TWM557749U - 強化纖維構造物 - Google Patents
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Abstract
本創作提供一種若進行彎折加工，抗彎強度也強的強化纖維構造物，且可有效率地製造芯構件與強化纖維一體地融合而構成為預定的強化纖維構造物。其中，藉由強化纖維的芯紗包覆有熱熔接紗的強化纖維，並藉由進行壓合、熔接或燒成，使得芯構件被被覆來構成。因於前述強化纖維設置成袋織、袋編形成的袋狀部分，使芯構件放入並藉由進行壓合、熔接或燒成被被覆來構成，故藉由熱壓合等使熱熔接紗熔融，而融合接合於芯構件。
Description
本創作是關於一種強化纖維構造物，是將金屬製構件、纖維強化塑膠構件、纖維強化陶瓷構件或纖維強化玻璃構件等進行壓合、熔接或燒成於強化纖維，再加工成預定的厚度或預定形狀的強化纖維構造物。
碳纖維(碳素纖維)輕量，高強度且具有高彈性係數，作為航空機構造構件、汽車用構件、運動休閒用品的預浸材或積層材的基材來使用。強化纖維(carbon fiber)是利用高溫將壓克力纖維或瀝青(石油、石碳、煤焦油等副生成物)碳化為原料而作成的纖維。區分為：使用壓克力纖維的強化纖維為PAN系(聚丙烯腈，polyacrylonitrile)，使用瀝青的強化纖維為瀝青系(pitch)。強化纖維極少作為單獨材料來使用，主要作為與合成樹脂等母材組合的複合材料來使用。以使用強化纖維的複合材料而言，有強化(纖維)塑膠、強化纖維強化碳素複合材料等。強化(纖維)塑膠是加上玻璃纖維或尼龍、維尼綸等作為補強材而成形的塑膠製品，衝擊性強，廣泛地使用於汽車車體、船艇或飛機的船體或建材、安全帽、釣具等。
以強化纖維的複合材料而言，例如專利文獻1~4等已揭示的。
專利文獻1揭示一種飛行機座椅用靠背，該飛行機座椅用靠背是以在樹脂製的不燃性或難燃性之蜂窩狀芯的二面具有碳素纖維強化複合材料的夾板而構成。
專利文獻2揭示了：「(請求項1)一種棒狀或筒狀的預浸材，其於鑄模成型前，配置於金屬模型內連同金屬基體進行鑄造，以構成纖維強化金屬複合材料，其中，將纖維軸對齊於與預浸材的軸方向一致的方向上的補強纖維所形成的內層，與被覆內層的補強纖維的筒狀編織體或筒狀梭織
體所形成的被覆層，是交互地重疊複數層而構成。」、「(請求項2)最外層為被覆層的預浸材。」、與「(請求項3)構成內層的補強纖維是強化纖維，構成被覆層的筒狀織、編物是以纖維的交叉角度為10~45度編成的袋編物或織製的筒狀織物的預浸材。」。
專利文獻3記載的內容：「管狀金屬零件60的外周面具有化學蝕刻所形成的微米級的粗糙度，且利用電子顯微鏡觀察該表面，形成有高度或深度及寬度為10~500奈米(nm)，長度為10奈米以上的隔狀凸部，或者為溝狀凹部以10~數百奈米周期性且全面性地存在的超微細凹凸形狀，使該表面為金屬氧化物或金屬磷氧化物的薄層21。藉由環氧樹脂劑62使管狀的纖維強化塑膠材61接合於該表面，形成管狀複合體。」。
專利文獻4記載的內容：「一種FRP用的纖維織物的製造方法，其中將能移動於軸芯方向的心軸1插入具有斜向紗供給部3的編結機2，該斜向紗供給部3構成為：相對於該心軸1的軸芯以預定角度±θ供給斜向紗S至心軸1的外周面上，從該斜向紗供給部3供給複數根斜向紗S至心軸1的外周面上來織成筒狀織物4，接著，將該筒狀織物4於心軸1的軸芯方向切開，以製造配設有前述複數斜向紗S且較長的斜向紗纖維織物5。」。
專利文獻
專利文獻1：日本實公平2-12912號公報
專利文獻2：日本特開平9-53132號公報
