一种干碳纤维单向带及其制备方法与流程

1.本发明涉及复合型碳纤维单向带领域，具体而言，涉及一种干碳纤维单向带及其制备方法。


背景技术：

2.复合材料自动铺放技术作为一种低成本的先进复合材料构件制备技术，目前已在航空航天等领域得到了广泛应用，其所采用的自动铺放材料多为预浸料，该材料在自动铺放过程中可通过加热实现纤维层间粘接，在自动铺放结束后，无需灌注成型，已成为大型复杂复合材料部件自动铺放工艺的典型制造材料；然而因为预浸料的生产、储存及加工的成本较高，使得预浸料的自动化制造一般应用于具备高附加值的产品，故而限制了预浸料在自动铺放技术中大规模应用。
3.中国专利cn212555292u公开了一种短纤维增强热塑性预浸织物结构，该方法在薄层碳纤维单向带上下表面依次铺敷短切纤维毡、热塑性树脂胶膜，通过加热加压制备预浸料；该发明的优点是短切纤维毡可提高树脂基体胶膜的拉伸强度和延展韧性；但缺点是胶膜经过加热加压短切纤维毡再对碳纤维单向带进行预浸，预浸效率低，碳纤维纱带中可能存在树脂未浸润区域。
4.中国专利cn102644199a公开了一种兼具定型-增韧双功能的纤维织物制备方法，该方法将增韧剂和苯并噁嗪树脂定型剂通过雾化喷涂工艺附着在碳纤维织物表面；该发明的优点是在可同时实现碳纤维织物的定型和复合材料的增韧；缺点是该方法通过有机溶剂实现增韧剂和定型剂的雾化，溶剂回收困难，对环境造成了较大污染，并且定型剂与增韧剂附着在碳纤维织物层间，降低了液体成型过程中树脂的渗透性。
5.中国专利cn112606430a公开了一种表面无玻纤纹路的连续玻璃钢单板的制备方法，该方法中玻纤布的定型粘接采用预先喷涂的不饱和树脂；该发明的优点是采用纤维自动铺放技术实现简单结构的复合材料高效率制造；缺点是不饱和树脂作为定型材料粘度低，只适用于平面结构的正上方自动铺放，无法实现复杂复合材料构件的自动铺放。
6.为了解决上述矛盾，可选择干态单向碳纤维纱带作为自动铺放材料制备预制体，然后通过液体成型技术成型复合材料，并且碳纤维单向带生产、储存加工成本较低，因此该项技术具备大规模应用的潜在条件；然而国内目前研究及应用最多的是预浸料的自动铺放技术，对于带有干态碳纤维单向带的研究较少，其应用尚不成熟，主要原因在于缺少适用于自动铺放技术的干态碳纤维单向带。
7.目前工业生产的碳纤维单向纱带由于无纬纱定型，其在自动铺放过程中易发生分裂、开叉，铺放难度大精度低，碳纤维纱带间由于分裂易产生碳纤维纱带边缘堆积，导致复合材料力学性能大幅度下降；同时由于干态碳纤维纱带不含树脂，在自动铺放过程中，无法实现纤维层间粘接，铺放工艺性较差；并且碳纤维展纱后丝束间隙小，采用碳纤维单向带制备的大厚度预制体渗透性较差，无法满足液体成型工艺需求，故而研究如何提高干碳纤维单向带的制备是目前亟待解决的问题之一。
8.在专利cn114953644a中提及一种纤维增强热塑性保温板及其制备方法，包括两层纤维增强热塑性蒙皮层以及夹在两层所述蒙皮层之间的泡沫保温层，两层所述蒙皮层与所述泡沫保温层通过热熔胶层热熔粘接；纤维增强热塑性蒙皮层由多条纤维增强热塑性单向带热复合而成，且纤维增强热塑性单向带的制备方法包括：ⅰ：纱架放卷，ⅱ：熔融挤出，ⅲ：热熔浸渍，ⅳ：辊压，
ⅴ
：裁边、收卷，但由于该方法仍是通过预浸料的方式进行制备，且制备工艺较为复杂，制备成本较高，且渗透性较差。


技术实现要素：

9.有鉴于此，本发明旨在提出一种干碳纤维单向带及其制备方法，以解决现有技术中存在的干碳纤单向带在自动铺放过程中散纱易分裂和不易定型、纱带层间不易粘接、大厚度碳纤维复合材料的渗透性较低，以及单向带制备工艺较为复杂，制备成本较高的问题；以此达到降低所制备的干碳纤维单向带在自动铺放过程中散纱分裂的情况产生，实现干碳纤维在自动铺放过程中的预定型，使干碳纤维单向带中纱带层间具有较好的粘接力，提高大厚度碳纤维复合材料的渗透性，降低制备工艺的复杂度，减小制备成本的消耗，提高制备效率。
