[发明专利]一种制备短切纤维连续取向毡的方法及装置

权利要求书

1.一种制备短切纤维连续取向毡的方法，其特征在于包括以下工序：

分散工序：首先将分散剂加入水中于分散装置中搅拌分散至粘度为0.5-20Pa.s，粘度测试方法为用美国博勒飞DV-旋转粘度仪，21号转子，扭矩75-80％，测试温度30℃；分散时间为10-30min，然后加入短切纤维继续搅拌分散5-20min形成短切纤维单丝状悬浮液，短切纤维长度为1-15mm，并将分散装置中分散好的短切纤维悬浮液导入储料装置中，分散工作在制备短切纤维连续取向毡的过程中持续进行，以补充储料装置中纤维悬浮液的消耗；

取向工序：将储料装置中分散好的短切纤维悬浮液导入渐缩取向喷头，经渐缩取向喷头后平铺在不断运行的传送网带上，其中在传送网带运行方向上排列设置2-8组渐缩取向喷头进行堆叠平铺喷涂，单层短切纤维毡的厚度在0.05-0.10mm，根据所制备短切纤维取向毡宽度需求在30-2000mm范围内选择相等宽度的减缩取向喷头进行喷涂，渐缩取向喷头的渐缩角度为10-30°，渐缩取向喷头的狭缝宽度为1-2mm，渐缩取向喷头的液位高度为30-100cm；

分离工序：通过位于传送网带下方的负压抽吸箱分离在传送网带上的短切纤维悬浮液中的水分及分散剂，同时通过位于传送网带上方的喷淋装置喷洒水雾进一步洗涤短切纤维悬浮液中的分散剂，从而获得湿态的短切纤维连续取向毡；最终分离出来的水分及分散剂经回收后再次用于短切纤维的分散；

干燥工序：不断运行的传送网带将湿态的短切纤维连续取向毡运送至热鼓风干燥隧道中，获得干态的短切纤维连续取向毡，热鼓风干燥隧道中热风温度为100-200℃；

收卷工序：将干态的短切纤维连续取向毡进行裁边处理，通过收卷装置收卷，最终获得短切纤维连续取向毡；

上述制备过程是连续运行的。

2.根据权利要求1中所述的一种制备短切纤维连续取向毡的方法，其特征在于所述纤维为碳纤维、玻璃纤维、天然纤维以及各种化学纤维中的一种或多种，纤维在分散过程中的添加量为0.5-10g/L分散液体积；分散液中分散剂为增稠类分散剂，包括羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、明胶、聚氧化乙烯、甘油、聚丙烯酰胺中的一种或多种，其添加量以使溶液粘度达到0.5-20Pa.s为准。

3.一种连续式制备短切纤维取向毡的生产装置，包括搅拌分散装置(13)、搅拌储料装置(14)，其特征在于：还依次包括网状传送带(2)、热鼓风隧道干燥装置(7)、收卷装置(4)；网状传送带(2)部分位置的上方依次设置渐缩取向喷头(10)和水雾喷洗装置(6)、网状传送带(2)部分位置的下方设置负压抽吸箱(11)；热鼓风隧道干燥装置(7)，同时还包括传送网带自动张紧装置(12)、驱动装置、回收储料罐(15)以及总控制器(16)。

4.根据权利要求3所述一种连续式制备短切纤维取向毡的生产装置，其特征在于搅拌分散装置采用螺旋式搅拌器，转速设定为200-1000r/min，容积为100-500L；搅拌储料装置采用框式搅拌器，转速设定为50-500r/min，容积为200-1000L；网状传送带为连续运行的不锈钢带，传送网带上设置自动调偏装置，网带运行速度为5-80m/min，网孔大小为50-200目。

5.根据权利要求3所述一种连续式制备短切纤维取向毡的生产装置，其特征在于采用多组抽吸箱依次排列，每组负压抽吸箱负压值大小以及抽吸箱的高度单独调节，负压抽吸箱的个数根据所制备短切纤维连续取向毡的厚度需求在5-30个范围内进行调节，抽吸箱分离出来的水分及分散剂经管道输送至回收储料罐中以备再次用于短切纤维的分散。

6.根据权利要求3所述一种连续式制备短切纤维取向毡的生产装置，其特征在于在热鼓风干燥隧道的前后两端各加装一组湿度传感器，用于监测短切纤维取向毡的湿度变化，并对热鼓风干燥隧道的温度进行自动调节。