專利名稱:一種纖維制品及其制造和應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及增強(qiáng)三維復(fù)合材料的技術(shù),具體為一種纖維制品及其制造和應(yīng)用 方法,是關(guān)于三維纖維、三維織物(包括無(wú)紡物)、三維預(yù)料和三維預(yù)浸料和復(fù)合
材料,以及使用紡織、無(wú)紡工業(yè)技術(shù)、勾與圈技術(shù)、塑料技斜n納米纖維技術(shù)來
制itJ:^H維產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù):
纖維復(fù)合材料雖然廣泛應(yīng)用于許多工業(yè),然而層間強(qiáng)度低使其使用范圍受限, 解決這個(gè)問題的方式是通31H維編、織、針織和層間縫紉來提高層間強(qiáng)度。然而 這些三維技術(shù)需要復(fù)雜的機(jī)器和生產(chǎn)工藝,昂貴的成本,所以一層加一層纖維疊 加和纖維纏繞仍是復(fù)合材料生產(chǎn)的主要工藝。
美國(guó)專利號(hào)2717437, GDeMestral, 1955年9月13日,介紹了一種魔術(shù)貼 技術(shù),該技術(shù)為一層或一面帶有勾、圈連接元件,用于扣子、拉f,的連接件, 其不足之處在于不能多層疊加。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種纖維制品及其制造和應(yīng)用方法,目的是為了增強(qiáng)復(fù)合材料的 機(jī)械強(qiáng)度、層間強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種纖維制品,該纖維制品包括纖維體以及設(shè)于纖維體上的連接元件,纖維 體為纖維片、織物、毯制品、紗線中的一種或兩種以上的組合,連接元件為勾、 圈、蘑菇頭、繩結(jié)、魚勾、箭頭勾、錨形勾、開叉、分支、勾狀細(xì)長(zhǎng)圈、串勾、 串圈、訂書釘、組勾、組圈中的一種或兩種以上的組合;纖維片或毪制品為兩面 具有連接元件;織物或紗線為連接元件附、綁、固定于其上。
戶,多個(gè)帶有連接元件的纖維體壘疊時(shí),相鄰纖維體上的連接元件咬合綁牢 在一起,形成三維纖維預(yù)制品;纖維體或連接元件的材料為各種纖維、紗線、繩 束、細(xì)管或納米管;其中,各種纖維為碳纖維、玻璃纖維、化纖纖維、Ait纖維、硼纖維、碳化硅纖維、金屬絲或紡織業(yè)用纖維。
所述帶有連接元件的纖維體在疊加前或疊加后浸于液體基體中,形成三維纖 維預(yù)浸料;當(dāng)多個(gè)纖維預(yù)浸料壘疊時(shí),相鄰纖維預(yù)浸料上的連接元件連接綁牢,
形成三維復(fù)合材料;復(fù)合材料的基體為聚合物、高分子材料、塑料、橡膠、陶瓷、
金屬、玻璃、硅鵬材料、有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或非金屬材料。
戶雄的纖維制品的制造方法,帶有連 妾元件的纖維片或毬制品由紡織、針織、 編織、無(wú)紡技術(shù)、噴氣、噴水、射釘、針刺、起毛或滾壓,以及植絨技術(shù)、靜電
植絨或機(jī)械植絨來制造;帶有連接元件的織物或紗線由紡紗、加捻、起毛、無(wú)紡 技術(shù)、噴氣、噴水、射釘、針刺或滾壓,以及靜電t直絨、機(jī)械植絨、轉(zhuǎn)移植絨或 印刷植絨來制造。
勾的材料要比圈的材料硬,便于勾穿過圈咬合鎖牢,較硬的勾與圈相比不易 彎曲,便于穿過,勾圈咬合;如果是勾與勾相配合也是一種勾較硬,另一種勾較 軟,硬勾可由較粗的紗線或多根纖維f文豐占,表面膜、化學(xué)處理,不同纖維形狀不 同材料來獲得;勾圈tlW由加熱、通電、磁場(chǎng)、凝膠來定形;圈經(jīng)定形后可獲得 細(xì)長(zhǎng)呈勾狀的細(xì)長(zhǎng)圈也可起到勾的作用,小而硬的細(xì)長(zhǎng)勾狀態(tài)圈與大而軟的圈或 其他的勾也能起到咬合綁牢作用。
經(jīng)線、緯線、針織線上都可以獲t耗圈,毛圈間的距離可以設(shè)定和調(diào)節(jié),切 割毛圈得到毛勾,毛勾可用加熱、化學(xué)、機(jī)械方式定形,可用膠將幾束纖維半占在 一起形成硬勾、勾比圈硬,利于穿過咬合,在勾上不切斷式的切割得到串勾,打 一串繩節(jié)也得到串勾效果,定型長(zhǎng)條形毛圈成勾狀,也得到毛勾;植絨用的勾、 圈可用切割下的勾、圈獲得,也可由短纖維定型獲得,植絨的短纖維可在纖維片 制品和紗線上形成特定的圖案、陣列,并穿透纖維片和紗線,附著在與纖維片制 品、紗線有一定間隙的膠網(wǎng)膜上;纖維片制品和膠膜能呈網(wǎng)狀,紗線能變化直徑 和寬度,與彎管轉(zhuǎn)彎處相適應(yīng),外徑處需要較寬的紗線或條帶;
植絨的網(wǎng)板可與纖維片制品的孔洞處相對(duì)應(yīng),植絨纖維可通過網(wǎng)^±的網(wǎng)孔 穿過纖維面上的孔洞處,附著在與纖維片有間隙或無(wú)間隙的膠網(wǎng)膜上得到可穿過 纖維片的連接元件,纖維片的兩面都有連接元件;
植絨網(wǎng)板的一面有成陣列或圖案的小尖形凸臺(tái),凸臺(tái)的中心有孔洞穿過凸臺(tái) 和網(wǎng)板,將這種網(wǎng)板與纖維片放在一起時(shí),成陣列的小尖凸臺(tái)可穿過纖維片,植 絨的纖維可通過尖凸臺(tái)的 L洞穿過纖維片附著在膠膜上。 纖維訂書釘穿過纖維片疊層獲得三維纖維制品,經(jīng)聚合物或無(wú)機(jī)物浸潤(rùn)后獲 得纖維預(yù)浸料,固化后可得復(fù)合材料;纖維訂書釘可由纖維束、紗線來制造,可 用膠水、薄膜、化學(xué)處理將纖維束、纖維紗線定型制成訂書釘。
