JP3633197B2

JP3633197B2 - Carbon fiber fabric and method for producing the same

Info

Publication number: JP3633197B2
Application number: JP09070897A
Authority: JP
Inventors: 政明坂井; 確司村上
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2017-04-09
Also published as: JPH10280246A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭素繊維織物およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、軽くて、織物表面が滑らかで、曲げ特性が柔らかくて、高級な品位の炭素繊維織物およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
比弾性率が大きく、かつ比強度が大きいことを特徴とする炭素繊維は、レジャー用品から宇宙航空用途の構造材として幅広く利用されている。
【０００３】
このような構造材として炭素繊維を用いる場合、織物を基材とした成型体で用いるのが一般的である。
【０００４】
しかし、従来の炭素繊維織物は補強用として用いられるのが主であり、成型体に必要な剛性を得るために、通常用いられる織物の目付は１００ｇ／ｍ^２以上で、織物用糸の太さは６００デニール以上、さらに大型構造物補強用の織物にいたっては１８００デニール以上で、織物用糸の織密度は１本／ｃｍ〜３本／ｃｍ、比較的高密度な織物でも５本／ｃｍ以下が大多数であった。
【０００５】
このような炭素繊維織物は、比弾性率や比強度等に関する特性以外においては、織物として受けるイメージは、太い糸使い、粗い織密度、重い、硬い、雑な織物表面等により、日常見掛ける衣料用織物と比した場合、織物規格としては土嚢用の袋、あるいは玄米袋等の類似品の域である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のごとき従来炭素繊維織物をポリエチレンのスリットヤーンあるいは、太い麻糸を使用したところの粗い密度で織り上げた土嚢袋、玄米袋に例えるならば、本発明の炭素繊維織物は、海島綿の細い糸を用い、密な軽い織物とした高級ハンカチに例えられるものである。
【０００７】
本発明の目的は、前記した点に鑑み、複合材料用の基材として、ドレープ性が良好で、深絞り成型時の曲面沿い性に非常に優れ、さらには、薄くて軽量なハイブリッド材のシートとして用いるのに好都合な、高級感のある炭素繊維織物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者等は炭素繊維で構成する織糸、および織物の構成について、鋭意検討を重ねた結果、織糸が高密度に組織し、軽くて表面品位に優れ、ドレープ性のある従来に無い炭素繊維織物を見いだした。
【０００９】
すなわち、本発明は、
（１）繊維長が５００ｍｍ以下の炭素繊維ステープルからなり、構成する炭素繊維ステープルの糸断面構成繊維本数が２０本〜５００本である糸を、たて糸および／またはよこ糸に用いてなる織物であるとともに、たて糸、あるいはよこ糸の織物密度が１０本／ｃｍ以上であり、かつ、織物目付が、１０ｇ／ｍ ² 〜１００ｇ／ｍ ² であることを特徴とする炭素繊維織物である。
【００１０】
（２）ステープルダイヤグラムにおいて、最小繊維長が１ｍｍ以下の極短繊維と、最大繊維長が３０〜５００ｍｍである短繊維とを少なくとも含んでおり、かつ該最小繊維長から最大繊維長の短繊維長さが実質的に連続的に変化した分布をとることを特徴とする前記１に記載の炭素繊維織物である。
【００１１】
（３）炭素繊維ステープルの単糸直径が、４μｍ〜２０μｍのＰＡＮ系炭素繊維であることを特徴とする前記１または２記載の炭素繊維織物である。
【００１３】
