專利名稱：增強的疊層帆布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種增強帆布，特別地，涉及疊層帆布。
背景技術(shù)：
通常，翼型的保持對于航行性能是至關(guān)重要的，天然或人工合成纖維的常規(guī)編織 (woven)、針織(knit)或平紋棉麻織物帆布(scrim sailcloth)在負(fù)載下很容易出現(xiàn)由于在帆布上的非線性作用力引起的不需要的變形。在帆的設(shè)計中、在使用不同的材料中以及在構(gòu)造帆的方法中，已經(jīng)取得一些進展，全都是旨在限制帆布在負(fù)荷下的變形。盡管正在進行的改善允許更加致密的結(jié)構(gòu)，編織帆布具有定向拉伸的特點。例如，實際上，織機使經(jīng)線彎曲圍繞保持直線的緯線纖維。其結(jié)果是，在緯線方向中的低伸長質(zhì)地，但當(dāng)卷曲的增加的長度在負(fù)荷下被拉出時，其在張力下在經(jīng)向上的硬度小。DE4010086描述的疊層帆布包括外層薄膜，在外層薄膜之間夾著編織纖維增強片和平行隔開的抗拉伸材料的增強股繩的第二和第三層。編織纖維的經(jīng)紗和緯紗縱向和橫向地排列，而第二和第三層的股繩傾斜地對齊，對編織纖維的縱向軸線成銳角。這種帆布具有良好的變形性能，增強纖維和股繩還給予薄膜防破裂的性質(zhì)。然而，編織纖維增強片相對地厚，并且具有定向的拉伸特性。本實用新型的目的在于克服或大致改善這些缺點或更普遍地提供改進的帆布。用于增強的疊層帆布的紗線應(yīng)具有高韌性、高模量、低密度和良好的耐紫外線性能。一個這樣的材料是超高分子量聚乙烯(UHMWP)，但是由于這種材料具有自潤滑性能，它以前不能得到令人滿意的粘接結(jié)合。一個解決方案允許使用包括UHMWP，與具有更好粘結(jié)特性的材料(如聚酯或碳纖維)混合形成UHMWP纖維的復(fù)合紗線。然而，這使得紗線及帆布變得比他們本來可能的厚，由于對于給定的標(biāo)稱紗線直徑，這些復(fù)合紗線與單獨的
實用新型內(nèi)容根據(jù)本項實用新型的第一方面，提供增強的疊層帆布，具有外層材料，增強材料在并且粘合或結(jié)合在外層材料之間，所述增強材料包括大致平行的股繩的第一層，股繩大致平行于外層材料的軸線伸長或延伸，大致平行的股繩的第二層，股繩相對于縱向軸線大致橫向伸長或延伸，其中第一和第二層的股繩是非編織的、非針織的和非紡織的，[0010]大致平行的股繩的第三層，股繩與縱向軸線成第一銳角伸長或延伸，大致平行的股繩的第四層，股繩與縱向軸線成第二銳角伸長或延伸。優(yōu)選地，第一、第二、第三或第四層的股繩中沒有一個與另一相鄰層交織。優(yōu)選地，軸線是縱軸線并且在第一、第二、第三和第四層中的股繩是由耐拉伸高分子材料制成。優(yōu)選地，至少一個股繩由UHMWP纖維制成，而沒有其他材料的纖維。優(yōu)選地，股繩由UHMWP纖維制成，并且涂或浸漬聚合物樹脂。優(yōu)選地，聚合物樹脂包括水基聚氨酯乳液涂料。優(yōu)選地，其中外層由薄膜或織物或至少兩種織物或增強的疊層布形成。
3[0018]優(yōu)選地，在第三層中的股繩排列為使在第三層中的股繩與軸線所成的角度與第四層中的股繩與軸線所成的角度相反。優(yōu)選地，第一銳角在約10度至約60°之間。優(yōu)選地，第一銳角在20度至40度之間。優(yōu)選地，外層中的一個由尺寸穩(wěn)定樹脂的薄膜形成。本實用新型提供增強疊層帆布，其不僅可制成更薄和更輕，而且還提供改進的定向拉伸特性。

現(xiàn)在參照附圖，以示例的方式來描述本實用新型的優(yōu)選形式，其中圖1是根據(jù)本實用新型的疊層織物的實施方式的分解圖；圖2是用于連續(xù)生產(chǎn)圖1的疊層織物的設(shè)備的示意性側(cè)視圖；圖3是圖2的設(shè)備的示意圖；和圖4是用于圖2和3的傾斜股繩的示意圖。
具體實施方式
參照附圖，圖1顯示根據(jù)本實用新型的增強疊層布10，包括外層11和12，在外層 11和12之間夾有增強材料13。外層11、12每個包括具有高抗拉伸性的尺寸穩(wěn)定的樹脂類薄膜。替換地，外層11、12可以包括相同或不同的編織織物(woven)、非編織織物(non-woven)、經(jīng)線針織 (warp-knit)、玻璃纖維(scrim fabrics)；至少兩個薄膜、織物或者兩者的結(jié)合；或者增強的疊層布(laminated cloth)。外層的不同組合可用于根據(jù)給定的應(yīng)用來定制性能特點，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)知道用于這些層的合適材料的數(shù)量。增強材料13包括紗線的股繩14-17第一、第二、第三和第四層21_24，紗線由具有較高抗拉伸性能的任何適合的合成材料的多束纖維組成。