所述的纖維制品的應(yīng)用方法,采用魔斜占、纖維粘、紡織搭扣技術(shù)或加捻紗 線技術(shù),和域紡織、針織、編織、無(wú)紡技術(shù)、噴氣、噴水、針刺、起毛或滾壓, 以及植絨技術(shù)、靜電植絨或機(jī)械植絨,使纖維片或毪制品的兩面都有連接元件,
或者使織物或紗線上附有連接元件;將帶有連接元件的纖維片或毪制品疊加在一
起時(shí),相鄰纖維片或毪制品上的連接元件就會(huì)咬合綁牢在一起,形成三維纖維預(yù)
制品;將帶有連接元件的織物或紗線疊加或纏繞在一起時(shí),相鄰織物或紗線上的 連接元件就會(huì)咬合綁牢在一起,形成三維纖維預(yù)制品;將這種三維纖維制品浸注 基體固化后就得到三維復(fù)合材料;
兩面具有連接元件的纖維片或毪制品經(jīng)基#^潤(rùn)后就得到纖維預(yù)浸料,將纖 維預(yù)浸料制品累疊在一起固化時(shí),基鵬化鵬化,相鄰體上的連接元件就錢 接綁牢得到三維復(fù)合材料;同樣,附有連接元件的織物或紗線經(jīng)基,潤(rùn)后就得 到纖維預(yù)浸料,將織物或紗線預(yù)浸料疊加纏繞在一起時(shí)固化過程中,基體溶化或 熔化,相鄰織物或紗線連接元件,就會(huì)咬合綁牢得到三維復(fù)合材料。
纖維片上的勾與勾可呈勾面對(duì)勾面咬合,銳角對(duì)銳角面咬合以增加咬合的牢 度,連接元件可呈雜混分布于纖維片的兩面,也可規(guī)則呈陣列圖案排列以對(duì)抗各 方面的剪切應(yīng)力。
纖維片制品與纖維片制品X射妾口連,妾處有連接元件以增加連接強(qiáng)度,纖維預(yù) 制品與纖維預(yù)制品的接口連接處有連接元件以增加連接強(qiáng)度,復(fù)合材與復(fù)合材料 為接口連接處由連接元件以增加連接強(qiáng)度;纖維制品、纖維 頁(yè)制品和復(fù)合材料的 連接可以任意組合,它們的連接處都有連接元件以增加連接強(qiáng)度。
本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明使用勾和圈、勾和勾、拉鏈頭、魚勾、箭頭、蘑范頭、分叉、開叉、 分枝、打結(jié)、繩結(jié)等層間、線間的連接,鎖定元件和連接方式來制itH維的纖維、 織物、無(wú)紡物、纖維預(yù)制品、預(yù)浸料和復(fù)合材料, 一片纖維片的一面或二面具有 上述的一種或多種連接鎖定元件。當(dāng)壘疊這樣的片材料,相鄰的片材層間就會(huì)連 接鎖定,得到三維纖維預(yù)制品。當(dāng)需要重新壘疊時(shí),纖維片可以撕下重貼。 一根 紗線圓周360度方向都有上述連接鎖定元件。當(dāng)纏繞這樣的紗線時(shí),紗線間將連
接鎖定。在這些纖維預(yù)制品和預(yù)浸料中,二個(gè)連接鎖綁元件相遇時(shí),就會(huì)結(jié)合連 接綁在一起。用液體基體浸于這些三維纖維預(yù)制品,固化后就得到三維復(fù)合材料, 這些連接元件可以排列成一定的圖案、陣列以提高所需的強(qiáng)度。
2、 本發(fā)明兩面有連接元件的一片紡織或無(wú)紡片材和有連接元件的紗線經(jīng)基體 液條注后,晾干就得到纖維片或紗線的預(yù)浸料。壘疊^ 齊壓這些預(yù)浸料片材到 所需的厚度,連接元件將相帥咬合綁在一起。在固化過程中,基^桐每融化那些連 接元件將進(jìn)一步咬合綁定在一起,因此一個(gè)三維復(fù)合材料構(gòu)件就由這種三維預(yù)浸 料制成了。纏繞紗線預(yù)浸料也得到三維復(fù)合禾才料。
3、 本發(fā)明纖維片和紗線的上述勾、圈、拉鏈頭、魚勾(可有防脫倒勾)、箭 頭、蘑菇頭、分叉、開叉、分枝、打節(jié)、纏結(jié)、繩結(jié)等連接綁定元件禾昉式可由 紡織、針織、紡織、縫紉、魔術(shù)貼技術(shù),以及無(wú)紡技術(shù),如針剌、噴氣和噴水的 方絲獲得。這些連接元件可以綁上、粘上、膠粘上、焊上、壓上、生長(zhǎng)上纖維 片和紗線。
4、 本發(fā)明纖維片和紗線的連接綁定元件可以與纖維片和紗線成銳角。這銳角
使兩部分的連接綁定元件相遇時(shí)形成銳角齒狀連接鎖綁以增加鎖綁的牢固程度。
5、 本發(fā)明連接綁定元件可由各種適合的材料來制造,包括納米纖維、纖線、 納米管和納米叉、納米箭頭勾。^H維技術(shù)可適用于復(fù)合材料、橡膠、建筑和塑 料等工業(yè)。
6、 本發(fā)明提供的生產(chǎn)三維復(fù)合材料的方^ili適用于二維的生產(chǎn)工藝過程。
圖l,是一張兩面帶有勾、圈和其它連接元件的纖維片示意圖。 圖2,是由具有連接綁固元件的纖維片制成的纖維預(yù)制品示意圖。
圖3,是MM有勾、圈和其它連接元件的三維纖維預(yù)浸料片材示意圖。
圖4,是圖3中三維纖維預(yù)浸料的截面圖。
圖5,是使用模具來控制勾、圈和連接元件纖維的開沐和方向、角度,以及使 用化學(xué)氣體控制勾、圈和連接纖維的形態(tài)的示意圖。 圖6,是穿層的勾與圈纖維示意圖。
圖7,是可由刀、激光、火、電擊、噴水流、噴氣流來切割圈得到勾的示意圖。
圖8,是使用激光、火焰、加熱、固定纖維形態(tài)得到勾的示意圖。
圖9,是勾的各種變體形狀示意圖。其中,al為箭頭勾;a2為纖維束勾;a3