（４）たて糸および／またはよこ糸が実質的に無ヨリであることを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載の炭素繊維織物である。
【００１４】
（５）織物組織が、平織、綾織、または繻子織であることを特徴とする前記１〜４のいずれかに記載の炭素繊維織物である。
【００１５】
（６）炭素繊維のマルチフィラメント糸を牽切することにより繊維長が５００ｍｍ以下の炭素繊維ステープル束とし、さらに該炭素繊維ステープル束の断面構成繊維本数が２０本〜５００本となるようにしたのち、さらに、該炭素繊維ステープル束をカバリング糸によりカバリングすることにより織物用糸とし、次いで、該織物用糸をたて糸および／またはよこ糸に用い、該たて糸および／またはよこ糸の織密度を１０本／ｃｍ以上にして製織し、織物目付が、１０ｇ／ｍ ² 〜１００ｇ／ｍ ² である織物とすることを特徴とする炭素繊維織物の製造方法である。
【００１６】
（７）製織した後、カバリング糸を除去することを特徴とする前記６に記載の炭素繊維織物の製造方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、さらに詳しく本発明について説明する。
【００１８】
本発明において用いられる炭素繊維は、ポリアクリロニトリル繊維をその前駆体とするものが好都合である。さらに、炭素繊維ステープルの単糸直径は４μｍ〜２０μｍが糸形成、織物形成のさいに取り扱いやすいので好都合であり、さらに５μｍ〜１０μｍがより好ましい。また、本発明の織物用糸をたて糸、よこ糸、あるいはたて糸、よこ糸の双方に使用し、他の糸と併用する場合においては、併用する繊維はセルロース系、ピッチ系の炭素繊維はもとより、ガラス繊維、金属繊維等の無機繊維、あるいは天然繊維、合成繊維、その他いかなる繊維も使用できる。
【００１９】
本発明の炭素繊維織物を構成する糸は、繊維長が５００ｍｍ以下の炭素繊維ステープルからなり、好ましくは、該炭素繊維ステープルの繊維長が１ｍｍ以下の極短繊維と、繊維長が３０〜５００ｍｍの超長繊維とを少なくとも含んでなる炭素繊維ステープルであり、例えば次のようにして製造することができる。
【００２０】
通常の２組以上のニップローラを有する牽切機で、炭素繊維のマルチフィラメント糸を牽切することにより得ることができる。この場合、各ローラのニップ力は牽切しようとする炭素繊維の切断強力以上で、また、２組以上のニップローラの牽切ドラフト比は牽切しようとする炭素繊維の切断伸度以上でなければならないことはいうまでもない。さらに、２組以上のニップローラの、ニップ点の間隔、牽切ドラフト比を適宜設定することにより、切断最長繊維長が５００ｍｍ以下とすることができる。
【００２１】
牽切機により得られる切断炭素繊維の集合体には、最短繊維長は測長できない粉状のものまで含まれているが、本発明の織物となるまでの各工程で、１ｍｍ以下の極短繊維長さの切断炭素繊維は脱落してしまう繊維もある。最長切断繊維長が５００ｍｍ以上になると、切断炭素繊維の集合体をドラフトして細化する次工程において均一な細化が困難となる。
【００２２】
次いで、本発明の炭素繊維織物の織物用糸とするには、通常のドラフト部とカバリング部を合わせもつカバリング精紡機を用いることが好ましい。前記繊維長が５００ｍｍ以下の炭素繊維ステープルの束を、糸断面構成繊維本数が２０本〜５００本となるようにドラフトし、次いで、カバリング糸でカバリングしながら引取り、所定のボビンに巻き取ることにより織物用糸とすることができる。
【００２３】
糸断面構成繊維本数が２０本より少ないと、織物用糸として使用に耐える強力が得にくくなるばかりでなく、カバリング精紡機におけるカバリングの密度を大きくしなければ、連続糸として引取り、巻き取ることができにくくなり、さらには、糸切れ多発による紡調不良、糸の太さムラが大となり、織物の品質を悪化させる等の欠点が発生しやすく好ましくない。
【００２４】
