用于在单个步骤中浸渍天然纤维——尤其是亚麻——的线绳或者条带的连续装置的制作方法

文档序号:12184771阅读:167来源:国知局
用于在单个步骤中浸渍天然纤维——尤其是亚麻——的线绳或者条带的连续装置的制作方法
亚麻、大麻或者剑麻(并且尤其是亚麻)的天然纤维不是连续纤维而是通过横向原纤维连接至彼此以确保其强度的非连续纤维。然而,该强度相当地低,从而使得该天然纤维在制成品中的实施和使用较复杂。因此,有利的且甚至必要的是增强天然纤维的线绳或者纱线或者条带的机械强度,这与连续的玻璃纤维或者碳素纤维等情况形成对照。就这种天然纤维在纺织物中的使用而言,已知的是捻转该天然纤维以便形成具有充足机械强度的纱线。挑战在于获得该提高的机械强度的纤维线绳而不用对该纤维进行任何捻转。当人们想要进行自然增强以便制作复合材料时,人们会试图最大程度地保存天然纤维(明显的是亚麻纤维)的固有品质。因此,建议不要捻转纤维。在这种情况下,纤维线绳(即是说,纤维束或者天然纤维的条带)就由用于技术用途的纤维组成,该用于技术用途的纤维具有比用于纺织用途的捻转纤维更好的机械性质,这是因为其没有受到捻转步骤的损坏。因此,要获得抵抗力充足以便不会在其制作期间断裂的技术天然纤维的线绳或者条带,这需要生产具有高纤度(用tex(特克斯)来表示)的纤维的线绳或者条带,该高纤度明显地高于玻璃纤维或者碳素纤维通常用的纤度。在此提醒,1tex(特克斯)与等于1g/km或者10-6kg/m的纤度或者线性重量(每单位长度)相对应。该较高纤度产生了包括缺陷的单向纤维增强物或者无纺布或者粗纤维织物,并且因此影响包含诸如亚麻纤维等天然纤维的复合材料的最终机械强度。由于这类基于天然纤维的增强,所以更加不能够生产出包括由包含非常小的厚度的天然纤维(尤其是包含亚麻纤维)的复合材料制成的外皮的轻质夹层面板。因此,由亚麻纤维制成的较低纤度的条带或者线绳的目的在于:生产包含几乎连续的且具有较大机械强度的天然纤维的复合材料,以及生产包括基于技术天然纤维的复合材料增强的轻质夹层面板,该技术天然纤维具有比由纺织纤维产生的性能更好的性能。因此,需要在不使用对纤维的任何捻转的情况下并且通过寻找粘合剂来加固和增强所述纤维线绳,该粘合剂能够渗透至所述纤维的线绳中以便使用充足内聚力来将该纤维粘合至彼此以提高该线绳的机械强度。热塑性复合材料已经在可回收利用和易于加工或者塑形上优于具有热固性基质的复合材料。用天然纤维来加固又增加了由于纤维的植物来源而带来的可回收利用性的附加优点。在人们旨在使用环保可再生原材料的生态背景下来看,这是很重要的要素。此外,与用玻璃纤维增强的热塑性复合材料相比,具有天然来源的纤维增强物(尤其是基于亚麻纤维)的热塑性复合材料的使用使得能够减小所述复合材料的重量同时实现等效性能。事实上,亚麻纤维的密度(1.5)比玻璃纤维的密度大约低百分之四十。因此,对于制作天然纤维(尤其是亚麻)的线绳或者条带的能力的益处和需要越来越大,其中,在纤维束之间进行加固并且在不用捻转的情况下提高机械强度。专利GB512558描述了通过具有在2%至10%的范围内的低聚合物含量的橡胶或者合成树脂的分散系来对棉纤维进行的处理,而不需要为了抗张机械强度而对该棉纤维进行任何捻转。在压力下浸渍之后,通过加压空气喷嘴来除去分散系的多余部分,在除去多余部分且干燥纤维之后,该纤维上剩下少量聚合物颗粒。没有指明纤维之间剩余的聚合物含量的数据,并且没有引述关于获得条件和获得的精确结果的精确示例。该文件也没有描述诸如亚麻纤维等天然纤维的技术问题,如上文陈述的,用于增强热塑性复合材料的热塑性基质的目的。另一方面,专利EP324680描述了一种用于制备增强热塑性半成品的装置,该增强热塑性半成品作为基于用玻璃纤维增强的聚丙烯的材料。根据该文件,纤维越多地保持在单元状态下而不是在线绳或者原纱的状态下,增强纤维的润湿就越好。