為纖維束組勾;a4為短纖維與長(zhǎng)纖維組勾;a5-a9為圈勾組合;a10為叉勾;all 為魚勾;al2為串勾;al3為錨形勾;a14為開叉;a15為叉勾;al6為箭頭串勾; al7為T形勾;al8為串勾;a19為大頭桿;a20為cp形勾;a21為勾頭有大頭; a22-a23為星勾;a24為串齒勾;a25為節(jié)狀串;a26-a28為勾圈組合。
圖10,是各種圈形式的示意圖。其中,bl為圈;b2為組亂b3為網(wǎng)圈;b4 為圈套圈;b5為網(wǎng)圈;b6勾圈組合;b7為圈上開叉;b8為圈上帶節(jié)狀串;b9為
組圈上開叉。
圖11,是一塊由三維枝叉構(gòu)成透明的復(fù)合材料i央材示意圖。
圖12a-12f,是附有勾、圈和其它連接元件的紗線示意圖。其中,圖12a為基 線、效果線、綁線構(gòu)成復(fù)合紗線;圖12b-圖12d為效果線采用勾圈組合;圖12e 為紗線通過基體粘接;圖12f為效果線帶有連接元件。
圖13,是由有連接元件紗線經(jīng)纏繞工藝得到的容器示意圖。
圖14,是由三維復(fù)合材料制造的防3tt示意圖。
圖15,是防彈帽子(頭盔)示意圖。
圖16a,是一個(gè)纖維桿莖上有三維支叉和分枝示意圖;圖16b為支叉示意圖; 圖16c為分枝示意圖。
圖17a, ^H維支叉和分枝連接綁牢在一起示意圖;圖17b為圖17a的俯視圖。
圖18a,是復(fù)合材料中的三維分枝、叉和勾的方向示意圖;圖18b為偵艦圖; 其中A為分枝銳角背X寸背;B為分枝銳角面對(duì)面。
圖19a,是層間和穿層纖維與層的長(zhǎng)度方向成銳角,層和層間的纖維銳角相向, 將合咬合,這種綁剩每增加層間的抗切和抗撕開強(qiáng)度示意圖;圖19b為圖19a的 俯視圖;其中C為切力方向;D為撕力方向。
圖20,是銳角勾的銳角方向可以于復(fù)合材料內(nèi)不同的位置朝不同的方向示意圖。
圖21,是銳角的勾與圈在層間相互咬合示意圖。
圖22,是層間或紗線間相互咬合的勾與勾和勾與圈示意圖。
圖23,是使螺紋圓柱定形勾和圈示意圖。
圖24,是使用針把勾、圈纖維穿層示意圖。
圖25,是使用氣噴、噴水、噴氣,把勾與圈纖維穿層,并固定在纖維片上的 示意圖。
圖26,是機(jī)織毛巾上面的圈示意圖。
圖27,是織物表面由紗線技術(shù)形成的小圈示意圖。
圖28,是針織技術(shù)制成的纖維圈圖案示意圖。 圖29,是圖28織物的另一面示意圖。 圖30,是將勾與圈附著于網(wǎng)格上示意圖。 圖31 ,是勾與圈圖案是由刺紡工藝制成示意圖。 圖32,是浴巾上的圈示意圖。 圖33,是浴巾上的圈示意圖。
圖34,是切割圈,再經(jīng)定型就可得到圈示意圖;(a)為切割前;(b)為切割、
定型后。
圖35,是紗線經(jīng)起毛后,紗線上有勾毛和圈示意圖。
圖36,是勾與圈連接毛毯示意圖。
圖37,是紗線上加上細(xì)線,細(xì)線構(gòu)成勾圈示意圖。
圖38,是針織技術(shù)產(chǎn)生圈示意圖。
圖39,是針織技術(shù)獲得圈示意圖。
圖40,是連接元件可于纖維片上呈帶狀分布示意圖。
圖41 ,是連接綁牢元件可呈帶狀分布示意圖。
圖42,是碳納米管可在長(zhǎng)度方向變直徑形成葫戸頭形狀示意圖。
圖43 ,是膠將一束纖維勾固定在一起示意圖。
圖44,是纖維片上的一束纖維圈示意圖。
圖45,是使用植絨技術(shù)和改進(jìn)的植絨技術(shù)來制備纖維片上的垂直短纖維示意圖。
圖46,是使用靜電植絨的方式制備有連接元件的纖維片示意圖。 圖47A,是纖維片及其上附著的可有特定圖案的網(wǎng)狀膠水薄膜示意圖。 圖47B,是纖維片和膠水膜的截面及連接元件的形態(tài)示意圖(圖47A的截面 圖)。
圖48A,是纖維片的兩面附著可有特定圖案的格狀膠水膜示意圖。 圖48B,是纖維片和膠膜的截面及連接元件的形態(tài)示意圖(圖48A的截面圖)。 圖49,是有植絨勾圈的片材疊加在一起,連接元件相互咬合過程示意圖。 圖50,是被植絨的膠膜將連接元件轉(zhuǎn)移到纖維片上的過程示意圖。
圖51,是網(wǎng)格上兩面有勾、圈和蘑菇頭等連接元件的疊加過程示意圖。 圖52,是勾、圈線附在紗線上示意圖。
圖53,是紗線可以帶有變化寬度,紗線上附有勾圈線示意圖。 圖54,是變化寬度的紗線可以使彎管強(qiáng)度增加示意圖。 圖55,是勾、圈、蘑菇頭等連接綁定元件象鐵絲網(wǎng)上的鐵刺一樣附于紗線上 示意圖。
圖56,是使用訂書釘、纖維訂書釘?shù)玫饺S復(fù)合材料的示意圖。其中,(a) 為訂書釘;(b)為纖維訂書釘;(C)為三維復(fù)合材料。
圖中,IO纖維片(或薄膜);11勾;12圈;13錨形勾;14魚勾;15組勾; 16串勾;17叉;18大頭桿;19箭頭形勾;20組圈;21叉勾;22纖維束勾;23 端頭;24大直徑部位;25臺(tái)階;26尖頭;27粘膠(或涂料);28勾圈;29連接 元件;30纖維預(yù)制品;31加熱器;33預(yù)浸料;35基體(如聚合物、樹脂等);36 低槽;37勾連接元件;38圈連接元件;39模具;40基線;41效果線;42綁線; 45有叉桿(或有叉纖維);46纖維分枝;50桿或纖維;51分枝;52曲線形狀;
53分叉;54節(jié)狀物;55箭頭齒;56銳角齒面;57銳角;58銳角;59層間垂直 距離線;60連接元件指向或方向;62螺紋桿;63有方向的連接元件;64針;65 噴針源(噴氣,氣吹,噴水,噴夜或噴涂);66網(wǎng)格;67紗線;70粘膠膜(或粘膠 網(wǎng)膜);71分隔;72地極;73正級(jí)電網(wǎng);74開窗;75網(wǎng);76變化寬度纖維;77 訂書釘;78添線;79經(jīng)線;80縫線;81帶狀連接元件;82植絨漏斗;83吸塵器;
84起振器;85滾柱;86攪拌器;87蘑菇頭。