また、炭素繊維とカバリング糸との繊度の相対比較において、糸構成炭素繊維の繊度がカバリング糸より小さい場合は、カバリング作用の際、糸張力が炭素繊維束よりもカバリング糸のほうが大きくなり、炭素繊維束がカバリング糸の回りに巻き付いた形状の糸となり、次工程の織物工程で取り扱いずらくなったりするので、カバリング糸の繊度は糸構成炭素繊維の繊度より相対的に小さい繊度の糸を用いる方が好ましい。
【００２５】
カバリング糸の素材は、特に限定されるものではないが、水または溶剤による易溶出型の繊維、もしくは炭素繊維よりも融点あるいは燃焼温度の低い繊維が好ましい。なぜならば、本発明の炭素繊維織物の用途如何によっては、該カバリング糸を除去して使用する場合も生じることがあるからである。カバリング糸の除去方法としては、溶出、焼き飛ばし等の一般的で簡単な方法の利用が好ましい。本発明の炭素繊維織物を得るために、上記織物用糸を、たて糸、あるいはよこ糸のいずれか、またはたて糸、よこ糸の双方に用いた織物構成について説明する。
【００２６】
上記織物用糸を、たて糸、あるいはよこ糸に用いる際の、組合せる他方のよこ糸あるいはたて糸は、ガラス繊維、金属繊維等の無機繊維、あるいは天然繊維、合成繊維、その他いかなる繊維よりなる糸をも利用することが可能であるが、本発明の目的を損なわないために、本発明炭素繊維織物の織物用糸よりも見掛けの糸太さが細く、さらには、曲げ特性においても柔らかいものを用いることが好ましい。
【００２７】
本発明の炭素繊維織物の上記織物用たて糸あるいはよこ糸の織物密度は１０本／ｃｍ以上である。また、本発明の炭素繊維織物の織物目付は１０ｇ／ｍ²〜１００ｇ／ｍ²であり、好ましくは２０ｇ／ｍ²〜１００ｇ／ｍ²であり、織物用糸の繊度と織物密度を適宜組合せることにより達成することができる。
【００２８】
前記炭素繊維ステープルの単糸直径が４μｍ〜２０μｍ、糸断面構成繊維本数が２０本〜５００本の範囲において、たとえば、単糸直径が５μｍ、糸断面構成繊維本数が５０本の場合においては、たて糸およびよこ糸の織物密度を約３０本／ｃｍ以上とすることにより、織物目付を１０ｇ／ｍ^２とすることができる。また、織物目付が１０ｇ／ｍ^２より少ない織物では、薄くて軽い織物ではあるが、透けやすく、また、柔らかすぎて取り扱いにくくくなるので好ましくない。織物目付が約１００ｇ／ｍ^２以上の織物では、厚さ、重さ、柔らかさの点において、難点となるので好ましくない。すなわち、本発明の炭素繊維織物の織物目付は、織物用糸の繊度と織物密度を適宜組合せることにより達成することができる。
【００２９】
また、本発明の炭素繊維織物は、実質的に無ヨリの炭素繊維ステープルからなるため、製織後カバリング糸を除去することにより、炭素繊維束は単繊維にばらけて広がり、このことのために、薄くて軽い織物ながらも透けにくく、表面の凹凸が小さく滑らかで、織物としての高級感もさらに向上するのである。
【００３０】
さらに、本発明の炭素繊維織物は、織物組織が、平織、綾織、または繻子織において得ることができる。特殊な織物組織である、二重、三重の多重織、あるいは、タオル織、パイル織等では、上記の織物特性は得にくくなる。
【００３１】
従来の炭素繊維織物は、通常、補強用として用いられるのが主であるが、本発明の炭素繊維織物は補強用として用いられるばかりでなく、高級な織物表面を呈しているがため、補強用に合わせて、成型体の表面に織物表面を積極的に露呈さす利用法も可能であり、この場合においては、綾織、繻子織の美観を併用できる。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
【００３３】
［実施例１］
１本の直径が約７ミクロンのフィラメント糸を１２０００本で１束とする炭素繊維マルチフィラメント糸を牽切機にかけ、繊維長が５００ｍｍ以下で長さ分布を有する繊維よりなる断面単繊維本数が８０００本の炭素繊維ステープルの束とした。この時の牽切ドラフト比は１．５倍である。
【００３４】
次いで、この炭素繊維ステープルの束をカバリング精紡機をとおしてドラフトをかけることにより、糸断面構成炭素繊維本数が２５０本の織物用糸とした。この時のドラフト倍率は３２倍、糸速は２０ｍ／分、カバリング糸の回転数は１００００ＲＰＭ、カバリング数は５００回／ｍで、カバリング糸は水溶性ポリビニルアルコール繊維の５０デニールの糸を用いた。
