專利名稱：織物的開纖方法、織物以及復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及織物的開纖方法、織物以及復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
碳素纖維織物通過將碳素纖維絲的絲束(以下稱作纖維束或者簡稱作紗)作為經(jīng)紗和緯紗編織而成，所述碳素纖維絲的絲束通過將多個(gè)碳素纖維絲利用集束劑收束在一起而形成。自從發(fā)現(xiàn)所述碳素纖維織物與樹脂復(fù)合化而構(gòu)成的復(fù)合材料輕量且具有高強(qiáng)度，所述碳素纖維織物被廣泛地應(yīng)用于航空設(shè)備材料領(lǐng)域。并且，近些年，在該領(lǐng)域中，要求在維持強(qiáng)度的同時(shí)進(jìn)一步輕量化。 作為實(shí)現(xiàn)這種輕量化要求的方法，嘗試過限制織物中所使用的紗量(單位面積重量)并顯現(xiàn)強(qiáng)度的方法。 然而，僅僅限制單位面積重量的話，會(huì)在織物中產(chǎn)生間隙，在形成復(fù)合材料的情況下，不能夠顯現(xiàn)出足夠的強(qiáng)度，物理性能也會(huì)產(chǎn)生差異。 因此，作為解決上述問題的方法，具有使構(gòu)成織物的經(jīng)紗和緯紗分別開纖的方法。具體來說，例如在專利文獻(xiàn)l中公開了如下方法通過噴氣嘴的噴射對緯紗(與織物的運(yùn)送方向垂直的紗)進(jìn)行開纖，然后，將沿被運(yùn)送來的加強(qiáng)纖維織物的運(yùn)送前后方向(與經(jīng)紗平行的方向)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的輥體按壓于該織物表面并進(jìn)行加壓，從而使經(jīng)紗(與織物的運(yùn)送方向平行的紗)開纖。此外，將織物浸漬在水中并利用聲波等進(jìn)行開纖的方法也是已知的。
專利文獻(xiàn)1 :日本特開2003-268669號(hào)公報(bào) 然而，在上述專利文獻(xiàn)1中公開的方法中，由于緯紗是通過噴氣嘴的噴射而被開纖的，因此纖維絲的絲束散亂，此外，容易產(chǎn)生起毛或蓬亂("寸)的情況。此外，在作為織物進(jìn)行觀察時(shí)，容易發(fā)生斷紗或者網(wǎng)眼偏移，操作性差。 再有，經(jīng)紗與緯紗相交的交點(diǎn)部分(進(jìn)入到另一方的紗的下方的部分)難以通過輥體直接加壓，難以均勻地進(jìn)行開纖。 而且，被輥體直接按壓的緯紗的纖維容易向基材的運(yùn)送方向下游側(cè)堆積，從這點(diǎn)來說也無法得到被均勻開纖的織物。 此外，在使用輥體進(jìn)行開纖的情況下，通過輥體的按壓容易使緯紗向織物的運(yùn)送方向彎曲，容易產(chǎn)生網(wǎng)眼彎曲。 因此，利用上述專利文獻(xiàn)1中公開的方法開纖的織物的經(jīng)紗和諱紗難以均勻開纖。因而，由該織物與樹脂構(gòu)成的復(fù)合材料由于緯紗的取向雜亂，因此不能夠顯現(xiàn)出足夠的強(qiáng)度。 此外，在將上述織物浸漬于水中并利用聲波等進(jìn)行開纖的方法中，附著在纖維束上的集束劑的水溶性成分會(huì)在開纖時(shí)脫落，纖維束上容易產(chǎn)生起毛或者蓬亂的情況，操作性下降。此外，由于還起到結(jié)合劑作用的集束劑的脫落，在形成復(fù)合材料的情況下，會(huì)使作為基材的織物與粘合料(樹脂)之間的粘接力下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了上述問題點(diǎn)，提供一種織物的開纖方法、織物以及復(fù)合材料，能夠在不改變織物的織造工序的前提下利用簡單的方法均勻地對經(jīng)紗和緯紗進(jìn)行開纖，而且，操作性以及與樹脂的粘接力不會(huì)降低，能夠使用這種將經(jīng)紗和緯紗均勻地開纖而成的扁平織物廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)輕量且高強(qiáng)度的復(fù)合材料，具有極其優(yōu)秀的實(shí)用性。
參照附圖對本發(fā)明的主旨進(jìn)行說明。 本發(fā)明的第一方面涉及織物的開纖方法，其特征在于，對由經(jīng)紗2和緯紗3織成的織物4進(jìn)行開纖，所述經(jīng)紗2和緯紗3由多根纖維絲1收束而成，在所述織物4的表面隔著保護(hù)膜片5設(shè)置抵接體6，通過使該抵接體6相對于所述織物4在所述經(jīng)紗2或者緯紗3的長度方向的斜向上相對移動(dòng)，對該經(jīng)紗2或者緯紗3進(jìn)行開纖。 此外，本發(fā)明的第二方面還涉及一種織物的開纖方法，其特征在于，對由經(jīng)紗2和緯紗3織成的織物4進(jìn)行開纖，所述經(jīng)紗2和緯紗3由多根纖維絲1收束而成，在所述織物4的表面隔著保護(hù)膜片5設(shè)有抵接體6，通過使該抵接體6在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)相對于所述織物4相對移動(dòng)，對該經(jīng)紗2或者緯紗3進(jìn)行開纖。 此外，在第二方面所述的織物的開纖方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第三方面的特征在于，所述旋轉(zhuǎn)為偏心旋轉(zhuǎn)。 