專利名稱：各向同性瀝青系碳纖維織物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各向同性浙青系碳纖維織物以及它們的制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，作為碳纖維，人們制備了以聚丙烯晴(PAN)和人造絲為原料的PAN系和人造 絲系碳纖維，以浙青類為原料的浙青系碳纖維。各向同性浙青系碳纖維不呈現(xiàn)高強(qiáng)度、高彈 性模量的特性，但是由于各向同性浙青系碳纖維的原料廉價(jià)，并且制造方法有利于大量生 產(chǎn)，所以可以廉價(jià)制備，同時(shí)因其具有重量輕，耐化學(xué)藥品性，耐熱性，滑動性以及導(dǎo)電性等 特性，被廣泛使用。碳纖維以單纖維，紗線，細(xì)紗，織物，印標(biāo)，縮絨，氈，預(yù)浸處理品等多種形式使用， 根據(jù)不同的用途，可以改變燒成溫度，石墨化度。其中碳纖維織物已被用作隔熱材料，滑動 材料，導(dǎo)電材料的構(gòu)成材料，由于希望其具有與高分子材料等的親和性，因此控制織物的厚 度和/或空隙很重要。所謂的“紗條”，一般可以理解為，構(gòu)成“紗條”的不連續(xù)單纖維彼此之間不過度交 織，只是平行地排列并形成束狀的纖維集合體，“紗條”意味著具有一定長度的繩狀的纖維 集合體，該長度與構(gòu)成“紗條”的不連續(xù)單纖維的長度相比可以說是無限長的程度。碳纖維 紗條是各種碳纖維制品的半成品，通過將碳纖維紗條進(jìn)行紡紗加工得到細(xì)紗，通過織造細(xì) 紗得到碳纖維織物(cloth)。利用其具有的耐熱性，導(dǎo)電性，強(qiáng)度等特性，這些碳纖維制品被 廣泛應(yīng)用于耐熱材料，導(dǎo)電材料，增強(qiáng)材料，隔熱材料等用途。作為碳纖維紗條以及細(xì)紗的制造方法，本申請人提出了具有以下特征的浙青系碳 纖維紗條的制造方法，即，將浙青系碳纖維的纖維長度的延伸方向優(yōu)先整列為一個方向排 列并集合堆積而成的浙青系碳纖維氈，一邊沿優(yōu)先延長堆積方向移送，一邊直接交付梳棉 機(jī)進(jìn)行拉伸、梳棉處理(日本專利公開2005-179809號公報(bào))。另外，本申請人還提出了一種適宜作為固體高分子電解質(zhì)型燃料電池的氣體擴(kuò)散 體使用的浙青系碳纖維細(xì)紗織物，其具有大于等于50g/m2不足200g/m2的單位面積質(zhì)量，和 0. 20mm 0. 60mm的厚度(日本專利公開2005-163208號公報(bào))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種單位面積質(zhì)量為200g/m2 700g/m2，厚度為 0. 35mm 3. 65mm的各向同性浙青系碳纖維織物，以及由各向同性浙青系碳纖維制備該各 向同性浙青系碳纖維織物的制造方法。本發(fā)明提供一種各向同性浙青系碳纖維織物，其具有單位面積質(zhì)量200g/m2 700g/m2,厚度0. 35mm 3. 65mm。本發(fā)明的各向同性浙青系碳纖維織物，厚度優(yōu)選為 0. 35mm 2. OOmm0另外，本發(fā)明提供一種各向同性浙青系碳纖維織物的制造方法，包括使用梳棉機(jī)， 對各向同性浙青系碳纖維氈進(jìn)行拉伸、梳棉處理，形成第1紗條的工序；將該第1紗條用第1并條機(jī)拉伸而得到的第2紗條用第2并條機(jī)拉伸，形成第3紗條的工序；用精紡機(jī)拉伸最 后得到的紗條，形成纖度為30 1500tex的細(xì)紗的工序；和織造該細(xì)紗的工序；所述各向 同性浙青系碳纖維織物具有單位面積質(zhì)量200g/m2 700g/m2，厚度為0. 35mm 3. 65mm。在本發(fā)明的制造方法中，優(yōu)選還包括，將上述第2并條機(jī)拉伸得到的第3紗條用第 3并條機(jī)拉伸，形成第4紗條的工序。