【００３５】
上記織物用糸をたて糸、およびよこ糸の双方に用い、通常のフィラメント糸用シャトル織機にかけ、平織組織で、双方の糸とも織密度が１０本／ｃｍで製織した。
【００３６】
次いで、この織物を９０℃の熱水中に浸して、水溶性ポリビニルアルコール繊維のカバリング糸を溶出、その後乾燥させた。得られた炭素繊維ステープルのみよりなる織物は目付が６０ｇ／ｍ^２で、織物表面が緻密でありながら滑らかで軽く、透けにくく、柔らかくてドレープ性があり、高級感を呈する織物であった。
［実施例２］
１本の直径が約７ミクロンのフィラメント糸を６０００本で１束とする炭素繊維マルチフィラメント糸を牽切機にかけ、繊維長が５００ｍｍ以下で長さ分布を有する繊維よりなる断面単繊維本数が４０００本の炭素繊維ステープルの束とした。この時の牽切ドラフト比は１．５倍である。
【００３７】
次いで、この炭素繊維ステープルの束をカバリング精紡機をとおすことにより糸断面構成炭素繊維本数が１００本の織物用糸とした。この時のドラフト倍率は４０倍、糸速は１２．５ｍ／分、カバリング糸の回転数は１００００ＲＰＭ、カバリング数は８００回／ｍで、カバリング糸は水溶性ポリビニルアルコール繊維の５０デニールの糸を用いた。
【００３８】
上記織物用糸を以下実施例１と同様の方法にて製織、カバリング糸の溶出、乾燥を行った。
【００３９】
得られた炭素繊維ステープルのみよりなる織物は目付が２４ｇ／ｍ^２で、織物表面が緻密で凹凸が小さく滑らかで、軽く、透けにくく、非常に柔らかくてドレープ性があり、高級感を呈する織物であった。
【００４０】
［実施例３］
実施例２と同様の方法にて得た織物用糸をたて糸、およびよこ糸に用い、通常のフィラメント糸用シャトル織機にかけ、５枚繻子組織で、双方の糸とも織密度が２０本／ｃｍで製織した。
【００４１】
次いで、この織物を実施例１と同様の方法にてカバリング糸の溶出、乾燥を行った。
【００４２】
得られた炭素繊維ステープルのみよりなる織物は目付が４８ｇ／ｍ^２で、たてよこの組織点における繊維拘束が小さいため、単繊維のばらけがよいので非常に透けにく、軽くて緻密で、柔らかくてドレープ性があり、織物表面品位が凹凸が小さく滑らかで、美観と高級感を合わせもつ織物であった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、太い糸、粗い密度で織り上げた従来炭素繊維織物に比べ、実質的に無ヨリの炭素繊維ステープルからなる細い糸で、密な軽い織物とすることにより、織物表面が緻密でありながら滑らかで、透けにくく、非常に柔らかくてドレープ性を有した高級感を呈する炭素繊維織物とすることができる。
【００４４】
また、複合材料用の基材として、ドレープ性が良好で、深絞り成型時の曲面沿い性に非常に優れるがために、しわ発生が無い等の効果があり、さらには、低目付で、表面が滑らかで、薄いため、数枚のシートを重ねて用いるハイブリッド材のシートとして用いるのに好都合であるという効果を奏する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a carbon fiber fabric and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a carbon fiber woven fabric having a high quality, light, smooth fabric surface, soft bending characteristics, and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Carbon fiber, which has a large specific elastic modulus and high specific strength, is widely used as a structural material for aerospace applications from leisure goods.
