用水性分散體中的聚合物浸漬天然纖維的方法和所述纖維在複合材料中的用途與流程

2023-11-06 13:00:27

天然纖維例如亞麻、大麻或劍麻纖維，並且特別地亞麻纖維，不是連續纖維，而是通過橫向原纖維(fibril)彼此連接的不連續纖維。與連續的玻璃或碳纖維的情況相反，該事實產生了對尋找增強天然纖維的粗紗或紗線或帶的機械強度的方法的需求。對用於紡織工業的纖維，天然纖維被捻合從而構成具有對預期用途足夠的機械強度的紗線。挑戰在於，獲得纖維粗紗的這種改善的機械強度而不用捻合纖維。當尋求用於製造複合物的天然增強物時，試圖儘可能多地保留天然纖維，特別是亞麻纖維的固有性質，並且出於該原因，不捻合纖維：纖維粗紗，即天然纖維束或天然纖維帶，於是由用於技術應用的纖維組成，所述纖維具有比用於紡織品的纖維更好的機械性能，因為它們未被用於製造紡織品用的纖維的捻合步驟所破壞。因此，具有足夠耐受性從而在用於製造這些粗紗或帶的操作期間不會斷裂的工業天然纖維的粗紗或帶的獲得需要生產以tex表示的高克重的纖維的粗紗或帶，其比用玻璃或碳纖維的克重高得多。1tex對應於等於1g/km或10-6kg/m的克重或線性重量(每單位長度)。這種較高的克重導致單向纖維增強物或更粗糙的含缺陷的非紡織物或紡織物，並因此影響包含天然纖維(例如亞麻纖維)的複合物的最終機械強度。使用該類型的基於天然纖維的增強物也不可能生產包括厚度非常小的天然纖維複合物，特別是亞麻纖維複合物的輕質夾心板。因此，較低克重的亞麻纖維帶或粗紗的目的是生產包括更大機械強度的基本連續的天然纖維的複合物，以及製造包括基於技術天然纖維(technical natural fibers)的複合增強材料的輕質夾心板，其具有比由紡織纖維製成的那些更高的性能水平。因此，對不藉助於纖維的捻合進行的所述纖維粗紗的固結和增強存在需求，並且同時尋求能夠滲透到所述纖維的粗紗的芯中的粘合劑，以用足夠的內聚力使纖維彼此粘合從而改善粗紗的機械強度。

熱塑性複合物由於它們的基體已在可回收和易於加工或在簡易形式上具有優於熱固性基體複合物的優點。具有天然纖維的增強物為可回收性增加了另外的優點，其是纖維的植物來源：這在生態環境中是要考慮的重要因素，其中目標是使用環境友好的可再生的原料。此外，與具有玻璃纖維增強物的熱塑性複合物相比，具有天然來源的纖維增強物(特別是基於亞麻纖維)的熱塑性複合物使得可在等效的性能水平下減輕所述複合物。這是因為亞麻纖維的密度(1.5)比玻璃纖維的密度低大約40％，因此對如下天然纖維(特別是亞麻纖維)的粗紗或帶的興趣和需求日益增長，其具有在束的纖維之間的固結以及改善的機械強度而無需捻合。

申請GB512558描述了具有2％至10％的低聚合物含量的橡膠或合成樹脂的分散體的棉纖維的處理，而無需為了拉伸機械強度而捻合棉紗。在壓力下進行浸漬之後，通過壓縮空氣噴射除去剩餘的分散體，並且在除去剩餘和乾燥的纖維之後，在纖維上殘留少量的聚合物顆粒。沒有具體說明關於纖維間剩餘的聚合物含量的數據，並且沒有提及關於生產條件和所獲得的具體結果的具體實施例。甚至更少，所述文獻既沒有描述天然纖維(例如亞麻纖維)的具體問題，如以上所述對於增強熱塑性複合材料的熱塑性基體的需要，沒有提出對所述問題的具體解決方案。

