[发明专利]用于延展织物型纺织片材的方法和机器

说明书

技术领域

本发明涉及如下机器的技术领域，该机器允许纤维片材的厚度和/或这种纤维片材的延展的均匀性，以获得低的基重。特别地，本发明涉及允许这种片材厚度的均匀性的方法和机器以及通过应用这种方法可获得的织物。

背景技术

在复合材料的领域中，申请人关注于提出具有尽可能均质厚度的纺织织物片材，以获得具有受控的最终机械性能的部件。在通常由经纱和纬纱交错构成的织物的情形中，后者是特别困难的。

用于复合材料的增强材料专有地以不同方法结合树脂的添加使用。因此，最终复合材料部件的几何结构直接归因于所使用的增强材料的厚度。由此清楚地，使用薄增强材料将提供更轻的复合材料部件，且也具有更好特性，因为它们的纤维更好地定向，波纹更少。并不显而易见但也确实存在的事实在于，这些增强材料有时也以明显堆叠使用，有必要在厚度上减小至它们的最小变化，以使得所获得的复合材料部件的几何结构更可靠和强固。由于折叠的个体变异性将逐渐累积，在使用诸如真空注入的方法期间，增强材料厚度的大变动性将不可避免地导致最终部件厚度的强变动性。

各种文献关注于织物延展，但并未提及延伸可能对厚度施加的影响，特别是对于所获得的延展纺织片材的厚度偏差的影响。相关记载可参考文献US 4932107、US 5732748、EP 670921、WO 2005/095689和WO 94/12708。重要的是要指出，薄纱在离开织机时并不具有均质厚度以及其宽度的均质网空率(openness factor)。确实地，实际编织原理引起收缩现象，这对于本领域技术人员是熟知的。该收缩是指经纱片在编织前后的宽度减小。这是由于经纱和纬纱的交错作用。后者覆盖短的最终距离，因为它们在经纱上方和下方成波纹。这样的结果即是片材在离开织机梳齿时的宽度减小。由于该收缩关联于纬纱波纹，其在织物的整个宽度上是不均匀的，因为在边缘附近的纬纱由较少数量的邻近经纱保持且保持较弱而更为自由。由于它们受到较弱阻挡且更为自由，线纱的这些边缘因此在更大程度上形成波纹，则这样的结果在于更大的厚度，且通常地更大的网空率。边缘和中间的厚度差异随着织物基重而增大。

另外应指出，边缘的过厚现象由于在织物边缘上用以阻挡最后经纱的通常热塑性边纱的使用而局部明显增强。

现有技术中提出的所有织物在它们的编织之后均被延展，因为所应用的延展工艺必然具有明显厚度变化。特别地，在文献US 4932107中，未提及任何织物宽度、延展之后的经纱和纬纱平均宽度以及织物网空率的均匀性。现在，所有这些因素确定延展之后获得的织物的更均匀或更不均匀厚度。如果考虑到本专利中提出的示例，如果200g/cm的张力施加在宽度为1.5m的织物上，则作用在辊子上的张力值将是150×200＝30000，即30000g。由于作用在边缘上的更高压力，该值足以导致辊子的挠曲而阻碍获得辊子轴线之间的平行度，且因此阻碍获得作用于织物的均匀压力。这结合辊子直径及其长度导致了关于要处理织物的宽度的限制。为尝试规避这一困难，可以考虑增大辊子直径以限制挠曲，但在本示例中，后者的惯性将因此变得明显，获得幅度和频率所需的能量将成比例增加。另外，可注意到，专利US 4932107在其示例3B中应用2个直径为125mm的辊子，带有直径为60mm的单个上部振动辊，这使得在一方面不可能获得令人满意的延展，另一方面不可能获得厚度的均匀性。在更一般的方式中，现有技术中记载的用于延展织物的所有工艺使得不可能适应织物具有的初始厚度差，且因此使得不可能获得令人满意的延展和厚度均匀性。

另外，存在以两个步骤制成的织物，第一步是形成具有低基重的经由聚合物粘结剂加固的片材，然后产生交错以形成织物。这种织物因为片材的初期加固作用而就它们在应用期间的可变形性而言提供了较小可能性。另外，对于具有最终复合材料部件的湿热应力的片材，使用的聚合物粘结剂可能与该片材不兼容。

发明内容

在该情形中，本发明提出建议以响应上述的及在现有技术中遇到的问题，并且提供了新型方法和新型机器，使得可以简单地控制所获得的纺织片材的厚度，之后进行延展操作，以获得低厚度变动性，且即使片材具有大宽度也是如此。

在该情形中，本发明描述了用于延展包括至少经纱的纺织片材的方法，根据该方法：

使片材在至少两个旋转的辊子之间行进，辊子轴线平行于彼此延伸且大致垂直于片材的行进方向，

使片材在压力下在用于辊子的至少一个压力发生器之间传送，辊子被驱动以轴向振荡且相位相反。

根据本发明，用于辊子的压力发生器制成为具有沿着所述发生器的可调节压力值，用于以低厚度变动性来延展片材。