此外，在第三方面所述的織物的開纖方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第四方面的特征在于，使所述抵接體6相對于所述織物4移動(dòng)。 此外，在第四方面所述的織物的開纖方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第五方面的特征在于，所述織物4被運(yùn)送。 此外，在第五方面所述的織物的開纖方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第六方面的特征在于，使所述抵接體6振動(dòng)。 此外，在第六方面所述的織物的開纖方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第七方面的特征在于，在所述抵接體6的隔著所述保護(hù)膜片5與所述織物4的表面抵接的抵接部設(shè)有突起8，該突起上呈環(huán)狀地設(shè)有凸彎曲條。 此外，在第六方面所述的織物的開纖方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第八方面的特征在于，在所述抵接體6的隔著所述保護(hù)膜片5與所述織物4的表面抵接的抵接部上，設(shè)有多個(gè)桿狀體10。 此外，在第六方面所述的織物的開纖方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第九方面的特征在于，所述纖維絲l為無機(jī)纖維絲l。 此外，在第六方面所述的織物的開纖方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第十方面的特征在于，所述無機(jī)纖維絲1為碳素纖維絲1。 此外，在第六方面所述的織物的開纖方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第十一方面的特征在于，所述纖維絲1為有機(jī)纖維絲。 此外，本發(fā)明第十二方面涉及一種織物，其特征在于，所述織物通過第一至第十一方面中的任一方面所述的織物的開纖方法被開纖。 此外，在第十二方面所述的織物的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第十三方面的特征在于，該織物的覆蓋因數(shù)為96%以上。 此外，本發(fā)明第十四方面涉及一種復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料以第十三方
4面所述的織物為基材，并在該基材中含浸樹脂而形成。 本發(fā)明如上所述，提供了織物的開纖方法、織物以及復(fù)合材料，在不使工序復(fù)雜化 的情況下，就能夠以簡單的方法均勻地對經(jīng)紗和緯紗進(jìn)行開纖，而且，操作性以及與樹脂的 粘接力不會(huì)降低，能夠使用這種經(jīng)紗和緯紗被均勻開纖而成的扁平織物廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)輕量且 高強(qiáng)度的復(fù)合材料，具有極其優(yōu)秀的實(shí)用性。


圖1是實(shí)施例1的概要說明立體圖。 圖2是實(shí)施例1所述的抵接體的概要說明立體圖。 圖3是示出實(shí)施例1的突起的移動(dòng)路徑的概要說明圖。 圖4是示出實(shí)施例1的另一例的突起的移動(dòng)路徑的概要說明圖。 圖5是開纖前的織物的概要說明剖面圖。 圖6是開纖后的織物的概要說明剖面圖。 圖7是示出實(shí)施例1的具體的結(jié)構(gòu)例的放大說明剖視圖。 圖8是實(shí)施例2的概要說明俯視圖。 圖9是實(shí)施例2的另一例的概要說明俯視圖。 圖10是實(shí)施例2所述的抵接體的抵接部的概要說明側(cè)視圖。 圖11是實(shí)施例2所述的抵接體的抵接部的概要說明側(cè)視圖。 圖12是實(shí)施例2所述的抵接體的抵接部的概要說明立體圖。 圖13是示出試驗(yàn)結(jié)果的表。 圖14是抗彎試驗(yàn)和層間剪切試驗(yàn)的概要說明圖。
具體實(shí)施例方式
對本發(fā)明的認(rèn)為是優(yōu)選的實(shí)施方式簡單地進(jìn)行說明，并示出本發(fā)明的作用。
抵接體6隔著保護(hù)膜片5與織物4表面抵接，通過使該抵接體6在經(jīng)紗2或者緯 紗3的長度方向的斜向上移動(dòng)，并非是例如專利文獻(xiàn)1中所公開的那樣、在沿與經(jīng)紗或者緯 紗的長度方向平行的方向移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行加壓并僅以壓潰的方式進(jìn)行開纖，而是在經(jīng)紗2 或者緯紗3上對構(gòu)成該經(jīng)紗2和緯紗3的各纖維絲1的絲束作用擴(kuò)展力的同時(shí)進(jìn)行按壓， 能夠?qū)?jīng)紗2或者諱紗3進(jìn)行開纖。 此外，使纖維絲1的絲束擴(kuò)展需要按壓力，但是由于抵接體6是隔著保護(hù)膜片5對 纖維絲1的絲束進(jìn)行按壓的，因此經(jīng)紗2和緯紗3當(dāng)然不易受損，而且由于織物4不受抵接 體6限制，相應(yīng)地能夠無阻礙且順暢地進(jìn)行開纖工序。 此外，通過對纖維絲1的絲束作用擴(kuò)展力，從而能夠使無法直接擴(kuò)展的、經(jīng)紗2和 緯紗3相交的交點(diǎn)部分因該交點(diǎn)部分附近被擴(kuò)展也聯(lián)動(dòng)地?cái)U(kuò)展開，能夠良好地進(jìn)行開纖。 對于這一方面，在如上所述專利文獻(xiàn)1公開的方法中，由于輥體沿與經(jīng)紗平行的方向往復(fù) 運(yùn)動(dòng)，因此不會(huì)對纖維絲1的絲束朝斜向作用擴(kuò)展力，不能夠充分地進(jìn)行交點(diǎn)部分的開纖。
