用于制造由连续纤维制成并用热塑性聚合物浸渍的纤维材料的方法与流程

用于制造由连续纤维制成并用热塑性聚合物浸渍的纤维材料的方法
1.本发明涉及一种用于制造由连续纤维制成并用热塑性聚合物浸渍的纤维材料的方法。
2.更具体地，本发明涉及一种用于制造经浸渍的纤维材料的方法，该经浸渍的纤维材料包括由连续纤维制成的纤维材料和至少一种热塑性聚合物基质，所述纤维材料通过至少一种上浆热塑性聚合物上浆(sized，施胶)，并且在其用所述热塑性聚合物预浸渍之前具有初始宽度l，并且所述方法包括在预浸渍步骤之前铺展所述纤维材料的步骤。其还涉及上述方法用于制造校准条带的用途，所述校准条带适用于制造三维复合材料部件以及适用于复合材料部件本身。
3.在本说明书中，术语“纤维材料”被理解为意指增强纤维的集合。在使所述纤维材料成形之前，其为粗纱的形式。在其成形之后，其为条带、条或片材的形式。它们的集合构成单向增强材料或织物或非织造物(ncf)。
4.在本说明书中，术语“条”用于表示其宽度大于或等于400mm的纤维材料的条。术语“条带”用于表示校准宽度为小于或等于400mm的条带。
5.在连续增强纤维上用热塑性聚合物，特别是高粘度的热塑性聚合物浸渍以制备预浸渍的热塑性条带的品质要求在浸渍过程期间完全控制经浸渍的聚合物的量和该聚合物在连续增强纤维的粗纱内的分布品质。
6.文献ep1172191描述了一种包括上浆料和热塑性基质的复合材料部件以及用于制造所述部件的方法。
7.文献us5895622也描述了一种包括上浆料和热塑性基质的复合材料部件以及用于制造所述部件的方法。
8.文献ep3170638也描述了一种包括上浆料和热塑性基质的复合材料部件以及用于制造所述部件的方法。
9.现有技术中的许多专利申请，诸如wo2018/229114、wo2018/234436、wo2018/234439和ep 2788408，将纤维的铺展描述为用于在最终条带上的纤维内获得聚合物浸渍的均匀品质的基本参数。特别地，参考常规的浸渍方法，诸如粉末的水性或基于溶剂的分散，而且尤其是粉末在流化床中的预浸渍，在带走聚合物的步骤期间，换言之，在预浸渍罐中浸渍期间，具有纤维粗纱的高度的铺展是必要的。这种铺展不仅必须显著，而且必须在纤维粗纱的宽度上是均匀的，并且在预浸渍罐中随着时间的推移是一致的，以确保最终条带的浸渍的良好品质和良好一致性。
10.通常，增强纤维(诸如碳纤维)的铺展是经由机械、气动和/或振动系统产生的。这些方法的主要缺点是在粗纱内产生纤维错位(通过吹出或抽吸进行铺展)和/或通过施加过高的横应力对纤维造成机械损伤。
11.这些常规系统的使用通常不足以保持足够且充分均匀和一致的铺展，特别是对于上浆的纤维而言。对于具有热塑性上浆料的纤维尤其如此。这是因为这种热塑性上浆料通常是致密的和弹性的，因此在外部应力下仅允许轻微变形。此外，由于这种浆料在室温下充
当纤维粗纱的长丝之间的粘合剂，因此很难实现具有这种类型的上浆料的粗纱的良好铺展。因此，由这种类型的传统系统在上浆的热塑性纤维粗纱上产生的铺展很差，在纤维粗纱的宽度上不均匀，并且仅是短暂的并且难以维持。因此，随着时间的推移，它并不一致。
12.这种铺展必须尽可能靠近预浸渍罐产生以使其有利，并且在该预浸渍步骤期间也必须保持在一定水平，而不会机械损坏纤维或使粗纱内的纤维错位。此外，目前使用的系统通常庞大和/或不适合于工作条件和环境(粉末、溶剂、水、温度等)。因此，它们不能尽可能靠近，或甚至不能在预浸渍系统内。
13.因此，需要一种能够避免上述问题的方法。
14.本发明涉及一种用于制造经浸渍的纤维材料的方法，该经浸渍的纤维材料包括由连续纤维制成的纤维材料和至少一种热塑性聚合物基质，其特征在于，所述纤维材料通过上浆热塑性聚合物上浆，并且在其用所述热塑性聚合物预浸渍之前具有初始宽度l，所述方法包括在预浸渍步骤之前铺展所述纤维材料的步骤，所述铺展步骤借助于至少两个张力装置(e)和至少一个用于加热所述张力装置和/或所述纤维材料的加热系统sc进行，在所述纤维材料与所述张力装置接触地通过之后，所述铺展在初始宽度l的1.5至5倍之间，所述经铺展的纤维材料在放置成与预浸渍系统中的所述热塑性聚合物基质接触以进行预浸渍步骤之前借助于冷却系统冷却至低于上浆热塑性聚合物的tg，当所述纤维材料放置成与预浸渍系统中的所述热塑性聚合物基质接触时，所述铺展是一致的并且总是表现出初始宽度l的1.5至5倍。
15.术语“上浆”表示在制造有机种类(nature)(诸如热固性树脂或热塑性树脂)期间对纤维材料施加的表面处理。
16.在本发明的上下文中，所述纤维材料因此用热塑性树脂上浆，所述热塑性塑料树脂可以是半结晶的(例如基于peek、pekk或聚酰胺的上浆料)或无定形的(例如，基于pei或聚酰胺的上浆料)。
17.热塑性树脂特别是通常具有低摩尔质量的聚酰胺pa6或pa66。上浆料也可以是聚丙烯(pp)类型，特别是对于玻璃纤维。
18.所述纤维材料包含最高达3重量％的所述上浆热塑性树脂。
19.术语“铺展”表示如下的因素(factor)：纤维材料(或粗纱)的宽度相对于所述粗纱的初始宽度l通过其增加，也就是说，当所述粗纱进入执行铺展步骤的系统时。显然，这是平铺的粗纱的平均宽度(无论是指初始宽度还是铺展后的宽度)，所述平均宽度是通过对在几个轴(spools)上在不接触(激光、led等)的情况下获得的测量值进行平均来确定的。初始宽度不一定对应于粗纱在卷轴11的出口处的宽度。
20.铺展步骤在预浸渍步骤之前进行，这意味着铺展步骤要么在预浸渍系统上游进行，并且因此在所述系统外部进行，要么在预浸渍系统内部进行，并且因此在系统内部但在纤维材料被放置成与以固体或液体(熔融或溶解)形式或以悬浮液形式的热塑性聚合物接触之前进行。
21.铺展借助于用于加热纤维材料或所述张力装置e或两者的加热系统sc，在如上所述位于预浸渍系统外部或内部的所存在的各种张力装置e上进行。
22.铺展取决于所用的纤维材料和各种线性基重或标题(title)或滴定(titration)或“tex”和/或粗纱中的数量。
23.当所述纤维材料与所述张力装置e接触地通过时，其要么被所述加热系统sc直接加热，所述加热系统sc因此放置在张力装置上方，要么被所述张力装置加热，所述张力装置因此自身配备有加热系统sc，或者被两者加热。