進(jìn)而優(yōu)選，本發(fā)明的制造方法還包括，將上述第3并條 機(jī)拉伸得到的第4紗條用第4并條機(jī)拉伸，形成第5紗條的工序。優(yōu)選上述第1并條機(jī)的拉伸倍率為2. 0 10. 0倍，上述第2并條機(jī)的拉伸倍率為 2. 0 10. 0倍，上述第3并條機(jī)的拉伸倍率為1. 0 7. 0倍，上述第4并條機(jī)的拉伸倍率為 1. 0 7. 0倍，上述精紡機(jī)的拉伸倍率為10. 0 20. 0倍。上述使用梳棉機(jī)進(jìn)行拉伸、梳棉處理的各向同性浙青系碳纖維氈，優(yōu)選是使用離 心紡紗機(jī)將各向同性浙青系碳纖維熔融紡紗，拉伸后，使各向同性浙青系碳纖維在離心紡 紗機(jī)的傳送帶上堆積形成各向同性浙青系碳纖維氈，接著進(jìn)行不融化，燒成而得到的產(chǎn)品， 上述離心紡紗機(jī)具備旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子和傳送帶，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子利用離心力使得浙青噴出，所述輸 送帶使得從上述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子噴出的浙青堆積，該傳送帶在沿行進(jìn)方向移動的同時(shí)，還沿與行 進(jìn)方向相垂直的方向橫向移動(往復(fù)移動)。本發(fā)明的各向同性浙青系碳纖維織物由于具有優(yōu)異地耐熱性以及導(dǎo)電性，良好的 機(jī)械強(qiáng)度，因此可以作為爐內(nèi)材料，填密件等的密封材料，制動踏板等的耐磨材料，密封材 料以及耐磨等的CFRP (碳纖維增強(qiáng)塑料)，C/C復(fù)合材料，燃料電池，二級電池等的材料使用。


圖1是顯示從旋轉(zhuǎn)軸方向看到的在形成各向同性浙青系碳纖維氈的工序中使用 的離心紡紗機(jī)和傳送帶的圖。圖2是顯示圖1的AA，面的剖面圖。圖3是顯示在由各向同性浙青系碳纖維氈形成紗條的工序中使用的梳棉機(jī)的行 進(jìn)方向的側(cè)視圖。圖4是顯示在形成紗條的工序中使用的并條機(jī)的簡要構(gòu)成圖。圖5是顯示在形成細(xì)紗的工序中使用的精紡機(jī)的簡要構(gòu)成圖。圖6是捻絲機(jī)的簡要構(gòu)成圖。符號說明1 紡紗圓筒2 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3 噴嘴4 拉伸板5 拉伸風(fēng)供給管6:拉伸風(fēng)吹送口7 切刀8 浙青供給線9 用于供給浙青的齒輪泵
10:轉(zhuǎn)子驅(qū)動電機(jī)11 傳送帶12 傳送帶驅(qū)動軸13:傳送帶驅(qū)動電機(jī)14:橫向移動裝置15 橫向移動裝置驅(qū)動電機(jī)16 排風(fēng)扇具體的實(shí)施方式本發(fā)明中的各向同性浙青系碳纖維氈的制備工序，優(yōu)選使用圖1以及圖2中顯示 的離心紡紗機(jī)。在該離心紡紗機(jī)中，各向同性浙青在紡紗圓筒1中被加熱融解，由齒輪泵9 定量后，經(jīng)由浙青供給線8注入到旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2的內(nèi)部，在上述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2的外周部設(shè)置有按 單排或多排排列的多個噴嘴孔3。通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2，使各向同性浙青受到離心力的作 用，各向同性浙青從噴嘴孔3中噴出紡成紗線。噴嘴的周圍，氣體經(jīng)拉伸風(fēng)供給管5，從圍繞 著紡紗圓筒1的拉伸風(fēng)吹送口6中均勻地吹出。