再有，由于是使抵接體6在經(jīng)紗2或者緯紗3的長度方向的斜向上移動(dòng)，因此相對 于任意一方偏斜的話，相對于另一方當(dāng)然也會(huì)偏斜(通常經(jīng)紗2與緯紗3正交)，因此，能夠 同時(shí)均勻地對經(jīng)紗2和諱紗3進(jìn)行開纖，能夠使經(jīng)紗2和諱紗3的開纖程度更加均勻。
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而且，例如通過使抵接體6在相對于織物4進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)與該織物4抵接，或者使抵接體6相對于織物4的運(yùn)送方向朝斜向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而能夠容易地使抵接體6在經(jīng)紗2或者緯紗3的長度方向的斜向上移動(dòng)，并且，通過偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)反復(fù)地對上述各纖維絲1的絲束作用擴(kuò)展力，從而能夠以更小的按壓力良好地進(jìn)行開纖。特別是在通過偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對上述各纖維絲1的絲束作用擴(kuò)展力的情況下，能夠在更廣的范圍內(nèi)均勻且連續(xù)地作用所述力，效率非常高。 此外，例如通過使抵接體6在呈放射狀(織物4的表面方向)地輕微振動(dòng)的同時(shí)相對于織物4進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而能夠通過振動(dòng)更為良好地進(jìn)行開纖，能夠非常高效地進(jìn)行開纖。 此外，能夠?qū)闷胀ǖ目棛C(jī)織成的織物4直接進(jìn)行開纖，因此無需引入分別使經(jīng)紗和緯紗擴(kuò)纖等的新設(shè)備，相應(yīng)地降低了成本。再有，與將織物浸漬于溶劑等中的開纖方法不同，不會(huì)有集束劑脫落的情況，因而，具有與現(xiàn)有的織物同等的操作性，此外，也不會(huì)出現(xiàn)起毛的情況。 因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠得到經(jīng)紗和緯紗被均勻開纖的扁平織物，此外，能夠得到網(wǎng)眼間隙(紗的間隙)非常小的織物。具體來說，在利用例如日本特開2005-290623號(hào)中公開的測定裝置對覆蓋因數(shù)(CF :紗相對于織物面積所占的比例)進(jìn)行測定時(shí)，能夠得到的覆蓋因數(shù)在96%以上。S卩，能夠相應(yīng)地提高織物的表面平滑性并且使厚度變薄。
實(shí)施例 基于附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例(實(shí)施例1和實(shí)施例2)進(jìn)行說明。
實(shí)施例1是對由經(jīng)紗2和緯紗3織成的織物4進(jìn)行開纖的織物開纖方法，所述經(jīng)紗2和緯紗3由多根纖維絲1收束而成，在所述織物4的表面隔著保護(hù)膜片5設(shè)置抵接體6，通過使該抵接體6相對于所述織物4在所述經(jīng)紗2或者緯紗3的長度方向的斜向上相對移動(dòng)，對該經(jīng)紗2和緯紗3進(jìn)行開纖。 另外，在實(shí)施例1中，對采用碳素纖維絲1作為纖維絲1的織物4進(jìn)行開纖，然而也可以對采用由玻璃、氧化鋁等構(gòu)成的無機(jī)纖維絲的織物4進(jìn)行開纖，也可以對采用由芳香族聚酰胺、聚芳酯等構(gòu)成的有機(jī)纖維絲的織物4進(jìn)行開纖。 在實(shí)施例1中，采用圖1和圖2所示那樣的抵接體6，通過使該抵接體6相對于織物4進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使該抵接體6在所述經(jīng)紗2或者所述緯紗3的長度方向的斜向(相對于長度方向傾斜的方向)上移動(dòng)并進(jìn)行開纖。另外，在本實(shí)施例中，采用的是抵接體6與織物4的上表面抵接的結(jié)構(gòu)，然而也可以采用與織物4的下表面抵接的結(jié)構(gòu)，也可以在織物4的上表面?zhèn)群拖卤砻鎮(zhèn)确謩e配置抵接體6并從上下兩個(gè)面進(jìn)行抵接。特別是在使抵接體6在織物4的上表面和下表面(同一部位處)沿相對的方向旋轉(zhuǎn)并抵接的情況下，能夠更為有效地進(jìn)行開纖。 具體來說，抵接體6的寬度比被運(yùn)送的織物4的寬度寬，并且構(gòu)成為能夠與該織物4的表面大致水平地進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在以適當(dāng)?shù)陌磯毫Ω糁Ｗo(hù)膜片5將該抵接體6按壓于織物4的表面的同時(shí)使該抵接體6進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對經(jīng)紗2和緯紗3進(jìn)行開纖。另外，對織物4開纖的原理和抵接體6的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)構(gòu)在后面敘述。