更加具体地,与该装置一起描述的方法包括:制备包括处于分段状态中的树脂和黏度调节剂(以及可选地添加剂)的水性涂料成分,随后用该水性涂料成分对分散在单元状态中的增强纤维毡的表面进行涂层,并且然后进行干燥以便获得片状形式的半成品,可选地,随后使所述树脂熔化。在该文件中,没有提到与诸如亚麻纤维等天然纤维相联系的技术问题,这更涉及基于用玻璃纤维增强的聚烯烃的半成品的技术问题。至于专利FR2223173,其描述了一种用于制备用树脂浸渍的纤维片或者条带,该树脂来自树脂(尤其是热固性树脂)的水分散系,该分散系具有借助增稠剂增稠后的分散系。同样,有关纤维不是诸如亚麻纤维等天然纤维,并且也没有讲到所存在的问题及其解决方案。本发明使得能够使用特定装置来解决上文针对现有技术所陈述的技术问题,该特定装置用于浸渍出现该问题的天然纤维的线绳或者条带,该浸渍发生在具有聚合物的特定水分散系中,因而允许所述聚合物在纤维束中处进行粘合,即是说,使所述线绳或者所述条带的纤维粘合至彼此,以便通过具有在熔化后使用的精细聚合物颗粒的特定浸渍来使该纤维结合起来。该浸渍随后可以直接产生具有可以用于制作复合材料的低纤度的预浸渍纤维增强物、线绳或者条带。因此,本发明的主题是一种连续装置,该连续装置用于使用聚合物的特定水分散系来在单个步骤中浸渍天然纤维——尤其是亚麻——的线绳或者条带,以便将纤维束中的该纤维结合起来,从而在不需要任何捻转的情况下提高其机械强度,该连续装置包括如下构件:拉长构件,该拉长构件用于通过拉伸天然纤维的线绳或者条带以便给予其所需的纤度,浸渍构件,该浸渍构件用于使用水分散系来浸渍纤维以便确保水分散系对纤维丝的完全浸渍,塑形/校准构件,该塑形/校准构件用于塑形/校准脱水的纤维,干燥构件,该干燥构件用于干燥所塑形/校准的纤维,以及调整构件,该调整构件用于调整所干燥的纤维以便将其转变为纱线或者条带,所述聚合物的水分散系包括:至少一种非晶态聚合物,该至少一种非晶态聚合物的Tg在大约50℃与175℃之间,优选地在大约80℃与150℃之间;或者一种半结晶聚合物,该半结晶聚合物的熔化温度在大约70℃与220℃之间,优选地在大约90℃与190℃之间,更加优选地为100℃至170℃,所述分散系包括的所述聚合物的重量比率在大约5%与50%之间,其中,分散颗粒的数量平均粒度小于10000nm,优选地在大约50nm与5000nm之间,并且更加优选地在大约50nm与500nm之间。根据本发明的聚合物的分散系是所述颗粒的粒度有限制性的聚合物颗粒的精细分散系,所以所述颗粒容易在天然纤维束的核心处扩散以便加固(粘合起来)所述纤维。根据优选实施例,根据本发明的装置包括至少一个如下特征:通过拉伸来拉长的构件包括处于交替平移移动中的梳状物、以及在所述梳状物前面和后面的旋转输入滚筒和旋转输出滚筒,所述滚筒在相同的方向上转动,产生速度差从而使纤维的输出速度大于纤维的输入速度;通过拉伸来拉长的构件按照在大约1与25之间的输出率来拉伸纤维,优选地在大约3与10之间的输出率来拉伸纤维;浸渍构件由喷淋系统或者浸入浸渍浴液的浸入系统或者接触式浸渍筒构成;浸渍构件中的浸渍速度在每分钟几米与每分钟几十米之间,优选地在大约5m/min与50m/min之间;使用浸渍构件获得的聚合物浸渍比率在聚合物计为大约0.1%与多于50%之间,为了产生结合效果优选地在大约2%与5%之间,以及针对预浸渍产品在大约35%与50%之间;塑形构件包括脱水模块和塑形模具;塑形构件施加的脱水压力在几千克至几百千克的范围内,优选地为大约100千克;干燥构件选自:红外线辐射、微波流、感应加热器、具有水分抽取装置的加热炉、脉冲空气烘箱、或者在加热滚筒上压干;干燥温度在大约100℃与250℃之间,优选地在100℃与200℃之间;所述聚合物选自:(共)聚酰胺、(共)聚酯、聚氨酯、聚(甲基)丙烯酸酯、含氟聚合物、或者聚烯烃。根据本发明的所述分散系的聚合物可以是基于至少两个单体或者重复单元的均聚物或者共聚物,或者其可以是彼此兼容的聚合物的混合物。