該氣體起到拉伸風(fēng)的作用。在從拉伸風(fēng)吹 送口 6中吹出的拉伸風(fēng)和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的協(xié)同作用下，紡出的纖維沿著圍 繞著紡紗圓筒1的拉伸板4的表面被拉伸。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，浙青纖維與拉伸板上的 至少一個切刀7接觸被切斷。這樣，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，就可以形成與噴嘴孔的數(shù)目相對 應(yīng)的具有自由兩端部的長度大致為一定長度的纖維。被切斷的浙青系纖維，在拉伸風(fēng)，重力 以及從傳送帶11的堆積面的背面任意吸引的氣體的作用下，如圖1中a e以及a’ e’ 描繪的軌跡所示那樣，在傳送帶11上單絲狀的纖維緩慢地纏繞堆積。傳送帶11在沿著纖 維拉伸方向移動浙青系碳纖維的堆積面的同時(shí)，在沿著與纖維拉伸方向相垂直的方向，以 至少為傳送帶移動速度2倍的速度往復(fù)運(yùn)動，即橫向移動。其結(jié)果就可以形成具有一定寬 度和一定厚度的浙青系碳纖維氈。接著按照常規(guī)方法，將該浙青系碳纖維氈進(jìn)行不融化，燒 成處理使其碳纖維化。例如，可以通過將浙青系碳纖維氈放置在包含N02、SO2、臭氧等的氧 化性氣體的空氣氣氛中加熱至100 400°C進(jìn)行不融化處理?？梢酝ㄟ^將浙青系碳纖維氈 放置在非氧化氣氛中加熱至500 2000°C進(jìn)行燒成處理。本發(fā)明中由各向同性浙青系碳纖維氈形成紗條的工序，優(yōu)選采用改良成寬幅的用 于處理氈子狀碳纖維的梳棉機(jī)。圖3是顯示改良成寬幅的用于處理氈子狀碳纖維的梳棉機(jī) (寬幅針梳機(jī))20的行進(jìn)方向的側(cè)視圖。該梳棉機(jī)20的基本構(gòu)成是，在沿碳纖維氈行進(jìn)方 向上配置的后輥21和前輥22之間，配置有油噴霧供給裝置23和針板M，針板M是配置 在氈子上下的多排金屬植針列的對。從圖面左側(cè)由水平帶式傳送帶(圖中未顯示)供給的 碳纖維氈25，由油噴霧供給裝置23，按照例如1. 8 2. 0質(zhì)量％左右的比例，被噴霧展開油 劑，所述油劑是用于在從后輥21送往前輥22期間容易進(jìn)行梳棉處理的油劑，進(jìn)而適時(shí)地將 針板M上的多排植針列對插入纖維氈25進(jìn)行梳棉處理(梳理)，使纖維的方向一致。同 時(shí)，前輥21以大于后輥22的圓周速度旋轉(zhuǎn)，通過前輥21與后輥22之間的圓周速度比率， 拉伸碳纖維，形成紗條26。本發(fā)明中的形成紗條工序，優(yōu)選使用圖4所示那樣的簡要構(gòu)成的一例并條機(jī)30進(jìn) 行。在該工序中，對碳纖維紗條進(jìn)行并條處理(該處理一邊將多個紗條合絲(并條)一邊 拉伸(牽引)，從而獲得纖維取向性和均質(zhì)性進(jìn)一步提高的紗條)。具體地講，從圖3所示的梳棉機(jī)20的圈條器27抽取粗卷曲狀的紗條沈，收容在圖4所示的并條機(jī)30的第1制品 盒31內(nèi)，從第1制品盒31中抽取2根紗條26A和^B。抽取的2根紗條26A和^B，一邊 沿著粗紗架支撐架32上的粗紗架引導(dǎo)器33，紗條引導(dǎo)器34向圖中的左側(cè)輸送，一邊合條， 之后通過在后輥35，中輥36和前輥37，夾持輥38以及頂壓輥39之間的拉伸，利用針板40 接受再次梳理后，再經(jīng)由紗條引導(dǎo)器42和圈條器43，將提高了取向性的紗條41送至第2制 品盒44。本發(fā)明中，雖然最優(yōu)選使用2臺該并條機(jī)，但也可以使用3臺或4臺并條機(jī)以各 自不同的拉伸倍率進(jìn)行并條處理。即，第1并條機(jī)的拉伸倍率為2. 