該抵接體6由金屬制的上側(cè)板體16、金屬制的下側(cè)板體18和緩沖材料19構(gòu)成，所述上側(cè)板體16具有供由軸12和電動(dòng)機(jī)主體13構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)14的所述軸12貫穿的貫
6穿孔15，并且所述上側(cè)板體16與所述電動(dòng)機(jī)主體13連接，所述下側(cè)板體18設(shè)置成能夠通過由彈性體構(gòu)成的多個(gè)支柱17相對于所述上側(cè)板體16進(jìn)行輕微動(dòng)作，所述緩沖材料19由設(shè)于該下側(cè)板體18的下表面的彈性體構(gòu)成。在此，實(shí)施例1中的上側(cè)板體16、下側(cè)板體18和蓋體22為不銹鋼制成的，支柱17和緩沖材料19為橡膠制的彈性體。
在位于緩沖材料19的下表面且隔著樹脂制的保護(hù)膜片5與織物4的表面抵接的抵接部，設(shè)有多個(gè)突起8(蓋體22)，所述突起8上呈環(huán)狀地設(shè)有凸彎曲條，所述突起8以在側(cè)視圖中與織物4抵接的抵接部分相互重疊的方式設(shè)置成鋸齒狀(另外，例如在設(shè)有三列以上的情況也可以設(shè)置成交錯(cuò)狀(千鳥狀))。此外，在實(shí)施例1中，將不銹鋼制的蓋體22的底面粘接接合于所述緩沖材料19。突起8的頂部半徑優(yōu)選被設(shè)定為大約在lmm 3mm。因此，蓋體22的一部分或者全部能夠沉入緩沖材料19中，能夠靈活地應(yīng)對織物4表面的凹凸形狀。 另外，也可以采用半球狀或柱狀的突起等其他結(jié)構(gòu)，并將其大量地并列設(shè)置于緩沖材料19的下表面，然而，在上述突起8的情況下，無論向哪個(gè)方向移動(dòng)均能夠與織物4以同樣的方式抵接，且比柱狀或者半球狀的突起的抵接范圍更廣，因此特別優(yōu)選。
此處對以突起8對織物4進(jìn)行開纖的原理進(jìn)行說明。如后所述，后述圓盤體20的旋轉(zhuǎn)軸位于從中心位置離開的偏心位置，通過使該圓盤體20旋轉(zhuǎn)從而使抵接體6進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，設(shè)于抵接體6的各突起8也進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然而進(jìn)行所述偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的突起8的軌跡描繪為圖3所示的圓形軌跡，如圖3所示，突起8的圓弧形狀的頂部與織物4抵接，并在經(jīng)紗2和緯紗3的長度方向的斜向上運(yùn)動(dòng)。由此，構(gòu)成經(jīng)紗2和緯紗3的碳素纖維絲1的絲束被朝斜向且強(qiáng)力地?cái)U(kuò)展開。此外，在經(jīng)紗2和緯紗3相交的交點(diǎn)部分，由于突起8將該交點(diǎn)部分附近的經(jīng)紗2和緯紗3朝斜向擴(kuò)展開，因此該交點(diǎn)部分(特別是進(jìn)入到另一方的紗的下方的部分)也能夠聯(lián)動(dòng)地?cái)U(kuò)展開。此外，突起8始終在經(jīng)紗2和緯紗3的長度方向的斜向上繼續(xù)移動(dòng)，均勻地與被運(yùn)送的織物4的寬度方向整個(gè)表面抵接，因此能夠?qū)⒔?jīng)紗2和緯紗3無區(qū)別地均勻開纖。此外，由于隔著保護(hù)膜片5，因此不損傷到碳素纖維絲1就能夠?qū)⑻妓乩w維絲1的絲束擴(kuò)展開。 接著，對抵接體6的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。抵接體6的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是電動(dòng)機(jī)14的軸12連接于經(jīng)由下側(cè)板體18和軸承21 (徑向軸承)設(shè)置的所述圓盤體20的從中心位置離開的偏心位置、通過軸12的旋轉(zhuǎn)使圓盤體20進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。 具體來說，當(dāng)通過軸12的旋轉(zhuǎn)使圓盤體20進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，該圓盤體20和經(jīng)由軸承21設(shè)置的下側(cè)板體18(以及緩沖材料19)在如圖1所示那樣的相對于織物4的運(yùn)送方向正交的狀態(tài)下要進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然而由于該下側(cè)板體18經(jīng)由具有彈性的支柱17與上側(cè)板體16連接，因此該下側(cè)板體18在受到支柱17產(chǎn)生的彈性體復(fù)原力的同時(shí)呈放射狀(沿織物4的表面方向)輕微振動(dòng)并進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。另外，在實(shí)施例1中，采用了設(shè)有一片緩沖材料19的結(jié)構(gòu)，然而也可以設(shè)置多片緩沖材料。 由此，不僅將突起8相對于各碳素纖維絲1的軸向朝斜向按壓，而且使該突起8的頂部在振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行摩擦，由此，能夠非常良好地發(fā)揮對各碳素纖維絲1間的擴(kuò)展作用。