專利文獻3：日本特開2008-307842號公報
專利文獻4：日本特開2001-310393號公報
然而，碳纖維(碳素纖維)其比重為1.8左右，相較於鐵的7.8，約1/4，非常地輕量，相較於鋁的2.7也是輕量。又，碳纖維的比強度(抗拉強度除以密度的值)為鐵的十倍，比模量(抗拉彈性係數除以密度的值)為鐵的七倍，高強度。因此，作為航空機構造構件或汽車用構件的預浸材或積層材的基材來使用，然而，另一方面卻被視為抗彎強度差，且不易進行彎折加工。又，將碳素纖維使用於建築構造物或汽車或輪船、飛機等構造物等時，有將複數塊碳素纖維重疊再進行壓合的製造方法。又，已開發的
技術有：使含浸有熱硬化性樹脂且呈半硬化狀態的板狀成形用中間材料(預浸材)，積層於碳素纖維。
然而，將複數塊碳素纖維重疊再進行壓合的方法中，硬度方面並不足夠，又，重疊好幾塊在製造上不僅花費時間，也會產生碳素纖維與碳素纖維之間混入空氣等問題(專利文獻1中具有該課題)。
專利文獻2至專利文獻4是一種成型成預定形狀且主要為強度更強的強化纖維的複合材料(抗彎強度強的構件)，該些製造方法為：連同金屬基體進行鑄造，以構成纖維強化金屬複合材料(專利文獻2)，或藉由環氧樹脂劑62使管狀的纖維強化玻璃材61接合(專利文獻3)，或將能移動於軸芯方向的心軸1插入具有斜向紗供給部3的編結機2等(專利文獻4)，該些製造方法具有困難的一面。
又，將如專利文獻1~4的纖維強化複合材料進行廢棄處理時，即便將其焚燒等進行分解來處理亦無法辦到，具有在混合了無機材料或有機材料之狀態會殘留的問題。
在此，本創作之目的為提供一種若進行彎折加工，抗彎強度也會變強的強化纖維構造物，且可有效率地製造芯構件與強化纖維一體地融合而構成為預定的強化纖維構造物。
本創作之特徵為：使用配有熱熔接紗的強化纖維並藉由袋織，使得前述袋狀部分的圓環周方向的耐張力高，再將芯構件插入前述袋狀部分並藉由進行壓合、熔接或燒成加以被覆，藉由前述袋狀部分的被覆使得前述芯構件的外周表面一體性地強化。
在此，袋織為雙層織物的一種，布的二端表裏接合，形成呈筒狀(圓環狀)的織法，在裁切之下可發現織製成袋狀。藉由設為袋狀，可呈現出厚度與彈性。如二塊上下接合的織物，強化纖維構造物之特徵在於：使用配有熱熔接紗的強化纖維並藉由袋織，使得前述袋狀部分的圓環周方向的耐張力高，再將芯構件插入前述袋狀部分並藉由進行壓合、熔接或燒成加以被覆，藉由前述袋狀部分的被覆使得前述芯構件的外周表面一體性地
強化，可獲得無接縫的織物。
根據本創作之強化纖維構造物，因使用配有熱熔接紗的強化纖維的紗，並以袋織設置無接縫的袋狀部分，使得前述袋狀部分的圓環周方向的耐張力高，故藉由進行壓合、熔接或燒成加以被覆，藉由前述袋狀部分的被覆使得前述芯構件的外周表面一體性地強化。
又，本創作之特徵在於：使用碳素纖維的芯紗包覆有熱熔接紗的強化纖維，設置成袋織織製無接縫的袋狀部分，使得前述袋狀部分的圓環周方向的耐張力高，再將芯構件插入前述袋狀部分並藉由進行壓合、熔接或燒成加以被覆，藉由前述袋狀部分的被覆使得前述芯構件的外周表面一體性地強化。
根據本創作，因使用配有熱熔接紗的強化纖維的紗，並以袋織設置無接縫的袋狀部分，使得前述袋狀部分的圓環周方向的耐張力高，故於進行壓合、熔接或燒成時，熱熔接紗熔融而附著於芯構件，因此，可容易地製造芯構件與強化纖維為一體性(強化纖維的熱熔接紗熔化而與芯構件融合的狀態)的預定大小或厚度的強化纖維構造物。即，藉由熱壓合等使熱熔接紗熔融而與芯構件融合接合，因此，可有效率地製造芯構件與強化纖維為一體性的強化纖維構造物。