具體實(shí)施例方式
如圖i所示, 一纖維片或薄膜io上MMM附有綁牢的連接元件勾11、圈
12、錨形勾13、魚勾14、組勾15、串勾16、叉17、大頭桿18、箭頭形勾19、 組圈20、叉勾21、纖維束勾22, 一個(gè)勾上可以有多個(gè)勾形成組勾15、串勾16, 這些連接元件可以組合成一個(gè)圖案,陣列以特定的方向在纖維體上,這些連接元 件可以隨機(jī)分布或混合分布在纖維體上,形成纖維制品。
如圖2所示,幾個(gè)纖維片10壘疊在一起成為纖維預(yù)制品30,這些勾和圈、勾 和勾以及其他連接元件就會(huì)咬合綁緊在一起成為片間的增強(qiáng)元件,外層片材上有 一面含有勾圈。層間咬合的綁牢元件使纖維預(yù)制品成為三維預(yù)制品,經(jīng)基體浸注 固化后得到三維復(fù)合材料。
如圖3所示,基體35 (如聚合物、樹脂、高分子材料、塑料、橡膠、陶瓷、 金屬、玻璃、硅酸鹽材料、有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或非金屬材料等)浸注纖維片10
時(shí)得到預(yù)浸料33,圖4是預(yù)浸料33的截面圖,勾連接元件37和圈連接元件38 可以伸到樹脂的外面,也可以位于樹脂表面以內(nèi),這些連接元件當(dāng)樹脂溶化成液 體的時(shí)候可以咬合?;w35可以開有低槽36,連接元件可位于低槽36內(nèi),也可 以低于它周圍的樹脂,連接元件受到周圍樹脂的保護(hù)。
如圖5所示,采用模具39和化學(xué)氣體獲得勾11、圈12不同形狀方向角度大 小的連接元件,箭頭方向?yàn)榛瘜W(xué)氣體方向。
如圖6所示,層間勾圈的截面圖,它們可以由紡織技術(shù)如紡織、針織、紡織、 縫紉以及勾圈技術(shù)和無(wú)紡技術(shù)如針剌、氣吹、噴漆、噴水、植絨來制備,連接元 件29可以綁在、粘膠上、壓在、焊在、長(zhǎng)在纖維片10上。
如圖7所示,使用激光和力以及火燒、電擊、聚焦聚能光等加熱方式(箭頭 方向),切割纖維片10上的圈12得到勾11。
如圖8所示,使用加熱器31來處理和定形纖維片10,使勾11和圈12處于特 定的方向和角度,箭頭方向?yàn)榧す饣蚧馃较颉?一些勾的形式在圖9中顯示,al 為箭頭勾;a2為纖維束勾;a3為纖維束組勾;a4為短纖維與長(zhǎng)纖維組勾;a5-a9 為圈勾組合;al0為叉勾;all為魚勾;al2為串勾;a13為錨形勾;a14為開叉; al5為叉勾;al6為箭頭串勾;al7為T形勾;al8為串勾;a19為大頭桿;a20為 cp形勾;a21為勾頭有大頭;a22-a23為星勾;a24為串齒勾;a25為節(jié)狀串;a26-a28為勾圈組合;其中,纖維束勾可由粘膠粘在一起,多個(gè)纖維由粘接固定形成 硬勾(a2),纖維束勾也可以由幾個(gè)短纖維和長(zhǎng)纖維粘在一起(a3); —些勾的形 式勾11、圈12、錨形勾13、魚勾14、組勾15、串勾16、叉17、大頭桿18、 箭頭形勾19、組圈20、叉勾21、纖維束勾22等在圖1上顯示; 一些圈的形式
bl為圈;b2為組圈;b3為網(wǎng)圈;b4為圈套圈;b5為網(wǎng)圈;b6勾圈組合;b7為 圈上開叉;b8為圈上帶節(jié)狀串;b9為組圈上開叉等在圖10上顯示。
如圖11所示,有叉桿(或有叉纖維)45有纖維分枝46從它體外在各個(gè)方向 伸出,有叉桿(或有叉纖維)45和纖維分枝46.可以是不同的材料,纖維分枝46 可以排列在一起咬合,連接在一起,因此形成了三維預(yù)制品,這些片材、紗線可 以撕開重貼,液體樹脂、聚合物等浸注后可得到三維復(fù)合材料。
如圖12a-12f所示,紗線上有勾和圈有其它連接元件,圖12a為基線40及纏
繞于其上的效果線41 、綁線42構(gòu)成復(fù)合紗線;圖12b-圖12d為基線40上的效果 線41采用勾、圈連接元件組合;圖12e為紗線通過基體35 (如聚合物、樹脂等) 粘接;圖12f為基線40上的效果線41還帶有連接元件29。他們可以由紗線技術(shù) 制備,由鐵絲網(wǎng)技術(shù)制備,噴氣、噴水、植絨制備,這些有勾圈紗線經(jīng)浸注聚合 物后得到紗線預(yù)制品, 一個(gè)由纏繞上述紗線和紗線預(yù)制品得到的容器顯示于圖 13。這些紗線可以在長(zhǎng)度方面上帶有變化寬度纖維76,寬的紗線或條帶使得彎曲 面增強(qiáng),這些連接元件將會(huì)咬合,使得纏繞的構(gòu)件增強(qiáng)抗沖擊能力,三維復(fù)合材 料也可以做防彈背心(圖14)和頭盔(圖15)。
如圖16a-16c所示, 一個(gè)桿(或纖維)50上有分枝51、分叉53,從桿50上 伸出,分枝51可有曲線形狀52形成勾,在分枝51上進(jìn)一步設(shè)分叉53、節(jié)狀物 54、箭頭齒55,這些細(xì)分叉53、節(jié)狀物54、箭頭齒55在分枝51或桿50上作為 連接元件,箭頭齒55可以有銳角齒面56。
如圖17a-17b所示,幾個(gè)桿(或纖維)50由它們的分枝51及分叉53、節(jié)狀物 54、箭頭齒55等連接元件咬合在一起,桿(或纖維)50與分枝51形成的銳角57 將幫助提高分枝的咬合強(qiáng)度,使分叉53變硬,便于穿透,分叉53又足夠長(zhǎng),起 到勾的作用,銳角57對(duì)穿透有幫助,銳角58是分枝與層間垂直距離線59的夾角, 對(duì)咬合也有幫助。
本發(fā)明纖維片上的勾與勾可呈勾面對(duì)勾面咬合,銳角對(duì)銳角面咬合如剌輪齒 以增加咬合的牢度,連接元件可呈雜混分布于纖維片的MM,也可規(guī)則呈陣列圖 案排列以對(duì)抗各方面的剪切應(yīng)力。