此外，申請EP0324680描述了製備增強的熱塑性半成品(例如用玻璃纖維增強的基於聚丙烯的材料)的方法。根據所述文獻，如果纖維保持單元形式而不是基本粗紗或紗線的形式，則增強纖維的潤溼更佳。更特別地，所述的方法包括以下步驟：首先，製備包括被分成小部分的樹脂和粘度調節劑以及任選地添加劑的水性塗料組合物，並且然後，用所述水性塗料組合物塗覆以單元形式分散的增強纖維墊的一面，隨後進行乾燥以獲得片材形式的半成品，並且然後任選地熔融所述樹脂。沒有提及與天然纖維(例如亞麻纖維)有關的技術問題，在所述文獻中也未提出對該問題的任何解決方案，其更多地涉及基於用玻璃纖維增強的聚烯烴的半成品的解決方案。

FR2 223173還描述了使用樹脂(特別是熱固性樹脂)的水性分散體製備用樹脂浸漬的纖維的片材或帶的方法，其中在使用增稠劑進行增稠之後進行分散。同樣，所涉及的纖維並非天然纖維(例如亞麻纖維)，並且沒有提出問題，也沒有提出對其的解決方案。類似的方法描述於EP 0013244中。

申請WO03/091006描述了用於製造由用有機樹脂預浸漬並且以固體和柔性紗線或帶的形式提供的天然纖維組成的材料的方法。所述天然纖維包括亞麻、大麻或劍麻纖維或任何其它纖維植物的纖維。

FR 2781492描述了熱塑性複合材料，所述熱塑性複合材料包含植物來源的纖維(例如亞麻和/或大麻纖維)作為以熔融態摻入熱塑性聚合物中的纖維。

本發明使得能夠通過用於浸漬天然纖維的粗紗或帶的特定方法來解決上述關於出現該問題的現有技術的技術問題，所述浸漬通過特定的聚合物水性分散體在芯處發生，因此使所述聚合物可在纖維束的芯處使所述粗紗或所述帶的纖維彼此粘合，並且通過用在熔融後使用的聚合物細顆粒進行的這種特定的浸漬使所述纖維固結。該浸漬可之後並且直接產生可用於製造複合材料的低克重的經預浸漬的纖維增強物、粗紗或帶。

本發明的解決方案的靈活性使其能被整合進入針對基於天然纖維(例如亞麻纖維)的所述纖維增強物的連續生產線中，其範圍為從來自開放田野的天然纖維的處理到經預浸漬和校準的粗紗或帶的製造。

本發明的第一主題涉及使用特定的水性聚合物分散體浸漬天然纖維、特別是亞麻纖維的粗紗或帶的方法。

本發明還涉及經如此處理的纖維、其用途以及由所述經如此處理的纖維獲得的複合材料或製品。

因此，本發明的第一主題涉及用於浸漬(特別是在線浸漬)天然纖維，特別是亞麻纖維的粗紗或帶的方法，其包括至少以下的連續(相繼)步驟：

i)通過浸泡在包含細水性聚合物分散體的浴中或通過噴灑所述水性分散體浸漬所述纖維的所述粗紗或所述帶，在所述浸漬之後

ii)通過加熱系統乾燥所述粗紗或所述帶，其中，在所述乾燥期間，隨著所述乾燥進行，逐漸消除水並熔化所述聚合物，用所述熔融的聚合物塗覆所述粗紗或帶，所述熔融的聚合物引入所述粗紗或所述帶的纖維束的芯以使所述纖維彼此粘合，

iii)任選地，最後成型經如此處理的所述粗紗或帶，優選地以扁平的具有圓柱形橫截面的單向帶或粗紗的形式、或以預浸漬的織物的形式、或以帶狀的組裝件的形式最後成型經如此處理的所述粗紗或帶，以特別地製造預製件，

iv)冷卻經如此處理的所述粗紗或所述帶，

其中所述水性聚合物分散體包括至少一種無定形或半結晶聚合物，並且在無定形聚合物的情況至，所述聚合物具有在50℃至175℃、優選地80℃至150℃的範圍內的Tg，並且在半結晶聚合物的情況中，所述聚合物具有在70℃至小於220℃、優選地大於90℃且最高達190℃、更優選地100℃至170℃的範圍內的熔點，所述分散體包括在5％至50％的重量含量範圍內的所述聚合物，其中分散體中的顆粒具有小於10 000nm、優選地在50至5000nm並且更優選地50至500nm的範圍內的數均尺寸。