習知的強化纖維中，若不重疊好幾塊則無法獲得預定的厚度與硬度。又，習知的強化纖維其抗彎曲強度被視為較差。然而，根據本創作，藉由使用較前述強化纖維的厚度還厚之物，可容易地製造預定厚度且抗彎強度強的強化纖維構造物。
根據本創作，於進行壓合、熔接或燒成時，除了可防止前述芯構件移動之外，更可有效率地製造密接於芯構件之外周的強化纖維。即，在板狀的芯構件放入袋狀部分的狀態直接進行燒成等，除了可達到工程的縮減，也構成袋狀部分沿著芯構件將芯構件被覆的狀態，可達到被覆精密度的提升。
以本創作而言，前述強化纖維的芯紗是使用壓克力纖維的PAN系或瀝青系的碳素纖維，為包覆有熱熔接紗的纖維，其中，前述芯構件可為金屬製構件、纖維強化塑膠構件、纖維強化陶瓷構件，或者纖維強化
玻璃構件，亦可較前述強化纖維的硬度還低。
根據本創作，即使前述芯構件的硬度低，但前述強化纖維的硬度更強，因此，可補足前述芯構件的強度較低這一點。藉此，可使用於建築用的強化構造物等。
根據本創作，因於進行壓合、熔接或燒成時，使熱熔接紗熔融而附著、融合於芯構件，故可有效率地製造芯構件與強化纖維為一體性的預定大小或厚度的強化纖維構造物，且構成抗彎曲強度強，耐久性高的強化纖維構造物。又，根據本創作，因於前述強化纖維設置以袋織形成的複數袋狀部分，故於進行壓合、熔接或燒成時，可防止前述芯構件移動，可容易地製造密合、融合於芯構件外周的強化纖維。
1‧‧‧強化纖維構造物
2、2A、2B、2C、2D、2E、2F‧‧‧芯構件(金屬製構件等)
2Fa‧‧‧厚度薄的部分
2i‧‧‧軸承
2j‧‧‧軸
2z‧‧‧芯構件的表背面的凹凸(波形)
3‧‧‧強化纖維(袋狀部分)
3a‧‧‧袋狀部分
3b‧‧‧中間(彎折部)
3c‧‧‧端部、流蘇(袋狀構件的開口部)
3d‧‧‧強化纖維的紗
4‧‧‧熱熔接紗
6‧‧‧碳素纖維
Y1‧‧‧強化纖維的厚度
Y2‧‧‧芯構件的厚度
圖1為顯示採用本創作之第1實施例的強化纖維與金屬製板已收容於袋狀部分之狀態的斜視圖。
圖2為顯示上述實施形態的強化纖維構造物與具有袋狀部分的強化纖維的側視圖。
圖3為顯示上述實施形態的強化纖維構造物與具有袋狀部分的強化纖維的斜視圖。
圖4為顯示上述實施形態之另一例的強化纖維構造物的圖，其中(a)為金屬製板已收容於袋狀部分之狀態的剖面圖，(b)為顯示已壓合之狀態的剖面圖。
圖5為顯示本創作之第2實施形態的強化纖維構造物的圖。
圖6為顯示上述實施形態之另一例的強化纖維構造物的圖，其中(a)為金屬製板已收容於袋狀部分之狀態的剖面圖，(b)為顯示已壓合之狀態的剖面圖。
圖7為顯示上述實施形態之另一例的強化纖維構造物的圖，其中(a)
為金屬製板已收容於袋狀部分之狀態的剖面圖，(b)為顯示已壓合之狀態的剖面圖。
圖8為顯示上述第1實施例之另一例的強化纖維構造物的圖，其中(a)為金屬製板已收容於袋狀部分之狀態的剖面圖，(b)為顯示已壓合之狀態的剖面圖。
圖9為顯示本創作之第3實施形態的強化纖維構造物的圖，其中(a)為金屬製板已收容於袋狀部分之狀態的剖面圖，(b)為顯示已壓合之狀態的剖面圖。
圖10為顯示本創作之第3實施形態的強化纖維構造物的圖，其中(a)為金屬製板已收容於袋狀部分之狀態的剖面圖，(b)為顯示已壓合之狀態的剖面圖。
圖11為顯示上述第3實施形態之應用例的圖。
圖12為顯示上述第3實施形態之應用例的圖。
圖13為顯示上述第2實施形態之應用例的圖。
圖14為顯示上述第2實施形態之應用例的圖。
圖15為顯示本創作之第4實施形態之織物組織的斜視圖。
圖16為顯示上述第4實施形態之織物組織的側視圖。