24.加热所述纤维材料允许上浆料软化，从而导致所述纤维材料的更宽铺展，然后在整个所述铺展步骤中保持这种铺展。在最后一个张力装置上方通过之后获得的铺展取决于所使用的材料，但在最后一个张力装置上方通过之后的铺展因子在与所述第一个张力装置接触的纤维材料的宽度的1.5至5倍之间。
25.所使用的加热温度必须高于所述热塑性聚合物的tg以引起上浆料的软化，但如果所使用的热塑性聚合物是半结晶的，则加热温度不得超过tm。在任何情况下，对于具有聚酰胺上浆料的纤维，加热温度不得超过200℃。使用高温计或热像仪测量温度。
26.根据标准iso 11357-3:2013通过差示扫描量热法(dsc)测定tm，并且根据标准iso 11357-2:2013通过差示扫描量热法(dsc)测定tg。
27.在所述经铺展的纤维材料放置成与预浸渍系统接触之前，也就是说，在经上浆、加热和铺展的纤维性材料被放置成与呈固体或液体(熔融或溶解)形式或悬浮液形式，特别是呈固体粉末形式的热塑性聚合物基质接触之前，所述经上浆、加热和铺展的纤维材料被冷却系统冷却，该冷却系统可以是环境空气或强制空气。
28.进行冷却直到所述纤维材料的温度低于所述上浆热塑性聚合物的tg。使用高温计或热像仪测量冷却温度。
29.因此，当所述纤维材料被放置成与预浸渍系统中的所述热塑性聚合物基质接触时，冷却后所述纤维材料的铺展总是在所述纤维材料的初始宽度l的1.5至5倍之间。在所述纤维材料与所述张力装置接触地通过的结束与将所述纤维材料放置成与预浸渍系统中的所述热塑性聚合物基质接触之间，所述纤维材料的铺展因此是一致的。
[0030]“一致”是指在所述纤维材料与所述张力装置接触地通过的结束与将所述纤维材料放置成与预浸渍系统中的所述热塑性聚合物基质接触之间，铺展变化不超过10％。
[0031]
这种铺展在纤维粗纱的宽度上也是均匀的，并且在预浸渍罐中随着时间的推移是一致的，以确保最终浸渍的纤维材料的浸渍的良好品质和良好一致性。
[0032]
因此，发明人出乎意料地发现，加热通过热塑性聚合物上浆的纤维材料和/或加热与所述经上浆的纤维材料接触的张力装置，一方面使得可以使所述纤维材料比不加热的情况下更大程度地铺展，以及另一方面在铺展步骤期间保持所述铺展的一致性和均匀性，而且在冷却之后以及在将所述经上浆的纤维材料与所述热塑性聚合物基质接触时保持这种铺展。
[0033]
关于张力装置
[0034]“张力装置(e)”是指粗纱可以在其上方通过的任何系统。至少两个张力装置(e)可以具有任何形状，只要粗纱可以在它们上方通过。它们可以是固定的或旋转的(或回转的)，优选地共同旋转和/或可替代地受控反向旋转。
[0035]
在一个实施方案中，所述张力装置是受控旋转的，特别地使得张力装置的表面处的线速度(换句话说，切向速度)小于粗纱速度的两倍或大于粗纱速度的两倍。
[0036]
这意味着，对于受控旋转，张力装置(e)的表面处的切向速度等于、大于或小于粗纱的速度。
[0037]
有利地，张力装置的表面处的线速度(换句话说，切向速度)小于粗纱速度的两倍或大于粗纱速度的两倍。
[0038]
更有利的是，张力装置的表面处的线速度(换句话说，切向速度)小于粗纱速度的两倍。
[0039]
在一个实施方案中，张力装置的切向速度在0.5至1.5m/min之间，粗纱速度在5至15m/min之间。
[0040]
加热系统是释放热或发出辐射的任何系统，所述辐射能够加热纤维材料和/或张力装置(e)。因此，张力装置(e)是传导性的，或者当它们与纤维材料同时被加热时吸收由热量发出的辐射。
[0041]
当仅加热纤维材料时，张力装置是不导热的。
[0042]“导热张力装置(e)”是指张力装置(e)由能够吸收和传导热量并且因此能够升温的材料组成。
[0043]“非导热张力装置(e)”是指张力装置(e)由不能吸收和传导热量的材料组成，因此防止所述张力装置(e)升温。
[0044]
所述至少两个张力装置(e)位于或包括在加热系统的环境中，也就是说，它们不在加热系统外部。
[0045]
因此，所述至少两个张力装置(e)完全在加热系统内部，但加热系统不一定在它们上方。
[0046]
有利地，所述加热系统位于所述至少两个张力装置(e)上方。
[0047]
如果张力装置(e)被定位在包括加热系统(例如ir加热系统)的炉中，但所述张力装置没有被准确地定位在例如通过ir加热的加热元件的下方，则不会偏离本发明的范围。如果炉包括对流加热模式和ir加热系统，则不会偏离本发明。
[0048]
如果放置在该炉中或该炉的环境中的所述张力装置(e)配备有独立的加热装置(例如独立于来自ir灯的辐射和炉的自然对流)，诸如用于加热所述张力装置(e)的电阻器，并且如果考虑到线速度，条带或粗纱中存在的聚合物在与所述张力装置接触时仍处于熔融状态，则也不会偏离本发明。
[0049]
加热系统sc和至少两个张力装置可以位于预浸渍系统的外部或内部。
[0050]
当加热系统sc和至少两个张力装置在预浸渍系统内部时，它们不与热塑性聚合物接触，无论其处于何种形式(粉末、水性分散体或基于溶剂的分散体或熔融形式)。加热系统sc和至少两个张力装置因此位于流化床或水性分散体或基于溶剂的分散体或拉挤成型系统(熔融路线)上方。
[0051]
在第一变型中，加热系统sc和至少两个张力装置位于预浸渍系统外部，并且所述预浸渍步骤是用选自流化床、通过喷嘴的喷射、水性分散体和熔融路线的系统进行的，特别是在高速下，特别地预浸渍是在流化床中进行的。
[0052]
在该第一变型的另一个实施方案中，在加热系统sc下方存在单个张力装置，其因此对应于第一张力装置，第二张力装置是在罐的入口处的辊(40)。
[0053]
在第二变型中，加热系统sc和至少两个张力装置位于预浸渍系统内部，并且所述预浸渍步骤是用选自流化床、通过喷嘴的喷射和水性分散体的系统进行的，特别地预浸渍是在流化床中进行的。
[0054]
在该第二变型的另一个实施方案中，在加热系统sc下方存在单个张力装置，其因此对应于第二张力装置，第一张力装置是在罐的入口处的辊(40)。
[0055]
在上述两个变型中的一个或另一个的一个实施方案中，所述至少两个张力装置(e)传导热量，并且加热装置sc存在并集成在所述至少两个张力装置(e)中。