根據本發明的聚合物分散體是聚合物顆粒的分散體，其通過所述顆粒的尺寸的限制是細的，使得所述顆粒易於擴散至天然纖維束的芯以將所述纖維固結(使它們彼此粘合)。

根據本發明的涵義，所述分散體包括在已經通過任何技術進行聚合之後使用分散劑或乳化劑或表面活性劑分散的聚合物分散體(其也將稱為「後乳液」)，或無分散劑、乳化劑或表面活性劑的情況下通過離子型官能團或離子型官能團前體(例如以鹽的形式被中和的羧酸官能團)的存在的自分散體，其中術語「水性聚合物分散體」還包括通過本領域技術人員所熟知的技術，例如使用至少一種表面活性劑從乳液中的單體組合物在水中的乳液中進行自由基聚合的先前技術獲得的聚合物乳液或「聚合物膠乳」。

所述水性分散體在已經獲得之後也可為用水稀釋的形式，並且具有保持在根據本發明所定義的範圍內(5％至50％)的聚合物含量(也稱為幹提取物或固含量)。

更特別地，關於所述分散體的聚合物，其選自：(共)聚醯胺、(共)聚酯、聚氨酯、聚(甲基)丙烯酸酯、氟聚合物或聚烯烴。根據本發明，所述分散體的聚合物可為基於至少兩種單體或重複單元的均聚物或共聚物，或它們可為彼此可相容的聚合物的共混物。術語「可相容的聚合物」意為可彼此混溶而沒有相分離。

根據所述方法的一個選項，所述聚合物選自聚(甲基)丙烯酸酯，其包括用酸官能團官能化的(甲基)丙烯酸(類)共聚物的形式，或選自氟化聚合物，其包括氟化共聚物的形式、特別地接枝有反應性官能團，並且所述水性分散體是在表面活性劑的存在下通過乳液聚合獲得的水性分散體，(所述氟化聚合物的)所述反應性官能團能夠與所述天然纖維反應並且更特別地與亞麻纖維反應。

具有聚(甲基)丙烯酸酯聚合物或(甲基)丙烯酸(類)共聚物的分散體將被稱作丙烯酸(類)分散體或丙烯酸(類)乳液。根據本發明，除非另外說明，術語「丙烯酸(類)」通常意為丙烯酸(類)和/或甲基丙烯酸(類)。

作為丙烯酸(類)水性分散體的實例，可提及：基於甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯和丙烯酸的共聚物的分散體。

作為氟聚合物分散體的實例，可提及：PVDF(聚偏二氟乙烯)的水性分散體或VDF與其它(特別是氟化的)烯烴的共聚物的水性分散體。表面活性劑也可為氟化的表面活性劑。作為氟化的表面活性劑的實例，可提及全氟辛酸的銨鹽。可通過所述氟化聚合物與例如馬來酸酐接枝獲得接枝的氟化聚合物。

根據另一可能性，所述聚合物是由包括離子基團的多異氰酸酯預聚物形成的聚氨酯，所述預聚物伴隨在水性介質中的擴鏈分散在水中。通常，這樣的預聚物通過在有機介質(特別是由蒸發易於除去的溶劑)中使具有羧酸或磺酸官能團的二醇與多異氰酸酯(特別是二異氰酸酯)，以及任選地另外的沒有離子官能團的二醇反應而獲得。在用無機鹼(例如氨水或鹼金屬氫氧化物)或有機鹼(例如叔胺)至少部分地中和將所述酸官能團之後，在水中進行分散。擴鏈可用擴鏈劑進行，所述擴鏈劑具有與所述預聚物的異氰酸酯官能團呈反應性的官能團(例如二胺)。通過蒸發可除去有機溶劑以收取最終的聚氨酯水性分散體，其幹提取物可通過在水中稀釋來調節。

根據根據本發明的另一可能性，所述聚合物以粉末形式在無表面活性劑的情況下可分散或分散在水性介質中，並且優選地所述粉末形式的聚合物(特別地在所述分散體的製備期間通過在水中中和)具有離子基團或作為離子基團前體的基團。