圖17為顯示本創作之第5實施形態之織物組織的斜視圖。
圖18為顯示上述第5實施形態之織物組織的側視圖。
圖19為顯示本創作之第6實施形態之織物組織的側視圖。
以下將參照圖示，對採用本創作之具體實施形態詳細地說明。
(第1實施形態)
圖1(a)、(b)是具有袋狀部分3a的強化纖維的斜視圖，該袋狀部分
3a織入有以強化纖維為芯紗再包覆熱熔接紗的熱熔接紗。於第1實施形態中，使用於強化纖維的芯紗(碳纖維)包覆有熱熔接紗(尼龍)的強化纖維3，藉由袋織於該強化纖維3形成袋狀部分3a。袋狀部分3a的大小構成為芯構件2的金屬製構件(鋁，或鋁合金)約可放入的大小。使用二塊鋁板等金屬製構件3，彎折成L字形的芯構件2放入袋狀部分3a(圖2(a)、(b))。芯構件2的厚度Y2較強化纖維(碳素纖維)2的厚度Y1還厚，為強化纖維構件(圖3(a)、(b))。又，如稍後所述，亦可將二塊芯構件放入袋狀構件3a、3a後再進行燒成等，從中央3b進行彎折加工成L字形(圖4(a)、(b))。然後，亦可中央連結部3b進行燒成，其他部分進行熔接。
本實施形態的袋狀部分3a是其左右的端部3c開口著，但亦可僅有單側開口著，從其開口3c插入芯構件2。又，本創作亦可是芯構件2介於前述強化纖維3的表裏之間再進行接合，亦即只要是被覆的狀態即可。在本實施形態中，金屬製板3的長度較袋狀部分2還長，若金屬製構件3的長度較袋狀部分3a還短，則形成金屬製構件整體放入的狀態。雖然設置複數袋狀部分3a，但亦可只有一個，在此，亦可配置複數塊金屬製構件3。又，亦可於厚度方向形成複數袋狀部分3a，將芯構件2放入各袋狀部分3a，設成積層狀態(圖7(b))。
在此，袋織為雙層織物的一種，布的二端表裏接合，形成呈筒狀(圓環狀)的織法，在裁切之下可發現織製成袋狀。藉由設為袋狀，可呈現出厚度與彈性。袋織是指該織物織完呈管狀(圓環狀或筒狀)。如二塊上下接合的織物，可獲得圓環周方向的耐張力高且無接縫的織物。袋編是將二面(表裏)編織成袋狀的方法，除了可呈現出厚度與彈性之外，更可呈現出柔感。雖然袋織也好袋編也好，但針眼變細或可使空氣難以進入袋狀部分3a，或伸縮力低的袋織較有良好的熱壓合性，都可防止金屬製板2移動。針織法大分為緯線織法與經線織法，緯線織法是針眼橫向接續而成的針織布，經線織法則是做出縱向接續的針眼的編法，具有接近織物的拉伸力、彈力，可作成安定的針織布。因袋編具良好的伸縮性，如圖7(a)所示，即使芯構件2的形狀為複雜的形狀，亦可將金屬製構件(芯構件)2收容於一個強化纖維所形成的袋狀構件3a，可沿著金屬製構件(芯構件)2其形狀加以被
覆。又，以袋織的外罩而言，以袋編的雙層構造而言，皆可進行伸縮性的調整。
以前記強化纖維3而言，由碳素纖維、碳化纖維、聚胺纖維及玻璃纖維的種類形成。碳素纖維可使用PAN系或瀝青系的強化纖維或玻璃纖維。纖維強化塑膠是指以連續或不連續強化纖維而強化的熱可塑性樹脂或熱硬化性塑膠複合材。在本說明書中，將加工成預定形狀之物(包含彎折加工)表示為纖維強化塑膠構件、纖維強化陶瓷構件，或者纖維強化玻璃構件。
作為使用於強化塑膠構件的塑膠，可舉例有環氧樹脂、聚酯樹脂、乙烯酯樹脂、酚樹脂等熱硬化性樹脂、聚胺樹脂、聚烯烴樹脂、倍環戊二烯樹脂、聚氨酯樹脂等熱可塑性樹脂。
纖維強化陶瓷(fiber-reinforced ceramics；FRC)是指藉由配合陶瓷纖維而使得陶瓷易碎的性質靭化的強化陶瓷。基體是使用高溫高強度的陶瓷，作為強化材的纖維是使用碳素纖維、碳化矽纖維、氧化鋁纖維等。芯構件2的金屬製構件是使用板狀的鋁、鋁合金，但亦可利用將鋁等金屬材料與前述陶瓷纖維或前述碳素纖維、碳化纖維混勻使其不反應地形成層的處理來製成。