[0056]
集成的加热装置可以是放置在张力装置内部的电阻器，或者张力装置可以配备有加热流体在其中循环的双护套，使得可以调节或用恒温器控制(thermostat)所述张力装置(e)的温度。
[0057]
在上述两个变型中的一个或另一个的一个实施方案中，所述至少两个张力装置(e)传导热量，并且加热装置sc存在于所述至少两个张力装置(e)上方用于加热纤维材料和所述至少两个张力装置(e)。
[0058]
有利地，加热系统选自红外线灯、uv灯和对流加热装置。
[0059]
在上述两个变型中的一个或另一个的一个实施方案中，所述至少两个张力装置(e)传导热量，并且加热装置sc存在并集成在所述至少两个张力装置(e)中，并且加热装置sc存在于所述至少两个张力装置(e)上方用于加热纤维材料和所述至少两个张力装置(e)。
[0060]
在又一个实施方案中，张力装置(e)中的至少一个可以被冷却以控制纤维材料的温度，并且特别是不超过200℃，从而不影响所述纤维材料的上浆。
[0061]
冷却可以通过吹送冷却空气或通过在至少一个设置有双护套的张力装置中使冷却到所需温度的流体循环来进行。
[0062]
在上述两个变型中的一个或另一个的一个实施方案中，所述至少两个张力装置(e)不传导热量，并且加热装置sc存在于所述至少两个张力装置(e)上方用于加热纤维材料。
[0063]
有利地，所述至少两个张力装置(e)是凸面、凹面或圆柱形形状的压辊，优选圆柱形的压辊。
[0064]
与所述纤维材料接触的辊的数量范围为2至20个、特别是2至12个、特别是2至9个、优选6至9个。
[0065]
有利地，两个相邻辊之间的距离范围为50至2000μm、特别是50至500μm、特别是50至120μm。对于所有相关的张力装置，该距离可以相同，或可以不同；因此，实施方式的一个实例可以采取如下系统的形式，该系统在铺展系统开始处在两个相邻辊之间具有1000μm的距离(在粗纱的行进方向上)，并且在铺展系统结束处在两个相邻辊之间具有200μm的距离(在粗纱的行进方向上)。
[0066]
有利地，辊是圆柱形的，并且具有范围为5至100mm、特别是5至50mm、特别是10至30mm的直径d。
[0067]
有利地，当所述辊在外部时或者当只有一个辊在外部，第二个辊是所述罐的边缘时，铺展系统的最后一个辊距流化罐小于或等于30cm距离，并且因此距罐边缘处的辊小于或等于30cm距离。超过30cm，当纤维材料进入所述罐时，铺展不再一致并且减少。
[0068]
具有相同直径的两个相邻辊之间的距离i可以简单地计算(μm)：
[0069]
[公式1]
[0070][0071]
i，以μm表示，必然是一个正数，因为辊不能相互贯穿。
[0072]
l：两组辊的中心之间的距离(mm)
[0073]
l
′
：每个相邻辊之间的距离(mm)
[0074]
d：辊直径(mm)
[0075]
只要辊具有相同的直径，无论辊的数量如何，该方程式都适用。
[0076]
对于具有不同直径的辊，但其中每排的每个辊处于相同的水平并具有相同的直径，则方程式为：
[0077]
[公式2]
[0078]
l2+l
’2＝((d1+d2)/2+i)2[0079]
d1：图7中下排的辊的直径(mm)
[0080]
d2：图7中上排的辊的直径(mm)
[0081]
此外，由于张力装置的存在尽可能靠近预浸渍系统，并且特别是尽可能靠近所述纤维材料被放置成与基质的所述热塑性聚合物接触的地方，所述纤维材料不会错位，并且张力装置的数量防止纤维断裂。
[0082]
在一个实施方案中，所述压辊共同旋转和/或反向旋转。
[0083]
在另一个实施方案中，所述压辊是振动的。
[0084]
所述压辊可以具有使与增强纤维的摩擦最小化的表面处理和/或表观表面粗糙度。
[0085]
因此，通过选择使与纤维的摩擦最小化的压辊的表面处理来限制对纤维的摩擦/拉伸应力和机械损伤。
[0086]
表面处理可以是一种沉积在辊上的铝和钛氧化物。这些处理可能会影响压辊的表观粗糙度和/或接触的“物理-化学”性质(自然润滑)。
[0087]
有利地，所述辊彼此分开小于30cm的距离，特别是在d/2+1mm至30cm之间的距离，d是辊的直径。
[0088]
在一个实施方案中，最后一个辊与增强纤维与后续方法的元件之间的接触点之间的距离小于30cm。
[0089]
这个距离允许保持铺展。
[0090]
加热系统和张力装置之间的高度范围为1至100cm、优选2至30cm、特别是2至10cm。
[0091]
加热系统可以是水平系统。然而，一个或多个加热系统可以垂直地布置，其中粗纱也垂直地通过张力装置。
[0092]
关于纤维材料
[0093]
关于构成所述纤维材料的纤维，这些尤其是矿物、有机或植物来源的纤维。在矿物来源的纤维之中，可以提及例如碳纤维、玻璃纤维、硅纤维、玄武岩纤维或基于玄武岩的纤维、或二氧化硅纤维。
[0094]
在有机来源的纤维之中，可以提及基于热塑性或热固性聚合物的纤维，诸如例如半芳族聚酰胺纤维、芳纶纤维或聚烯烃纤维。
[0095]
优选地，它们是基于无定形热塑性聚合物并且其玻璃化转变温度tg高于构成预浸渍基质的热塑性聚合物或聚合物共混物的tg(当热塑性聚合物或聚合物共混物为无定形的时)或高于构成预浸渍基质的热塑性聚合物或聚合物共混物的tm(当热塑性聚合物或聚合物共混物为半结晶的时)。有利地，它们是基于半结晶热塑性聚合物并且其熔融温度tm高于
构成预浸渍基质的热塑性聚合物或聚合物共混物的tg(当热塑性聚合物或聚合物共混物为无定形的时)或高于构成预浸渍基质的热塑性聚合物或聚合物共混物的tm(当热塑性聚合物或聚合物共混物为半结晶的时)。因此，在用最终复合材料的热塑性基质浸渍期间，构成纤维材料的有机纤维没有熔化的风险。
[0096]
在植物来源的纤维之中，可以提及基于亚麻、汉麻(hemp)、木质素、竹子、丝尤其是蜘蛛丝、剑麻和其他纤维素纤维的天然纤维，特别是粘胶纤维(viscose fibres)。为了促进热塑性聚合物基质的粘附和浸渍，这些植物来源的纤维可为纯的、经处理的或涂覆有涂层的。
[0097]
纤维材料还可为用纤维编织或织造的织物。
[0098]
它也可对应于具有支撑纱线的纤维。
[0099]