0 10. 0倍，第2并條 機(jī)的拉伸倍率為2. 0 10. 0倍，第3并條機(jī)的拉伸倍率為1. 0 7. 0倍，第4并條機(jī)的拉 伸倍率為1. 0 7. 0倍。雖然圖4中只顯示了將2根紗條進(jìn)行并條處理得到1根紗條的形 態(tài)，但對進(jìn)行并條處理的紗條的根數(shù)不限于此。本發(fā)明中的形成細(xì)紗的工序，優(yōu)選使用圖5所示結(jié)構(gòu)的精紡機(jī)(環(huán)錠精紡機(jī))進(jìn) 行。從圖4所示的結(jié)構(gòu)的第4并條機(jī)的第2制品盒44中抽取碳纖維紗條45，在粗紗架支 撐架輥51，后輥52，中輥53 (皮圈53A和下皮圈53B)和前輥M之間進(jìn)行拉伸，在具備蝸形 引導(dǎo)器陽，錠子56以及環(huán)57的卷線筒58上進(jìn)行加捻(一次加捻)處理，得到單向加捻絲 (單絲)。卷繞在卷線筒58上的單向加捻絲(單絲)，根據(jù)需要可以使用圖6所示結(jié)構(gòu)的一 例加捻機(jī)60，將多根(在圖中為2根)單向加捻絲合絲加捻(二次加捻)，得到多股線(雙 股線)。在加捻機(jī)60上，粗紗架支撐架61上安裝了 2個卷線筒58，該卷線筒58上卷繞著 來自圖5所示的精紡機(jī)的單向加捻絲，經(jīng)由紗條引導(dǎo)器62，前引導(dǎo)器63，蝸形引導(dǎo)器64將 來自兩個卷線筒58的單向加捻絲進(jìn)行加捻的同時(shí)，將其卷繞在具備錠子66和環(huán)67的卷線 筒65上。可以將這樣得到的細(xì)紗以平紋織造，方平織造，斜紋織造等形式，獲得本發(fā)明的各 向同性浙青系碳纖維織物。以下通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更具體地說明。但本發(fā)明不受以下實(shí)施例的限定。本說明書中記載的各種抗拉強(qiáng)度，細(xì)紗的纖度，織物的單位面積質(zhì)量，抗拉強(qiáng)度以 及厚度，按照以下的方法測定。(1)纖維強(qiáng)度一次抽取一根碳纖維，將抽取的碳纖維粘付在用于拉伸試驗(yàn)的固 定框上作為試驗(yàn)片使用。將固定框上碳纖維的夾持間隔設(shè)定為25mm。將該試驗(yàn)片安裝在拉 伸試驗(yàn)機(jī)上(島津制作所株式會社制造，小型臺式試驗(yàn)機(jī)EZ Test-5N)，以5mm/min的拉伸 強(qiáng)度拉伸，測出固定框的中心部位呈斷裂狀態(tài)時(shí)的斷裂強(qiáng)度。測定12次，算出平均值，用纖 維直徑的平均值，按照以下的計(jì)算式算出單位面積的抗拉強(qiáng)度。[算式1]抗拉強(qiáng)度[MPa]=(斷裂強(qiáng)度{g} X 9810) / {( π/4) X (纖維平均直徑[ym]2}(2)浙青系碳纖維氈的抗拉強(qiáng)度使用拉伸試驗(yàn)機(jī)(才U工> 々株式會社 制造，“〒> ν α >萬能試驗(yàn)機(jī)1310型)，從碳纖維氈試樣上剪取碳纖維優(yōu)先拉伸堆積方 向的試驗(yàn)片(優(yōu)先拉伸堆積方向的長為200mm，與優(yōu)先拉伸堆積方向垂直的方向的長度 為50mm)，將氈子試驗(yàn)片的夾持間隔設(shè)定為100mm，以在200mm/min的拉伸速度下拉伸該試 驗(yàn)片時(shí)的斷裂強(qiáng)度除以該氈子試驗(yàn)片的tex值所得數(shù)值，作為纖維氈的抗拉強(qiáng)度Mltltl(N/ tex)。進(jìn)一步，從碳纖維氈試樣上裁取碳纖維優(yōu)先拉伸堆積方向的試驗(yàn)片(優(yōu)先拉伸堆積 方向的長為300mm，與優(yōu)先拉伸堆積方向垂直的方向的長度為50mm)，將氈子試驗(yàn)片的夾持間隔設(shè)定為200mm，以在200mm/min的拉伸速度下拉伸該試驗(yàn)片時(shí)的斷裂強(qiáng)度除以該氈子 試驗(yàn)片的tex值所得數(shù)值，作為纖維氈的抗拉強(qiáng)度M2tltl (N/tex)。