本發(fā)明纖維桿或纖維束、繩沿徑向有分枝、分叉伸出,將這樣的纖維桿、束、 繩束壘疊在一起時(shí),分叉就會(huì)咬合、綁牢,呈立體三維結(jié)構(gòu)獲得纖維制品,浸潤(rùn) 聚合物或無(wú)機(jī)物后得到纖維預(yù)浸料,固化后得復(fù)合材料,分Xh還可繼續(xù)分叉如 樹枝一樣。
如圖18a-18b所示,纖維片10中的桿(或纖維)50疊加在一起,分枝51咬 合在一起得到三維預(yù)制品、預(yù)浸料或復(fù)合材料,這些分枝由于桿(或纖維)50與 分枝51形成的銳角57可有背對(duì)背或面X寸面的咬合,增強(qiáng)抗切、抗撕強(qiáng)度。
如圖19a-19b所示,桿(或纖維)50與分枝51形成的銳角57面X寸面咬合, 桿(或纖維)50的銳角57與另一纖維的銳角57相對(duì)。
如圖20所示,幾個(gè)桿(或纖維)50疊加一起,桿(或纖維)50的一部分具
有相同方向的連接元件,由連接元件指向或方向(箭頭)60標(biāo)示,桿(或纖維) 50可有不同方向的連接元件,使得纖維有X寸抗不同方向外力的強(qiáng)度。
如圖21所示,纖維片10桿(或纖維)50與分枝51形成的銳角57面對(duì)面咬 合,就像一對(duì)尖銳的牙齒咬在一起,這個(gè)有銳角的連接元件,當(dāng)纖維片被壓緊時(shí), 控制咬合的方向具有重要作用。
如圖22所示,紗線上的與其成銳角57的勾圈28與相鄰紗線上的勾圈咬合的 情況。
如圖23所示,使用螺紋桿62來獲得勾圈和纖維(有方向的連接元件63)的 曲線情況,箭頭方向?yàn)槁菁y桿62滾動(dòng)方向。
如圖24所示,使用針64使得勾11、圈12纖維穿過纖維片10的層間,其箭 頭為噴氣、吹氣方向。
如圖25所示,使用噴針源(噴氣,氣吹,噴水,噴液或噴涂)65噴射,使勾11、 圈12等連接元件穿過纖維片10并附在其上。
如圖26所示, 一個(gè)織巾上的圈。如圖27所示,由加捻紗線帝,成織物及其 上面獲得的勾圈,紗線技術(shù)見圖12。如圖28所示,針織物上的圈組成圖案。如 圖29所示,圖28的另一面織物圖案,切割圈得到勾。如圖30所示,勾圈附在網(wǎng) 格66上。如圖31所示,由刺繡制備的勾與圈圖案。如圖32所示,浴巾上圈。如 圖33所示,有圈的浴巾。
如圖34所示,切割再經(jīng)定型就可得到圈,箭頭為切割方向。
毛巾織物的毛圈是借助于織物組織及織機(jī)送經(jīng)打緯機(jī)構(gòu)的共同作用所構(gòu)成。 制織毛巾織物需要有兩個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)紗(g卩毛經(jīng)與地徑)和一個(gè)系統(tǒng)諱紗交織而成。 地經(jīng)與緯紗構(gòu)成底布成為毛圈附著的基礎(chǔ),毛經(jīng)與緯紗構(gòu)成毛圈。毛經(jīng)與地經(jīng)的 排列比一般為l: 1,也有2: 1、 1: 2等,毛巾織物的基礎(chǔ)組織一般采用2/1或 3/1變化經(jīng)重平或2/2經(jīng)重平等組織。毛巾織物按毛圈分布情況可分為雙面毛巾、 單面毛巾及花色毛巾三種。雙面毛巾是織物正反兩面都起毛圈;單面毛巾僅在織 物一面起毛圈;花色毛巾是在織物表面的某些部分根據(jù)花紋圖樣形成毛圈或由色 紗線顯示的不同,形成各種花紋圖案。
由毛組織與地組織的結(jié)構(gòu),再加筘的特殊打緯運(yùn)動(dòng),形成毛圈的過程說明如下。
當(dāng)投入第一、第二兩根緯紗時(shí)打緯動(dòng)程較小,這時(shí),筘前進(jìn)到離織口若干距
離處,并不與織口接觸,而與織口之間形成一條空檔,這種打緯動(dòng)程較小的打緯 稱短打緯。當(dāng)SA第三根諱紗之后,筘將^H根緯紗一并推向織口,這時(shí)筘的打 緯動(dòng)程為全程,這種打緯動(dòng)程為全程的打緯稱長(zhǎng)打諱。由于第一、第二根緯紗在 張緊地經(jīng)的同一梭口內(nèi),因此當(dāng)筘推動(dòng)第三根緯紗時(shí),能同時(shí)推動(dòng)第一、第二兩 緯紗一齊向前,因這時(shí)毛經(jīng)已與第一、第二兩緯交織,第三緯帶著與之相交織的 毛經(jīng)一齊沿著張緊的地經(jīng)向織口移動(dòng),這樣毛經(jīng)在被固定于底布中的同時(shí),又在 織物表面上形成毛圈。
為了形成清晰梭口,穿綜時(shí),毛經(jīng)穿入前區(qū),地經(jīng)穿入后區(qū)。 制織毛巾織物時(shí),筘號(hào)不宜太高,因毛經(jīng)紗很松,筘號(hào)過高會(huì)增加織造困難。 穿筘時(shí)將相鄰一組地經(jīng)與毛經(jīng)穿入同一筘齒內(nèi),如毛經(jīng)與地經(jīng)的排列比為l: 1, 則將相鄰的1根地經(jīng)和1根毛經(jīng)穿入同一筘齒。同理,當(dāng)排列比為l: 2或2: 1 時(shí),每筘齒應(yīng)穿入相鄰的三根經(jīng)紗。
根據(jù)毛巾織物的用途和織機(jī)的筘幅,在織機(jī)上可以豎織,也可以橫織, 一般 圍巾以豎織為多,枕巾則以橫織為多。
如圖35所示,纖維勾纏在紗線67上。 如圖36所示,勾、圈在層間連接毪子。 如圖37所示,纖維束由細(xì)小的紗線連接。
如圖38、 39所示,現(xiàn)有技術(shù)中的馬力莫類縫-針織,添線78、經(jīng)線79、縫線 80由縫紉和針織獲得的圈,織物的正面和反面見圖39。