这些组成纤维可单独使用或以混合物形式使用。因此，有机纤维可与矿物纤维混合，以用热塑性聚合物浸渍并形成预浸渍的纤维材料。
[0100]
优选地，纤维材料由连续的碳纤维、玻璃纤维或碳化硅纤维或其混合物组成，特别是由碳纤维组成。它以一根粗纱或若干粗纱的形式使用。
[0101]
在也称为“即用型”材料的浸渍的材料中，浸渍热塑性聚合物或聚合物混合物均一且均匀地分布在纤维周围。在这种类型的材料中，浸渍热塑性聚合物必须尽可能均匀地分布在纤维内，以便获得最小量的孔隙，即纤维之间的最小量的空隙。具体地，当置于例如机械拉伸应力下时，这种类型的材料中的孔隙的存在可起到应力集中点的作用，并且然后形成浸渍的纤维材料的失效起始点并机械地使其弱化。因此，聚合物或聚合物共混物的均匀分布改进了由这些浸渍的纤维材料形成的复合材料的机械强度和均匀性。
[0102]
因此，在“即用型”浸渍的材料的情况下，所述浸渍的纤维材料中的纤维的含量为45体积％至65体积％、优选50体积％至60体积％、尤其是54体积％至60体积％。
[0103]
浸渍程度的测量可通过条带的横截面的图像分析(特别地使用显微镜或照相机或数码相机)，通过将用聚合物浸渍的条带的表面积除以产品的总表面积(浸渍的表面积加上孔隙的表面积)来进行。为了获得良好品质的图像，优选用标准抛光树脂涂覆沿着其横向方向切割的条带，并用标准方案抛光，使得能够用显微镜以至少六倍放大率观察样品。
[0104]
有利地，所述浸渍的纤维材料的孔隙度小于10％、尤其小于5％、特别是小于2％。
[0105]
应该注意的是，难以实现零的孔隙度，因此，有利地，孔隙度大于0％但小于上述孔隙度。
[0106]
孔隙度对应于闭孔孔隙度并且可通过电子显微镜测定，或者作为如本发明的实施例部分中描述的所述浸渍的纤维材料的理论密度和实验密度之间的相对偏差来测定。
[0107]
可以形成纤维材料的组成的部分的纤维可以具有不同的线性基重或名称或滴定或“tex”和/或在粗纱中具有不同的数量。因此，对于玻璃纤维，最常用的粗纱由600至4800tex组成，并且对于碳纤维，由3000(3k)、6000(6k)、12 000(12k)、24 000(24k)、48 000(48k)、50 000(50k)或400 000(400k)组成。例如，碳纤维通常具有接近7至8μm的直径，并且玻璃纤维具有约13、15、17或20μm的直径。
[0108]
显然，铺展取决于纤维材料或粗纱中存在的纤维数量。
[0109]
因此，对于12k粗纱，铺展代表初始宽度l的2至3倍，对于24k粗纱，铺展代表初始宽度l的2至4倍，并且对于50k粗纱，铺展代表初始宽度l的1.5至2.5倍。
[0110]
关于基质的热塑性聚合物
[0111]
热塑性材料，或热塑性聚合物，应理解为意指在环境温度下通常为固体的材料，其可以为半结晶的或无定形的，并且在温度升高时软化，特别是在通过其玻璃化转变温度(tg)之后软化，并且当它为无定形的时，在较高的温度下流动，或者当它为半结晶的时，在通过其熔融温度(tm)时可表现出明显的熔化，并且在温度降低到低于其结晶温度(对于半结晶聚合物)以及低于其玻璃化转变温度(对于无定形聚合物)期间，其再次变为固体。
[0112]
tg和tm分别根据标准11357-2:2013和11357-3:2013通过差示扫描量热法(dsc)测定。
[0113]
关于构成用于预浸渍纤维材料的基质的聚合物，这有利地是热塑性聚合物或热塑性共聚物的共混物。该热塑性聚合物或聚合物共混物可以以粉末形式研磨，以使其可在诸如罐的装置中使用，特别是在流化床罐中或在水分散体中使用。
[0114]
罐的形式的装置，特别是流化床罐可以为敞开的或封闭的。
[0115]
任选地，热塑性聚合物或热塑性聚合物共混物进一步包含碳基填料，特别是炭黑或碳基纳米填料，优选选自碳基纳米填料，特别是石墨烯和/或碳纳米管和/或碳纳米原纤或其混合物。这些填料使得导电和导热成为可能，并因此使得在加热聚合物基质时促进聚合物基质的熔化成为可能。
[0116]
任选地，所述热塑性聚合物包含至少一种添加剂，特别地选自催化剂、抗氧化剂、热稳定剂、uv稳定剂、光稳定剂、润滑剂、填料、增塑剂、阻燃剂、成核剂、扩链剂和染料、导电剂、导热剂或这些混合物。
[0117]
有利地，所述添加剂选自阻燃剂、导电剂和导热剂。
[0118]
根据另一个变型，热塑性聚合物或热塑性聚合物的共混物可进一步包括液晶聚合物或环状聚对苯二甲酸丁二醇酯，或含有它们的混合物，诸如由cyclics corporation销售的cbt100树脂。这些化合物特别地使聚合物基质在熔融状态下流化成为可能，以便更好地渗透到纤维的芯部。根据用于制备预浸渍基质的聚合物或热塑性聚合物的共混物的性质，特别是其熔融温度，选择这些化合物中的一种或另一种。
[0119]
掺入到纤维材料的预浸渍基质的组合物中的热塑性聚合物可以选自：
[0120]-来自脂族或脂环族聚酰胺(pa)或半芳族pa(也称为聚邻苯二甲酰胺(ppa))的家族的聚合物和共聚物，
[0121]-peba，
[0122]-聚脲、特别是芳族聚脲，
[0123]-来自丙烯酸家族的聚合物和共聚物，诸如聚丙烯酸酯，并且更特别是聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)或其衍生物，
[0124]-来自聚(芳基醚酮)(paek)诸如聚(醚醚酮)(peek)，或聚(芳基醚酮酮)(paekk)诸如聚(醚酮酮)(pekk)或其衍生物的家族的聚合物和共聚物，
[0125]-芳族聚醚酰亚胺(pei)，
[0126]-聚芳硫醚，特别是聚苯硫醚(pps)，
[0127]-聚芳基砜，特别是聚亚苯基砜(ppsu)，
[0128]-聚烯烃，特别是聚丙烯(pp)；
[0129]-聚乳酸(pla)，
[0130]-聚乙烯醇(pva)，
[0131]-含氟聚合物，特别是聚(偏二氟乙烯)(pvdf)或聚四氟乙烯(ptfe)或聚氯三氟乙烯(pctfe)，
[0132]
以及它们的混合物。
[0133]
有利地，当所述聚合物是两种聚合物p1和p2的共混物时，聚合物p1和p2的重量比例为1-99％至99-1％。
[0134]
有利地，当所述热塑性聚合物是共混物，并且预浸渍过程使用干粉时，该共混物为粉末的形式，所述粉末通过在引入到预浸渍罐中之前的“干混”或通过直接在罐中进行的“干混”或通过预先在挤出机中进行的配混物(化合物)的研磨而获得。
