DE102004036414B4 - Method for splitting fiber bundles - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Aufspalten von Faserbündeln (3) mittels Flüssigkeit, wobei jedes Faserbündel (3) aus einer Vielzahl von mit Schlichte umgebender Faserfilamente (6) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbündel (3) durch die Flüssigkeit unter Einwirkung einer Gegenströmung (5), die entgegen der Bewegungsrichtung der Faserbündel (3) gerichtet ist, geführt werden, wobei die die einzelnen Faserfilamente (6) umgebende Schlichte im wesentlichen auf den Faserfilamenten (6) verbleibt.method for splitting fiber bundles (3) by means of liquid, each fiber bundle (3) from a variety of sizing fiber filaments (6) consists, characterized in that the fiber bundles (3) through the liquid under the influence of a counterflow (5), which are opposite to the direction of movement of the fiber bundles (3) directed, guided be, where the individual fiber filaments (6) surrounding sizing essentially remains on the fiber filaments (6).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufspalten von Faserbündeln, insbesondere von Kohlefaserrovings, gemäß Patentanspruch 1.The The present invention relates to a method for splitting Fiber bundles, in particular carbon fiber rovings, according to claim 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient als Vorstufe zur textilen Verarbeitung von Faserverbundgelegen und -geweben. Besonders vorteilhaft sind hierbei Nähgarne aus Kohlefasern, die für eine Vielzahl von Fasertypen ebenso wie für faserkeramische Anwendungen geeignet sind. In der Vergangenheit wurde vor allem ein sogenanntes T900-Nähgarn der Firma Toray verwendet, das eine sehr gute Temperaturbeständigkeit aufweist. Dieses Nähgarn vom Fasertyp T900 besteht aus mehreren tausend Einzelfasern, die zu Faserbündeln, sogenannten Rovings, zusammengefasst sind. Wünschenswert wäre ein Roving mit einer Stärke von 0,5 K–1 K (500–1000 Einzelfasern). Dieser ist auf dem Weltmarkt allerdings nicht erhältlich und wird vermutlich auch nie produziert werden.The inventive method serves as a preliminary stage for the textile processing of Faserverbundgelegen and tissues. Sewing threads are particularly advantageous here Carbon fibers used for a variety of fiber types as well as fiber-ceramic applications are suitable. In the past, especially a so-called T900 sewing thread The company Toray uses that a very good temperature resistance having. This sewing thread The fiber type T900 consists of several thousand individual fibers, the to fiber bundles, so-called rovings are summarized. It would be desirable to have a roving with a strength of 0.5 K-1 K (500-1000 individual fibers). However, this is not available in the world market and will probably never be produced.
Aus
Daneben sind zum Entschlichten bzw. Aufspalten mechanische Verfahren bekannt, die z. B. durch Kämmen oder mit Hilfe eines Walkprozesses Rovings aufspreizen. Daneben ist das thermische Aufspreizen als Folge eines Verbrennungsprozesses bekannt. Diese Methoden haben jedoch den Nachteil, dass durch die extreme Beanspruchung eine Faserschädigung eintreten kann.Besides are known for desizing or splitting mechanical methods, the z. B. by combing or roving with the help of a walk process. Besides the thermal spreading is known as a result of a combustion process. However, these methods have the disadvantage that by the extreme Stress a fiber damage can occur.