特別地，所述聚合物為共聚醯胺，優選地具有磺酸羧基端基或胺端基，更優選地具有在50至500μeq/g(微當量/g)，特別地100至250μeq/g的範圍內的所述基團的含量。根據一個選項，所述共聚醯胺具有胺基團、優選地伯胺基團，以銨的形式被酸、優選布朗斯臺德酸中和，其更優選地是含磷的。

根據另一個選項，所述共聚醯胺具有由鹼中和為鹽形式的羧基。

根據一個特別的選項，共聚醯胺為半結晶的並且具有小於或等於150℃的熔點。

所述半結晶的共聚醯胺是根據本發明的特別優選的聚合物選項。所述共聚醯胺可包括至少一種下列單元：5.9、5.10、5.12、5.13、5.14、5.16、5.18、5.36、6、6.9、6.10、6.12、6.13、6.14、6.16、6.18、6.36、9、10.6、10.9、10.10、10.12、10.13、10.14、10.16、10.18、10.36、11、12、12.6、12.9、12.10、12.12、12.13、12.14、12.16、12.18、12.36、6.6/6、11/10.10及其混合物，並且優選地包括至少一種以下單元：11、12、10.10、6、6.10、6.12、10.12、6.14和/或6.6/6，11/10.10及其混合物。

根據另一可能性，所述共聚醯胺可選自：PA 6/6.6/12、PA 6/6.6/11/12、PA 6/12、PA 6.9/12、PA Pip.9/Pip.12/11、PA 6/IPD.6/12、PA IPD.9/12、PA6/MPMD.12/12、PA 6/6.12/12、PA 6/6.10/12、PA 6/Pip.12/12、PA 6/6.6/6.10/6.I、PA 6.10/Pip.10/Pip.12、PA 6/11/12、PA Pip.12/12、PA IPD.10/12、PA Pip.10/12、PA 6/11、PA Pip.10/11/Pip.9、PA 6/6.6/6.10、PA 6/6.10/6.12及其混合物。IPD為異佛爾酮二胺並且Pip為哌嗪。

根據另一可能性，所述共聚醯胺可為半芳族無定形的並且選自：

-6.I、8.I、9.I、10.I、11.I、12.I、6.I/9.I、9.I/10.I、9.I/11.I、9.I/12.I、9/6.I、10/6.I、11/6.I、12:6.I、10/9.I、10/10.I、10/11.I、10/12.I、11/9.I、11/10.I、11/11.I、11/12.I、12/9.I、12/10.I、12/11.I、12/12.I、6.10/6.I、6.12/6.I、9.10/6.I、9.12/6.I、10.10/6.I、10.12/6.I、6.10/9.I、6.12/9.I、10.I/6.I、10.10/9.I、10.12/9.I、6.10/10.I、6.12/10.I、9.10/10.I、9.12/10.I、10.10/10.I、10.12/10.I、6.10/12.I、6.12/12.I、9.10/12.I、9.12/12.I、10.10/12.I、11/6.I/9.I、11/6.I/10.I、11/6.I/11.I、11/6.I/12.I、11/9.I/10.I、11/9.I/11.I、11/9.I/12.I、11/10.I/11.I、11/10.I/12.I、11/11.I/12.I、6.I/10.I、6.I/11.I、6.I/12.I、10.I/11.I、10.I/12.I、11.I/12.I、12/6.I/10.I、12/6.I/11.I、12/6.I/12.I、12/9.I/10.I、12/9.I/11.I、12.9.I/12.I、12/10.I/11.I、12/10.I12.I、12/11.I/12.I、12/11.I/12.I，

-前述三元共聚物聚醯胺，其中以9/、10/、6.10/、6.12/、10.6/、10.10/、10.12/、9.10/和9.12/替代12/，

-所有以上提及的聚醯胺，其中間苯二甲酸(I)部分地被對苯二甲酸(T)、萘-2,6-二羧酸和/或被1,3-或1,4-CHDA(環己烷二羧酸)替代最高達40摩爾％，其中線性脂族二胺的全部或一些可被支化的脂族二胺，優選地三甲基六亞甲基二胺TMD、甲基五亞甲基二胺MPMD、甲基八亞甲基二胺(MOMD)替代，或被脂環族二胺優選地BMACM、BACM和/或IPD或芳基脂族二胺優選地間-或對-二甲苯二胺替代，