[0135]
有利地，该共混物由通过在引入到罐中之前或直接在罐中的“干混”获得的粉末组成，并且这两种聚合物p1和p2的共混物是pekk和pei的共混物。
[0136]
有利地，pekk/pei共混物为90-10重量％至60-40重量％，特别是90-10重量％至70-30重量％。
[0137]
热塑性聚合物可以对应于将浸渍纤维材料的非反应性最终聚合物，或者对应于反应性预聚物，该反应性预聚物也会浸渍纤维材料，但在预浸渍后能够根据所述预聚物所带的链端与自身或另一预聚物反应，或者与扩链剂反应，并且特别是在炉中在张力装置的水平下的加热期间和/或在用于制造复合材料部件的最终方法中的条带的处理期间。
[0138]
表达“非反应性聚合物”意味着分子量不再可能发生显著变化，也就是说，其数均分子量(mn)在其被处理时变化小于50％，因此对应于热塑性基质的最终聚酰胺聚合物。
[0139]
相反，表达“反应性聚合物”是指所述反应性聚合物的分子量将在处理期间通过反应性预聚物彼此通过缩合或取代的反应或与扩链剂通过加聚而不消除挥发性副产物的反应而改变，以便得到热塑性基质的最终聚酰胺聚合物(非反应性)。
[0140]
根据第一种可能性，所述预聚物可以包含或由至少一种在同一链上(也就是说，在同一预聚物上)带有两个末端官能团x’和y’的反应性预聚物(聚酰胺)组成，所述两个末端官能团分别通过缩合相互可共反应，更特别地其中x’和y’分别是胺和羧基或者羧基和胺。根据第二种可能性，所述预聚物可以包含或由至少两种聚酰胺预聚物组成，所述聚酰胺预聚物彼此反应并且各自分别带有两个相同的末端官能团x’或y’(对于相同的预聚物是相同的，而在两种预聚物之间是不同的)，一种预聚物的所述官能团x’只能与另一种预聚合物的所述官能团y’反应，特别是通过缩合反应，更特别地其中x’和y’分别是胺和羧基或者羧基和胺。
[0141]
根据第三种可能性，所述预聚物可包含或由以下组成：所述热塑性聚酰胺聚合物的至少一种预聚物，所述预聚物带有n个反应性末端官能团x，其选自：-nh2、-co2h和-oh，优选nh2和-co2h，其中n为1至3、优选1至2、更优选1或2，更特别为2；和至少一种扩链剂y-a
′‑
y，其中a’是烃双自由基，带有2个相同的反应性末端官能团y，所述末端官能团y可与优选分子量小于500并且更优选小于400的所述预聚物a1)的至少一个官能团x通过加聚反应。
[0142]
热塑性基质的所述最终聚合物的数均分子量mn优选在10000至40000、优选在12000至30000的范围内。这些mn值可对应于大于或等于0.8的特性粘度，如在间甲酚中根据iso307:2007但更换溶剂(使用间甲酚代替硫酸且温度为20℃)所测定的。
[0143]
根据上述两种选择的所述反应性预聚物具有500至10 000、优选1000至6800、特别
是2500至6800的数均分子量mn。
[0144]
mn特别地通过基于通过在溶液中的电位滴定测定的末端官能团的含量和所述预聚物的官能度的计算而测定。重量mn还可通过尺寸排阻色谱法或通过nmr测定。
[0145]
用于定义聚酰胺的命名法描述于标准iso 1874-1:2011“塑料——聚酰胺(pa)模塑和挤出材料——第1部分：命名(plastics-polyamide(pa)moulding and extrusion materials-part 1:designation)"，尤其是在第3页(表1和2)，并且是本领域技术人员熟知的。
[0146]
聚酰胺可以是均聚酰胺或共聚酰胺或其共混物。
[0147]
有利地，构成基质的预聚物选自聚酰胺(pa)，特别地选自脂族聚酰胺、脂环族聚酰胺、和任选地被脲部分改性的半芳族聚酰胺(聚邻苯二甲酰胺)及其共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯(ppma)及其共聚物、聚醚酰亚胺(pei)、聚苯硫醚(pps)、聚亚苯基砜(ppsu)、pvdf、聚(醚酮酮)(pekk)、聚(醚醚酮)(peek)、含氟聚合物诸如聚(偏二氟乙烯)(pvdf)。
[0148]
对于含氟聚合物，可使用偏二氟乙烯(式ch2＝cf2的vdf)的均聚物，或vdf共聚物，其包含至少50重量％的vdf和至少一种可与vdf共聚的其他单体。vdf含量必须大于80重量％，或甚至更好地为90重量％，以确保结构部件的良好的机械强度和耐化学性，尤其是当其经受热和化学应力时。共聚单体可以是含氟单体，例如氟乙烯。
[0149]
对于必须承受高温的结构部件而言，除了含氟聚合物外，根据本发明还有利地使用paek(聚芳醚酮)诸如聚(醚酮)(pek)、聚(醚醚酮)(peek)、聚(醚酮酮)(pekk)、聚(醚酮醚酮酮)(pekekk)或具有高玻璃化转变温度tg的pa。
[0150]
有利地，所述热塑性聚合物是玻璃化转变温度为使得tg≥80℃、尤其≥100℃、特别地≥120℃、尤其≥140℃的聚合物，或者是熔融温度tm≥150℃的半结晶聚合物。
[0151]
有利地，所述基质的热塑性聚合物是非反应性热塑性聚合物。
[0152]
有利地，所述至少一种热塑性预聚物选自聚酰胺、pekk、pei以及pekk和pei的共混物。
[0153]
有利地，所述聚酰胺选自脂族聚酰胺、脂环族聚酰胺和半芳族聚酰胺(聚邻苯二甲酰胺)。
[0154]
有利地，所述脂族聚酰胺预聚物选自：
[0155]-聚酰胺6(pa6)、聚酰胺11(pa11)、聚酰胺12(pa12)、聚酰胺66(pa66)、聚酰胺46(pa46)、聚酰胺610(pa610)、聚酰胺612(pa612)、聚酰胺1010(pa1010)、聚酰胺1012(pa1012)、聚酰胺11/1010和聚酰胺12/1010，或其共混物或其共聚酰胺，以及嵌段共聚物，尤其是聚酰胺/聚醚(peba)，并且所述半芳族聚酰胺是任选地被脲部分改性的半芳族聚酰胺，尤其是pa mxd6和pa mxd10或如ep 1 505 099中所述的式x/yar的半芳族聚酰胺，尤其是式a/xt的半芳族聚酰胺，其中a选自由氨基酸获得的部分、由内酰胺获得的部分和对应于式(ca二胺)
·