10.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
11.本发明涉及的一种干碳纤维单向带及其制备方法，所述一种干碳纤维单向带包括碳纤维纱带、短切纤维毡和粘接膜，粘接膜包括第一网膜和第二网膜，第二网膜设置在碳纤维纱带和短切纤维毡之间，第一网膜设置在碳纤维纱带远离第二网膜的一侧，在加热作用下，通过粘接膜实现碳纤维纱带和短切纤维毡粘接与定型，从而形成干碳纤维单向带。
12.进一步，第一网膜远离碳纤维纱带的一侧设置离型纸，用于实现第一网膜的二次粘接。
13.进一步，第一网膜和第二网膜均为高分子网膜，且第二网膜为一次性粘接网膜。
14.进一步，离型纸为单面淋膜型离型纸，离型纸密度为70g/m
2-80 g/m2。
15.进一步，高分子网膜的材质为聚氨酯、共聚酯、共聚酰胺和醋酸乙烯共聚物中的任意一种或多种组成。
16.进一步，高分子网膜的面密度为8g/m
2-25 g/m2，高分子网膜的厚度为30μm-120μm。
17.进一步，短切纤维毡的短切纤维长度为5mm-10mm，短切纤维毡的密度为6g/m
2-10 g/m2。
18.进一步，碳纤维纱带的面密度为200g/m
2-300g/m2，碳纤维纱带的厚度为0.1mm-0.3mm。
19.一种干碳纤维单向带的制备方法，所述方法用于制备所述的一种干碳纤维单向带，所述方法具体包括以下步骤：
20.步骤一、材料准备：分别准备碳纤维纱带、短切纤维毡、第一网膜和第二网膜；
21.步骤二、初加工：将短切纤维毡、第二网膜和碳纤维纱带自上至下依次整齐铺放，并通过真空吸附装置使依次铺放的短切纤维毡、第二网膜和碳纤维纱带吸附贴紧，接着，通过预热装置使第二网膜熔化，经热压辊热压，使短切纤维毡通过第二网膜与碳纤维纱带粘接形成半成品单向带，并将其收卷；
22.步骤三、二次加工：将第一网膜铺覆在半成品单向带的碳纤维纱带层表面，通过真
空吸附装置使第一网膜和半成品单向带贴紧，经预热装置预热后，热压辊热压粘合形成单向带卷；
23.步骤四、将单向带卷降温后，经分切机加工，获得所需宽度的干碳纤维单向带。
24.进一步，步骤二和步骤三中，预热装置的预热温度为t1℃，高分子网膜熔点温度为t2℃，t2+10≤t1≤t2+20。
25.相对于现有技术，本发明所述的一种干碳纤维单向带及其制备方法，具有以下有益效果：
26.通过所述单向带以及其制备方法，能够降低所制备的干碳纤维单向带在自动铺放过程中散纱分裂的情况产生，实现干碳纤维在自动铺放过程中的预定型，使干碳纤维单向带中纱带层间具有较好的粘接力，提高大厚度碳纤维复合材料的渗透性，降低制备工艺的复杂度，减小制备成本的消耗，提高制备效率，此外，1)通过低密度高分子网膜将单向碳纤维纱带与短切纤维毡复合，避免单向碳纤维纱带在自动铺放过程中的分裂开叉，同时提高了单向碳纤维纱带的渗透性；2)在单向碳纤维纱带上表面附着一层带离型纸的高分子网膜，在自动铺放过程中，可通过加特实现纤维织物的层间粘接定型，同时高分子网膜受热时收缩为小液滴，避免树脂层间流动通道堵塞；3)高分子网膜常温下为固体，可长期在室温下储存，无需冷藏。
附图说明
27.构成本发明的一部分附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附
28.图中：
29.图1为高渗透、可粘接、预定型的单向干碳纤维纱带的结构示意图；
30.图2为短切纤维毡/高分子网膜/碳纤维展纱带复合装置示意图。
31.附图标记说明：1、碳纤维纱带；2、短切纤维毡；3、粘接膜；31、第一网膜；311、离型纸；32、第二网膜；4、干碳纤维单向带；5、真空吸附装置；6、预热装置；7、热压辊；8、过辊；9、收卷辊。
具体实施方式