兼容聚合物应理解为意味着在没有相位分离的情况下可彼此混合的聚合物;所述聚合物选自通过酸性官能团来官能化的聚(甲基)丙烯酸酯(包括共聚物)、或者与用反应性官能团接枝的含氟聚合物(包括共聚物),所述水分散系是通过在存在表面活性剂的情况下进行乳化聚合而得到的水分散系,以及所述反应性官能团能够与所述天然纤维以及更加具体地与亚麻纤维反应。除非另外具体地指明,否则术语“丙烯酸”在根据本发明的一般意义中意味着丙烯酸和/或甲基丙烯酸两者。作为丙烯酸水分散系的示例,我们可以引述基于甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯和丙烯酸的共聚物。作为含氟聚合物分散系的示例,我们可以引述PVDF(聚偏二氟乙烯)的或者具有其它烯烃(尤其是含氟烯烃)的VDF(偏氟乙烯)的共聚物的水分散系。表面活性剂可以是含氟表面活性剂。作为含氟表面活性剂的示例,我们可以引述全氟辛酸铵盐。接枝含氟聚合物可以通过将所述含氟聚合物与例如顺丁烯二酸酐接枝来获得。所述聚合物是基于包括离子基团的聚异氰酸酯预聚物形成的聚氨酯,该聚氨酯分散在水中,在水介质中产生扩链反应。通常,这种预聚物是通过使携带有羧酸官能团或者磺酸官能团的二醇与聚异氰酸酯(尤其是二异氰酸酯)反应来获得,并且可选地使没有离子官能团的另一种二醇在有机介质中尤其与易于通过蒸发来去除的溶剂反应来获得。在所述酸官能团与诸如氨或者碱金属氢氧化物等矿物碱、或者诸如叔胺等有机碱至少部分地中和之后,产生了水分散系。扩链可以是使用携带有与所述预聚物的异氰酸盐官能团(诸如,例如,二元胺)反应的官能团的扩链剂来产生。有机溶剂可以是通过蒸发来去除以便恢复聚氨酯的最终水分散系,其干燥提取比率可以通过水中的稀释来进行调节;所述聚合物在没有表面活性剂的情况下被以粉末的形式分散或者能够以粉末的形式分散在水介质中,并且优选地,处于粉末状态下的所述聚合物尤其是通过在所述分散系的制备期间在水中进行的中和作用而携带有离子基团或者作为离子基团的前体的基团;所述聚合物是共聚酰胺,优选地携带有羧基端基、磺酸基或者胺基端基,更加优选地,所述基团的含量为50μeq/g至500μeq/g,尤其为100μeq/g至250μeq/g。所述共聚酰胺携带有胺基,优选地为伯胺,该胺基在氨的形式下被酸——优选地为布朗斯特(Bronsted)酸,更加优选地为磷酸——中和。所述共聚酰胺携带有在盐的形式下被碱中和的羧基基团。所述共聚酰胺是熔化温度小于或者等于150℃的半结晶;所述共聚酰胺包括至少一种如下单体:5.9、5.10、5.12、5.13、5.14、5.16、5.18、5.36、6、6.9、6.10、6.12、6.13、6.14、6.16、6.18、6.36、9、10.6、10.9、10.10、10.12、10.13、10.14、10.16、10.18、10.36、11、12、12.6、12.9、12.10、12.12、12.13、12.14、12.16、12.18、12.36、6.6/6、11/10.10以及其混合物,并且其优选地包括来自11、12、10.10、6、6.10、6.12、10.12、6.14和/或6.6/6、11/10.10及其混合物中的至少一个单元(motif);所述聚合物是选自如下的共聚酰胺:PA6/6.6/12、PA6/6.6/11/12、PA6/12、PA6.9/12、PAPip.9/Pip.12/11、PA6/IPD.6/12、PAIPD.9/12、PA6/MPMD.12/12、PA6/6.12/12、PA6/6.10/12、PA6/Pip.12/12、PA6/6.6/6.10/6.I、PA6.10/Pip.10/Pip.12、PA6/11/12、PAPip.12/12、PAIPD.10/12、PAPip.10/12、PA6/11、PAPip.10/