[0003]
When carbon fiber is used as such a structural material, it is generally used in a molded body based on a woven fabric.
[0004]
However, the conventional carbon fiber woven fabric is mainly used for reinforcement, and in order to obtain the rigidity required for the molded body, the fabric weight of the woven fabric usually used is 100 g / m ² or more, and the thickness of the yarn for the woven fabric. Is 600 denier or more, and more than 1800 denier for large structure reinforcing fabrics, and the weaving density of the yarn for the fabric is 1 / cm to 3 / cm, even for a relatively high density fabric, 5 / cm. The following were the majority.
[0005]
Such carbon fiber fabrics, except for properties related to specific elastic modulus and specific strength, are used for clothing that can be seen on a daily basis due to the use of thick yarn, coarse weave density, heavy, hard, rough fabric surfaces, etc. When compared with textiles, the textile standard is the area of sandbags or similar products such as brown rice bags.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
If the carbon fiber fabric of the present invention is compared with a sandbag bag or brown rice bag woven with a polyethylene slit yarn or a coarse density using thick hemp yarn, the carbon fiber fabric of the present invention has a thin seajima cotton thread. It can be compared to a high-class handkerchief used as a dense light fabric.
[0007]
In view of the above-described points, the object of the present invention is a composite material base material that has good drapability, has excellent curved surface alignment during deep drawing, and is a thin and lightweight hybrid material sheet. It is an object of the present invention to provide a high-quality carbon fiber fabric that is convenient for use as a high-quality carbon fiber fabric.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have made extensive studies on the woven yarn composed of carbon fiber and the woven fabric, and as a result, the woven yarn is densely structured, light and excellent in surface quality, An unprecedented carbon fiber fabric with draping properties was found.
[0009]
That is, the present invention
(1) Fiber length is from the carbon fiber staples 500 mm, the yarn thread cross-sectional configuration the number of fibers of the carbon fiber staples configuration is twenty 500 present, Ru fabrics der made using the warp and / or weft together with the warp, or closeness of weft Ri der ten / cm or more, and the fabric basis weight, a carbon fiber fabric, characterized in 10g / m ^² ~100g / m ² der Rukoto.
[0010]
(2) In the staple diagram, at least a very short fiber having a minimum fiber length of 1 mm or less and a short fiber having a maximum fiber length of 30 to 500 mm, and a short fiber length from the minimum fiber length to the maximum fiber length. 2. The carbon fiber woven fabric as set forth in 1 above, wherein the carbon fiber woven fabric has a distribution that changes substantially continuously.
[0011]
(3) The carbon fiber woven fabric according to 1 or 2 above, wherein the carbon fiber staple is a PAN-based carbon fiber having a single yarn diameter of 4 μm to 20 μm.
[0013]
(4) the warp and / or weft is carbon fiber fabric according to any one of 1 to 3, characterized in that it is substantially free of twisting.
[0014]
(5) woven tissue, a carbon fiber fabric according to any one of 1-4, characterized in that plain weave is woven twill or satin.
[0015]
( 6 ) A carbon fiber staple bundle having a fiber length of 500 mm or less is formed by checking the multifilament yarn of carbon fiber, and the number of fibers constituting the cross section of the carbon fiber staple bundle is 20 to 500. Further, the carbon fiber staple bundle is covered with a covering yarn to obtain a fabric yarn, and then the fabric yarn is used as a warp yarn and / or a weft yarn, and the weave density of the warp yarn and / or the weft yarn is 10 / cm. woven in the above, the fabric basis weight is a method of producing a carbon fiber woven fabric, characterized in that the fabric is ^{^{10g / m 2 ~100g / m 2}} .