另外，在實(shí)施例1中，上側(cè)板體16設(shè)于適當(dāng)?shù)闹尾考?未圖示)，并且相對于被運(yùn)送的織物4以固定狀態(tài)設(shè)置，在該上側(cè)板體16上以固定狀態(tài)設(shè)有電動(dòng)機(jī)主體13。具體來說，上側(cè)板體16(以及抵接體6)被固定為朝向相對于織物4的運(yùn)送方向正交的方向。
此外，在實(shí)施例1中，上側(cè)板體16和電動(dòng)機(jī)主體13 (抵接體6)相對于織物4被設(shè)置成固定狀態(tài)，然而也可以構(gòu)成為，在使抵接體6進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使該抵接體6同時(shí)相對于織物4的運(yùn)送方向朝斜向進(jìn)行輕微的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該情況下，抵接體6顯示出如圖4所示的橢圓狀的軌跡。在該情況下，也與實(shí)施例1相同，能夠使抵接體6在經(jīng)紗2和緯紗3的長度方向的斜向上移動(dòng)并進(jìn)行良好的開纖。 其中，雖然在實(shí)施例1中使用的突起8為不銹鋼的，然而由于存在具有彈性的緩沖材料19和支柱17，因此即使對織物4的表面進(jìn)行稍微強(qiáng)力的按壓，也能夠利用該緩沖材料19和支柱17來吸收按壓力。因此，能夠使突起8的圓弧形狀的頂部足夠強(qiáng)力地進(jìn)行摩擦以實(shí)現(xiàn)良好的開纖，而且不會(huì)損傷到織物4。 使用上述結(jié)構(gòu)的抵接體6對織物4進(jìn)行開纖的話，能夠?qū)?gòu)成經(jīng)紗2和緯紗3的各纖維絲1從圖5所示的狀態(tài)(圖1中，較抵接體6更靠織物4的運(yùn)送方向上游側(cè)的狀態(tài))不偏斜且適度地散開成圖6所示的狀態(tài)。進(jìn)而，對于經(jīng)紗2和緯紗3相交的交點(diǎn)部分，利用抵接體6將該交點(diǎn)部分附近的經(jīng)紗2和緯紗3沿斜向擴(kuò)展開，因此能夠?qū)⒃摻稽c(diǎn)部分(特別是進(jìn)入到另一方的紗的下方的部分)聯(lián)動(dòng)地?cái)U(kuò)展開。由此，能夠形成厚度從to被按壓至tl而展開的扁平織物(圖1中的比抵接體6靠織物4的運(yùn)送方向下游側(cè)的狀態(tài))，能夠得到由經(jīng)紗2和緯紗3圍繞而成的空間盡可能小的、例如覆蓋因數(shù)在96%以上的織物4。因此，通過在運(yùn)送織物4的同時(shí)以上述抵接體6進(jìn)行抵接，能夠?qū)φ麄€(gè)織物4連續(xù)地進(jìn)行良好的開纖。此外，由該織物4構(gòu)成的復(fù)合材料是通過使織物4中均勻地含浸環(huán)氧樹脂等樹脂而形成的，因此固化成形后的復(fù)合材料輕量且具有高強(qiáng)度。 具體來說，這種以織物4作為基材并含浸樹脂而復(fù)合化形成的復(fù)合材料由于是均
勻地含浸樹脂，因此能夠顯現(xiàn)出足夠的抗彎強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度等。即，在織物中含浸有樹
脂的情況下，在存在有經(jīng)紗或者緯紗(或者雙方)的纖維部，由于纖維和樹脂共同存在而變
得堅(jiān)固，然而在由經(jīng)紗和緯紗所圍繞而成的空隙部中不存在纖維，僅存在樹脂，該空隙部比
纖維和樹脂共同存在的纖維部脆弱。因此，與覆蓋因數(shù)小的織物(網(wǎng)眼粗的織物)相比，覆
蓋因數(shù)大的織物(將網(wǎng)眼堵住的織物或者開纖后的織物)的脆弱的空隙部的比例變小，堅(jiān)
固的纖維部的比例變大，因此能夠充分地顯現(xiàn)出抗彎強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度等。 此外，雖然能夠通過提高經(jīng)紗和諱紗的紗的根數(shù)密度來獲得網(wǎng)眼堵塞的織物(開
纖前的覆蓋因數(shù)大的織物)，然而經(jīng)紗和緯紗的紗的根數(shù)密度提高的話，紗在剖面方向上的
彎曲程度增大，紗自身的強(qiáng)度顯現(xiàn)率降低。這是因?yàn)?，紗越是在剖面方向上不彎曲而接近?br> 線狀，越能夠顯現(xiàn)出強(qiáng)度。 在這一點(diǎn)，根據(jù)本實(shí)施例，通過對具有適當(dāng)覆蓋因數(shù)的織物進(jìn)行開纖，能夠得到紗的彎曲程度小且紗的強(qiáng)度顯現(xiàn)率良好的復(fù)合材料。因此，采 本發(fā)明構(gòu)成的織物的復(fù)合材料適用于航空設(shè)備用材料等，具有非常高的商用價(jià)值。另外，紗的根數(shù)密度以在預(yù)定的間隔中存在多少根紗來表示。 此外，圖1所示的抵接體6、上側(cè)板體16和支柱17的連接結(jié)構(gòu)僅為示意圖，具體來說，例如如圖7所示，可以采用如下的連接結(jié)構(gòu)在下側(cè)板體18的上表面兩端部朝外設(shè)置側(cè)視呈-字狀的支撐板體25，并且在該支撐板體25的上側(cè)水平板部25a和上側(cè)板體16的下表面兩端部之間設(shè)置相當(dāng)于支柱17的彈性部件26。該彈性部件26構(gòu)成為由螺釘部28、凸緣部29和尾部30構(gòu)成的連接體31的凸緣部29和尾部30埋設(shè)于橡膠制的主體27的上部和下部的結(jié)構(gòu)。因此，將埋設(shè)于彈性部件26的主體27下部的連接體31的螺釘部28與所述支撐板體25的上側(cè)水平板部25a的螺紋孔32螺合，將埋設(shè)于主體27上部的連接體31的螺釘部28與所述上側(cè)板體16的兩端部的螺紋孔33螺合，從而將抵接體6經(jīng)由彈性體與上側(cè)板體16連接起來。另外，圖中的符號(hào)34為螺母。 由于存在該彈性部件26，即使對織物4表面稍微強(qiáng)力地進(jìn)行按壓，多余的按壓力