11/Pip.9、PA6/6.6/6.10、PA6/6.10/6.12以及其混合物;所述共聚酰胺可以是非晶态半芳香剂并且选自:*6.I、8.I、9.I、10.I、11.I、12.I、6.I/9.I、9.I/10.I、9.I/11.I、9.I/12.I、9/6.I、10/6.I、11/6.I、12:6.I、10/9.I、10/10.I、10/11.I、10/12.I、11/9.I、11/10.I、11/11.I、11/12.I、12/9.I、12/10.I、12/11.I、12/12.I、6.10/6.I、6.12/6.I、9.10/6.I、9.12/6.I、10.10/6.I、10.12/6.I、6.10/9.I、6.12/9.I、10.I/6.I、10.10/9.I、10.12/9.I、6.10/10.I、6.12/10.I、9.10/10.I、9.12/10.I、10.10/10.I、10.12/10.I、6.10/12.I、6.12/12.I、9.10/12.I、9.12/12.I、10.10/12.I、11/6.I/9.I、11/6.I/10.I、11/6.I/11.I、11/6.I/12.I、11/9.I/10.I、11/9.I/11.I、11/9.I/12.I、11/10.I/11.I、11/10.I/12.I、11/11.I/12.I、6.I/10.I、6.I/11.I、6.I/12.I、10.I/11.I、10.I/12.I、11.I/12.I、12/6.I/10.I、12/6.I/11.I、12/6.I/12.I、12/9.I/10.I、12/9.I/11.I、12.9.I/12.I、12/10.I/11.I、12/10.I12.I、12/11.I/12.I、12/11.I/12.I,*上述聚酰胺三元共聚物,其中,用9/、10/、6.10/、6.12/、10.6/、10.10/、10.12/、9.10/和9.12/来代替12/,*所有上述聚酰胺,其中,等酞酸(I)高达40摩尔%的部分由对苯二甲酸(T)、2,6-萘二羧酸、和/或1,3-CHDA或者1,4-CHDA(环己烷二羧酸)代替,所有或者部分的线性脂肪族二元胺都可能由支链脂肪族二元胺代替,优选地来自三甲基六甲撑二元胺TMD、甲基戊撑二元胺MPMD、甲基环辛烷二元胺(MOMD)或者双脂环族二元胺、优选地来自BMACM、MACM和/或IPD、或者芳基脂肪族二元胺,优选地为m-苯二甲基或者p-苯二甲基二元胺,*所有上述聚酰胺,其中,等酞酸(I)部分地或者完全地由C6至C8线性或者支链脂肪族二酸代替,并且同时脂肪族二元胺全部地或者部分地由来自BMACM、BACM和/或IPD的脂环族二元胺代替;所述聚合物是半结晶,熔化温度Tf大于90℃,优选地为至少100℃,并且所述分散系的颗粒的数量平均粒度在大约50nm与5000nm之间,并且优选地在大约50nm与500nm之间。该粒度是通过激光衍射法(CoulterLS600)或者通过扫描电子显微镜检查法来测量的。根据标准ISO11357-2,所使用的聚合物的玻璃转换温度是在第二加热段之后用示差扫描热量计(DSC)来测量。加热和冷却速率为20℃/min。根据标准ISO11357-3,熔化温度Tf和结晶温度Tc是在第一加热之后用DSC来测量。加热和冷却速率为20℃/min;所述聚合物的干重相对于所述纤维的干重之比率在0.5%至小于50%之间变化;所述重量比率在0.5%至10%之间变化,并且除了上浆(ensimage)之外,所述浸渍局限于使所述纤维彼此结合。在加固纤维的情况下,由于所述纤维在纤维束的核心处粘合至彼此,所以其内聚能增加。