32.下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的发明概念。然而，这些发明概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
36.本实施例针对复合型碳纤维单向带的，与常规的复合型碳纤维单向带相同的是，
所述整体结构都是由纤维、辊组成的。
37.在现有技术中，因为预浸料的生产、储存及加工的成本较高，使得预浸料的自动化制造一般应用于具备高附加值的产品，故而限制了预浸料在自动铺放技术中大规模应用，而选择干态单向碳纤维纱带作为自动铺放材料制备预制体，然后通过液体成型技术成型复合材料的方式具备大规模应用的潜在条件，但目前工业生产的碳纤维单向纱带由于无纬纱定型，其在自动铺放过程中易发生分裂、开叉，铺放难度大精度低，碳纤维纱带间由于分裂易产生碳纤维纱带边缘堆积，导致复合材料力学性能大幅度下降；同时，由于干态碳纤维纱带不含树脂，在自动铺放过程中，无法实现纤维层间粘接，铺放工艺性较差；并且碳纤维展纱后丝束间隙小，采用碳纤维单向带制备的大厚度预制体渗透性较差，无法满足液体成型工艺需求。
38.为了解决现有技术中存在的干碳纤单向带在自动铺放过程中散纱易分裂和不易定型、纱带层间不易粘接、大厚度碳纤维复合材料的渗透性较低，以及单向带制备工艺较为复杂，制备成本较高的问题；本实施例提出一种干碳纤维单向带及其制备方法，所述干碳纤维单向带4包括碳纤维纱带1、短切纤维毡2和粘接膜3，粘接膜3包括第一网膜31和第二网膜32，第二网膜32设置在碳纤维纱带1和短切纤维毡2之间，第一网膜31设置在碳纤维纱带1远离第二网膜32的一侧，在加热作用下，通过粘接膜3实现碳纤维纱带1和短切纤维毡2粘接与定型，从而形成干碳纤维单向带4。
39.通过所述干碳纤维单向带4的设置，能够降低所制备的干碳纤维单向带4在自动铺放过程中散纱分裂的情况产生，实现干碳纤维在自动铺放过程中的预定型，使干碳纤维单向带4中纱带层间具有较好的粘接力，提高大厚度碳纤维复合材料的渗透性，降低单向带结构的复杂度，提高单向带结构的稳定性，降低单向带的生产成本。
40.第一网膜31远离碳纤维纱带1的一侧设置离型纸311，用于实现第一网膜31的二次粘接，即能够使第一网膜31与碳纤维纱带1贴敷并加压加热后，先进行第一次粘接，在粘接之后的自动铺放过程中，由于离型纸311的作用，使得除去离型纸311后仍能够实现第一网膜31远离碳纤维纱带1的一侧与其它物质进行第二次粘接；第一网膜31和第二网膜32均为高分子网膜，且第二网膜32为一次性粘接网膜，一次性粘接网膜指的是仅能够使用一次的粘接网膜，无法进行二次粘接；离型纸311为单面淋膜型离型纸，离型纸311密度为70g/m
2-80 g/m2；高分子网膜的材质为聚氨酯、共聚酯、共聚酰胺和醋酸乙烯共聚物中的任意一种或多种组成，高分子网膜的材质根据所需选择，具体的，根据各种材质的液体成型温度及固化温度来选择高分子网膜材质，高分子网膜熔点温度为t2℃，树脂液体成型温度为t1℃，t2≥t1+20，复合材料固化温度为t2℃，t2≥t2+20；且高分子网膜采用熔喷法制备，高分子网膜的面密度为8g/m
2-25 g/m2，高分子网膜的厚度为30μm-120μm；短切纤维毡2的短切纤维长度为5mm-10mm，短切纤维毡2的密度为6g/m
2-10 g/m2；碳纤维纱带1的面密度为200g/m
2-300g/m2，碳纤维纱带1的厚度为0.1mm-0.3mm；其中，短切纤维毡2的材质中无玻璃纤维、碳纤维或者芳纶纤维中任意一种的材质。
41.工作原理：
42.将熔喷成丝制备的第二网膜32夹杂在短切纤维毡2与单向碳纤维纱带1之间进行热压粘接，实现单向展纱排布的碳纤维单丝固定，同时，提高碳纤维纱带1的渗透性；另外，在碳纤维展纱另一面热压贴敷第一网膜31，用以实现自动铺放过程中，碳纤维纱带1的层间