(cb二酸)的部分，其中a代表二胺的碳原子数，并且b代表二酸的碳原子数，a和b各自在4至36之间、有利地在9至18之间，(ca二胺)部分选自直链或支链脂族二胺、脂环族二胺和烷基芳族二胺，并且(cb二酸)部分选自直链或支链脂族二酸、脂环族二酸和芳族二酸；
[0156]
x.t表示由cx二胺和对苯二甲酸的缩聚获得的部分，其中x表示cx二胺的碳原子数，x在6至36之间、有利地在9至18之间，尤其是式a/6t、a/9t、a/10t或a/11t的聚酰胺，a如
上文所定义，特别是聚酰胺pa 6/6t、pa 66/6t、pa 6i/6t、pa mpmdt/6t、pa pa11/10t、pa 11/6t/10t、pa mxdt/10t、pa mpmdt/10t、pa bact/10t、pa bact/6t、pa bact/10t/6t、pa bact/10t/11、pa bact/6t/11。
[0157]
t对应于对苯二甲酸，mxd对应于间苯二甲胺，mpmd对应于甲基五亚甲基二胺，以及bac对应于双(氨基甲基)环己烷。
[0158]
有利地，热塑性聚合物是半芳族聚酰胺。
[0159]
有利地，热塑性聚合物是选自pa mpmdt/6t、pa pa11/10t、pa 11/6t/10t、pa mxdt/10t、pa mpmdt/10t、pa bact/10t、pa bact/6t、pa bact/10t/6t、pa bact/10t/11、pa bact/6t/11的半芳族聚酰胺。
[0160]
关于预浸渍步骤：
[0161]
如上所述，预浸渍步骤可以根据本领域技术人员熟知的并且特别是选自上述技术的技术进行。
[0162]
在一个有利的实施方案中，预浸渍步骤是用选自流化床、通过喷嘴的喷射和熔融路线的系统进行，特别是在高速下，特别地浸渍是在流化床中进行的。
[0163]
有利地，预浸渍是用选自流化床、通过喷嘴的喷射和熔融路线的系统进行，特别是在高速下，特别地浸渍是在流化床中进行的，并且在所述系统的上游存在一个或多个张力装置(e’)。
[0164]
应注意的是，张力装置(e)和(e”)可以是相同的或不同的，无论是在材料或形状及其特性(直径、长度、宽度、高度等，取决于形状)方面。
[0165]
它们可以处于同一水平或不同水平。后一种情况例如示出在图7中。
[0166]
流化床预浸渍方法描述于wo 2018/115736中。
[0167]
有利地，预浸渍步骤在流化床中进行。
[0168]
在国际申请wo 2015/121583中描述了用于借助于至少一个张力装置在没有加热步骤的情况下实施制造方法的单元的实例。
[0169]
该系统描述了包括流化床的罐用于进行预浸渍步骤的用途，并且可以在本发明的上下文内使用。
[0170]
有利地，包括流化床的罐设置有至少一个张力装置(e’)，该张力装置可以是压辊。
[0171]
应注意的是，张力装置(e)和(e”)可以是相同的或不同的，无论是在材料或形状及其特性(直径、长度、宽度、高度等，取决于形状)方面。
[0172]
然而，张力装置(e’)既不是加热装置，也不被加热。
[0173]
纤维材料的预浸渍步骤是通过使一根或多根粗纱通过连续的预浸渍装置来进行的，该预浸渍装置包括装配有至少一个张力装置(e’)的罐(10)，并包括所述聚合物基质的粉末的流化床(12)。
[0174]
所述聚合物基质或聚合物的粉末悬浮在气体g(例如空气)中，该气体g被引入到罐中并通过料斗(11)流入罐(10)中。粗纱通过该流化床(12)循环。
[0175]
罐可以具有任何形状，尤其是圆柱形或平行六面体，特别是长方体或立方体，有利地是长方体。
[0176]
罐(10)可以是敞开的或封闭的罐。有利地，它是敞开的。
[0177]
在罐是封闭的情况下，它然后配备有密封系统使得所述聚合物基质的粉末不能离
开所述罐。
[0178]
因此，该预浸渍步骤通过干式路线进行，也就是说，热塑性聚合物基质呈粉末形式，尤其是悬浮在气体、特别是空气中，但不能分散在溶剂或水中。
[0179]
每个待预浸渍的粗纱在张力装置(e)上方通过之后进入流化床。
[0180]
纤维粗纱或平行纤维粗纱然后进入罐(10)中，该罐特别地包括装配有至少一个张力装置(e’)(其是压辊或已经存在于罐中)的流化床(12)，并且然后进入配备有至少一个张力装置(e
′
)的流化床(12)。
[0181]
纤维粗纱或平行纤维粗纱然后在任选地控制在粉末中的停留时间之后在预浸渍之后从罐中出来(emerge)。
[0182]
wo 2018/115739中描述了通过喷嘴喷射进行预浸渍的方法。
[0183]
wo 2018/234439中描述了通过熔融路线进行预浸渍的方法。
[0184]
有利地，预浸渍步骤通过熔融路线、特别地通过拉挤成型而进行。
[0185]
熔融预浸渍技术是本领域技术人员熟知的，并且在上述参考文献中进行了描述。
[0186]
预浸渍步骤特别是通过如下进行：聚合物基质的十字头挤出并且使所述一根或多根粗纱通过该十字头，然后通过经加热的模头，所述十字头可能设置有固定或旋转的张力装置，所述粗纱在所述张力装置上方通过，从而导致所述粗纱的铺展，实现所述粗纱的预浸渍。
[0187]
预浸渍也可以如us 2014/0005331 a1中所述进行，不同之处在于在所述粗纱的两侧上供应树脂，并且并且不存在消除所述两个表面之一上的树脂的一部分的接触表面。
[0188]
有利地，预浸渍步骤通过熔融路线以高速进行，也就是说，所述一根或多根粗纱以大于或等于5m/min、特别是大于9m/min的速度通过。
[0189]
在一个实施方案中，根据本发明的方法包括加热预浸渍的纤维材料以熔化基质的热塑性聚合物并最终完成所述纤维材料的浸渍的步骤。
[0190]
在另一个实施方案中，根据本发明的方法包括加热预浸渍的纤维材料以熔化和聚合基质的热塑性预聚物，任选地与所述扩链剂，并最终完成所述纤维材料的浸渍的步骤。
[0191]
所述加热步骤可以如wo 2018/234439所述进行：
[0192]
第一加热步骤可紧跟在预浸渍步骤之后，或者其它步骤可以在预浸渍步骤和加热步骤之间发生而不管为了进行预浸渍步骤而选择的系统为何，并且特别是对于选自流化床、通过喷嘴的喷射和熔融路线的系统，特别是在高速下，特别是流化床。