如圖40、 41所示,連接元件可在纖維片10上設(shè)有帶狀連接元件81,帶狀連 接元件81成帶狀分布于纖維片10上。
如圖42所示,碳納米管可有較大的端頭23,端頭23直徑較大,端頭23可以 是單壁和多壁;碳納米管中間也可有大直徑部位24呈串狀形式,碳納米管可由其 兩大直徑部位24固定在纖維處10或紗線上,大直徑部位24也可由碳納米管打節(jié) 獲得;碳納米管上可以設(shè)有臺(tái)階25,并可以帶尖頭26。
如圖43所示,粘膠(或涂料)27將一束纖維束勾22粘在一起成為硬勾,這 些硬勾宜于穿透纖維片10而綁牢。
如圖44所示,纖維片10上的穿設(shè)組圈20 (—組纖維圈)。
如圖45所示,由植絨方式和改進(jìn)的植絨方式來制備纖維上的垂直短纖維,植 絨過程是植絨漏斗82內(nèi)勾11、圈12、纖維束勾22、粘膠(或涂料)27的纖維
等,將它們附在有粘性外層的物質(zhì)上,植絨過程可使用機(jī)械、靜電方式使被植絨 纖維豎起,這些短纖維被驅(qū)使附著在物質(zhì)上,植絨過程可由靜電重力、吹噴、轉(zhuǎn) 移等方式實(shí)現(xiàn),植絨當(dāng)噴涂植絨時(shí)就像噴漆,使用壓縮空氣和容器和噴槍,植絨 也可以采用印刷粘膠方式,M振動(dòng)使植絨纖維分布在物體表面。纖維片10底部
設(shè)有起振器84和支撐滾柱85,起振器84的振動(dòng)可以增加植絨的纖維密度使得植 絨纖維粘在粘膠上成為一層纖維。
粘膠膜(或粘膠網(wǎng)膜)70附在纖維片10上,并通過分隔71與纖維片10有間 隙;植絨纖維穿透纖維片10,并覆蓋纖維片10的兩面;另外,植絨漏斗82內(nèi)設(shè) 有攪拌器86,纖維片10上方還可以設(shè)有吸塵器83,用于吸塵。
本發(fā)明植絨的網(wǎng)板可與纖維片制品的孔洞處相對(duì)應(yīng),植絨纖維可通過網(wǎng)板上 的網(wǎng)孔穿過纖維面上的孑L洞處,附著在與纖維片有間隙或無(wú)間隙的膠網(wǎng)膜上得到 可穿過纖維片的勾圈等連接元件,纖維片的兩面都有勾圈等連接元件。
植絨網(wǎng)板的一面有成陣列或圖案的小尖形凸臺(tái),凸臺(tái)的中心有孔洞穿過凸臺(tái) 和網(wǎng)板,將這種網(wǎng)板與纖維片放在一起時(shí),成陣歹啲小尖凸臺(tái)可穿過纖維片,植 絨的纖維可通過尖凸臺(tái)的孔洞穿過纖維片附著在膠膜上。
如圖46所示,與圖45不同之處在于,采用靜電方法植絨,纖維片通過植絨 漏斗82底部的正級(jí)電網(wǎng)73和纖維片10另一偵啲地極72給纖維加電,在電場(chǎng)下 讓植絨短纖維穿透纖維片10和粘膠膜并附在它們上面;正級(jí)電網(wǎng)73、地極72可 以進(jìn)行正負(fù)極互換。
如圖47A和47B所示,纖維片10和纖維片10下表面的粘膠膜(或粘膠網(wǎng)膜) 70具有一定圖案,因此短纖維勾和圈可以穿透纖維片10而附著在粘膠膜(或粘 膠網(wǎng)膜)70特定的圖案位置上。
如圖48A和48B所示,粘膠膜(或粘膠網(wǎng)膜)70可以附在纖維片10的兩面, 粘膠膜(或粘膠網(wǎng)膜)70有開窗74,允許植絨短纖維穿過纖維片10附在特定區(qū) 域。
如圖49所示,有植絨垂直纖維的勾11和圈12的纖維片10疊加在一起,在 固化過程中粘膠溶化勾和圈咬合在一起。
如圖50所示,帶勾11和圈12的短纖維植絨在粘膠膜(或粘膠網(wǎng)膜)70上, 然后轉(zhuǎn)移到纖維片10上,轉(zhuǎn)移植絨是比較簡(jiǎn)單的方法,它與印花印刷工藝相似, 如果纖維是不導(dǎo)電的,就需要化學(xué)處理將其導(dǎo)電化,只有導(dǎo)電性達(dá)到一定f呈度才
可以靜電植絨。
如圖51所示,勾ll、圈12、蘑燕頭87在一張網(wǎng)75的兩面,當(dāng)網(wǎng)75疊加的 時(shí)候,勾、圈、蘑菇頭可以穿透纖維片10連接下一接網(wǎng)75。
如圖52所示,使用加捻技術(shù)來制作紗線,勾11和圈12可以由多根纖維組成, 并由粘膠27將它們粘在一起使它們更硬、更強(qiáng)。
如圖53所示,纖維片10或紗線可以沿長(zhǎng)度方向帶有變化寬度纖維76。
如圖54所示,變化寬度纖維76加寬的紗線部位,使得導(dǎo)管或容器的轉(zhuǎn)彎部 位更強(qiáng)。
如圖55所示,勾、圈、蘑菇頭等連接元件附在紗線上,就如鐵絲網(wǎng)上的MU 附在維上。
如圖56所示,可以使用訂書釘77來制作三維預(yù)制品和復(fù)合材料,此纖維訂 書釘可由訂書釘77、纖維束勾22、粘膠27構(gòu)成,采用訂書機(jī)(或射釘機(jī))和植 絨方式可以讓纖維訂書釘和訂書釘77穿透纖維片10疊層制備三維預(yù)制品;三維 預(yù)制品經(jīng)聚合物或無(wú)機(jī)物浸潤(rùn)后獲得纖維預(yù)浸料,固化后可得復(fù)合材料。纖維訂 書釘可由纖維束、紗線來制造,可用膠7K、薄膜、化學(xué)處理將纖維束、纖維紗線 定型制成訂書釘。
本發(fā)明發(fā)明了新式的纖維制品、纖維預(yù)浸料和復(fù)合材料及其制備方法,采用 魔將占/纖維粘/紡織搭扣(Vdcro)技術(shù)或如鐵絲網(wǎng)似的加捻紗線技術(shù),使纖維體 或毬制品的兩面都有勾、圈、蘑菇頭、繩結(jié)、魚勾、箭頭勾、錨形勾、開叉和分 支、勾狀細(xì)長(zhǎng)圈串勾組成的連接元件,或者使紗線上附有上述連接元件,將這種 纖維體制品疊加在一起時(shí)相鄰纖維體、毪制品上的勾和圈等連接元件就會(huì)咬合綁 牢在一起形成三維纖維制品,將具有連接元件的紗線纏繞在一起時(shí),相鄰紗線上 的J^接元件就會(huì)咬合綁牢在一起。