也會(huì)由彈性部件26吸收，從而對織物4施加適度的按壓力。因此，能夠使突起8的圓弧形
狀的頂部足夠強(qiáng)力地進(jìn)行摩擦以能夠良好地開纖，而且不會(huì)損傷到織物4。 另外，除了如上述那樣通過使抵接體6偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來對織物4進(jìn)行開纖的實(shí)施
例1以外，作為其他實(shí)施方式，也可以采用如下結(jié)構(gòu)通過使抵接體6相對于織物4的運(yùn)送
方向(長度方向)朝斜向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使該抵接體6在經(jīng)紗2或者緯紗3的長度方向的
斜向移動(dòng)(實(shí)施例2)。 具體來說，如圖8所示，兩個(gè)抵接體6以相對于織物4的運(yùn)送方向正交的狀態(tài)設(shè)置，使這兩個(gè)抵接體6相對于織物4的運(yùn)送方向朝斜向且相互正交的方向分別往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使抵接體6在經(jīng)紗2或者緯紗3的長度方向的斜向上移動(dòng)。 此外，也可以構(gòu)成為如圖9所示的另一例那樣，兩個(gè)抵接體6以相對于織物4的運(yùn)送方向傾斜的狀態(tài)在相互正交的方向設(shè)置，使這兩個(gè)抵接體6相對于織物4的運(yùn)送方向朝斜向且相互正交的方向分別往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使抵接體6在經(jīng)紗2或者緯紗3的長度方向的斜向上移動(dòng)。 其中，設(shè)置兩個(gè)抵接體6且使它們沿相互正交的方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)是為了盡可能均勻地進(jìn)行開纖。在該情況下，也能夠與實(shí)施例1同樣地良好地進(jìn)行開纖。
此外，在實(shí)施例2中，假定為經(jīng)紗密度和緯紗密度為1 : l的情況，并將抵接體6相對于織物4的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向(振動(dòng)方向)設(shè)定為相對于織物4的運(yùn)送方向±45° ，然而也可以根據(jù)經(jīng)紗密度和緯紗密度之比進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。例如，在經(jīng)紗密度高而緯紗密度低的情況下，優(yōu)選將往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)定為±30° 。 此外，在圖8和圖9的情況下，為了能夠均勻地進(jìn)行開纖，與在抵接部設(shè)置突起8的結(jié)構(gòu)相比，優(yōu)選采用如下結(jié)構(gòu)如圖10所示那樣，在板材23上立起設(shè)置多根具有彈性且長度約為10 20mm的纖細(xì)的桿狀體10的結(jié)構(gòu)；或者如圖11所示那樣在板材23上立起設(shè)置多根長度約為10 20mm的桿狀體10的結(jié)構(gòu)；或者如圖12所示那樣，在軸24的周面上立起設(shè)置多根長度約為10 20mm的桿狀體10的結(jié)構(gòu)。 具體來說，圖10為纖細(xì)的桿狀體10自身的前端形成為半徑在lmm 2mm的圓弧形狀的例子，圖11和圖12為在桿狀體10的前端設(shè)置半徑為lmm 2mm的球狀部的例子。另外，也可以是圖12的桿狀體10自身的前端形成為半徑在lmm 2mm的圓弧形狀。在該情況下，也能夠通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定對織物4的按壓力等來對經(jīng)紗2和緯紗3進(jìn)行良好的開纖。在采用桿狀體10的情況下，由于不需要上述的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此在圖10和圖11的情況下，構(gòu)成為僅在板材23上設(shè)置桿狀體10，并且具有使該板材23沿預(yù)定方向往返直線移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)即可，在圖12的情況下，構(gòu)成為僅在軸24上設(shè)置桿狀體IO，并且具有使軸24旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)即可。 本實(shí)施例如上所述，通過使隔著保護(hù)膜片5抵接于織物4表面的抵接體6在經(jīng)紗