[0016]
(7) After weaving is a process for producing a carbon fiber fabric according to the 6, characterized in that the removal of covering yarn.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[0018]
The carbon fiber used in the present invention is advantageously one having polyacrylonitrile fiber as its precursor. Further, the carbon fiber staple has a single yarn diameter of 4 μm to 20 μm because it is easy to handle when forming yarns and fabrics, and more preferably 5 μm to 10 μm. In addition, when the fabric yarn of the present invention is used for both warp yarn, weft yarn, warp yarn, and weft yarn, and used in combination with other yarns, the fiber to be used is not only cellulose-based and pitch-based carbon fiber, but also glass fiber. Inorganic fibers such as metal fibers, natural fibers, synthetic fibers, and any other fibers can be used.
[0019]
The yarn constituting the carbon fiber woven fabric of the present invention is made of carbon fiber staples having a fiber length of 500 mm or less. Preferably, the carbon fiber staple has an extremely short fiber having a fiber length of 1 mm or less and a fiber length of 30 to 500 mm. A carbon fiber staple comprising at least ultra-long fibers, which can be produced, for example, as follows.
[0020]
It can be obtained by checking a multifilament yarn of carbon fiber with a checker having two or more normal nip rollers. In this case, the nip force of each roller is not less than the cutting strength of the carbon fiber to be checked, and the draft ratio of the two or more nip rollers must be not less than the cutting elongation of the carbon fiber to be checked. Needless to say, it doesn't happen. Further, by appropriately setting the interval between the nip points and the draft draft ratio of two or more sets of nip rollers, the longest cut fiber length can be made 500 mm or less.
[0021]
The aggregate of cut carbon fibers obtained by the checker includes powders whose shortest fiber length cannot be measured, but in each process until the woven fabric of the present invention is obtained, it is extremely short of 1 mm or less. Some of the cut carbon fibers of fiber length fall off. If the longest cut fiber length is 500 mm or more, uniform thinning becomes difficult in the next step of drafting and thinning the aggregate of cut carbon fibers.
[0022]
Next, it is preferable to use a covering spinning machine having both a normal draft portion and a covering portion in order to obtain the yarn for the carbon fiber fabric of the present invention. The bundle of carbon fiber staples having a fiber length of 500 mm or less is drafted so that the number of fibers constituting the yarn cross section becomes 20 to 500, and then taken up while covering with a covering yarn, and wound around a predetermined bobbin. Can be used as a yarn for textiles.
[0023]
When the number of fibers constituting the yarn cross-section is less than 20, not only is it difficult to obtain strength sufficient to be used as a yarn for textiles, but if the covering density in the covering spinning machine is not increased, the yarn is taken up and wound as a continuous yarn. Further, it is not preferable because defects such as poor spinning due to frequent yarn breakage, uneven yarn thickness, and deterioration of the quality of the fabric are likely to occur.
[0024]
Further, in the relative comparison of the fineness of the carbon fiber and the covering yarn, if the fineness of the carbon fiber constituting the yarn is smaller than the covering yarn, the covering yarn becomes larger in the covering yarn than in the carbon fiber bundle during the covering action. Since the fiber bundle becomes a thread wound around the covering yarn and becomes difficult to handle in the next textile process, the covering yarn has a fineness relatively smaller than that of the carbon fiber constituting the yarn. Is preferred.
[0025]
The material of the covering yarn is not particularly limited, but is preferably an elution type fiber with water or a solvent, or a fiber having a melting point or a combustion temperature lower than that of carbon fiber. This is because depending on the use of the carbon fiber fabric of the present invention, the covering yarn may be removed and used. As a method for removing the covering yarn, it is preferable to use a general and simple method such as elution or burning. In order to obtain the carbon fiber fabric of the present invention, a description will be given of a fabric configuration in which the fabric yarn is used as either a warp yarn or a weft yarn, or both a warp yarn and a weft yarn.
[0026]
When using the above-mentioned fabric yarn for warp or weft, the other weft or warp to be combined uses inorganic fibers such as glass fibers and metal fibers, or natural fibers, synthetic fibers, or any other fibers. However, in order not to impair the object of the present invention, an apparent thread thickness is thinner than that of the woven fabric of the carbon fiber fabric of the present invention. preferable.