每種試驗(yàn)片分別測定5次， 算出平均值。如果試驗(yàn)片的厚度在5 30mm的范圍內(nèi)，則視為厚度相同。(3)細(xì)紗的纖度作為樣品，剪取Im的細(xì)紗，將細(xì)紗纏繞后放入已知空重的鋁盒 內(nèi)。將該樣品在調(diào)整為110°C的恒溫干燥器中加熱1小時(shí)使其干燥，接著，將鋁盒移至干燥 器中冷卻1小時(shí)后，精密地稱出重量，按照以下的算式算出細(xì)紗的纖度(JIS L0105纖維制 品的物理試驗(yàn)方法通則)。因?yàn)樘祭w維的公定回潮率為0. 0%，所以不使用校正系數(shù)。[算式2]纖度[tex] = {(干燥后樣品的質(zhì)量{g})/(測定長度[m])} X1000(4)細(xì)紗的抗拉強(qiáng)度使用拉伸試驗(yàn)機(jī)(才U工 > 〒7夕株式會社制備，“r > ν 口 >萬能試驗(yàn)機(jī)1310型)，細(xì)紗的夾持間隔設(shè)定為200mm，以在200mm/min的拉伸速度下拉 伸細(xì)紗時(shí)的斷裂強(qiáng)度除以細(xì)紗的tex值所得數(shù)值，作為細(xì)紗抗拉強(qiáng)度Mltltl(N/tex)。測定5 次，算出5個樣品的平均值。(5)織物單位面積質(zhì)量從織物卷到紙管上的計(jì)數(shù)長度和織物的寬度算出整體的 平面面積，以織物的總重量除以上述整體的平面面積所得數(shù)值，作為織物單位面積質(zhì)量[g/ m2]。(6)織物的抗拉強(qiáng)度作為經(jīng)線方向的試驗(yàn)片，從織物上剪取5個以經(jīng)線方向?yàn)殚L 邊(長度為400mm)，幅寬大約為60mm的試驗(yàn)片。作為緯線方向的試驗(yàn)片，從織物上剪取5 個以緯線方向?yàn)殚L邊(長度為400mm)，幅寬大約為60mm的試驗(yàn)片。分別將各個試驗(yàn)片的夾 持間隔調(diào)整為150mm后，安裝在拉伸試驗(yàn)機(jī)上(才U - >〒^夕株式會社制備，RTC-1310A 型)，在幅寬方向上從兩側(cè)抽取細(xì)紗，將幅寬調(diào)整為50mm。然后，以200mm/min的拉伸速度 進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測定抗拉強(qiáng)度[N/5cm]。經(jīng)線方向和緯線方向分別各測定5次，算出平均值。(7)織物的厚度依據(jù)碳纖維織物試驗(yàn)法，JCFS 003-1982的方法1進(jìn)行測定。具 體地，準(zhǔn)備5個IOOmmX IOOmm的試驗(yàn)片，使用PPM-25型直進(jìn)式紙張微測儀(S ^卜3株式 會社制造)，使其心軸平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)，使測定面與試驗(yàn)片的面平行接觸，讀取棘輪響3次時(shí)的 刻度。求出測定值的平均值，精確到小數(shù)點(diǎn)之后2位。實(shí)施例1A.各向同性浙青系碳纖維氈的制作對石腦油進(jìn)行熱分解，在380°C下對分離出了乙烯、丙烯等烯烴類物質(zhì)之后剩余的 高沸點(diǎn)餾份(所謂的乙烯殘油)進(jìn)行熱處理，之后在320°C，IOmmHg(絕對值)條件下進(jìn)行 減壓蒸餾，得到碳含有率為94.5wt%，平均分子量為620，軟化點(diǎn)(高架式流動檢測儀)為 170°C的各向同性浙青。將2臺具有噴嘴孔徑為0. 7mm,噴嘴孔數(shù)為420，轉(zhuǎn)子直徑為200mm的臥式離心紡 紗機(jī)與傳送帶平行排列的裝置，以SOOrpm的轉(zhuǎn)數(shù)，100m/sec的拉伸風(fēng)運(yùn)行，以每臺10. 