连续/非连续纤维复合增强材料

    由于热塑性塑料可用来成型各种尺寸和功能的器件，它们在多种行业中获得普遍应用。但结构件要求更高的强度，这就需由纤维增强塑料来提供。在汽车中用来取代金属的纤维增强热塑性塑料甚至要求更高的强度和刚度来获得减轻重量的效果，但在复合材料中随机分布的纤维存在某些局限。在用连续纤维增强热塑性塑料的时候，又存在成型复杂形状和结构的制造工艺问题。
    为此，美国Pepin联合公司研发了一种名为DiscoTex®的解决方案，它是用非连续纤维与连续纤维复合而成的丝束及其织物。由于它能在增强方向拉伸，所以它具有比连续纤维制品更好的成型性能。这种材料可用玻璃纤维、碳纤维、石英纤维或陶瓷纤维制成。
    该公司曾用E玻璃纤维和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维复合的DiscoTex®材料制成一种汽车保险杠部件。PET纤维由回收的软饮料瓶（100%的消费后废瓶）纺成。该材料的使用证明了随处可取的废料可以循环使用，制成汽车工业中有价值的零部件。
    复合材料制品的成型过程是：对弹性袋加压，把铺层压抵阴模壁，使铺层固结。PET熔化，浸透玻璃纤维。该制品的卓越之处是在制品的环向使用非连续玻璃纤维。与之相比，如在环向使用连续纤维，要使铺层充实制品角部则很困难。
    该公司目前正在制造一种用不连续的碳纤维节段与连续尼龙丝束复合的丝束，它把这种连续/非连续纤维（continuous/discontinuous）丝束称为CD丝束。
    这种含非连续纤维的材料更便于成型复杂形状的制品。它在增强方向上能够拉伸的特性可以节省成型时间。例如，用环氧树脂预浸的DiscoTex®织物铺层可以拉伸成半球形，这就减少甚至取消了切料和铺料操作。使用DiscoTex®制造的军用飞机部件比使用连续纤维制造的部件减少总成本35%。
    不论何种行业，商业制品的生产都要求速度和效率。对具有恒定截面的纤维增强热塑性塑料制品来说，拉挤工艺可谓是一种理想的生产方法。然而，把连续纤维拉过模具来压缩材料的工艺可能不适用于在环向布有增强纤维的结构。在此，DiscoTex®材料亦是一种解决方案。把CD丝束作为拉挤材料能够提高在环向也有增强材料的拉挤制品的生产速度。
    把CD丝束织成织物后，在热塑性基体中含有非连续碳纤维也能缩短复杂形状制品的生产时间。