將這種三維纖維制品浸于基體、高分子材料、金屬固化后就得到三維復(fù)合材 料,兩面具有Vdcro連接元件的纖維體制品和纖維紗線經(jīng)高分子初料聚合物,或 金屬浸潤(rùn)后就得到纖維預(yù)浸料。將纖維預(yù)浸料體制品累疊在一起固化時(shí),基#^ 化(熔化)相鄰體上的連接元件就錢接綁牢得到三維復(fù)合材料,同樣,將預(yù)浸 紗線纏繞在一起時(shí)固化過程中基體溶化(烙化)相鄰紗線上的勾、圈等連接元件, 就會(huì)咬合綁牢。
上述的兩面有勾、圈等連接元件的纖維體/氆制品可由紡織、針織、編織、無(wú)
紡技術(shù)、噴氣、噴水、針刺、滾壓;和植絨技術(shù)、靜電植絨、機(jī)械植絨來制造, 有勾、圈等連接元件的紗線可由紡紗、加捻、起毛、無(wú)紡技術(shù)、噴氣、噴水、針 刺、滾壓和靜電植絨、機(jī)械植絨、轉(zhuǎn)移植絨、印刷植絨來制造。
經(jīng)線、緯線、針織線上都可以獲得毛圈,毛圈間的距離(隔幾條諱線,或經(jīng) 線,或針織線)可以設(shè)定和調(diào)節(jié),切割毛圈得到毛勾,毛勾可用加熱、化學(xué)、機(jī) 械方式定形,可用膠將幾束纖維粘在一起形成硬勾、勾比圈硬,利于穿過咬合, 在勾上不切斷式的切割得到串勾,打一串繩節(jié)也得到串勾效果,定型長(zhǎng)條形毛圈 成勾狀,也得到毛勾,植絨用的勾、圈可用切割下的勾、圈獲得,也可由短纖維 定型獲得,植絨的短纖維可在纖維片制品和紗線上形成特定的圖案、陣列,并穿 透纖維片和紗線,附著在與纖維片制品、紗線有一定間隙的伊交網(wǎng)膜上;纖維片制 品和膠膜能呈網(wǎng)狀,紗線能變化直徑和寬度,與彎管轉(zhuǎn)彎處相適應(yīng),外徑處需要 較寬的紗線或條帶。
本發(fā)明纖維體、毯制品或紗線、連接元件所用的纖維材料可是各種纖維、紗 線、繩束、細(xì)管、納米管,復(fù)合材料的基體可為聚合物、高分子材料、塑料、橡 膠、陶瓷、金屬、玻璃、硅鵬材料、有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料、非金屬材料。
本發(fā)明勾的材料要比圈的材料硬,便于勾穿過圈咬合鎖牢,較硬的勾與圈相 比不易彎曲,便于穿過,勾圈咬合;如果是勾與勾相配合也是一種勾較硬,另一 種勾較軟,硬勾可由較粗的紗線或多根纖維膠粘,表面膜、化學(xué)處理,不同纖維
開^l犬不同材料來獲得;勾圈都可由加熱、通電、磁場(chǎng)、凝膠來定形。
本發(fā)明圈經(jīng)定形后可獲得細(xì)長(zhǎng)呈勾狀的細(xì)長(zhǎng)圈也可起到勾的作用,小而硬的 細(xì)長(zhǎng)勾狀態(tài)圈與大而軟的圈或其他的勾也會(huì)g起到咬合綁牢作用。
本發(fā)明纖維片制品與纖維片制品對(duì)接口連接處有勾圈等連接元件以增加連接 強(qiáng)度,纖維預(yù)制品與纖維預(yù)制品的接口連接處有勾圈等連接元件以增加連接強(qiáng)度, 復(fù)合材料與復(fù)合材料的接口連接處由勾圈等連接元件以增加連接強(qiáng)度。纖維制品、 纖維預(yù)制品和復(fù)合材料的連接可以任意組合,它們的連接處都有勾圈等連接元件 以增加連接強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種纖維制品,其特征在于該纖維制品包括纖維體以及設(shè)于纖維體上的連接元件,纖維體為纖維片、織物、毯制品、紗線中的一種或兩種以上的組合,連接元件為勾、圈、蘑菇頭、繩結(jié)、魚勾、箭頭勾、錨形勾、開叉、分支、勾狀細(xì)長(zhǎng)圈、串勾、串圈、訂書釘、組勾、組圈中的一種或兩種以上的組合;纖維片或毯制品為兩面具有連接元件;織物或紗線為連接元件附、綁、固定于其上。
2. 按照權(quán)利要求i所述的纖維制品,其特征在于戶;M多個(gè)帶有連接元件的纖維體壘疊時(shí),相鄰纖維體上的連接元件咬合綁牢在一起,形成三維纖維預(yù)制品; 纖維體或連接元件的材料為各種纖維、紗線、繩束、細(xì)管或納米管;其中,各種 纖維為碳纖維、玻璃纖維、化纖纖維、人造纖維、硼纖維、碳化硅纖維、金屬絲 或紡織凌用纖維。
3. 按照權(quán)利要求l所述的纖維制品,其特征在于所述帶有連接元件的纖維 ^KE疊加前或疊加后浸于液體基體中,形成三維纖維預(yù)浸料;當(dāng)多個(gè)纖維預(yù)浸料 壘疊時(shí),相鄰纖維預(yù)浸料上的連接元件連接綁牢,形成三維復(fù)合材料;復(fù)合材料 的基體為聚合物、高分子材料、塑料、橡膠、陶瓷、金屬、玻璃、硅M&材料、 有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或非金屬材料。
4. 按照權(quán)利要求l所述的纖維制品的制造方法,其特征在于帶有連接元件 的纖維片或毪制品由紡織、針織、編織、無(wú)紡技術(shù)、噴氣、噴水、射釘、針刺、 起毛或滾壓,以及植絨技術(shù)、靜電植絨或機(jī)械植絨來制造;帶有連接元件的織物 或紗線由紡紗、加捻、起毛、無(wú)紡技術(shù)、噴氣、噴水、射釘、針刺或滾壓,以及 靜電植絨、機(jī)械植絨、轉(zhuǎn)移植絨或印刷植絨來制造。