8千 克/小時(shí)的處理量，對各向同性浙青進(jìn)行熔融紡紗。熔融紡紗后的各向同性浙青系碳纖維 按順序被切刀切割之后，堆積在傳送帶上。傳送帶是金屬網(wǎng)帶(40mesh)，其沿行進(jìn)方向以 1. 51m/min的行進(jìn)速度移動的同時(shí)，以每分鐘5次的比例在與行進(jìn)方向相垂直的方向進(jìn)行 往復(fù)移動。在這樣運(yùn)動的傳送帶上，熔融后的浙青在離心力的作用下噴出，可以使各向同性 浙青系碳纖維的纖維長度的延長方向優(yōu)先沿傳送帶的行進(jìn)方向整齊排列。這樣，在傳送帶上以氈子的有效幅寬為700mm，目付0. 32Kg/m2，氈子厚度200mm，表觀密度16Kg/m3的短纖維 (纖維長度主要為100 1500mm)的集合體的形式，堆積出各向同性浙青系碳纖維氈。這樣 的氈子，由于各向同性浙青系纖維的纖維長度的延長方向整齊排列為一個方向，因此可以 作為連續(xù)紗使用。然后，對各向同性浙青系碳纖維氈進(jìn)行不融化處理。不融化處理使用全長為10m， 不用托盤，使寬度為an的棒以0. 044m/min的速度勻速循環(huán)的不融化爐進(jìn)行。不融化爐內(nèi) 為含有2%的NO2的空氣氛圍。在間隔300mm的棒上，以1. 5m的長度懸掛各向同性浙青系 碳纖維氈，爐內(nèi)循環(huán)氣體沿與各向同性浙青系碳纖維氈的取向方向相垂直的方向，以0. 5m/ sec (空塔速度)的速度流通，一邊除去反應(yīng)熱，一邊用3小時(shí)將溫度升至100 250°C，進(jìn) 行不融化處理。接著，對各向同性浙青系碳纖維氈進(jìn)行燒成處理。燒成處理使用全長為14. 8m(包 括冷卻部分)，寬為an的立式燒成爐進(jìn)行。在燒成爐內(nèi)，使各向同性浙青系碳纖維氈靠自重 懸垂，用15分鐘將溫度升至1000°c進(jìn)行熱處理后，冷卻至200°C后，送到爐外。這樣得到的各向同性浙青系碳纖維，纖維間無熔融粘著，具有良好的單纖維物性， 纖維直徑為14. 5 μ m,抗拉強(qiáng)度為800MPa，拉伸彈性模量為2. 3%。B.梳棉，并條，精紡在梳棉機(jī)上對寬700mm，厚20mm，220g/m的各向同性浙青系碳纖維氈進(jìn)行梳棉處 理。在梳棉機(jī)上，在前輥和后輥之間，將碳纖維紡紗用油劑(竹本油脂株式會社制造的[J 'J ^C-75])噴霧到各向同性浙青系碳纖維氈上，使其展開附著2wt%。一邊將各向同 性浙青系碳纖維氈拉伸至10倍，一邊將纖維拉齊，從而形成22g/m的第1紗條。然后，通過第1并條機(jī)將得到的第1紗條拉伸至7. 2倍。接下來，通過第2并條機(jī) 將這樣得到的第2紗條拉伸至7. 2倍。接下來，通過精紡機(jī)將最后得到的紗條拉伸至20. 0倍。以Z(左)捻數(shù)220回/ m進(jìn)行紡紗，得到67tex的細(xì)紗。接下來，使用捻絲機(jī)合并2根這樣的細(xì)紗，以S (右)捻數(shù) 135回/m進(jìn)行合紗，得到135tex的細(xì)紗。將上述細(xì)紗進(jìn)行平紋織造，獲得單位面積質(zhì)量為210g/m2，厚度為0. 33mm的織物。實(shí)施例2將精紡機(jī)的拉伸倍數(shù)改為13. 5倍，除此之外，與實(shí)施例1相同地實(shí)施各工序，獲得 200tex的細(xì)紗。將上述細(xì)紗進(jìn)行平紋織造，獲得單位面積質(zhì)量為210g/m2，厚度為0. 49mm的織物。實(shí)施例3將第1并條機(jī)的拉伸倍數(shù)改為5. 2倍，第2并條機(jī)的拉伸倍數(shù)改為5. 3倍，將精紡 機(jī)的拉伸倍數(shù)改為10. 0倍，除此之外，與實(shí)施例1相同地實(shí)施各工序，獲得500tex的細(xì)紗。