[0193]
有利地，所述第一加热步骤紧跟在预浸渍步骤之后。表达“紧跟在......之后”表示在预浸渍步骤和所述加热步骤之间没有中间步骤。
[0194]
有利地，进行紧跟在预浸渍步骤之后的单个加热步骤。
[0195]
有利地，所述至少一个加热系统选自红外线灯、uv灯和对流加热装置。
[0196]
由于纤维材料与加热系统中的张力装置接触，并且张力装置是传导性的，因此加热系统也通过传导来执行。
[0197]
有利地，所述至少一个加热系统选自红外线灯。
[0198]
有利地，所述至少一个张力装置(e”)是凸面、凹面或圆柱形形状的压辊。
[0199]
应注意的是，对应于张力装置(e)、(e’)和(e”)的压辊可以是相同的或不同的，无论是在材料或形状及其特性(直径、长度、宽度、高度等，取决于形状)方面。
[0200]
凸面形状有利于铺展，而凹面形状虽然铺展尽管发生，但是不利于铺展。
[0201]
所述至少一个张力装置(e”)也可以具有在凸面和凹面之间交替的形状。在此情况下，粗纱在凸面形状的压辊上方通过导致所述粗纱的铺展，然后粗纱在凹面形状的压辊上通过导致粗纱的退缩(retraction)，诸如此类，从而使得如果需要的话，可以改善浸渍的均匀性、特别是到芯。
[0202]
表述“压辊”意指通过的粗纱部分地或者完全地压靠在所述压辊的表面上，这导致所述粗纱的铺展。
[0203]
所述辊可以为自由的(旋转的)或固定的。
[0204]
它们可以是光滑的、有棱的或有凹槽的。
[0205]
有利地，所述辊是圆柱形的并且是有棱的。当所述辊是有棱的时，在从所述辊的中心起彼此相反的方向上可存在两条棱，从而容许粗纱朝着辊的外部或者在从所述辊的外部起彼此相反的方向离开，从而使得可使粗纱朝着辊的中心移动。
[0206]
该加热步骤使得可以使预浸渍均匀，以因此最终完成浸渍，并且因此具有对芯的浸渍和按体积计的高纤维含量(特别是在所述条或条带的体积的至少70％中、尤其是在所述条或条带的体积的至少80％中、特别是在所述条或条带的体积的至少90％中、更特别地在所述条或条带的体积的至少95％中恒定)，并且降低孔隙率。
[0207]
铺展取决于所使用的纤维材料。例如，碳纤维材料的铺展比亚麻纤维的铺展大得多。
[0208]
铺展还取决于粗纱中纤维的数量、它们的平均直径以及由于上浆料引起的其内聚力。
[0209]
所述至少一个压辊(张力装置(e”))的直径为3mm至100mm、优选地3mm至20mm、特别是5mm至10mm。
[0210]
低于3mm，由压辊引起的纤维的变形太大。
[0211]
有利地，压辊为圆柱形的并且无凹槽，并且特别是由金属制成。
[0212]
有利地，所述至少一个张力装置(e”)由至少一个圆柱形压辊组成。
[0213]
有利地，所述至少一个张力装置(e”)由1至15个圆柱形的压辊(r1至r15)，优选3至15个压辊(r3至r15)，特别是6至10个压辊(r6至r10)组成。
[0214]
显然，不管所存在的张力装置(e”)的数量如何，它们全部位于或被包括在加热系统的环境中，即它们不在加热系统外部。
[0215]
根据另一方面，本发明涉及如以上定义的方法用于制造校准条带的用途，所述校准条带适合于通过使用自动操作装置(robot，机器人)自动铺设所述条带来制造三维复合材料部件。
[0216]
在另一个实施方案中，所述复合材料部件涉及以下领域：运输，特别是机动车辆运输，油(oil，石油)和气体(gas，天然气)，特别是海上油和气体，氢气，气体储存，特别是氢气，航空、航海和铁路运输，可再生能源，特别是风力涡轮机或船用涡轮机，储能装置，太阳能电池板，热防护板，运动和休闲，健康和医疗以及电子产品。
[0217]
根据另一个方面，本发明涉及一种三维复合材料部件，其特征在于，它由使用如上所定义的方法产生。
附图说明
[0218]
[图1]呈现了用于实施根据wo 2018/115736的制造预浸渍的纤维材料的方法的单元的局部图。
[0219]
每根待浸渍的粗纱在由辊(未示出)产生的张力下从具有卷轴11的装置10展开。装置10包括多个卷轴11，每个卷轴使得可以展开一根待浸渍的粗纱。因此，可以同时浸渍若干纤维粗纱。每个卷轴11设置有制动装置(break)(未示出)，以便向每根纤维粗纱施加张力。在该情况下，对准模块(12)使得可以将纤维粗纱彼此平行设置。以此方式，纤维粗纱不能彼此接触，这使得可以特别防止对纤维的机械损伤。
[0220]
纤维粗纱或平行纤维粗纱然后通入到具有流化床22的罐20中，流化床22设置有至少一个张力装置(e
′
)(23)，特别是压辊。聚合物粉末悬浮在气体g(例如空气)中，该气体g被引入到罐中并通过料斗21流入罐中。粗纱通过该流化床22循环。
[0221]
[图2]呈现了包括流化床的罐，该流化床设置有至少一个张力装置(e’)，该张力装置(e’)可以是压辊。
[0222]
[图3]呈现了包括张力装置(e’)的流化床罐，在该张力装置(e’)上，经铺展和加热的纤维材料循环以进行预浸渍，铺展步骤在浸渍系统外部进行，并且加热系统sc(30)集成在压辊(e)中。
[0223]
纤维材料通过在罐(40)的边缘上方通过而进入和离开罐，所述边缘可以是固定的或可移动的辊。
[0224]
该图显示了两个辊，但本发明不限于这种配置。
[0225]
[图4]呈现了包括张力装置(e’)的流化床罐，在该张力装置(e’)上，经铺展和加热的纤维材料循环以进行预浸渍，铺展步骤在浸渍系统外部进行，并且加热系统sc(30)(其可以是红外系统)位于压辊(e)上方。
[0226]
纤维材料通过在罐(40)的边缘上方通过而进入和离开罐，所述边缘可以是固定的或可移动的辊。
[0227]
该图显示了两个辊，但本发明不限于这种配置。
[0228]
[图5]呈现了包括张力装置(e’)的流化床罐，在该张力装置(e’)上，经铺展和加热的纤维材料循环以进行预浸渍，铺展步骤在浸渍系统内部进行，并且加热系统sc(30)集成在压辊(e)中，所述压辊位于流化床上方。
[0229]
纤维材料通过在罐(40)的边缘上方通过而进入和离开罐，所述边缘可以是固定的或可移动的辊。
[0230]
该图显示了两个辊，但本发明不限于这种配置。
[0231]