5. 按照權(quán)利要求4所述的纖維制品的制造方法,其特征在于勾的材料要比 圈的材料硬,便于勾穿過圈咬合鎖牢,較硬的勾與圈相比不易彎曲,便于穿過, 勾圈咬合;如果是勾與勾相配合也是一種勾較硬,另一種勾較軟,硬勾可由較粗 的紗線或多根纖維伊交粘,表面膜、化學(xué)處理,不同纖維形狀不同材料來獲得;勾 圈都可由加熱、通電、磁場(chǎng)、凝膠來定形;圈經(jīng)定形后可獲得細(xì)長(zhǎng)呈勾狀的細(xì)長(zhǎng) 圈也可起到勾的作用,小而硬的細(xì)長(zhǎng)勾狀態(tài)圈與大而軟的圈或其他的勾也能起到 咬合綁牢作用。
6. 按照權(quán)利要求4戶腿的纖維制品的制造方法,其特征在于經(jīng)線、緯線、 針織線上都可以獲得毛圈,毛圈間的距離可以設(shè)定和調(diào)節(jié),切割毛圈得到毛勾, 毛勾可用加熱、化學(xué)、機(jī)械方式定形,可用膠將幾束纖維粘在一起形成硬勾、勾 比圈硬,利于穿過咬合,在勾上不切斷式的切害幌到串勾,打一串繩節(jié)也得到串 勾效果,定型長(zhǎng)條形毛圈成勾狀,也得到毛勾;植絨用的勾、圈可用切割下的勾、 圈獲得,也可由短纖維定型獲得,植絨的短纖維可在纖維片制品和紗線上形成特 定的圖案、陣列,并穿透纖維片和紗線,附著在與纖維片制品、紗線有一定間隙 的膠網(wǎng)膜上;纖維片制品和膠膜能呈網(wǎng)狀,紗線能變化直徑和寬度,與彎管轉(zhuǎn)彎 處相適應(yīng),外徑處需要較寬的紗線或條帶;植絨的網(wǎng)板可與纖維片制品的孔洞處相對(duì)應(yīng),植絨纖維可iM網(wǎng)l^i:的網(wǎng)孔穿過纖維面上的孔洞處,附著在與纖維片有間隙或無(wú)間隙的膠網(wǎng)膜上得到可穿過纖維片的連接元件,纖維片的兩面都有連接元件;植絨網(wǎng)板的一面有成陣列或圖案的小尖形凸臺(tái),凸臺(tái)的中心有孔洞穿過凸臺(tái) 和網(wǎng)板,將這種網(wǎng)板與纖維片放在一起時(shí),成陣列的小尖凸臺(tái)可穿過纖維片,植絨的纖維可通過尖凸臺(tái)的孑L洞穿過纖維片附著在膠膜上。
7. 按照權(quán)利要求4戶腿的纖維制品的制造方法,其特征在于纖維訂書釘穿過纖維片疊層獲得三維纖維制品,經(jīng)聚合物或無(wú)機(jī)物浸潤(rùn)后獲得纖維預(yù)浸料,固化后可得復(fù)合材料;纖維訂書釘可由纖維束、紗線來制造,可用膠水、薄膜、化 學(xué)處理將纖維束、纖維紗線定型制成訂書釘。
8. 按照權(quán)禾腰求l戶腿的纖維制品的應(yīng)用方法,其特征在于采用魔斜占、纖維粘、紡織搭扣技術(shù)或加捻紗線技術(shù),和/或紡織、針織、編織、無(wú)紡技術(shù)、噴 氣、噴水、針刺、起毛或滾壓,以及植絨技術(shù)、靜電植絨或機(jī)械植絨,使纖維片或毪制品的兩面都有連接元件,或者使織物或紗線上附有連接元件;將帶有連接 元件的纖維片或毪制品疊加在一起時(shí),相鄰纖維片或毪制品上的連接元件就會(huì)咬 合綁牢在一起,形成三維纖維預(yù)制品;將帶有連接元件的織物或紗線疊加或纏繞在一起時(shí),相鄰織物或紗線上的連接元件就會(huì)咬合綁牢在一起,形成三維纖維預(yù)制品;將這種三維纖維制品浸注基體固化后就得到三維復(fù)合材料;兩面具有連接元件的纖維片或毪制品經(jīng)基#^潤(rùn)后就得到纖維預(yù)浸料,將纖 維預(yù)浸料制品累疊在一起固化時(shí),基體溶化或熔化,相鄰體上的連接元件就會(huì)連 接綁牢得到三維復(fù)合材料;同樣,附有連接元件的織物或紗線經(jīng)基體浸潤(rùn)后就得到纖維預(yù)浸料,將織物或紗線預(yù)浸料疊加纏繞在一起時(shí)固化過程中,基體溶化或 熔化,相鄰織物或紗線連接元件,就會(huì)咬合綁牢得到三維復(fù)合材料。
9. 按照權(quán)利要求8所述的纖維制品的應(yīng)用方法,其特征在于纖維片上的勾 與勾可呈勾面對(duì)勾面咬合,銳角對(duì)銳角面咬合以增加咬合的牢度,連接元件可呈 雜混分布于纖維片的兩面,也可規(guī)則呈陣列圖案排列以X寸抗各方面的剪切應(yīng)力。
10. 按照權(quán)利要求8所述的纖維制品的應(yīng)用方法,其特征在于纖維片制品 與纖維片制品對(duì)接口連接處有連接元件以增加連接強(qiáng)度,纖維 頁(yè)制品與纖維預(yù)制 品的接口連接處有連接元件以增加連接強(qiáng)度,復(fù)合材與復(fù)合材料為接口連接處由 連接元件以增加連接強(qiáng)度;纖維制品、纖維預(yù)制品和復(fù)合材料的連接可以任意組 合,它們的連接處都有連接元件以增加連接強(qiáng)度。
全文摘要
本發(fā)明涉及增強(qiáng)三維復(fù)合材料的技術(shù),具體為一種纖維制品及其制造和應(yīng)用方法。該纖維制品包括纖維體(纖維片、織物、毯制品、紗線)以及設(shè)于纖維體上的連接元件。多個(gè)纖維體疊加時(shí),相鄰纖維體上的連接元件咬合綁牢在一起,形成三維纖維預(yù)制品,經(jīng)基體浸注固化得復(fù)合材料。所述疊加前或疊加后帶有連接元件的纖維體浸于基體,形成三維纖維預(yù)浸料;纖維體的纖維預(yù)浸料累疊,基體經(jīng)溶化或熔化,相鄰纖維預(yù)浸料上的連接元件連接綁牢,形成三維復(fù)合材料。本發(fā)明可解決纖維制品材料的機(jī)械強(qiáng)度、層間強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度等問題,適用于復(fù)合材料、橡膠、建筑和塑料等工業(yè)。
文檔編號(hào)D06N7/00GK101168926SQ20071016776
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者韓楠林 申請(qǐng)人:韓楠林