如果使用了上浆,则所需的效果是不同的并且与所述纤维和复合材料的聚合物基质的兼容性相关联,该兼容性是通过特定聚合物在纤维周围引起相互作用,该特定聚合物提高纤维与基质的兼容性以便使纤维更好地粘附至复合材料的聚合物基质;所述比率大于25%且小于50%,优选地为30%至45%,并且除了所述结合之外,所述浸渍引起所述纤维的预浸,该预浸单独地或者相继地用于或者可用于制作复合材料;所述分散系在25℃下的黏度在10MPa.s至1000MPa.s之间变化。用于黏度测量的方法是Brookfield(布氏)方法;所述纤维是长纤维,尤其是长亚麻纤维,其中,L/D>2000;所述线绳或者条带是基于由亚麻制成的纤维,该亚麻纤维的特克斯在大约10与10000之间,优选地在大约100与4000之间,并且更加优选地在大约500与1500之间;本发明还涉及一种浸渍天然纤维;尤其是亚麻纤维,该纤维是借助如上文所描述的装置来获得。有利地,纤维包括:如上文所定义的半结晶共聚酰胺,作为在所述纤维束中的结合粘合剂,在所述纤维之间粘合彼此;并且优选地,聚合物的干重相对于所述纤维+聚合物的比率在0.5%至10%的范围内。根据实施例变体,纤维构成用于复合材料的增强纤维,尤其是用于热塑性复合材料,优选地用于热塑性聚酰胺基体,更加优选地用于基于PA11、PA10.10以及PA6.10和PAI0I/6I的聚酰胺基体。本发明进一步涉及一种由借助如上文定义的装置获得的天然纤维增强的复合材料。现在将参照仅仅给出用于图示目的且在附图中表示出的特定实施例来更加详细地描述本发明,在附图中:图1是根据本发明的装置的透视图;图2是图1的侧视图;以及图3是图1的顶视图。图1至图3表示出根据本发明的装置1,该装置1用于借助特定聚合物来浸渍诸如亚麻等天然纤维。该装置1包括:在纤维100的移动方向F上,用于通过拉伸来拉长的构件10;浸渍构件20;塑形构件30;干燥构件40;以及调整构件50。用于通过拉伸来拉长的构件10包括:一对挤压旋转输入滚筒12、具有带有一排点的系统的梳状物14、以及一对挤压旋转输出滚筒16。纤维100(例如,精梳亚麻的条带,该亚麻条带因此在其宏观形式上是连续的,为7g/m)借助挤压旋转输入滚筒12渗透到拉长构件10中,并且然后穿过梳状物14,该梳状物14在两对前挤压旋转滚筒之间执行交替平移移动,随后在该对挤压旋转输出滚筒16后面退出拉长。亚麻纤维在大约1与25之间的拉长率下被拉伸,优选地在3与10之间,例如,7。纤维100的拉长是由梳状物和该对挤压旋转滚筒的旋转速度差(差别)同时产生,挤压旋转输出滚筒16转动得比挤压旋转输入滚筒12更快。因此,在拉长装置的第一部段之后,条带或者线绳测量得为1g/m,或者拉长率为7。这样被拉伸的纤维然后渗透到浸渍构件20中。在该阶段下,条带非常脆弱,该条带然后穿过由喷淋系统喷出的水分散系雾气。浸渍速度在每分钟几米与每分钟几十米之间,优选地在大约5m/min与50m/min之间,例如,30m/min。为了用水性共聚酰胺溶液来执行浸渍处理,在实验室反应器中制作10L的几种溶液(共聚物的水分散系)。所使用的共聚酰胺分别是来自(法国)阿科玛公司的名称为和其基本特点在下面的表Ⅰ中呈现。表Ⅰ这些产品以干粉的形式被引入到具有苏打(针对Platamid为1%)的水溶液中。最终干燥提取含量(ES)为30%。将试剂装载到反应器中,然后用氮气使环境成为惰性环境。加热该试剂以便为了达到150℃的材料温度。该加热阶段是在1000rpm的搅拌下执行的。混合物在100℃与120℃之间变得均匀、呈白色且不透明。该混合物在150℃在1000rpm的搅拌下维持30min,然后在300rpm的搅拌下进行冷却。所获得的分散系是呈白色且不透明的流体。粒度(颗粒的大小)是通过由扫描电子显微镜检查法以及也由激光衍射粒度分析法来执行的观察所测量的。这两种测量类型是一致的。下面的表格中指示的数据是通过激光衍射粒度分析法来获得的。所使用的分散系的粒度、黏度、以及干燥提取含量在下面的表Ⅱ中呈现。表Ⅱ*该测量是由1号心轴在60rpm下执行。这样制备的水分散系然后用在装置中用于处理亚麻纤维,呈未稀释形式或者稀释形式。