[0027]
Closeness of the textile warp or weft of the carbon fiber woven fabric of the present invention is ten / cm or more. Further, the fabric weight per unit area of the carbon fiber woven fabric of the present invention Ri 10g / m ^² ~100g / m ² der, good Mashiku is ^{^{20g / m 2 ~100g / m 2}} , the fineness and the fabric density of the textile yarn This can be achieved by appropriate combination.
[0028]
In the case where the carbon fiber staple has a single yarn diameter of 4 μm to 20 μm and a yarn cross-section constituting fiber number of 20 to 500, for example, when the single yarn diameter is 5 μm and the yarn cross-section constituting fiber number is 50, warp yarn And the fabric basis weight can be 10 g / m ² by setting the fabric density of the weft yarn to about 30 yarns / cm or more. In addition, a woven fabric having a fabric basis weight of less than 10 g / m ² is a thin and light woven fabric, but it is not preferable because it is easily transparent and difficult to handle. A woven fabric having a fabric basis weight of about 100 g / m ² or more is not preferable because it is difficult in terms of thickness, weight, and softness. That is, the fabric weight of the carbon fiber fabric of the present invention can be achieved by appropriately combining the fineness of the fabric yarn and the fabric density.
[0029]
Further, since the carbon fiber woven fabric of the present invention is composed of carbon fiber staples having substantially no twist, the carbon fiber bundles are spread into single fibers by removing the covering yarn after weaving. Even though it is a thin and light woven fabric, it is difficult to see through, the surface irregularities are small and smooth, and the sense of quality as a woven fabric is further improved.
[0030]
Furthermore, the carbon fiber fabric of the present invention can be obtained in a plain weave, twill or satin weave. In the case of double or triple multi-weaving, towel weaving, pile weaving or the like, which is a special weaving structure, it is difficult to obtain the above-mentioned weaving characteristics.
[0031]
Conventional carbon fiber fabrics are usually mainly used for reinforcement, but the carbon fiber fabric of the present invention is not only used for reinforcement, but also exhibits a high-grade fabric surface. In accordance with the above, it is possible to utilize the fabric surface positively on the surface of the molded body. In this case, the beauty of twill weave and satin weave can be used together.
[0032]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0033]
[Example 1]
A carbon fiber multifilament yarn which is a bundle of 12,000 filament yarns having a diameter of about 7 microns is put on a checker, and the number of single fibers in a cross section made of fibers having a fiber length of 500 mm or less and a length distribution is 8000. A bundle of carbon fiber staples was made. The draft draft ratio at this time is 1.5 times.
[0034]
Next, the bundle of carbon fiber staples was drafted through a covering spinning machine to obtain a yarn for woven fabric having 250 yarn cross-sectional constituent carbon fibers. At this time, the draft magnification was 32 times, the yarn speed was 20 m / min, the rotating speed of the covering yarn was 10,000 RPM, the covering number was 500 times / m, and the covering yarn was a 50 denier yarn of water-soluble polyvinyl alcohol fiber.
[0035]
The above-mentioned fabric yarn was used for both warp and weft, and was passed through a normal filament yarn shuttle loom and woven in a plain weave structure with a weave density of 10 yarns / cm for both yarns.
[0036]
Next, this woven fabric was immersed in hot water at 90 ° C. to elute the covering yarn of water-soluble polyvinyl alcohol fiber, and then dried. The obtained woven fabric made of only carbon fiber staples was a woven fabric having a basis weight of 60 g / m ² and having a fine woven surface and being smooth and light, hardly see-through, soft and draping, and having a high-class feeling.
[Example 2]
A carbon fiber multifilament yarn that is a bundle of 6000 filament yarns having a diameter of about 7 microns is put on a checker, and the number of single fibers in a cross section made of fibers having a fiber length of 500 mm or less and a length distribution is 4000. A bundle of carbon fiber staples was made. The draft draft ratio at this time is 1.5 times.