Die
Druckschrift
Aus
der Druckschrift
Gemäß der Druckschrift
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufspalten von Faserbündeln zu schaffen, mit dem auf einfache Weise einzelne Faserfilamente ohne Beeinträchtigung der die Faserfilamente umgebende Schlichte abgespalten werden, so dass die abgespaltenen Faserfilamente unmittelbar für eine Weiterverwendung geeignet sind.Of the The present invention is based on the object, a method for splitting fiber bundles to create, with the simple way individual fiber filaments without impairment the cleavage surrounding the fiber filaments is split off, so that the split-fiber filaments immediately for further use are suitable.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass aufzuspaltende Faserbündel durch eine Flüssigkeit unter Einwirkung einer zusätzlichen Gegenströmung geführt werden, wobei die die einzelnen Faserfilamente umgebende Schlichte im Wesentlichen auf den Faserfilamenten verbleibt. Durch das Benetzen der Faserbündel mit Flüssigkeit fächern die Faserbündel auf, ohne dass dabei die die einzelnen Fasern umgebende Schutzschicht (sogenannte Schlichte) entfernt wird. Die Schlichte dient bekanntlich zum Faserschutz sowie zur besseren Anbindung an die bei der Verarbeitung typischerweise verwendete Harzmatrix. Das Auffächern wird dabei durch die zusätzlich vorgesehene Gegenströmung wirksam unterstützt, so dass die aufgefächerten Faserfilamente aufgenommen und abgeführt werden können.According to the invention Task solved by that split fiber bundles through a liquid under the influence of an additional counterflow guided be, where the individual fiber filaments surrounding sizing essentially remains on the fiber filaments. By wetting the fiber bundle with liquid fan the fiber bundles on, without thereby surrounding the individual fibers protective layer (so-called sizing) is removed. The sizing is known to serve for fiber protection and for better connection to the during processing typically used resin matrix. The fanning is thereby by the additionally provided countercurrent effectively supported, so the fanned out Fiber filaments can be absorbed and removed.
Zweckmäßigerweise ist die zum Auffächern der Faserbündel verwendete Flüssigkeit Wasser. Durch das Wasser wird die Schlichte nicht völlig entfernt, sondern bleibt zum Großteil erhalten, so dass ein Schutz der abgespaltenen Faserfilamente weiter gewährleistet ist.Conveniently, is the fanning of the fiber bundles used liquid Water. The water does not completely remove the sizing, but remains for the most part so that protection of the split fiber filaments further ensured is.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die aufzuspaltenden Faserbündel durch einen Strömungskanal eines die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters gezogen, wobei die Faserbündel zusätzlich der in Zugrichtung entgegengesetzten Strömung ausgesetzt sind.According to one preferred embodiment the split fiber bundles through a flow channel one the liquid receiving container drawn, wherein the fiber bundles additionally the are exposed in the pulling direction opposite flow.
Vorteilhafterweise werden die Faserbündel kontinuierlich durch den Strömungskanal geführt. Die abgespaltenen Faserfilamente werden aufgenommen und typischerweise über einen kräftegleichen Abzug geführt. Die abgespaltenen Faserfilamente werden dabei vorzugsweise über entsprechende Umlenkrollen mit Abstreifern bei einer Abzugsgeschwindigkeit zwischen 20 und 50 m/min abgeführt.advantageously, the fiber bundles become continuous through the flow channel guided. The split fiber filaments are picked up and typically via a Equal deduction guided. The split-fiber filaments are preferably via corresponding pulleys with scrapers at a take-off speed between 20 and Discharged 50 m / min.
Zeckmäßigerweise kann das Aufspalten der Faserbündel durch eine geeignet angeordnete Schneidvorrichtung unterstützt werden.Zeckmäßigerweise can split the fiber bundles be supported by a suitably arranged cutting device.
Zusätzlich oder alternativ kann das Auffächern bzw. Aufspalten dadurch unterstützt werden, dass Luft in Gegenstromrichtung bzw. entgegen Abzugsrichtung eingespritzt wird.Additionally or alternatively, the fanning or splitting can be assisted by the fact that air in countercurrent direction or opposite Ab zugsrichtung is injected.