借助浸渍构件20获得的聚合物浸渍比率按聚合物重量计为大约0.1%与多于50%之间,为了产生结合效果优选地在大约2%与5%之间,以及针对预浸渍产品在大约35%与50%之间。在这种情况下,所获得的含量为大约2.5%。在喷射之后,浸渍纤维穿过塑形构件30,该塑形构件30包括:例如,由橡胶制成的脱水滚筒32,纤维被按压在该脱水滚筒32之间以便去除聚合物的水分散系的多余部分。这两个滚筒32具有第一校准系统,该第一校准系统形成条带的中间宽度。滚筒构件32施加的脱水压力在几千克至几百千克范围内,优选地为大约100千克,等于在6mm宽的条带上的10MPa的压力和1g/m。然后,这样浸渍后的纤维穿过校准或者塑形模具34,以便针对厚度和宽度将所获得的条带调节至特定大小,优选地为1/4英寸或者6.35mm宽,优选地是平坦的,但也可能是圆柱形的。在每个步骤之间,具有带有一对由处理过的铝制成的滚筒的装置,该装置沿着条带移动以便使条带在较长距离(多于1米)下都从不会处于张力下。用于条带的这些驱动滚筒、使用电动机来驱动的马达都由电磁离合器来控制,该电磁离合器调节条带的恒定张应力。在校准步骤之后,使浸渍纤维100的条带穿过干燥构件40,该干燥构件40使条带中包含的水分蒸发掉并且使核心处的浸渍聚合物熔化以便加固该条带。这些干燥构件40包括:例如,七个串联连接的1200瓦特的短波红外发射器,分别为405mm长。每个发射器的功率可以是可变的,以便获得用于使聚合物干燥和熔化的特定温度曲线。例如,前三个发射器被调节为250℃,并且后四个调节为180℃。总干燥长度为大约三米,这与在30m/min的条带移动速度下6秒钟的干燥持续时间相对应。条带的干燥温度在大约100℃与250℃之间,优选地在100℃与200℃之间,例如,150℃。亚麻纤维的降解温度为大约230℃,但是,在浸渍之后且根据其穿过干燥构件40的持续时间,该纤维可以承受在250℃与300℃之间的温度。干燥的目的在于蒸发掉分散系中包含的水分并且熔化在纤维中的聚合物以便获得令人满意的浸渍品质。在离开干燥构件40时,条带必须在干燥结束时完全地被干燥,并且热塑性聚合物必须返回至低于其熔化温度,或者,例如,低于110℃。在该装置的结束处,将浸渍的、塑形的且干燥的条带卷绕在绕线器52周围,该绕线器52以线轴的形式来包裹该产品,例如,具有75mm的内径的硬纸板线轴核心。该连续装置以恒定线性速度进行操作。张力测量装置(未表示出)通过电磁离合器来控制条带的张力,以便使得纤维在最终包裹在线轴上之前不会出现弱化。因此,该装置使得能够在单个步骤中在不用任何捻转步骤的情况下对由亚麻纤维制成的非常细的条带(该条带在线轴上测量得为每米几克,优选地为1g/m)进行拉长、浸渍、塑形、夹固和包裹,该条带的潜在长度为几千米。因此,通过共聚酰胺分散系进行的浸渍使得能够非常显著地增加亚麻纤维线绳条带的断裂力,同时减小其厚度/减小其线性重量。第一系列测试在具有2190tex的高纤度的、具有不同处理方式的亚麻粗纱(纤维的线绳)上执行。除了示例7之外,在示例7中,浸渍方法是指定的,在所有其它示例中(除非针对每个示例特别地指定),所述浸渍是通过用喷淋装置(喷淋器)进行的顺序(连续)喷射来执行,在所述喷淋器的喷嘴下的停留时间为大约1s。干燥是通过用红外装置进行的加热来执行。冷却是在户外执行。比较基线1:2190tex的非浸渍线绳。示例1:EP-063ND:使用的未稀释溶液(干燥提取含量:30%)进行浸渍。示例2:EP-063D50:使用的稀释至50%的分散系(干燥提取含量:15%)进行浸渍。示例3:EP-064ND:使用的未稀释分散系(干燥提取含量:30%)进行浸渍。示例4:EP-064D50:使用的稀释至50%的分散系(干燥提取含量:15%)进行浸渍。第二测试系列在已经经历了用在不同浸渍含量下的进行的处理的、具有低纤度(1030tex)的亚麻粗纱上执行。