作為L型鋼或H型鋼來使用時，使用二塊鋁板等金屬製構件2配置成L形狀或H形狀後，再進行壓合、熔接或燒成(圖6(a)、(b))。藉由芯構件2是使用較強化纖維(碳素纖維)2的厚度還厚的高硬度的強化纖維，可容易地製造L型鋼、H型鋼或錨等建築構造物。使用鋁作為芯構件，或者將芯構件變薄可達到輕量化，但因表面被碳素纖維3被覆，抗彎強度也會強。成形成H型時，可組合形狀，收容於一個袋狀部分3a來成形(圖8(a)、(b))。
又，如圖7(a)所示，即使是凹凸的複雜形狀，亦可藉由形成內部空間部7，將金屬製構件的芯構件2收容於一個強化纖維所形成的袋狀部分3a，即使改變芯構件2的形狀，亦可沿著金屬製構件(芯構件)2其形狀加以被覆。在被覆之後，若在該狀態下進行壓合、熔接或燒成，則強化纖維3的熱熔接紗熔融，融合附著於芯構件2的表面，表面的硬度就會變
高。在本實施形態中，是使左右的端部未對齊的狀態(流蘇)3c，藉此，可簡單地確認端部(開口部分)3c的位置。
圖7(b)是以袋狀構件3(3a)被覆芯構件2D並構成積層的狀態，將一般的碳素纖維6熱壓合於其表裏的例子。使一般的碳素纖維(強化樹脂板)6熱壓合於單面或表裏，可應用為內部裝漬用的壁材或地面材。進行該些熱壓合時，除了可藉由熱壓機來進行壓合之外，還可使用模型以壓合的方法來進行。
(第2實施形態)
圖5(b)、(c)是前述強化纖維為將斜紋織或緞織的織物組織進行袋織的袋狀部分的剖面圖。圖5(a)是說明平織、斜紋織與緞織的圖，由左而右依序為平織、斜紋織、緞織。在第2實施形態中，前述強化纖維3為將斜紋織或緞織的織物組織進行袋織之物。平織因是經紗與緯紗一根一根進行組織，故經紗的根數與緯紗相同，而斜紋織或緞織的纖維密度可較平織還高(布的質地密且厚，質感柔軟，不易起皺)。例如若是緞織，經紗的根數可比橫紗3d的根數多約2.5倍。在此，因進行袋織的袋狀部分3a的外側的纖維密度，較袋狀部分3a的內側部(芯構件2的壓合面)的纖維密度還大，故強化纖維可抵抗來自外部的物理性外力、損傷，為具有耐久性的構造，除了可防止芯構件2移動之外，還不易產生空氣進入袋狀部分3a的內側部(芯構件的壓合面)等問題。又，為了提升壓合強度，在芯構件2的表背面施以凹凸或波形加工，或亦可在芯構件2形成貫通孔，透過貫通孔使表裏的強化纖維連接。藉由在芯構件2的表背面施以凹凸或波形2z或損傷加工，並設定袋狀部分3a為斜紋織或緞織，再藉由壓合或燒成等相乘效果(藉由可獲得凹凸2z與凹凸2z的彼此聚合狀態)，更可達到硬度的提升。
在此，平織(plain weave)是經紗與橫紗為一整根交互上下交錯的組織(圖5(a))。斜紋織(twill weave)不如平織那樣地交互上下，組織點是斜向地連接，表示為斜線。通常以右上設為表面居多。紗3d的粗細與密度相同時，斜線以呈45度居多(圖示中，從右下形成左上方向的斜線，呈現於織物表面)。緞織(satin weave)是經紗與橫紗為五根以上，並使交錯點在一定間距而不相鄰，經紗與橫紗的數量相同，在最小的組織只會交
錯一次。五經緞(5 harness satin)是緞織中最簡單的組織，若除以表裏關係，交錯點有三飛及二飛兩種類。因交錯點的配置好，緞線不明顯。故可形成華麗的織物(圖5(a))。
