[发明专利]一种纤维增强复合芯棒的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光缆加强芯领域，具体涉及一种纤维增强复合芯棒的制备方法。

背景技术

目前市场中广泛应用纤维增强非金属加强杆有玄武岩纤维增强塑料杆及芳纶纤维增强塑料杆，玄武岩纤维增强塑料杆(BFRP)由于是无机纤维增强复合材料，存在最小弯曲半径大，易折断和与光缆护套料结合差等问题，限制其在全介质光缆与入户光缆中的应用；芳纶纤维增强塑料杆(KFRP)虽然具有相对较低的弯曲半径，但其应用中材质表现性脆、而且进口价格较高、而且芳纶纤维的国产化低生产普及率低，还存在与光缆护套材料结合差等问题。现有技术中的生产工艺主要为纤维纱浸渍热固性树脂后经模具固化拉挤成型，此拉挤成型的主要缺点为拉挤成型速度慢一般每分钟2-3m且成型后产品性能不一致容易出现固化不良现象，目前拉挤用热固性树脂主要采用乙烯基环氧，由于乙烯基环氧采用苯乙烯作为溶剂而苯乙烯挥发性比较大为可疑致癌物，对人体的眼睛和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用高浓度时会引起人体急性中毒，对环境有严重危害，对水体、土壤和大气可造成污染。而且FRP芯材为热固性树脂基材料，不可回收、柔韧性差。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够解决传统热固性树脂基加强芯材料难以降解、废品难以回收、生产过程产生有毒废气的纤维增强塑料杆的制备方法。

为实现上述技术目的，使用以下技术方案:

一种纤维增强复合芯棒的制备方法，包括以下步骤：

①将10-50股1000tex热塑性树脂纤维与玻璃纤维集束后的复合纤维通过导束管牵引至烘箱上端。

②将烘箱预热至160℃-300℃。

③将复合纤维以0.1-20m/min的速度进入烘箱。

④将热塑性树脂纤维熔融并浸润玻璃纤维后以0.1-20m/min的速度进入挤出成型模具，复合纤维在自身重力与牵引力的作用下沿挤出成型模具拉挤成芯棒材料。

⑤将拉挤出的芯棒材料引导进入冷却水槽中进行冷却。

⑥将冷却后的芯棒材料通过牵引装置牵入测量装置进行合格检查。

⑦将检查合格的芯棒材料收卷、并按规格切割后包装。

所述热塑性树脂纤维为PA(聚酰胺树脂)、ABS(ABS树脂)、PP(聚丙烯树脂)、PET(涤纶树脂)、PPS(聚苯硫醚树脂)其中至少一种混合而成，玻璃纤维重量比为60％-70％。

所述烘箱底部设置有漏斗件，漏斗件的漏斗形通道分别与挤出成型模具一一对应。使得热塑性树脂纤维浸润玻璃纤维时更加均匀、完善。

所述漏斗件设置有至少二个漏斗形通道。使得设备可以同时对多组复合纤维进行加工成型。

所述烘箱为直径300-500mm、高度为500-2000mm的圆柱状。

所述挤出成型模具为直径1-20mm与重力方向重合的圆形通道模具，并镶嵌于烘箱底端。

所述测量装置为滚轴式计量器，加红外线扫描计量装置，以及红外(激光)直径复测装置。

所述牵引装置为多防滑胶辊气缸挤压牵引装置，导束管为不锈钢管或塑料管。

所述烘箱内的加热组件设置有分段自动温控组件。使得烘箱内可以有效预防熔融的热塑性树脂纤维滴落。

所述烘箱侧壁设置有半弧形侧门。使得烘箱能够在侧面打开，便于穿纱布线，打扫卫生，以及更换烘箱加热配件等。

本发明的有益效果在于：本发明采用复合纤维作为原材料，不需要添加树脂，降低成本且生产过程中不会像传统热固性树脂固化过程中产生有毒废气。工艺上采用的是立塔式垂直烘箱和成型模具的成型工艺，与传统热固性芯棒的水平成型相比，减少树脂的滴落，节省原材料，且能使得车间保持干净清洁，保障员工健康。制得的芯材，强度高，韧性好，耐腐蚀，重量轻，线膨胀系数小，使用寿命长且废品可降解，回收利用，实现环保。

附图说明

图1为本发明使用装置结构示意图。

附图中：1-纤维架，2-操作平台，3-冷却水槽，4-复合纤维，5-导束管，6-烘箱，7-挤出成型模具，8-牵引装置，9-芯棒材料，10-测量装置。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，一种纤维增强复合芯棒的制备方法，包括以下步骤：

①将10股1000tex热塑性树脂纤维与玻璃纤维集束后的复合纤维4通过导束管5牵引至烘箱6上端。

②将烘箱6预热至160℃。

③将复合纤维4以0.1m/min的速度进入烘箱6。