[0037]
Next, this bundle of carbon fiber staples was passed through a covering spinning machine to obtain a yarn for woven fabric having 100 carbon fiber sections. At this time, the draft magnification was 40 times, the yarn speed was 12.5 m / min, the rotating speed of the covering yarn was 10,000 RPM, the covering number was 800 times / m, and the covering yarn was a 50 denier yarn of water-soluble polyvinyl alcohol fiber. It was.
[0038]
The woven yarn was woven, eluted from the covering yarn and dried in the same manner as in Example 1.
[0039]
The resulting woven fabric consisting only of carbon fiber staples is a woven fabric having a basis weight of 24 g / m ² , a dense woven surface, small unevenness, smooth, light, hard to see through, very soft, draping, and high quality. there were.
[0040]
[Example 3]
The fabric yarn obtained by the same method as in Example 2 is used for warp and weft, and is applied to a normal filament yarn shuttle loom. did.
[0041]
Subsequently, the covering yarn was eluted and dried in the same manner as in Example 1.
[0042]
The resulting woven fabric consisting only of carbon fiber staples has a basis weight of 48 g / m ² , and since the fiber restraint at the tissue point of the vertical is small, it is very transparent, light, dense, and soft because the single fibers are scattered well. The fabric was draped and the surface quality of the fabric was smooth with small unevenness, and it had both aesthetics and luxury.
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, compared to a conventional carbon fiber fabric woven with a thick yarn and a coarse density, the surface of the fabric is dense by making it a fine light fabric with a thin yarn made of carbon fiber staples having substantially no twist. Although it is smooth, it is hard to see through, and it can be a very soft and drapeable carbon fiber woven fabric exhibiting a high-class feeling.
[0044]
In addition, as a base material for composite materials, it has good drapeability and is extremely excellent in curved surface alignment at the time of deep drawing, so there is an effect such as no generation of wrinkles. Since it is smooth and thin, there is an effect that it is convenient to use as a hybrid material sheet in which several sheets are stacked.

Claims

Fiber length consists of the following carbon fiber staples 500 mm, the yarn thread cross-sectional configuration the number of fibers of the carbon fiber staples configuration is twenty 500 present, the warp and / or fabric der Rutotomoni made using a weft, warp or closeness of weft Ri der ten / cm or more, and the fabric basis ^{weight, 10g / m 2 ~100g / m} 2 der carbon fiber fabric, characterized in Rukoto.

In the staple diagram, the staple fiber includes at least a very short fiber having a minimum fiber length of 1 mm or less and a short fiber having a maximum fiber length of 30 to 500 mm, and the short fiber length from the minimum fiber length to the maximum fiber length is substantially 2. The carbon fiber fabric according to claim 1, wherein the carbon fiber fabric has a continuously changing distribution.

The carbon fiber fabric according to claim 1 or 2, wherein the carbon fiber staple is a PAN-based carbon fiber having a single yarn diameter of 4 to 20 µm.

The carbon fiber fabric according to any one of claims 1 to 3 , wherein the warp yarn and / or the weft yarn are substantially free of twist.

The carbon fiber woven fabric according to any one of claims 1 to 4 , wherein the woven fabric is a plain weave, a twill weave, or a satin weave.

After checking the multifilament yarn of carbon fiber to make a carbon fiber staple bundle having a fiber length of 500 mm or less, and further making the number of cross-sectional constituent fibers of the carbon fiber staple bundle 20 to 500, The carbon fiber staple bundle is covered with a covering yarn to form a fabric yarn, and then the fabric yarn is used as a warp yarn and / or a weft yarn, and the weft density of the warp yarn and / or the weft yarn is set to 10 yarns / cm or more. weaving, and fabric basis weight, method of producing a carbon fiber woven fabric, characterized in that the fabric is ^{^{10g / m 2 ~100g / m 2}} .

The method for producing a carbon fiber fabric according to claim 6 , wherein the covering yarn is removed after weaving.