粘接定型；最后，将复合后的干纤维分切获得一定宽度的单向碳纤维窄带，即干碳纤维单向带4，使用过程中，热压辊7对复合后的干碳纤维单向带4进行加热，通过第一网膜31与模具面或上一层织物进行粘接。
43.通过离型纸311的设置能够使得第一网膜31实现二次粘接，并为干碳纤维单向带4与模具面或上一层织物进行粘接做准备，极大程度的提高了干碳纤维单向带4与其它物质粘接的便利性，增强了干碳纤维单向带4的稳固性，此外，组成干碳纤维单向带4的各种成分的选择，极大程度的提高了干碳纤维单向带4的质量，同时，解决了干碳纤维单向带4在自动铺放过程中，散纱易分裂，且不易定型的问题，还能够避免干碳纤维单向带4层间不易粘接的问题，使得干碳纤维单向带4具有高渗透、可粘接、预定型的特点，通过低密度高分子网膜(10-25gsm)实现短切纤维毡2与干态碳纤碳纤维纱带1单向带即干碳纤维单向带4粘接后的可渗透性，同时，短切纤维毡2对单向的纬向进行增强固定，避免了碳纤维纱带1在自动铺放过程中散纱分叉；在碳纤维纱带1另一面附着一层低密度高分子网膜即第一网膜31，可实现自动铺放过程中碳纤维纱带1的层间粘结，从而极大程度的提高干碳纤维单向带4的质量，降低其制造成本，使干碳纤维单向带4的成型效率更高。
44.一种干碳纤维单向带的制备方法，所述方法用于制备所述的一种干碳纤维单向带，所述方法具体包括以下步骤：
45.步骤一、材料准备：分别准备碳纤维纱带1、短切纤维毡2、第一网膜31和第二网膜32；
46.步骤二、初加工：将短切纤维毡2、第二网膜32和碳纤维纱带1自上至下依次整齐铺放，并在预热前，通过真空吸附装置5作用，使依次铺放的短切纤维毡2、第二网膜32和碳纤维纱带1吸附贴紧，接着，通过预热装置6使第二网膜32熔化，经热压辊7热压，使短切纤维毡2通过第二网膜32与碳纤维纱带1粘接形成半成品单向带，并将其通过收卷辊9收卷，其中，碳纤维纱带1通过过辊8与铺放在靠近真空吸附装置5的一侧；
47.步骤三、二次加工：将第一网膜31铺覆在半成品单向带的碳纤维纱带1层表面，通过真空吸附装置5使第一网膜31和半成品单向带贴紧，经预热装置6预热后，热压辊7热压粘合后，通过收卷辊9对单向带进行收卷形成单向带卷；
48.步骤四、将单向带卷降温后，经分切机加工，获得所需宽度的干碳纤维单向带4，且该干碳纤维单向带4具有高渗透、可粘接、预定型的特点；
49.其中，步骤二和步骤三中，预热装置6的预热温度为t1℃，高分子网膜熔点温度为t2℃，t2+10≤t1≤t2+20，预热装置6的预热时间为tmin，热轧辊压力为1.5mpa-3mpa，在本实施例中，t、t1、t2、t1、t2的取值均根据所需设置，优选的，t取1。
50.该复合型干碳纤维单向带4结构能够通过热压辊7连续生产制备，且通过所述方法使得干碳纤维单向带4的制造成本更低、成型效率更高，干碳纤维单向带4的宽度能够自由调节，有利于有效的降低干碳纤维单向带4在自动铺放领域的应用成本，易实现复合材料干碳纤维单向带4自动铺放技术的大规模应用，此外，通过低密度高分子网膜将单向碳纤维纱带1与短切纤维毡2复合，避免单向碳纤维纱带1在自动铺放过程中的分裂开叉，同时提高了单向碳纤维纱带1的渗透性；另外，在单向碳纤维纱带1上表面附着一层带离型纸311的高分子网膜，在自动铺放过程中，可通过加热实现纤维织物的层间粘接定型，同时，高分子网膜受热时收缩为小液滴，避免树脂层间流动通道堵塞；使干碳纤维单向带4具有更好的渗透
性；尤其是，高分子网膜常温下为固体，能够长期在室温下储存，无需冷藏，使得干碳纤维单向带4的储藏成本大大降低，提高干碳纤维单向带4的使用寿命，使干碳纤维单向带4的适用范围大大提升。
51.实施例一：
52.制备一种短切碳纤维毡2/聚氨酯(tpu)高分子网膜/干态碳纤维单向带，其中，第一网膜31、第二网膜32均选用聚氨酯(tpu)材质，碳纤维纱带1选用干态碳纤维单向带材质，具体包括以下步骤：