92和緯紗3的長度方向的斜向上移動(dòng)，并且能夠在對構(gòu)成經(jīng)紗2和緯紗3的各碳素纖維絲1 的絲束作用擴(kuò)展力的同時(shí)進(jìn)行按壓來對經(jīng)紗2和緯紗3進(jìn)行開纖，能夠以更小的按壓力對 經(jīng)紗2和諱紗3進(jìn)行開纖，相應(yīng)地不會(huì)損傷到經(jīng)紗2和諱紗3。此外，通過對各碳素纖維絲 1的絲束作用擴(kuò)展力，無法直接擴(kuò)展的、經(jīng)紗2和緯紗3相交的交點(diǎn)部分也能夠通過該交點(diǎn) 部分附近被擴(kuò)展而聯(lián)動(dòng)地?cái)U(kuò)展開，從而能夠良好地進(jìn)行開纖。 此外，在實(shí)施例1中，在使抵接體6相對于織物4進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行抵 接滑動(dòng)以對上述纖維絲1的絲束作用擴(kuò)展力，因此能夠在更廣的范圍內(nèi)均勻且連續(xù)地作用 所述擴(kuò)展力，效率非常高。再有，由于是使抵接體6在沿該抵接體6的放射方向輕微振動(dòng)的 同時(shí)相對于織物4進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此能夠通過振動(dòng)更為良好地進(jìn)行開纖，能夠非常 高效地進(jìn)行開纖。 此外，能夠?qū)闷胀ǖ目棛C(jī)織成的織物4直接進(jìn)行開纖，因此無需引入新的設(shè) 備，相應(yīng)地降低了成本。進(jìn)而，與將織物浸漬在溶劑等中進(jìn)行開纖的方法不同，集束劑不會(huì) 脫落，從而具有與現(xiàn)有織物同等的操作性，并且不會(huì)產(chǎn)生起毛的情況。 因此，根據(jù)本實(shí)施例，能夠得到經(jīng)紗和諱紗均勻地被開纖的扁平織物，具體來說， 能夠得到網(wǎng)眼間隙(紗的間隙)非常小的織物，能夠以該織物作為基材獲得能夠顯現(xiàn)出在 航空設(shè)備材料領(lǐng)域中所要求的足夠的強(qiáng)度的復(fù)合材料。
對證明本實(shí)施例效果的實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行說明。 如圖13所示，采用由纖維絲根數(shù)為6000根、細(xì)度為400tex的碳素纖維絲的絲束 作為經(jīng)紗和緯紗織成的相同織物，分別對未進(jìn)行開纖處理的比較例1、利用超聲波實(shí)施了開 纖處理的比較例2、通過如上所述地使抵接體偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而實(shí)施了開纖處理的實(shí)施例1、 以及通過如上所述地使抵接體沿±45°往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)而實(shí)施了開纖處理的實(shí)施例2，進(jìn)行 了覆蓋因數(shù)測定，并對是否起毛和操作性的好壞進(jìn)行了評價(jià)。此外，將一般的環(huán)氧樹脂均 勻地含浸在各例子的織物中并半固化而形成預(yù)成型料，將所述預(yù)成型料分別八張八張地重 疊，并對固化成形后的復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度(ILSS)進(jìn)行了測定。
另外，覆蓋因數(shù)的測定采用的是日本特開2005-290623號(hào)中公開的開口率測定裝 置，該開口率測定裝置對由經(jīng)紗和緯紗織成并用于纖維強(qiáng)化樹脂中的織物的、由該經(jīng)紗和
緯紗圍繞而成的開口部的開口率(開口部的開口面積的總和/整個(gè)測定范圍的面積)進(jìn)行 測定，該測定裝置(掃描儀)構(gòu)成為將發(fā)光部和接收該發(fā)光部的發(fā)光的受光部隔著在纖維 強(qiáng)化樹脂中使用的織物對置配置，并使該發(fā)光部和受光部同步移動(dòng)，利用該測定裝置(掃 描儀)進(jìn)行覆蓋因數(shù)的測定，通過用肉眼觀察來對是否起毛進(jìn)行評價(jià)，對于操作性，則根據(jù) 制作預(yù)成型料時(shí)加工性的容易程度(具體來說即除去起毛的頻率和是否有網(wǎng)眼間隙等)來 進(jìn)行評價(jià)。 此外，抗彎試驗(yàn)和層間剪切試驗(yàn)如圖14所示，是通過在支撐試樣A的支撐體C的 支點(diǎn)間距離L設(shè)定為預(yù)定值的狀態(tài)下利用壓力件B對該試樣A施加荷重P來進(jìn)行的。
具體來說，抗彎試驗(yàn)依照J(rèn)IS K7074的三點(diǎn)彎曲法進(jìn)行，試樣的厚度為2±0. 4mm、 寬度為15±0. 2mm、長度為100± lmm，試驗(yàn)條件為支點(diǎn)間距離為80士0. 2mm、試驗(yàn)速度為 lmm/min，抗彎強(qiáng)度根據(jù)(3XPXL)/(2XbXh2)來求得。此外，層間剪切試驗(yàn)依照J(rèn)IS K7078 的三點(diǎn)彎曲法進(jìn)行，試樣的厚度為1.8 4. 2mm、寬度為IO.O士O. 2mm、全長為7X試樣厚 度，試驗(yàn)條件為支點(diǎn)間距離為5X試驗(yàn)品厚度、試驗(yàn)速度為lmm/min，層間剪切強(qiáng)度根據(jù)