-所有以上提及的聚醯胺，其中間苯二甲酸(I)部分或全部地被線性或支化的C6-C18脂族二酸替代，並且同時脂族二胺全部或部分地被在BMACM、BACM和/或IPD之內的環脂族二胺替代。

BMACM是雙(3-甲基氨基環己基)甲烷，BACM是雙(氨基環己基)甲烷並且IPD(或也稱作IPDA)為異佛爾酮二胺。

更特別地，所述聚合物為半結晶的並具有大於90℃、優選地至少100℃的熔點Mp，以及所述分散體的顆粒具有在50至5000nm、優選地在50至500nm的範圍內的數均尺寸。該粒徑根據雷射衍射方法(Coulter LS600)或通過掃描電子顯微鏡測量。

在第二輪加熱後，根據標準ISO 11357-2通過差示掃描量熱計(DSC)測量使用的聚合物的玻璃化轉變溫度Tg。加熱和冷卻速率為20℃/分鐘。在第一加熱操作後，根據標準ISO 11357-3通過DSC測量熔點Mp和結晶溫度Tc。加熱和冷卻速率為20℃/分鐘。

相對於所述纖維的乾重，所述聚合物的乾重含量可為0.5％至小於50％。

更特別地，除施膠之外，當所述浸漬限於所述纖維彼此的固結時，所述重量含量可為0.5％至10％。在纖維固結的情況下，它們的內聚能由於所述纖維在纖維束的芯處的彼此粘合而提高。在施膠的情況下，預期效果不同，並且通過在纖維與特定聚合物的周圍產生的界面，與所述纖維與複合物的聚合物基體的增容作用相關，以改善纖維與基質的相容性從而獲得纖維對複合材料的聚合物基質的更好的粘附的。

根據本發明的方法的一個變型，除所述固結之外，當所述浸漬產生所述纖維的預浸料時(該預浸料單獨或連續地(即與所述浸漬相連續地)用於或者可用於複合材料的製造)，所述聚合物含量為大於25％且小於50％和優選地30％至45％。

優選地，所述分散體在23℃下的粘度為10至1000mPa.s。用於測量粘度的方法為Brookfield方法(根據ISO 2555的Brookfield粘度)。

根據一個特別情況，所述聚合物是生物基的並且特別是基於生物基的單體的(共)聚醯胺。術語「基於…的共聚醯胺」在此是指其包括至少一種生物基的單體。作為生物基的聚醯胺的實例，可提及包括PA11或PA10.10單元的聚醯胺。

所述天然纖維優選地為長纖維，特別是具有L/D>2000的長亞麻纖維。

更特別地，所述粗紗或帶是基於亞麻纖維，其具有在10至10000和優選地100至4000和更優選地500至1500的範圍內的tex(以tex表示的線性重量)。

根據本發明的所述方法可包括：在根據i)的浸漬和根據ii)的乾燥的第一系列步驟之後的根據i)的浸漬和根據ii)的乾燥的至少一個另外的系列步驟，其中，在所述聚合物分散體與前述系列的聚合物分散體不同的情況下，即在所述聚合物的性質方面不同，但所述聚合物與前述系列的所述聚合物保持為相容的，或在相同的所述聚合物的含量方面不同，連續通過不同的浸泡浸漬浴或通過具有不同分散體的噴灑裝置並通過不同的乾燥系統。否則，在所述分散體保持相同的情況下，在第一系列步驟的相同的浸泡浸漬浴中或在相同的噴灑裝置中和在相同的乾燥系統中通過至少一個循環。

根據另一變型，根據本發明的方法可包括：在所述乾燥步驟ii)之後，用熔融態的聚合物以熔融的狀態進行浸漬和塗覆的另外的步驟，所述聚合物不同於所述水性分散體的所述聚合物但是可與其相容，並且其中優選地，所述熔融的聚合物通過使所述粗紗或所述帶通過擠出機模頭而以熔融的狀態沉積，任選地，在根據步驟iv)的冷卻之後，通過用於降低經如此處理的所述纖維的尺寸的系統。