53.步骤1，准备短切碳纤维毡2，短切碳纤维毡2面密度为10g/m2，纤维长度为6mm；tpu高分子网膜面密度为20g/m2，分为tpu第一网膜31(带离型纸311网膜)和tpu第二网膜32(纯网膜)；
54.步骤2，将成卷的碳纤维展纱为单向碳纤维纱带1，碳纤维纱带1面密度为240g/m2，厚度控制在0.24-0.25mm；
55.步骤3，将tpu第二网膜32夹杂在短切碳纤维毡2和单向碳纤维纱带1之间，真空吸附后，经过110℃预热10s-20s，经2.5mpa压力的热压辊7实现碳纤维纱带1和短切纤维毡2的热压粘合；
56.步骤4，将tpu第一网膜31铺敷在上述单向碳纤维纱带1远离第二网膜32的一侧，第一网膜31与单向碳纤维纱带1贴合，经90℃预热5s-10s，经1.5mpa压力的热压辊7热压粘合；
57.步骤5，将上述复合后的碳纤维单向带经过分切机，获得指定宽度的能够用于自动铺放液体成型的复合干碳纤维单向带4。
58.对预定型前后碳纤维纱带1性能对比如表1所示，可以看出：该复合干碳纤维单向带4在纬向由短切纤维毡2固定，不易发生分叉；在自动铺放过程中，能够通过热压辊7加热高分子网膜(120℃)，并经热压辊7实现纤维织物的层间粘结；未进行网膜复合的碳纤维预制体厚度为4mm时，已经无法完全渗透，而通过本方案制备的16mm厚度的碳纤维预制体能够实现树脂完全浸润。
59.表1预定型前后碳纤维纱带性能对比
[0060][0061][0062]
实施例二：
[0063]
制备一种短切碳纤维毡2/共聚酰胺(pa)高分子网膜/干态碳纤维单向带，其中，第一网膜31、第二网膜32均选用聚氨酯(tpu)材质，碳纤维纱带1选用干态碳纤维单向带材质，具体包括以下步骤：
[0064]
步骤1，准备短切碳纤维毡2，短切碳纤维毡2面密度为12g/m2，纤维长度为8mm；pa
高分子网膜面密度为20g/m2，分为pa第一网膜31(带离型纸311网膜)和pa第二网膜32(纯网膜)；
[0065]
步骤2，将成卷的碳纤维展纱为单向碳纤维纱带1，碳纤维纱带1面密度为240g/m2，厚度控制在0.24-0.25mm；
[0066]
步骤3，将pa第二网膜32夹杂在短切碳纤维毡2和单向碳纤维纱带1之间，真空吸附后，经过140℃预热10s-20s，经2.5mpa压力的热压辊7实现碳纤维纱带1和短切纤维毡2的热压粘合；
[0067]
步骤4，将pa第一网膜31铺敷在上述半成品单向带中单向碳纤维纱带1远离第二网膜32的一侧，pa第一网膜31与单向碳纤维纱带1贴合，经130℃预热5s-10s，经1.5mpa压力的热压辊7热压粘合；
[0068]
步骤5，将上述复合后的碳纤维单向带经过分切机，获得指定宽度的能够用于自动铺放液体成型的复合干碳纤维单向带4。
[0069]
对预定型前后碳纤维纱带1性能对比如表2所示，可以看出：该复合干碳纤维单向带4在纬向由短切纤维毡2固定，不易发生分叉；在自动铺放过程中，能够通过热压辊7加热高分子网膜(150℃)，并经热压辊7实现纤维织物的层间粘结；未进行网膜复合的碳纤维预制体厚度为4mm时，已经无法完全渗透，制备的16mm厚度的碳纤维预制体能够实现树脂完全浸润。
[0070]
表2预定型前后碳纤维纱带性能对比
[0071][0072][0073]
在本发明中，对于任意复合型碳纤维单向带而言，可以包括本实施例中所述一种干碳纤维单向带结构，且在本实施例提供的高分子网膜、短切纤维毡2的相关结构及装配关系的基础上，所述复合型碳纤维单向带还包括纤维、辊等结构在内的常规构件，鉴于其均为现有技术，在此不进行赘述。