Selbstverständlich können mehrere Faserfilamente gleichzeitig oder auch nacheinander abgespalten werden, so dass das erfindungsgemäße Verfahren parallel und/oder stufenweise durchführbar ist. Bei einer gleichzeitigen Abspaltung werden mehrere Faserfilamente in einem Arbeitsschritt parallel abgespalten. Bei einem nacheinander geschalteten oder stufenförmigen Abspalten erfolgt in einem ersten Arbeitsschritt eine erste Abspaltung und das verbleibende Faserbündel wird dann erneut dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen, so dass anschließend weitere Faserfilamente abgespalten werden. Dies kann je nach Bedarf und Anforderung mehrmals erfolgen. Bei beiden Varianten kann die Anzahl sowie die Stärke der abgespaltenen Faserfilamente entsprechend variiert werden, wobei geeignete Anordnungen zum Aufnehmen bzw. Abführen der abgespaltenen Faserfilamente erforderlich sind.Of course, several Faserfilamente be split off simultaneously or in succession, so that the inventive method parallel and / or stepwise feasible. At a simultaneous Cleavage will be multiple fiber filaments in one step split off in parallel. In a sequentially switched or stepped separation takes place in a first step, a first spin off and the remaining fiber bundle is then subjected to the process according to the invention again, so that afterwards further fiber filaments are split off. This can be done as needed and request multiple times. In both variants, the number as well as the strength the split fiber filaments are varied accordingly, wherein suitable arrangements for receiving or removing the split fiber filaments required are.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:below The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
Anhand
von
Voranstehend wurde exemplarisch eine 12 K-Roving genannt. Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße Verfahren auch für andere (z. B. stärkere bzw. dickere) Faserbündel anwendbar, und es können gleichzeitig mehrere Faserfilamente unterschiedlicher Stärke abgespalten werden, wobei entsprechende Vorrichtungen für das Abführen bzw. Aufwickeln der abgespaltenen Faserfilamente erforderlich sind. Je nach Bedarf kann das Teilungsverhältnis zwischen Faserbündel und abgespaltenen Faserfilamenten unterschiedlich gewählt werden. Dabei können in einem Arbeitschritt auch unterschiedlich starke Faserfilamente abgespalten werden.In the foregoing, was exemplarily called a 12 K roving. Of course it is the inventive method also for others (eg stronger ones) or thicker) fiber bundles applicable, and it can split several fiber filaments of different thickness simultaneously be, with corresponding devices for the removal or winding of the split Fiber filaments are required. According to need, the division ratio between fiber bundles and split fiber filaments are chosen differently. there can in one step also different strong fiber filaments be split off.
Daneben
kann das erfindungsgemäße Verfahren
auch mehrstufig angewendet werden, so dass ein Faserbündel mehrmals
nacheinander dem erfindungsgemäßen Verfahren
unterzogen wird, wobei in jedem Schritt die gewünschte Anzahl und Stärke an Faserfilamenten
abgespalten wird. Die einzelnen Stufen können dabei nacheinander angeordnet
sein, wie es exemplarisch in
Durch das voranstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren können Faserbündel, insbesondere Kohlefaserrovings, ohne negative Beeinträchtigung der die einzelnen Filamente umgebenden Schlichte aufgespalten werden, so dass die abgespaltenen Faserfilamente ohne zusätzliche Behandlung für eine Weiterverarbeitung von Faserverbundwerkstoffen geeignet sind.By the method according to the invention described above, fiber bundles, in particular carbon fiber rovings, can be used without negative effects trächtigung of the individual filaments surrounding sizing are split, so that the split fiber filaments are suitable without additional treatment for further processing of fiber composites.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410036414 DE102004036414B4 (en) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | Method for splitting fiber bundles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200410036414 DE102004036414B4 (en) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | Method for splitting fiber bundles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004036414A1 DE102004036414A1 (en) | 2006-03-23 |
DE102004036414B4 true DE102004036414B4 (en) | 2008-10-16 |
Family
ID=36001322
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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DE (1) | DE102004036414B4 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011005678A1 (en) * | 2011-03-17 | 2012-09-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Apparatus for splitting endless-fiber rovings, has separator that contains rotating or oscillating driven shearing arrangement that divides fiber band on edge-sided cutting track |
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-
2004
- 2004-07-27 DE DE200410036414 patent/DE102004036414B4/en not_active Expired - Fee Related
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DE102011005678B4 (en) | 2011-03-17 | 2018-06-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Apparatus and method for splitting an endless fiber roving |
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE102004036414A1 (en) | 2006-03-23 |
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