利用使用上述斜紋織與緞織，可在強化纖維3的表裏變更纖維密度，或在袋狀部分3a的外側與袋狀部分的內側變更纖維密度。如圖5(b)所示，若使袋狀部分3a的外側的纖維密度較袋狀部分3a的內側(芯構件的壓合面側)的纖維密度還大(z1<z2)，強化纖維可抵抗來自外部的物理性外力、損傷，構成為具有耐久性的構造。另一方面，如圖5(c)所示，因使袋狀部分3a的外側的纖維密度較袋狀部分的內側(芯構件的壓合面側)的纖維密度還小(z1<z2)，可提升防止芯構件2移動的效果。即便在強化纖維的表裏變更纖維密度，亦可產生與該些相同的效果。
(第3實施形態)
圖9(a)、(b)與圖10(a)~(d)是具有袋狀部分3a的強化纖維的斜視圖，該袋狀部分3a織入有以強化纖維為芯紗再包覆熱熔接紗的熱熔接紗。第3實施形態是強化纖維3在預定間隔形成袋狀部分3a，在袋狀部分3a以外的地方(連結部)3b進行彎折加工。在本實施形態中，使用二塊金屬製板2，放入各袋狀部分3a，而利用這些袋狀部分3a與袋狀部分3a之間的部分3b來進行彎折加工。亦可是二塊以上，可將五塊芯構件2收容於各袋狀部分3a，以預定角度進行彎折(圖12)。與第1實施形態相異，因上述中間部3b未配置金屬製構件2，故可容易進行彎折加工(圖10(b))。上述中間部3b未配置有金屬製構件2，但若在袋織或袋編表裏接合，藉由熱壓合或燒成這些表裏熔接。又，亦可更進一步使強化纖維重疊於上述中間部3b，配置薄的金屬製構件2(圖10(d))。又，亦可使補強用的強化纖維介入，或只在該中間部分3b使用接合劑進行補強，又，藉由進行燒成加工將該中間部分進行彎曲加工，之後再施以熱壓合加工等加工。
在此，彎折成預定角度時，如圖13(a)、(b)所示，芯構件2的前端配置旋轉機構(軸2j)，如圖14(a)、(b)所示，利用旋轉機構(軸2j與軸承2i)能旋轉至預定角度。
接著，例如作為汽車的外壁來使用時的彎折加工的情況(製
造彎曲、曲折框的情況等)，可在芯構件2F設置厚度薄的部分2Fa，利用該厚度薄的部分2Fa進行燒成等使其彎曲(圖11(b))。亦可在袋狀部分3a放入板狀的芯構件2的狀態下彎折成L字形後再進行彎折(圖11(a))，在袋狀部分3a放入板狀的芯構件2的狀態直接進行燒成等，可達到工程的縮減之外，還可使袋狀部分3a沿著芯構件2將芯構件2加以被覆。又，亦可預先以熱壓機等形成預定厚度，只將前述彎曲部分2Fa進行燒成，加工成預定的彎曲、曲折的曲線狀態。
以熔接方法而言，可使用具有加熱手段的加壓成形裝置、壓縮成形裝置、真空壓合成形裝置等。壓合可使用熱熔接、熱壓或加熱滾壓等壓機。藉由加壓等所成的熔接時，使用接合劑。
在此，芯構件2為包含有強化纖維的纖維強化塑膠構件等時，宜為與前述被覆的強化纖維3相同，使用強化纖維。即，芯構件2的纖維強化塑膠構件所包含的強化纖維為碳素纖維的情況下，宜為與前述被覆的強化纖維3相同，使用強化纖維的碳素纖維。即使只有進行袋織、袋編的袋狀部分3a也一樣，亦可作為強化纖維3a。以具體的實施例而言，前述強化纖維的芯紗為使用壓克力纖維的PAN系或瀝青系的碳素纖維，設為包含強化纖維的纖維強化塑膠構件等。藉此，熱熔接紗3a更容易熔融於芯構件2的表面，使得附著力(融合狀態)良好。
(第4實施形態)
圖15是織物組織的擴大斜視圖。本實施例的織物組織具有一根以上、互相略平行地排列的強化纖維3d的經紗，以及一根以上、互相略平行地排列的熱熔接紗4的緯紗。強化纖維3d的經紗與熱熔接紗4的緯紗是互相形成為略90度的角度而配置。一根以上的強化纖維3d的經紗與一根以上的強化纖維3d的緯紗是互相交織，構成為例如平織的織物組織。織物組織並不限定於平織組織、亦可為斜紋織組織、緞織組織，只要是將這些進行變化及/或組合的組織即可。
圖16是圖15的織物組織的側視圖。使熱熔接紗為緯紗，使強化纖維為經紗，將進行袋織的袋狀部分的織物組織一部分擴大，從側面觀看的圖。熱熔接紗4的緯紗較強化纖維3d的經紗還細，熱熔接紗的緯紗呈