比较基线2:低纤度的非浸渍线绳(0%的聚合物)。示例5:使用稀释4倍的溶液3(具有干燥提取含量:7.5%)进行浸渍。示例6:使用示例5的分散系连续地浸渍2次(2次穿过)。示例7:通过浸没(浸入)在水分散系中进行浸渍,具有较长停留时间(10s)。针对抗张强度的剩余部分,将亚麻粗纱附着至硬纸板框架。已知亚麻纤维的平均长度为大约30mm,所以将参考长度选择为14mm。将硬纸板的上边缘和下边缘夹固在测力计(Zwick机器)的钳口之间,同时切除侧边缘。然后使粗纱经受在1mm/min的速度下的牵引力。为了将弱树脂浸渍(高达10%的聚合物)的粗纱进行比较,对所测试的不同样品的断裂力进行测量。结果在下面的表Ⅲ中呈现。表Ⅲ参考比较基线1示例1示例2示例3示例4浸渍类型非浸渍EP63-NDEP63-D50EP64-NDEP64-D50树脂重量比率02-10%2-10%2-10%2-10%样品的数量58555平均断裂力(N)443775723888770标准偏差3398682373表Ⅲ表明,用共聚酰胺分散系进行浸渍使得能够非常显著地增加亚麻纤维线绳的断裂力。这两种分散系得出类似的结果,并且在加固方向上(与比较基线1形成对照的示例2和示例3),其表明所提议的加固分散系有作用,包括对于50%的稀释(这与15%的干燥提取含量相对应)。下面的表Ⅳ给出了用以及具有低纤度(1030tex)的线绳进行的不同浸渍的结果。应注意,在具有7.5%的最终干燥提取含量的4倍稀释的情况下,所获得的断裂力等于使用具有高纤度(2190tex)的非浸渍粗纱获得的断裂力(示例5与比较基线1进行的比较)。因此,这表明,如上文所定义的共聚酰胺分散系的使用使得能够使用与初始线绳相比具有除以2的纤度的亚麻纤维线绳(1030tex对2190tex),同时大体上保持相同的机械强度(大约相同的断裂力)。此外,这表明,通过使用具有相同分散系的多次浸渍穿过(通过喷射),我们可能增加最终线绳中的共聚酰胺含量(示例5与示例6之间的比较)。借助通过更长喷射时间(10s)的浸没(浸入)进行的浸渍测试来结束,这表明,能够使用几乎40重量%的共聚酰胺来浸渍线绳。该含量与在传统预浸渍增强物中发现的树脂(聚合物)含量相对应,因而使得能够直接生产出复合材料部件,例如,通过热压缩,或者借助诸如挤压成型等纤维铺放技术,而不使用纤维增强的附加浸渍操作。因此,表明了如下可能性:即,使用根据本发明的装置来直接生产预浸渍类型的即用型半成品复合材料产品。表Ⅳ本发明因此使得能够使用用于浸渍天然纤维的线绳或者条带的装置来解决上文针对现有技术描述的技术问题,该浸渍发生在具有聚合物的特定水分散系中,因而允许所述聚合物在纤维束中进行粘合,即是说,使所述线绳或者所述条带的纤维粘合至彼此,以便使用在熔化后使用的精细聚合物颗粒来加固该纤维。该浸渍随后可以产生具有可以用于制作复合材料的低纤度的预浸渍纤维增强物、线绳或者条带。本发明的解决方案的灵活性使得能够将本发明整合在连续生产线中以便制作基于诸如亚麻纤维等天然纤维的所述纤维增强物,该连续生产线是从对在地里收割的天然纤维进行处理至线绳或者预浸渍和校准条带的制作。因此,在单个步骤中获得了线绳或者条带,该线绳或者条带包含亚麻纤维和树脂,树脂重量比率可以在0%与70%之间。不需要存在切割步骤来校准产品的宽度,这是因为塑形装置确保了该步骤。理所当然,仅仅作为图示示例给出的对本发明的主题的详细描述决不构成限制,技术等效物也包含在本发明的范围内。因此,浸渍构件20可以包括浸入浸渍浴液的浸入系统或者接触式浸渍筒构成。干燥构件40也可以由如下组成:微波流、感应加热器、具有水分抽取装置的加热炉、脉冲空气烘箱、或者在加热滚筒上压干。这些干燥构件可以包括用于进行波道辐射的系统以便使能量朝着待被干燥的产品集中。当前第1页1 2 3 
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