[图6]呈现了包括张力装置(e’)的流化床罐，在该张力装置(e’)上，经铺展和加热的纤维材料循环以进行预浸渍，铺展步骤在浸渍系统外部进行，并且加热系统sc(30)(其可以是红外系统)位于压辊(e)上方，所述压辊位于流化床上方。
[0232]
纤维材料通过在罐(40)的边缘上方通过而进入和离开罐，所述边缘可以是固定的或可移动的辊。
[0233]
该图显示了两个辊，但本发明不限于这种配置。
[0234]
[图7]呈现了两个水平上的六个压辊(e)的系统。
实施例
[0235]
对比例1：使用六个不带加热系统且位于预浸渍系统外部的张力装置(e)的铺展步骤
[0236]
执行以下程序：
[0237]
如图7所示以两排辊分布六个光滑圆柱形辊的系统，一个排中三个辊直径为25mm，而另一排中三个另外的辊的直径为20mm。
[0238]
辊具有涂层。
[0239]
辊系统位于罐外部。
[0240]
两组上辊和下辊之间的距离l等于17mm；两个相邻辊之间的距离l
′
等于15.2mm，并且i＝300μm(通过图7中所示的方程式计算)，从而在辊之间产生300μm的间隙，以使粗纱通过。
[0241]
所使用的粗纱：具有热塑性上浆料的来自sgl technologies gmbh的t24-5.0/270-t140。
[0242]
粗纱在粗纱架(creel)出口处和遇到铺展系统之前的张力：500g
[0243]
对于bact/10t粉末，d50＝108μm，(d10＝39μm，d90＝194μm)。
[0244]
罐边缘装配有直径为20mm的固定辊。
[0245]
浸入流化罐中的第一个辊位于距罐入口处的固定辊24cm处。
[0246]
使用keyence led测量系统来测量铺展系统之前和之后的粗纱的宽度。设置等效的系统以测量在流化浴入口处的粗纱的宽度。
[0247]
获得的数据如下：
[0248]
[表1]
[0249][0250]
对比例2：使用位于预浸渍系统外部并且不带张力装置(e)的红外加热系统的铺展步骤
[0251]
执行以下程序：
[0252]
线性短波红外加热系统(单辐射源，具有3kw的功率，带有功率变换器)水平放置在罐外部。
[0253]
纤维粗纱在模块下方在距发射器5cm的距离处通过。
[0254]
所使用的粗纱：具有热塑性上浆料的来自sgl technologies gmbh的t24-5.0/270-t140。
[0255]
粗纱在粗纱架出口处和在红外模块下方通过之前的张力：500g
[0256]
对于bact/10t粉末，d50＝108μm，(d10＝39μm，d90＝194μm)。
[0257]
罐边缘装配有直径为20mm的固定辊。
[0258]
浸入流化罐中的第一个辊位于距罐入口处的固定辊24cm处。
[0259]
使用keyence led测量系统来测量ir加热系统之前和之后的粗纱的宽度。设置等效的系统以测量在流化浴入口处的粗纱的宽度。
[0260]
获得的数据如下：
[0261]
[表2]
[0262][0263]
实施例3(本发明)：使用位于预浸渍系统外部的六个带有ir加热系统的张力装置(e)的铺展步骤
[0264]
执行以下程序：
[0265]
如图7所示以两排辊分布六个光滑圆柱形辊的系统，一个排中三个辊直径为25mm，而另一排中三个另外的辊的直径为20mm。
[0266]
辊具有涂层。
[0267]
将水平定位的线性短波红外加热系统(单辐射源，具有3kw的功率，带有功率变换器)放置在预浸渍系统外部的张力装置的系统上方。
[0268]
纤维粗纱通过张力装置的系统并因此在模块下方在距ir发射器5cm的距离处通过。
[0269]
两组上辊和下辊之间的距离l等于17mm；两个相邻辊之间的距离l
′
等于15.2mm，并且i＝300μm(通过图7中所示的方程式计算)，从而在辊之间产生300μm的间隙，以使粗纱通过。
[0270]
罐边缘装配有直径为20mm的固定辊。
[0271]
粗纱在与直径为20mm的罐入口辊接触后，并且在遇到位于罐中的铺展系统之前的张力：500g
[0272]
使用keyence led测量系统来测量铺展系统之前和之后的粗纱的宽度。设置等效的系统以测量在流化浴入口处的粗纱的宽度。
[0273]
所使用的粗纱：具有热塑性上浆料的来自sgl technologies gmbh的t24-5.0/270-t140。
[0274]
对于bact/10t粉末，d50＝108μm，(d10＝39μm，d90＝194μm)。
[0275]
获得的数据如下：
[0276]
[表3]
[0277][0278]
实施例4(本发明)：使用位于流化床上方的浸渍系统内部的六个带有ir加热系统的张力装置(e)的铺展步骤
[0279]
执行以下程序：
[0280]
如图7所示以两排辊分布六个光滑圆柱形辊的系统，一个排中三个辊直径为25mm，而另一排中三个另外的辊的直径为20mm。
[0281]
辊具有涂层。
[0282]
将水平定位的线性短波红外加热系统(单辐射源，具有3kw的功率，带有功率变换器)放置在张力装置的系统上方。
[0283]
纤维粗纱通过张力装置的系统并因此在模块下方在距ir发射器5cm的距离处通过。
[0284]
带有张力装置辊和相关加热装置的系统位于罐中。
[0285]
两组上辊和下辊之间的距离l等于17mm；两个相邻辊之间的距离l
′
等于15.2mm，并且i＝300μm(通过[公式2]中给出的方程式计算)，从而在辊之间产生300μm的间隙，以使粗纱通过。
[0286]
罐边缘装配有直径为20mm的固定辊。
[0287]
粗纱在与直径为20mm的罐入口辊接触后，并且在遇到位于罐中的铺展系统之前的张力：500g
[0288]
浸入流化罐中的第一个辊位于距铺展系统的最后一个辊16cm处。
[0289]
使用keyence led测量系统来测量铺展系统之前和之后的粗纱的宽度。设置等效的系统以测量在流化浴入口处的粗纱的宽度。
[0290]
所使用的粗纱：具有热塑性上浆料的来自sgl technologies gmbh的t24-5.0/270-t140。
[0291]
对于bact/10t粉末，d50＝108μm，(d10＝39μm，d90＝194μm)。
[0292]
获得的数据如下：
[0293]
[表4]
[0294]