將上述細(xì)紗進(jìn)行平織造，獲得單位面積質(zhì)量為210g/m2，厚度為1. 21mm的織物。實(shí)施例4將第1并條機(jī)的拉伸倍數(shù)改為3. 7倍，第2并條機(jī)的拉伸倍數(shù)改為3. 7倍，將精紡 機(jī)的拉伸倍數(shù)改為10. 0倍，除此之外，與實(shí)施例1相同地實(shí)施各工序，獲得IOOOtex的細(xì)紗。將上述細(xì)紗進(jìn)行平紋織造，獲得單位面積質(zhì)量為210g/m2，厚度為2. 43mm的織物。
實(shí)施例5使用將燒成溫度改為2000°C形成的各向同性浙青系碳纖維氈，將精紡機(jī)的拉伸倍 數(shù)改為13. 5倍，除此之外，與實(shí)施例1相同地實(shí)施各工序，獲得200tex的細(xì)紗。將上述細(xì)紗進(jìn)行平紋織造，獲得單位面積質(zhì)量為210g/m2，厚度為0. 49mm的織物。實(shí)施例6使用細(xì)紗直徑為12. 5μπι的各向同性浙青系碳纖維氈，將精紡機(jī)的拉伸倍數(shù)改為 13. 5倍，除此之外，與實(shí)施例1相同地實(shí)施各工序，獲得200tex的細(xì)紗。將上述細(xì)紗進(jìn)行平紋織造，獲得單位面積質(zhì)量為210g/m2，厚度為0. 49mm的織物。實(shí)施例7使用細(xì)紗直徑為18. 0 μ m的各向同性浙青系碳纖維氈，將精紡機(jī)的拉伸倍數(shù)改為 13. 5倍，除此之外，與實(shí)施例1相同地實(shí)施各工序，獲得200tex的細(xì)紗。將上述細(xì)紗進(jìn)行平紋織造，獲得單位面積質(zhì)量為210g/m2，厚度為0. 49mm的織物。實(shí)施例8使用纖維直徑為14. 5 μ m的各向同性浙青系碳纖維，通過拉伸倍數(shù)為4. 0倍的第1 并條機(jī)，拉伸倍數(shù)為10. 0倍的第2并條機(jī)拉伸后獲得紗條，然后，將獲得的紗條通過第3并 條機(jī)拉伸至4.0倍。進(jìn)一步，將這樣獲得的紗條通過第4并條機(jī)拉伸至4.0倍。接下來，將 精紡機(jī)的拉伸倍數(shù)改為17. 0倍，除此之外，與實(shí)施例1相同地實(shí)施各工序，獲得135tex的 細(xì)紗。將上述細(xì)紗進(jìn)行方平組織織造，獲得單位面積質(zhì)量為^5g/m2，厚度為0. 48mm的織 物。實(shí)施例9將第4并條機(jī)的拉伸倍數(shù)改為3. 9倍，將精紡機(jī)的拉伸倍數(shù)改為11. 8倍，除此之 外，與實(shí)施例8相同地實(shí)施各工序，獲得200tex的細(xì)紗。 將上述細(xì)紗進(jìn)行方平組織織造，獲得單位面積質(zhì)量為^5g/m2，厚度為0. 63mm的織 物。實(shí)施例10將實(shí)施例9中獲得的200tex的細(xì)紗進(jìn)行斜紋織造，從而獲得單位面積質(zhì)量為 210g/m2，厚度為0. 35mm的織物。實(shí)施例11將第2并條機(jī)的拉伸倍數(shù)改為5. 1倍，將精紡機(jī)的拉伸倍數(shù)改為10. 0倍，除此之 外，與實(shí)施例8相同地實(shí)施各工序，從而獲得450tex的細(xì)紗。將上述細(xì)紗進(jìn)行斜紋組織織造，獲得單位面積質(zhì)量為670g/m2，厚度為1. 06mm的織 物。表1中匯總顯示實(shí)施例1 11的條件和結(jié)果。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種各向同性浙青系碳纖維織物，單位面積質(zhì)量為200g/m2 700g/m2，厚度為 0. 35mm 3. 65mm0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的各向同性浙青系碳纖維織物，厚度為0.35mm 2. 00mm。