浸泡浸漬步驟i)可連續或分批進行，在所述浸泡和浸漬浴中的可變停留時間可根據目標聚合物含量來調節，這意味著停留時間越短，聚合物含量相對於所述纖維的乾重就越低。可限定極限停留時間，在其結束時經浸漬的聚合物含量在給定的浸漬溫度(其可在環境溫度(20℃)至最高達70℃的範圍內)下達到極限。更優選地，所述浸漬連續進行，並且在該情況下，停留時間將隨通過浸泡浴的速率和所述浸泡浴的長度而變化。類似地，所述浸漬可通過在包括噴灑的噴灑裝置中噴灑所述水性分散體來進行，其中所述噴灑也可連續進行並且可通過在該噴灑裝置中的停留時間、通過所述裝置的噴灑流速和通過所述分散體的幹提取物來調節聚合物含量。

關於乾燥步驟ii)，所述步驟ii)的所述加熱裝置可選自：紅外(IR)輻射、微波、感應或通過具有水提取的烘箱、脈衝空氣烘箱或通過在加熱輥上壓延。冷卻步驟在任選地卷繞經如此處理的粗紗或帶之前使得纖維最終固結。最後，根據本發明，在任選的卷繞之前，使粗紗或帶冷卻以完成纖維的固結。

更特別地，所述方法可包括如下步驟：以寬度小於2000mm、優選地小於200mm且特別地在3和50mm之間的帶的形狀成型所述纖維。

實際上，根據粗紗或帶的最終用途，可在所述方法中使用校準模頭，所述模頭將所述帶或粗紗匹配或校準成所述用途所需的尺寸。

根據一個有利的選項，如上所定義的所述方法可被連續地整合進入複合材料生產線中。因此，根據本發明的方法，該生產線可包括用於浸漬和固結所述增強纖維的生產線，在複合材料的製造中連續地供給纖維增強物。

本發明的另一主題涉及所獲得的或可通過根據本發明以上所定義的浸漬方法獲得的經浸漬的天然纖維，特別是經浸漬的亞麻纖維。

更特別地，它們包括如在根據本發明的分散體中所定義的聚合物、特別是如上所定義的半結晶共聚醯胺作為在所述纖維束的芯處(使所述纖維彼此粘合)的固結粘合劑，並且優選地聚合物相對於所述纖維+聚合物的乾重含量為0.5％至10％。

因此，這些經如此處理的纖維可用作用於複合物，特別是用於熱塑性複合物，優選地用於聚醯胺熱塑性基體，更優選地用於基於PA 11、PA10.10和PA 6.10和PA 10I/6.I的聚醯胺基體的增強纖維。

這些纖維也可為單向(單向或UD)或雙向或3D(包括多軸)、紡織物或非紡織物、纖維組裝件的形式或預製件的形式。

本發明的另一主題涉及通過如上所定義的方法而獲得的纖維或如上所定義的纖維在製造由複合材料製成的部件中的用途，其中所述複合材料具有基於所述纖維的纖維增強物和基於熱塑性或熱固性聚合物的聚合物基體，特別地與所述水性分散體的所述聚合物是可相容的。

本發明還涉及用天然纖維增強的複合材料，其包括通過以上所定義的纖維的所述方法獲得的纖維。

最後，本發明涉及最終的產品，其是用天然纖維增強的製品，特別地模塑部件，其中所述纖維通過所述方法獲得或者是如上所述的纖維。

以下實施例被呈現以說明本發明和其性能水平，並且不以任何方式限制其範圍。

1-實施例

為了用共聚醯胺的水溶液進行浸漬處理，在實驗室反應器中製備10升的幾種溶液(共聚醯胺的水性分散體)。

所使用的共聚醯胺為Arkema的商品2592和1657。

它們的基本特徵示於下表I中。

表I

將這些產物以乾粉形式引入到具有氫氧化鈉(1％，相對於)的水溶液中。最終的幹提取物(DE)為30％。

將試劑裝入反應器中，並且之後用氮氣將介質惰性化。加熱所述試劑從而達到150℃的材料溫度。該加熱階段伴隨1000rpm的攪拌進行。在100和120℃之間，介質變得均勻、白色且不透明的。將所述介質在150℃下以1000rpm持續攪拌30分鐘，然後在300rpm的攪拌下冷卻。獲得的分散體是流體、白色且不透明的。