[0074]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种干碳纤维单向带，其特征在于，包括碳纤维纱带(1)、短切纤维毡(2)和粘接膜(3)，粘接膜(3)包括第一网膜(31)和第二网膜(32)，第二网膜(32)设置在碳纤维纱带(1)和短切纤维毡(2)之间，第一网膜(31)设置在碳纤维纱带(1)远离第二网膜(32)的一侧，在加热作用下，通过粘接膜(3)实现碳纤维纱带(1)和短切纤维毡(2)粘接与定型，从而形成干碳纤维单向带(4)。2.根据权利要求1所述的一种干碳纤维单向带，其特征在于，所述第一网膜(31)远离碳纤维纱带(1)的一侧设置离型纸(311)，用于实现第一网膜(31)的二次粘接。3.根据权利要求2所述的一种干碳纤维单向带，其特征在于，所述第一网膜(31)和第二网膜(32)均为高分子网膜，且第二网膜(32)为一次性粘接网膜。4.根据权利要求2所述的一种干碳纤维单向带，其特征在于，所述离型纸(311)为单面淋膜型离型纸，离型纸(311)密度为70g/m
2-80g/m2。5.根据权利要求3所述的一种干碳纤维单向带，其特征在于，所述高分子网膜的材质为聚氨酯、共聚酯、共聚酰胺和醋酸乙烯共聚物中的任意一种或多种组成。6.根据权利要求5所述的一种干碳纤维单向带，其特征在于，所述高分子网膜的面密度为8g/m
2-25g/m2，高分子网膜的厚度为30μm-120μm。7.根据权利要求2所述的一种干碳纤维单向带，其特征在于，所述短切纤维毡(2)的短切纤维长度为5mm-10mm，短切纤维毡(2)的密度为6g/m
2-10g/m2。8.根据权利要求2所述的一种干碳纤维单向带，其特征在于，所述碳纤维纱带(1)的面密度为200g/m
2-300g/m2，碳纤维纱带(1)的厚度为0.1mm-0.3mm。9.一种干碳纤维单向带的制备方法，其特征在于，所述方法用于制备权利要求1-8中任一项所述的一种干碳纤维单向带，所述方法具体包括以下步骤：步骤一、材料准备：分别准备碳纤维纱带(1)、短切纤维毡(2)、第一网膜(31)和第二网膜(32)；步骤二、初加工：将短切纤维毡(2)、第二网膜(32)和碳纤维纱带(1)自上至下依次整齐铺放，并通过真空吸附装置(5)使依次铺放的短切纤维毡(2)、第二网膜(32)和碳纤维纱带(1)吸附贴紧，接着，通过预热装置(6)使第二网膜(32)熔化，经热压辊(7)热压，使短切纤维毡(2)通过第二网膜(32)与碳纤维纱带(1)粘接形成半成品单向带，并将其收卷；步骤三、二次加工：将第一网膜(31)铺覆在半成品单向带的碳纤维纱带(1)层表面，通过真空吸附装置(5)使第一网膜(31)和半成品单向带贴紧，经预热装置(6)预热后，热压辊(7)热压粘合形成单向带卷；步骤四、将单向带卷降温后，经分切机加工，获得所需宽度的干碳纤维单向带(4)。10.根据权利要求9所述的一种干碳纤维单向带的制备方法，其特征在于，所述步骤二和步骤三中，预热装置(6)的预热温度为t1℃，高分子网膜熔点温度为t2℃，t2+10≤t1≤t2+20。

技术总结
本发明提供了一种干碳纤维单向带及其制备方法，所述一种干碳纤维单向带包括碳纤维纱带、短切纤维毡和粘接膜，粘接膜包括第一网膜和第二网膜，第二网膜设置在碳纤维纱带和短切纤维毡之间，第一网膜设置在碳纤维纱带远离第二网膜的一侧，在加热作用下，通过粘接膜实现碳纤维纱带和短切纤维毡粘接与定型，从而形成干碳纤维单向带；通过本发明所述的一种干碳纤维单向带及其制备方法，能够降低所制备的干碳纤维单向带在自动铺放过程中散纱分裂的情况产生，实现干碳纤维在自动铺放过程中的预定型，使干碳纤维单向带中纱带层间具有较好的粘接力，提高大厚度碳纤维复合材料的渗透性，降低制备工艺的复杂度，减小制备成本的消耗，提高制备效率。高制备效率。高制备效率。


技术研发人员：于梦海 张晨旭 彭运松 李想
受保护的技术使用者：洛阳船舶材料研究所（中国船舶集团有限公司第七二五研究所）
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15