高強超厚型連續纖維熱塑性浸漬材料設備的制造方法
【專利摘要】高強超厚型連續纖維熱塑性浸漬材料的設備，依次由放紗機構（1）、烤箱（3）、張緊機構（4）、擠出機構（5）、預涂覆機構（6）、浸漬熱復機構（9）、冷卻定型機構（10）、分切收卷機構（12）串聯而成，預熱機構（7）和上層放卷機構（8）并聯于預涂覆機構（6）和浸漬熱復機構（9）之間，其特征在于：預熱機構（7）、上層放卷機構（8）并聯于預涂覆機構（6）和浸漬熱復機構（9）之間，冷卻定型機構（10）采用保壓式鋼帶冷卻，冷卻定型機構（10）的冷卻系統上下獨立。本實用新型：可生產0.6~1.2mm厚度纖維復合帶，解決了保證纖維復合帶物理性能的前提下，實現帶材超厚化。
【專利說明】
高強超厚型連續纖維熱塑性浸潰材料設備
技術領域
[0001]本實用新型涉及熱塑型連續纖維浸漬材料領域，具體涉及一種高強超厚型連續纖維增強熱塑性復合材料的設備。
【背景技術】
[0002]連續纖維增強熱塑性復合材料比傳統短、長纖維材料具有優異的物理機械性能和更多的加工成型方式。同時較熱固性材料更為環保，廣泛應用于軍民運輸、航空、石油化工、體育器具、建筑材料等領域。實現了以塑代鋼，使得產品實現了輕型高強化，減少原材料生產時消耗的能源，而且可以減少熱固性復合材料不能回收利用對環境造成的壓力。尤其是近幾年，得到了蓬勃的發展，相應的制備技術也取得了巨大的突破。
[0003]中國專利CN104669647A公開了一種連續纖維增強熱塑性復合材料的制備工藝和設備，它采用傳統雙擠出流延工藝，采取在線復合的工藝制備增厚帶材。缺點在于上下兩層的含量無法控制，造成預浸帶層間強度不穩定。而且由于設計過程中采用的雙擠出系統，造成設備投入大和空間布置的浪費。因此，上述問題需在高強超厚型連續玻纖增強熱塑性浸漬材料設計和加工過程中加以解決。
【實用新型內容】
[0004]針對上述存在的問題，本實用新型提供了增強超厚型連纖維增強型熱塑性浸漬材料的設備，是采用放卷、預熱機構與放紗、張緊、烘烤、預涂覆、浸漬、冷卻機構的并聯使用，在不影響設備生產常規厚度產品的前提下實現了高強超厚型連續纖維熱塑性浸漬材料的生產。
[0005]本實用新型的技術解決方案是:高強超厚型連續纖維熱塑性浸漬材料的設備，依次由放紗機構、烤箱、張緊機構、擠出機構、預涂覆機構、浸漬熱復機構、冷卻定型機構、分切收卷機構串聯而成，所述的浸漬熱復機構由2?4組圓形輥組成，其特征在于:預熱機構、上層放卷機構并聯于預涂覆機構和浸漬熱復機構之間，冷卻定型機構采用保壓式鋼帶冷卻，冷卻定型機構的冷卻系統上下獨立。
[0006]所述的預熱機構采用局部半封閉熱輻射方式對進入浸漬熱復機構的第一層連續纖維結合面進行預熱，其預熱溫度為180-40(TC。
[0007]所述的放紗機構與烤箱之間設有多組阻尼輥。
[0008]所述的分切收卷機構設有若干個獨立的分切單元。
[0009]本實用新型的有益效果:實現了同含量、寬度，不同厚度的連續纖維熱塑性浸漬材料的隨意搭配。可生產0.6?1.2mm厚度纖維復合帶，解決了在保證纖維復合帶物理性能的前提下，實現帶材超厚化。不僅提高了帶材生產時設備的利用率，也減少了下游生產中帶材使用層數，簡化了生產工序，提高了生產效率。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的工藝示意圖。
[0011]圖中:1-放紗機構、2-阻尼輥、3-烤箱、4-張緊機構、5-擠出機構、6-預涂覆機構、7_預熱機構、8-上層放卷機構、9-浸漬熱復機構、10-冷卻機構、11-牽引機、12-分切收卷機構。
【具體實施方式】
[0012]實施例1:
[0013]制備0.1?0.6mm厚度的纖維復合帶:由圖1知，高強超厚型連續纖維熱塑性浸漬材料的設備，依次由放紗機構1、阻尼輥2、烤箱3、張緊機構4、擠出機構5、預涂覆機構6、預熱機構7、上層放卷機構8、浸漬熱復機構9、冷卻定型機構10、牽引機11、分切收卷機構12組成，預熱機構7、上層放卷機構8并聯于預涂覆機構6和浸漬熱復機構9之間。0.1?0.6mm連續纖維經放紗機構1、阻尼輥2、烤箱3、張緊機構4均勻展開后與擠出機構5擠出塑料后熔體匯合，再經預涂覆機構6、浸漬熱復機構9實現熔體均勻包裹在纖維上。最后經冷卻機構10、牽引機11、分切收卷機構12形成0.1?0.6mm厚度的纖維復合帶。
[0014]所述的浸漬熱復機構9由2?4組圓形輥組成，輥表面溫度為180-350°C，可以根據不同材料進行調節，使塑料熔體與玻纖充分浸漬。冷卻定型機構10采用保壓式鋼帶冷卻，冷卻定型機構10的冷卻溫度上下獨立，使得超厚纖維復合帶冷卻后有較高的平整度。所述的預熱機構7采用局部半封閉熱輻射方式對進入浸漬熱復機構9的上層連續纖維帶的結合面進行預熱，其預熱溫度為180-400°C。
[0015]所述的放紗機構I與烤箱3之間設有多組阻尼輥2，使得放卷后經過一系列阻尼輥，連續纖維從放紗機構I的紗架放卷后經過一系列阻尼輥2，纖維張力逐步提升，達到纖維展開和損傷之間的平衡，增強復合材料中纖維骨架的力學性能。所述的放卷機構I上的上層可以設置恒張力，使兩層連續纖維壓合后，上層材料中纖維始終處于張緊狀態。所述的分切收卷機構12有若干個獨立的分切單元。放紗機構1、預熱機構7獨立于其他機構，方便拆卸、安裝，不影響制備正常厚度產品，有效的提高了設備通用性和利用率。
[0016]本實用新型只使用一組放紗、烘烤、張緊、擠出、涂覆、浸漬的機構。浸漬熱復機構上下溫度可以單獨控制。冷卻機構1的上、下溫度可以單獨控制。
[0017]實施例2:
[0018]制備0.5?1.2mm厚度的纖維復合帶:本實施例中，也可以制作高強超厚型連續纖維增強熱塑性復合材料，在上層放卷機構8將0.1?0.6mm纖維復合帶經預熱機構7預熱后，導入浸漬熱復機構9熱壓成為一體，得到0.5?1.2mm厚的纖維復合帶，放卷時恒張力系統將上層纖維復合帶拉緊，避免了纖維松弛后帶來的性能損失。預熱機構7預熱溫度可以根據第一層纖維復合帶厚度進行任意調節，充分提供熱壓層間熱量。冷卻機構10采用保壓式鋼帶冷卻，冷卻溫度上下獨立，使得超厚纖維復合帶冷卻后有較高的平整度。
【主權項】
1.高強超厚型連續纖維熱塑性浸漬材料的設備，依次由放紗機構(I)、烤箱(3)、張緊機構(4 )、擠出機構(5 )、預涂覆機構(6 )、浸漬熱復機構(9 )、冷卻定型機構(10)、分切收卷機構(12)串聯而成，預熱機構(7)和上層放卷機構(8)并聯于預涂覆機構(6)和浸漬熱復機構(9)之間，所述的浸漬熱復機構(9)由2?4組圓形輥組成，其特征在于:預熱機構(7)、上層放卷機構(8)并聯于預涂覆機構(6)和浸漬熱復機構(9)之間，冷卻定型機構(10)采用保壓式鋼帶冷卻，冷卻定型機構(10)的冷卻系統上下獨立。2.根據權利要求1所述的高強超厚型連續纖維熱塑性浸漬材料的設備，其特征在于:所述的預熱機構(7)采用局部半封閉熱輻射方式對進入浸漬熱復機構的第一層連續纖維結合面進行預熱，其預熱溫度為180-400°C。3.根據權利要求1所述的高強超厚型連續纖維熱塑性浸漬材料的設備，其特征在于:所述的放紗機構(I)與烤箱(3)之間設有多組阻尼輥(2)。4.根據權利要求1所述的高強超厚型連續纖維熱塑性浸漬材料的設備，其特征在于:所述的分切收卷機構(12)設有若干個獨立的分切單元。
【文檔編號】B32B37/06GK205467798SQ201620277174
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月6日
【發明人】朱華平, 沈國兵, 沃曉劍
【申請人】江蘇奇科技有限公司, 江蘇奇一科技有限公司