通過掃描電子顯微鏡觀察以及使用雷射衍射粒度分析方法測量粉末的粒徑(顆粒的尺寸)。所述兩種類型的測量是一致的。使用雷射衍射粒度分析方法獲得的數據示於下表中。

使用的分散體的粒徑、粘度和幹提取物示於下表II中。

表II

*用1號轉子以60rpm進行測量。

然後，這些如此製備的水性分散體以非稀釋或稀釋的形式在亞麻纖維處理線上被使用。

除了其中說明了浸漬方法的實施例7外，在所有其它情況下(除非對每個實施例具體說明)，均通過使用噴灑裝置(噴灑)在線(連續)噴灑來進行所述浸漬，所述噴灑的噴射中的停留時間為約1秒。通過用IR裝置加熱來進行乾燥。在露天中進行冷卻。

在2190tex的高計數或克重的(纖維的)亞麻粗紗上採用不同的處理進行第一系列測試：

對比例1：2190tex的未浸漬的粗紗。

實施例1：EP-063 ND：用2592的未稀釋的溶液(DE：30％)浸漬。

實施例2：EP-063 D50：用2592(DE：15％)的稀釋至50％的分散體浸漬。

實施例3：EP-064 ND：用1657(DE：30％)的未稀釋的分散體浸漬。

實施例4：EP-064 D50：用1657(DE：15％)的稀釋至50％的分散體浸漬。

在經1657處理的低計數(1030tex)的亞麻粗紗上以不同程度的浸漬進行第二系列測試。

對比例2：低計數的未浸漬的粗紗(0％聚合物)。

實施例5：用DE：7.5％稀釋四倍的溶液進行浸漬。

實施例6：用實施例5的分散體連續兩次浸漬(2次)。

實施例7：通過浸泡(浸沒，dipping)在水性分散體中以較長的停留時間(10s)來進行浸漬。

2-拉伸機械性質

2.1-測試條件

·未調整的樣品(Non-conditioned samples)

·溫度：23℃

(使用401膠)將亞麻粗紗粘合到紙板框架上(根據圖1)。參考長度L0被選擇為14mm，因為亞麻纖維的平均長度為約30mm。在測力計(Zwick機器)的夾爪之間夾緊紙板的上和下邊緣，同時切割側邊緣。然後，以1mm/分鐘的速度(十字頭的位移)使粗紗經受拉伸力。

2.2-結果

為了比較用樹脂(最高達10％的聚合物)略微浸漬的粗紗，測量了測試的不同樣品的斷裂力。結果示於下表III中。

表III

表III中顯示，使用共聚醯胺分散體的浸漬使得能夠非常顯著提高亞麻纖維粗紗的斷裂力。

兩種分散體得出類似結果並且沿著固結的線(實施例2和3與對照實施例1相反)，從而證明了固結分散體所提出的功能，包括50％的稀釋度(其對應於15％的幹提取物)。

下表IV給出了使用1657和低克重或計數(1030tex)的粗紗的各種浸漬的結果。應注意的是，使用4倍稀釋的7.5％的最終幹提取物獲得的斷裂力等於用高計數(2190tex)的未浸漬的粗紗獲得的斷裂力(實施例5與對比例1的比較)：因此，已經證明使用如上所定義的共聚醯胺分散體使得能夠使用具有初始粗紗的計數的一半(1030tex相對於2190tex)的亞麻纖維粗紗，而同時保持大約相同的機械強度(大約相同的斷裂力)。

其還顯示，通過用相同的分散體進行數次浸漬過程(通過噴灑)，提高了最終粗紗中的共聚醯胺含量(實施例5和6之間的對比)。

到結束時，通過以長得多的噴塗時間(10s)進行浸泡(浸沒)浸漬測試顯示，可用接近40％(重量)的共聚醯胺浸漬粗紗(實施例7)。該含量對應於在常規的經預浸漬的增強物中發現的樹脂(聚合物)含量，因此使得可例如通過熱壓縮直接製造複合物部件，而不需要進行浸漬纖維增強物的額外的操作。

因此，使用根據本發明的方法證明了直接生產待使用的預浸料類型的複合物半成品的可能性。

表IV