在優(yōu)選的實施方式中，股繩(strand)由超高分子量聚乙烯制成，例如，可從皇家DSM N. V.獲得的商標(biāo)為 Dyneema 的UHMWP。每層21-M包括大致平行排列的共面的單個紗線的股繩14-17。在使用沒有任何其他材料的UHMWP股繩時，利用常規(guī)疊層技術(shù)，UHMWP與外層11、 12形成弱粘合。然而，根據(jù)本實用新型的一個實施方式，當(dāng)UHMWP股繩首先涂或者浸漬諸如水基聚氨酯乳液涂料的樹脂時，沒有任何其他材料的UHMWP股繩可以用于形成與帆布的外層11、12的強粘合。增強材料13因此優(yōu)選地包括浸漬水基聚氨酯乳液涂料的紗線。在優(yōu)選的實施方式中，乳液包括混合化合物，包括以下兩種組成Ico-Thane 10 這是一種聚酯型水性脂肪族聚氨酯分散體化合物，和Lago 45 這是一種合成聚合物基陰離子型聚氨酯，特別是開發(fā)用于UHMWPE纖維浸漬。在第一層21中的股繩14是經(jīng)線股繩，全部平行于外層11、12的縱軸線18排列， 而第二層22中的股繩15是緯線股繩，全部橫向于縱軸線18排列，從而在第二層22中的股繩15與在第一層21中的股繩14成約90度角排列。與現(xiàn)有技術(shù)不同，第一和第二層中的股繩是非編織的和非針織的。非編織的及非針織的意味著在相鄰層中的股繩是覆蓋的而不交織。此外，在第三層23中的股繩16全部在相對于縱軸線18成銳角19的方向上排列， 而在第四層24中的股繩17全部在相對于縱軸線18成銳角20的方向上排列。角度19、20 的值有利地在約2°至88°的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在約10°至約60°的范圍內(nèi)，并且最優(yōu)選地在20°至40°的范圍內(nèi)。從本質(zhì)上講，只有第一和第二層的股繩是非編織的、非針織的和非紡織的，但優(yōu)選地，在四個層的任何一層中沒有股繩與另一層中的股繩編織(woven)、針織(knitted)或紡織(也就是說，全部四個層都是非編織的、非針織的和非紡織的)。圖2和3示意地說明用于根據(jù)本實用新型的多層布的連續(xù)生產(chǎn)的裝置和方法。包括外層11、12的連續(xù)薄膜從各自輥(未顯示)分配，并且通過導(dǎo)輥33(等)進給到一對夾送輥30、31的相對側(cè)，薄膜的相對表面的至少一個涂有膠粘劑。輥30、31的至少一個可以被加熱以軟化膠粘劑。夾送輥30、31由電機(未顯示)驅(qū)動以使其邊緣同步地移動，并且牽引通過薄膜11、12，和股繩14-17。輥30、31之間的間距被調(diào)整以提供足夠的壓力以將各個層粘合在一起，產(chǎn)生增強的疊層布10。刀具(未顯示)可修剪新形成的疊層布10的邊緣，最終剪成適當(dāng)?shù)拈L度和構(gòu)形，以制成成品，諸如帆。縱向進給機35進給縱向股繩14到輥30、31，并且包括多個橫向間隔的導(dǎo)輥(未顯示)(每個導(dǎo)輥與輥36協(xié)作引導(dǎo)各自的股繩14)，以及股繩從其中分配的相關(guān)的線軸(未顯示)，和張緊輪(未顯示)。橫向進給機38進給橫向股繩15到輥30、31，并且包括在設(shè)備的相對側(cè)上的一對縱向輸送帶39、40。股繩15在輸送帶39、40之間延伸，輸送帶39、40被同步驅(qū)動以保持股繩 15平行。股繩15圍繞輸送帶39、40上的標(biāo)樁(未顯示)延伸，在股繩15上圍繞每個標(biāo)樁連續(xù)地延伸回來，在傳送帶39、40之間來回延伸。裝載機41包括轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子圍繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，以在輸送帶39、40之間裝載股繩)，以及股繩從其中分配的相關(guān)的線軸(未顯示)和張緊輪(未顯示)。圍繞標(biāo)樁傳送的線圈設(shè)置超出外層11、12的邊緣并且由刀具修整。另一組股繩由進給機45在輥30、31之間進給，進給機45與每個股繩相對于輥 30,31拉緊的方向?qū)R。進給機45 —般水平地移動股繩，從外部的薄膜11、12的左縱向邊緣46跨過到右邊緣，從而形成了層23的股繩16，而隨后地移動股繩從右邊緣47跨過到左邊緣46，從而形成層24的股繩17，重復(fù)這個動作以產(chǎn)生疊層布10。圖4顯示用于傾斜股繩的進給機45的示意圖，并且進給機45包括導(dǎo)向組件46，導(dǎo)向組件46被驅(qū)動以與進給桿47轉(zhuǎn)動。股繩從安裝在主軸進給桿47上的單獨的線軸(未顯示)進給，與張緊輪一起(未顯示)，股繩通過張緊輪。