波狀地起伏，於波狀部配有略直線狀的強化纖維3d的經紗。即，織物組織為：相對於熱熔接紗4的緯紗為上下曲折的形態，強化纖維3d的經紗為略直線狀地配置的平織組織。
將強化纖維3d的經紗設為略直線狀，強化纖維3d宜為碳素纖維。碳素纖維宜為使用根數約5000~15000根，粗細為約1000~10000分特克斯的纖維束。亦可強化纖維為複數個強化纖維束。強化纖維亦可於碳素纖維組合有熱熔接紗4，藉由組合使得強化纖維彎曲，可織成袋織等。
熱熔接紗4的緯紗是較強化纖維3d還細的紗及/或撓曲的紗，例如使用50~100分德克斯的紗。構成熱熔接紗的樹脂並無特別地限定，只要是藉由加熱而熔融的樹脂即可。該加熱溫度亦無特別地限定，一般為80~200℃，宜為80~100℃。以熱熔接紗而言，具體地宜為使用聚酯系樹脂的聚酯系纖維，及使用聚胺系樹脂的聚胺系纖維。若是聚胺系纖維，宜為尼龍等。
作為織物組織時，強化纖維為直線或略直線狀，因未有撓曲的構成，故相對於抗拉，強化纖維為不會產生伸縮的構成，為耐張力高的構成。在本實施例中，因強化纖維3d是作為經紗而配置，故織物組織為於經方向耐張力高的構成。可使熱熔接紗為縱紗，亦可使強化纖維為緯紗，可為沿著強化纖維所配置的方向抗拉強度高的強化纖維構造物。
(第5實施形態)
圖17為顯示第5實施形態的斜視圖，其中將圖15所示之第4實施例的織物組織二層地重疊。上層的織物組織的強化纖維3d的配置方向，與下層的織物組織的強化纖維3d的配置方向，是互相地形成為略90度的角度而構成，緊密地重合(圖17的箭頭a)。
圖18是沿著Y軸從圖17的箭頭b觀看圖17的二層地重疊的織物組織的織物組織的側視圖。因上層的織物組織與圖15所示之織物組織相同，故省略說明。下層的織物組織是將上層的織物組織在XY平面上旋轉90度角度之物，即，熱熔接紗4的經紗較強化纖維3d的緯紗還細，相對於熱熔接紗4的經紗波狀地起伏且上下撓曲的形態，配置略直線狀的強化纖維3d的緯紗，形成平織組織。
因上層的織物組織的強化纖維3d與下層的織物組織的強化纖維3d是不互相交織而重疊，層狀地配置，故上層及下層的強化纖維不會波狀地起伏，而是直線或略直線狀，為未具有撓曲的構成。上層的織物組織與下層的織物組織是在分別獨立的狀態下二層地被覆芯構件。藉由使袋狀部分分別獨立再複數塊重疊被覆芯構件，可維持所需的方向及強度。
(第6實施形態)
圖19顯示上層的織物組織與下層的織物組織為一體化的織物組織。在上層的織物組織中，熱熔接紗4的緯紗較強化纖維3d的經紗還細，相對於熱熔接紗4的緯紗波狀地起伏且上下撓曲的形態，配置略直線狀的強化纖維3d的經紗，形成平織組織。又，於下層的織物組織中，熱熔接紗4的經紗較強化纖維3d的緯紗還細，相對於熱熔接紗4的經紗波狀地起伏且上下撓曲的形態，配置略直線狀的強化纖維3d的緯紗，形成平織組織。
在本實施形態中，上層的熱熔接紗與下層的熱熔接紗是互相交織而構成織物組織。上層及下層的強化纖維不會波狀地起伏，而是直線或略直線狀，為未具有撓曲或幾乎未有撓曲的構成直接一體化。
利用設定上述構成，上層的織物組織與下層的織物組織的位置可藉由熱熔接紗加以固定，二層的織物組織一體化，具有不會產生位置偏離的優點。因此，在預先使緯方向耐張力高的袋狀部分與縱方向耐張力高的袋狀部分二層重合的狀態下，進行一體化，可構成為緯方向及經方向耐張力高的一個袋狀部分，因此，構成為緯方向及經方向耐張力高的強化纖維構造物。