3.一種各向同性浙青系碳纖維織物的制造方法，所述各向同性浙青系碳纖維織物的單 位面積質(zhì)量為200g/m2 700g/m2，厚度為0. 35mm 3. 65mm，包括下述工序使用梳棉機(jī)，對各向同性浙青系碳纖維氈進(jìn)行拉伸、梳棉處理，形成第1紗條的工序；用第1并條機(jī)拉伸上述第1紗條形成第2紗條，接著用第2并條機(jī)拉伸該第2紗條形 成第3紗條的工序；用精紡機(jī)拉伸最后得到的紗條，形成纖度為30 1500tex的細(xì)紗的工序；和織造該細(xì)紗的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，還包括將上述第2并條機(jī)拉伸得到的第3紗條用 第3并條機(jī)拉伸形成第4紗條的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，還包括將上述第3并條機(jī)拉伸得到的第4紗條用 第4并條機(jī)拉伸形成第5紗條的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，上述第1并條機(jī)的拉伸倍率為2.0 10. 0倍，上 述第2并條機(jī)的拉伸倍率為2. 0 10. 0倍，上述精紡機(jī)的拉伸倍率為10. 0 20. 0倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，上述第3并條機(jī)的拉伸倍率為1.0 7. 0倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，上述第4并條機(jī)的拉伸倍率為1.0 7.0 倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，上述使用梳棉機(jī)進(jìn)行拉伸、梳棉處理的各向同性 浙青系碳纖維氈，是使用離心紡紗機(jī)將各向同性浙青系碳纖維熔融紡紗，拉伸后，使各向同 性浙青系碳纖維在傳送帶上堆積形成各向同性浙青系碳纖維氈，接著進(jìn)行不融化，燒成而 得到的產(chǎn)品，上述離心紡紗機(jī)具備旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子和傳送帶，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子利用離心力使得浙青 噴出，所述輸送帶使得從上述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子噴出的浙青堆積，該傳送帶在沿行進(jìn)方向移動的同 時(shí)，還沿與行進(jìn)方向相垂直的方向橫向移動(往復(fù)移動)。
全文摘要
本發(fā)明通過下述工序得到單位面積質(zhì)量為200g/m2～700g/m2，厚度為0.35mm～3.65mm的各向同性瀝青系碳纖維織物，所述工序包括使用臥式梳棉機(jī)，將各向同性瀝青系碳纖維熔融紡紗，拉伸后，使其在傳送帶上堆積，再進(jìn)行不融化，燒成處理，形成各向同性瀝青系碳纖維氈的工序；使用梳棉機(jī)，對該各向同性瀝青系碳纖維氈進(jìn)行拉伸、梳棉處理，形成第1紗條的工序；將用第1并條機(jī)拉伸該第1紗條得到的第2紗條用第2并條機(jī)拉伸形成第3紗條的工序；用精紡機(jī)拉伸最后得到的紗條，形成纖度為30～1500tex的細(xì)紗的工序；織造上述細(xì)紗的工序。
文檔編號D03D15/12GK102131970SQ20088013082
公開日2011年7月20日 申請日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日
發(fā)明者康 岡田, 嘉裕 有本, 啟二 長山 申請人:株式會社吳羽