[发明专利]团簇状纤维热塑性复合片材

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合片材，特别是涉及一种团簇状纤维热塑性复合片材。

背景技术

目前国内外无论是干法工艺还是湿法工艺制备的纤维热塑性复合片材，如麻纤维复合板材、PP玻纤复合板材等，由于其工艺的特点，使得片材的基体中纤维取向较强，影响板材的力学指标及性能。干法工艺采用非纺织工艺的梳理、铺网、针刺工艺，它是将增强纤维与热熔纤维经混合后，通过开松、梳理、铺网、针刺等制备成针刺毡，针刺基毡经烘焙、复合、定型制备成纤维热塑性复合片材，片材基体由多层单纤网铺设组成，纤维方向性较强，针刺固网对纤维的损伤较大，使得复合板材的纵横向强度比值均大于1∶1.5，梳理针刺纤维基毡均匀性较差，造成片材不匀率均在4％～7％；湿法工艺的片材基体制备是通过改进了的造纸工艺制造，它用泡沫代替传统淤浆中的水，通常淤浆起着携带纤维及将矿物填料形成纤维基毡，纤维基毡经排湿、烘焙、复合、定型制备成复合板材，片材基体同样由多层单纤网叠加组成，纤维受液态流动的影响方向性较强，导致湿法工艺复合板材纤维的纵横向强度比值均大于1∶2.2。

由于上述热塑性复合片材工艺特点，片材中纤网由多层单纤网铺设和叠加组成，纤维不具各向同性，使得片材纵横向强度比值差异较大、片材抗剪切力较差，目前对高拉伸饰件仍然是靠增加材料单位面积克重来实现，轻质的减料效果不显著。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗剪性能提高，各个方向的抗拉和抗弯力学性能强，膨化率高，密度低，质量强度高的团簇状纤维热塑性复合片材。

为了解决上述技术问题，本发明提供的团簇状纤维热塑性复合片材，包括片材上表面层、中间纤维与混合粉末基体层和片材下表面层，所述的中间纤维与混合粉末基体层是采用如下步骤生产方法的：定长的纤维丝在输送气流的作用下经由输送管道进入到气动分散混合室的喷射口，受到输送气流、上升分散气流、以及多组侧向搅拌分切气流的相互剪切作用后，使进入到气动分散混合室的纤维丝得到充分分散形成团簇状纤维和纤维单丝；同时，团簇状纤维和纤维单丝与喷入的混合粉末达到均匀混合和粘附；团簇状纤维和纤维单丝受上升气流和侧向搅拌分切气流形成流场的作用，连续不断地通过输送管道输送至混合沉降室，粘附有混合粉末的团簇状纤维和纤维单丝及混合粉末在重力和流场的作用下飘落于成网沉降斗，成网沉降斗将粘附有混合粉末的团簇状纤维和纤维单丝及混合粉末均匀的沉降在成网运输带上，连续不断沉降的粘附有混合粉末的团簇状纤维和纤维单丝和混合粉末形成了多层叠加的杂乱无序的三维团簇状纤维胚毡，即一定宽度、厚度、均匀的团簇状纤维与混合粉末基体层。

所述的混合粉末是聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、碳酸钙、滑石粉、高岭土或阻燃剂填料。

所述的无捻纤维粗纱是碳纤维、玻璃纤维、麻纤维或木纤维。

所述的纤维长度为10mm～150mm。

所述的中间纤维与混合粉末基体层中，团簇状纤维与混合粉末的质量比例为50～65∶50～35。

采用上述技术方案的团簇状纤维热塑性复合片材，片材纤维分散、成网是采用气动搅拌分散、混合、沉降成网工艺装置完成，它将连续纤维经松解、分散、剪切定长，剪切后的纤维在输送气流的作用下进入气动分散混合室，进入到气动分散混合室的纤维受上升气流和流场作用逐步进入分散搅拌区域，随流场通过分散搅拌区域的纤维束，同时受多组顺时针方向和逆针方向分切旋转气流的分切作用，使得纤维束在分散搅拌区域得到逐步分散成弯曲的单纤维和卷曲的团簇状纤维，纤维束搅拌分散的同时在静电的作用下粘附部分混合粉末，分散粘附后的团簇状纤维在流场的作用下，被连续输送至混合成网室，进入到混合成网室的粘附的团簇状纤维及混合粉末，由于受流场和白重作用进入静电粉末雾化区域，混合粉末在喷粉气流和静电的作用下形成静电粉末雾化区域，使通过该区域的团簇状纤维表面进一步均匀粘附混合粉末，均匀混合粘附后的团簇状纤维与混合粉末随气流及白重沉降于成网帘，连续不断沉降的纤维和聚丙烯粉末形成了杂乱的无序团簇状纤网，多层连续团簇状纤网的叠加形成了杂乱无序的三维团簇状纤维与混合粉末基体层，杂乱无序的三维团簇状中间纤维与混合粉末基体层经烘烤、定型后制备成团簇状纤维热塑性复合片材。