又，在本實施例中，亦可使上層的織物組織與下層的織物組織二者皆為緯方向耐張力高的袋狀部分，作為二層來進行一體化，亦可使二者皆為縱方向耐張力高的袋狀部分，作為二層來進行一體化，一體化來構成以使在所需方向耐張力變高。
在本創作中，並不限定於上述實施例，可對應目的、用途，在本創作的範圍內進行各式各樣的變更。例如，熱熔接紗4相對於強化纖維3d的插入間隔並無特別限定。具體而言，熱熔接紗4的經紗的插入間隔可為相隔一根強化纖維3d的經紗，亦可相隔二根以上。又，熱熔接紗4的
緯紗的插入間隔亦可為相隔一根強化纖維3d的緯紗，亦可使熱熔接紗4的緯紗的插入間隔為相隔二根以上的強化纖維3d的緯紗。
以上，在本實施形態中，主要對作為建築構造物所使用的L型鋼或H型鋼來使用的例子來說明，但本創作亦可廣泛地適用於汽車或車輛的構造構件(本體或內壁)、飛機、飛艇的構造構件(本體或內壁)，或者不僅為該些構件的外壁，還適合應用於內壁或地板等、汽車或車輛的零件(座位支架等)、飛機、飛艇的零件(座位支架等)，或建材、外壁材等。又，若使用金屬製構件作為芯構件2，則亦可使用於導電性的構造(電路基板等)。
Claims (6)
- 一種強化纖維構造物，包括：袋狀部分，包括熱熔接紗的強化纖維；以及芯構件，前述袋狀部分被覆所述芯構件；其中使用配有熱熔接紗的強化纖維並藉由袋織，使袋狀部分的圓環周方向的耐張力高，再將前述芯構件插入前述袋狀部分並藉由進行壓合、熔接或燒成加以被覆，藉由前述袋狀部分的被覆使得前述芯構件的外周表面一體性地強化。
- 一種強化纖維構造物，包括：袋狀部分，包括碳素纖維的芯紗包覆有熱熔接紗的強化纖維，或熱熔接紗波狀地撓曲於直線配置的強化纖維所形成的強化纖維；以及芯構件，前述袋狀部分被覆所述芯構件；其中使用碳素纖維的芯紗包覆有熱熔接紗的強化纖維，設置成袋織編織無接縫的袋狀部分，使得前述袋狀部分的圓環周方向的耐張力高，又或，利用袋織是使用熱熔接紗波狀地撓曲於直線配置的強化纖維所形成的強化纖維，使得前述袋狀部分的圓環周方向的耐張力高，再將前述芯構件插入前述袋狀部分並藉由進行壓合、熔接或燒成加以被覆，藉由前述袋狀部分的被覆使得前述芯構件的外周表面一體性地強化。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之強化纖維構造物，其中前述芯構件的比強度及/或比模量較前述袋狀構件的碳素纖維的芯紗的比強度及/或比模量還弱，但藉由進行壓合、熔接或燒成加以被覆，使得前述芯構件的外周表面被前述袋狀構件的碳素纖維的芯紗的比強度及/或比模量被覆。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之強化纖維構造物，其中前述芯構件的延展性較前述袋狀構件的碳素纖維的芯紗的延展性還大，但藉由進行壓合、熔接或燒成加以被覆，使得前述芯構件的外周表面被前述袋狀構件的碳素纖維的延展性被覆。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之強化纖維構造物，其中藉由進行壓合、熔接或燒成加以被覆，前述芯構件的外周表面被前述袋狀構件的厚度被覆，前述袋狀構件的厚度對應前述芯構件的厚度加厚地形成。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之強化纖維構造物，其中前述袋狀部分是以斜紋織法或緞織法形成，於前述芯構件的壓合面側與前述袋狀部分的外側，前述斜紋織法或前述緞織法所形成的纖維密度會不同。
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