10(3/4)XP/(bXh)來求得。另外，P為荷重(N)，L為支點(diǎn)間距離(mm)，b為試樣片寬度(mm)， h為試樣片厚度(mm)。 根據(jù)比較例1和比較例2的比較可以確認(rèn)，通過超聲波開纖提高了覆蓋因數(shù)，并隨 之在形成復(fù)合材料的情況下的抗彎強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度也稍有提高，然而會(huì)產(chǎn)生起毛，此 外操作性也沒有改善。另外，比較例2的層間剪切強(qiáng)度稍高于比較例1的層間剪切強(qiáng)度，這 是因?yàn)楸容^例2的織物的扁平率高。換言之，由于覆蓋因數(shù)高所以紗形成為扁平狀，從而使 纖維在單位面積內(nèi)無間隙地分布，因此樹脂的潤濕透過性良好，樹脂均勻地含浸在織物中， 從而作為復(fù)合材料顯現(xiàn)出了強(qiáng)度。 能夠確認(rèn)的是，實(shí)施例1和實(shí)施例2能夠?qū)⒏采w因數(shù)提高到極限，同時(shí)不會(huì)如比較 例2那樣起毛，還能夠改善操作性，而且能夠確認(rèn)的是，在形成為復(fù)合材料的情況下的抗彎 強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度的提高率也都高于比較例2。
1權(quán)利要求
一種織物的開纖方法，對由經(jīng)紗和緯紗織成的織物進(jìn)行開纖，所述經(jīng)紗和緯紗由多根纖維絲收束形成，其特征在于，在所述織物的表面隔著保護(hù)膜片設(shè)置抵接體，通過使該抵接體相對于所述織物在所述經(jīng)紗或者緯紗的長度方向的斜向上相對移動(dòng)，對該經(jīng)紗或者緯紗進(jìn)行開纖。
2. —種織物的開纖方法，對由經(jīng)紗和緯紗織成的織物進(jìn)行開纖，所述經(jīng)紗和緯紗由多根纖維絲收束形成，其特征在于，在所述織物的表面隔著保護(hù)膜片設(shè)置抵接體，通過使該抵接體在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)相對于所述織物相對移動(dòng)，對該經(jīng)紗或者緯紗進(jìn)行開纖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的織物的開纖方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)為偏心旋轉(zhuǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的織物的開纖方法，其特征在于，使所述抵接體相對于所述織物移動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的織物的開纖方法，其特征在于，所述織物被運(yùn)送。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的織物的開纖方法，其特征在于，使所述抵接體振動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物的開纖方法，其特征在于，在所述抵接體的隔著所述保護(hù)膜片與所述織物的表面抵接的抵接部設(shè)有突起，該突起上呈環(huán)狀地設(shè)有凸彎曲條。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物的開纖方法，其特征在于，在所述抵接體的隔著所述保護(hù)膜片與所述織物的表面抵接的抵接部，設(shè)有多個(gè)桿狀體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物的開纖方法，其特征在于，所述纖維絲為無機(jī)纖維絲。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物的開纖方法，其特征在于，所述無機(jī)纖維絲為碳素纖維絲。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物的開纖方法，其特征在于，所述纖維絲為有機(jī)纖維絲。
12. —種織物，其特征在于，所述織物通過權(quán)利要求1 11中的任一項(xiàng)所述的織物的開纖方法進(jìn)行開纖。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的織物，其特征在于，所述織物的覆蓋因數(shù)為96%以上。
14. 一種復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料以權(quán)利要求13所述的織物為基材，并在該基材中含浸樹脂而形成。
全文摘要
提供一種能夠在織物的織造工序不變的前提下以簡單的方法均勻地對經(jīng)紗和緯紗進(jìn)行開纖的織物的開纖方法。在該織物的開纖方法中，對由經(jīng)紗(2)和緯紗(3)織成的織物(4)進(jìn)行開纖，所述經(jīng)紗(2)和緯紗(3)由多根纖維絲(1)收束而成，在所述織物(4)的表面隔著保護(hù)膜片(5)設(shè)置抵接體(6)，使該抵接體(6)相對于所述織物(4)在所述經(jīng)紗(2)或者緯紗(3)的長度方向的斜向上相對移動(dòng)，對該經(jīng)紗(2)或者緯紗(3)進(jìn)行開纖。
文檔編號(hào)D03D15/12GK101784718SQ20088010191
公開日2010年7月21日 申請日期2008年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者平井正明, 町井曉彥 申請人:株式會(huì)社有澤制作所;東邦特耐克絲株式會(huì)社