[发明专利]用于制造由许多单丝组成的纱线的方法和设备以及由此制成的单丝纱线

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有许多单丝的纱线的制造方法。此外本发明涉及一种有许多单丝的纱线的制造设备。

最后，本发明还涉及一种有许多单丝以及按本申请的方法或借助按本申请的设备制造的纱线。

背景技术

制造由许多单丝组成的纱线(Garnen)的方法和设备以及这种纱线是广泛地众所周知的。为了提高所制纱线的强度和改善纱线内单丝(按本申请单丝可理解为单根长丝)的集聚(Zusammenhalt)，尤其在单丝涉及短纤维，亦即长丝的长度比较短的情况下，单丝在纺纱方法的实施过程中互相扭绞。与扭绞不同，单丝也可以通过使用硬化或可硬化的树脂可以说是互相粘结，以获得充分集聚的复合物。这种有树脂份额的纱线涉及一种纤维复合材料。

已知纱线的缺点是，用它们通过进一步加工制成的平面织物(纺织物、针织物、针织品、非织造织物、无纺织物等)或再用这些纺织的平幅结构在进一步加工过程中制成的半成品(型材、板材、板条等)，它们的静力和动力特性很难计算。尤其对于由纱线组成的织物，有限元素法(FEM)失效，而这种方法在其他固体静力学领域中，借助如今可供使用的巨大的计算机容量，可以非常精确地数值化地确定构件内的负荷。

此外已知由纱线及将它们保持在一起的树脂组成的复合材料还有一个缺点是，树脂所占的份额很高。这不仅降低此类复合材料的强度，而且还使成本提高，因为树脂比较昂贵。此外，使用大量树脂从环保的观点或资源保护方面也认为是应受谴责的，因为在大多数情况下树脂是用原油制品生产的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，建议一种用于制造纱线的方法和设备，用这种方法或这种设备可以制成纱线(Garnen)，纱线适用于进一步加工为平面织物和/或使用它们制成半成品，它们的特征在于高强度、能便于数值化地计算机械负荷状态以及在于低的树脂消耗量。

在方法技术方面，为解决上述技术问题从前言所述类型的方法出发采取下列措施：将单丝优选地彼此间隔开地分别连续导送，并用一种能流动的含溶剂的和通过至少一种物理参数和/或一种化学物质的作用交联的树脂涂层，其中接着挤压已涂层的单丝，从而构成一种由单丝和粘连地围绕这些单丝0的树脂组成的和不夹杂气泡的复合物，接着在干燥过程中，从复合物中驱逐包含在树脂内的溶剂，然后，将作为单丝纱线存在的复合物在树脂未交联状态下卷绕，其中在实施上述所有工艺步骤期间，所有单丝保持平行(亦即单方向的)定向。

本发明首先基于此认识，即，如在先有技术中按标准和理所当然要使用的那种纱线单丝的扭绞，当用这种扭绞的纱线在进一步的加工步骤中，应通过添加树脂制成(作为以后含有树脂的复合材料组成部分的)平面织物并由此制成其他可能的半成品时，是有严重缺点的。也就是说，单丝的扭绞对于以后通过使用能流动的树脂将许多纱线连接成纤维复合物是非常不利的，因为树脂几乎不可能进入围绕纱线纵轴线的中心区，因为扭绞的单丝在一定程度上严密地封闭了此内部区，从而阻挡树脂的进入。由此造成纱线的强度损失，因为纱线在其内部基于缺失树脂没有达到充分的集聚。

采用按本发明的方法，通过已经为单丝涂层和接着的挤压，解决了上述疑难问题，由此制成一种复合物，它在其整个横截面内仅由单丝和围绕它的树脂组成。通过恰当的挤压方法，排除复合物横截面内夹杂气泡的可能性。因此，按本发明的方法制成的纱线，在树脂交联后，即使在纱线内部也达到杰出的集聚，因为在那里也充分发挥了树脂的粘结作用。由此使强度明显提高并增加了数值化地确定负荷的可能性。

然而本发明还基于下述附加的认识，即，在将纱线进一步加工为平面织物，或由此通过添加树脂进一步制成半成品时，使用含硬化树脂的纱线(如同使用扭绞但不含树脂的纱线)是达不到目的的，而是若直至纱线被置于它们在最终产品应具有的形状时才从事树脂的交联，则可达到在平面织物或由此制成的半成品内单丝杰出的连接。因为按本发明在树脂处于未交联状态的纱线具有彼此仍能相对运动以及互相平行延伸的单丝，所以在要由此制成较大结构的相邻纱线之间，通过尽可能大的接触面造成良好的接触。例如通过加压可达到纱线(朝矩形截面的方向)很大范围的整平或压扁，由此在例如交叉的纱线之间得到在一定程度上平面状的接触面。这又导致在树脂交联后所制成产品特别高的强度，以及基于单丝在成品内所占高的份额，所以极大地降低树脂消耗量，因为明显减小了没有充填单丝的空隙。