[发明专利]熔融浸渍模头系统

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料改性生产设备，具体是一种玻纤浸渍处理用的熔融浸渍模头系统。

背景技术

长玻纤增强热塑性塑料是一种轻质高强的新材料，目前已被广泛应用于汽车、白色家电等行业中。长玻纤增强聚丙烯的生产关键在于玻纤和聚丙烯之间的界面结合，要求玻纤在熔融的聚丙烯中能够做到有效的开束、浸渍以达到良好的界面结合效果。

现有生产工艺中，聚丙烯通过双螺杆挤出机熔融、剪切后成为液态，通过挤出机出口处的连接法兰进入流道，在流道中向浸渍模腔流动，最后在浸渍模腔中与玻纤接触、包覆。但是目前的工艺方案存在聚丙烯熔体在流道中流动不均匀，在浸渍模腔中填充不充分等问题。聚丙烯在熔融状态下，粘度大于100厘泊，这样的粘度下，其在浸渍模腔中的分布是不均一的。聚丙烯熔体从双螺杆挤出机被输送到流道时，是从较小的空间向较大的空间扩散，因此熔体压力下降较多，流速也会下降，往往在流道中，远离双螺杆挤出机出料口的位置，获得的压力最低，熔体充满的时间也最长，而流道并非一个封闭的空间，流道的出口与浸渍模腔相通，熔体在流道中流动、填充的时候，也在向浸渍模腔流动，因此压力分布不均匀且流道中会存在熔体不能达到的死角。当流道中熔体填充不充分时，相对应的浸渍模腔内的熔体填充也不充分，由此导致在浸渍模腔中的玻纤不能充分的和熔体融合，起不到良好的界面结合效果。并且，当玻纤在熔体较少的位置与熔体结合时，产生的料条玻纤含量是偏高的，拉条时会发现该处的料条直径明显小于熔体填充量充分、压力大的位置，产生产品质量不稳定的问题。

并且现有的浸渍模腔若要让玻纤达到充分的开束、浸渍的效果，需要较长的时间，存在生产效率低下、缺乏商业价值等问题。现有技术有一些浸渍模腔，以导丝辊的方式，对玻纤进行开束，开束(指玻纤从较宽的、紧密排列的状态，变为松散的状态，也称作开纤)后的玻纤在熔融的聚丙烯中进行浸渍，这些浸渍模腔存在一些问题。

1、玻纤在进入和离开浸渍模腔的浸渍池时水平高度相同，为了保证玻纤和聚丙烯的充分接触，浸渍池中熔融聚丙烯的液位高度必然高于玻纤进入浸渍池的高度，正常拉条时，玻纤被导辊开束，同时被聚丙烯浸渍，形成复合料条后离开浸渍池，但是一旦发生玻纤断裂，或给料过多，则浸渍池中的液体压力增加，由于玻纤的出口尺寸小于进口尺寸，因此浸渍池中的物料会反向涌出玻纤的进口位置，影响生产；

2、现有技术的浸渍模腔，依靠导辊开束及熔体回流对玻纤进行浸渍，所需熔体的体积很大，而聚丙烯被加热成熔体时，其在浸渍模腔中各部位的温度有高有低，在高温区域如模腔的四个角落，顶部和底部容易产生积碳，积碳将导致玻纤产品性能下降；

3、现有技术的导辊安装在浸渍模腔内，很难清理残留物料，拆卸及组装效率低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种熔融浸渍模头系统。

技术方案：一种熔融浸渍模头系统，包括熔体导流装置及设于其下方的玻纤浸渍装置，所述熔体导流装置包括内部设有熔体流道的外壳，所述熔体流道包括主流道、与主流道连通的分流道及设于分流道底部的多个下料口；所述玻纤浸渍装置设于下料口下方，其包括长方形壳体及设于壳体内的框架，所述壳体内部为浸渍池，壳体上设有相对的两个与浸渍池连通的模腔口，框架设于浸渍池内；所述框架的一边设有前挡板，前挡板上均匀设有多个玻纤入口，框架插入浸渍池后，前挡板将其中一个模腔口封堵；所述框架上与前挡板相对的边上设有多个玻纤出口，所述玻纤出口与玻纤入口数量一致；所述玻纤入口倾斜设置在前挡板上，玻纤入口的中心轴线与水平面之间的夹角为0～60°；所述框架内依次设有张力轴及多个相互平行的导向辊；所述壳体上另一个模腔口处设有后挡板，所述后挡板上设有与各个玻纤出口对应的铜嘴，所述铜嘴内部设有通道；所述壳体上方还设有熔体入口，所述熔体导流装置的下料口设于熔体入口上方。

进一步地，所述主流道为设于外壳内的圆柱形通孔，所述分流道为V型流道，分流道的V型开口与主流道下方连通，多个下料口依次设于分流道底部；所述主流道内部穿有流道内芯，所述流道内芯为圆柱形，流道内芯的一端设有圆锥形头部，其顶角角度为45～90°，另一端设有与外壳连接的内芯法兰，所述主流道一端设有进料口法兰，流道内芯的内芯法兰与外壳连接后，锥形头部面对进料口法兰的位置；流道内芯的外径为主流道内径的0.3～0.7倍。