導(dǎo)向組件46可以安裝在橫向進給機38之下，并且包括安裝在鏈輪51、52上的環(huán)帶49，鏈輪51、52圍繞向上朝向輥30、31傾斜的平行軸50旋轉(zhuǎn)。從進給桿47分配的股繩在轉(zhuǎn)到輥30、31之前，通過與設(shè)置在帶49上的各自的引導(dǎo)孔48結(jié)合而通過。帶49與進給桿47同步以使兩者同時完成一個周轉(zhuǎn)。引導(dǎo)孔48因而在帶49的平坦的上和下部分上，在相反方向上垂直地移動，單線一次形成一個股繩16，在此之前形成一個股繩17。通過調(diào)整帶49相對于輥30、31的速度而被驅(qū)動的速率，可以以任何需要的方式變化角度19、20，角度19、20由在成品疊層產(chǎn)品中的在一個方向中定向的股繩與其他方向中定向的股繩所形成。帆布10包括股繩的四個或更多非編織或覆蓋層。股繩的覆蓋層可以形成對稱的或不對稱的圖案。股繩可以相異或者具有同等的丹尼爾(denier)。當(dāng)在輥30、31之間減少時，每個股繩層21-24在張力下在其自己的平面中排列，從而消除股繩的卷曲變形。除了是非編織布，股繩的層可以不需要任何額外的針織物或股繩以將不同的層保持在一起。 本實用新型的特征已經(jīng)通過僅僅示例的方式描述，應(yīng)理解，在不背離其范圍的情況下可以進行修改和補充。
權(quán)利要求1.一種增強的疊層帆布，具有外層材料，增強材料夾在并且粘合或結(jié)合在外層材料之間，所述增強材料包括大致平行的股繩的第一層，股繩大致平行于外層材料的軸線伸長或延伸， 大致平行的股繩的第二層，股繩相對于縱向軸線大致橫向伸長或延伸，其中第一和第二層的股繩是非編織的、非針織的和非紡織的，大致平行的股繩的第三層，股繩與縱向軸線成第一銳角伸長或延伸， 大致平行的股繩的第四層，股繩與縱向軸線成第二銳角伸長或延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強的疊層帆布，其中第一、第二、第三或第四層的股繩中沒有一個與另一相鄰層交織。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強的疊層帆布，其中，軸線是縱軸線并且在第一、第二、第三和第四層中的股繩是由耐拉伸高分子材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強的疊層帆布，其中，至少一個股繩由UHMWP纖維制成，而沒有其他材料的纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增強的疊層帆布，其中，股繩由UHMWP纖維制成，并且涂或浸漬聚合物樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增強的疊層帆布，其中聚合物樹脂包括水基聚氨酯乳液涂料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強的疊層帆布，其中外層由薄膜或織物或至少兩種織物或增強的疊層布形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強的疊層帆布，其中在第三層中的股繩排列為使在第三層中的股繩與軸線所成的角度與第四層中的股繩與軸線所成的角度相反。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強的疊層帆布，其中第一銳角在約10度至約60°之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強的疊層帆布，其中第一銳角在20度至40度之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強的疊層帆布，其中外層中的一個由尺寸穩(wěn)定樹脂的薄膜形成。
專利摘要本實用新型公開一種具有改善的定向拉伸性能的增強的疊層帆布，包括具有增強材料夾在并且粘合或結(jié)合在其之間的外層。增強材料包括大致平行股繩的第一、第二、第三和第四層。第一和第二層的股繩平行延伸并且分別地橫向于外層材料的縱向軸，并且是非編織和非針織。第三和第四層的股繩傾斜于第一和第二層的股繩延伸，分別以到縱軸線的第一和第二銳角排列。帆布由連續(xù)方法產(chǎn)生，其中形成層的股繩單獨地但是大致同時地引入。還公開用紗線增強的疊層帆布，紗線在沒有其他材料的纖維的情況下由UHMWP纖維和能夠粘合這些股繩的膠粘劑組成。
文檔編號B32B27/06GK202123722SQ20112003956
公開日2012年1月25日 申請日期2011年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
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