[发明专利]连续纤维热塑性预浸带的多级平行交互涂抹生产线

说明书

技术领域

本发明涉及热塑型连续纤维浸渍材料领域，具体涉及一种连续纤维热塑性预浸带的多级平行交互涂抹装置。

技术背景

随着纤维增强热塑性材料的应用发展，连续性纤维增强热塑材料复合浸渍带因其优异的物理特性和多样的加工成型方式而闻名于世。广泛应用于军民运输、航空、石油化工、体育器具、建筑材料等领域。实现了以塑代钢，使得产品实现了轻型高强化，而且可以减少热固性复合材料不能回收利用对环境造成的压力。因其卓越的性能，该行业得到了蓬勃的发展，相应的制备技术也取得了巨大的突破。目前已知的采用传统模头熔池浸渍工艺，让带有张力的纤维穿过模头熔体熔池。缺点在于模头中存在死角，容易造成熔体热分解。纤维断裂后续接比较困难，造成连续纤维热塑性预浸带纤维含量波动较大，从而影响产品性能。产品厚度调整时受模口间隙影响，降低了设备的通用性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种连续纤维热塑性预浸带的多级平行交互涂抹生产线，由高分子材料挤出机、3～5级独立的涂抹装置、热媒介循环装置组成，有效的避免了熔体在纤维浸渍过程中的降解，提高纤维浸渍效果。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种连续纤维热塑性预浸带的多级平行交互涂抹生产线，依次在连续纤维热塑性复合设备生产线上设有高分子材料挤出机、多级平行交互涂抹装置、升降装置、热媒介循环装置，其特征在于：所述的多级平行交互涂抹装置由多个单级涂抹装置串联而成，单级涂抹装置由升降机、丝杆、滑块、导杆、浸润辊组成，单级涂抹装置分为上、下两个独立结构单元，每个结构单元装配3-6根内部带有流道的平行浸润辊，上、下结构单元中的浸润辊错开布置。

多级平行交互涂抹装置由一级涂抹装置、二级涂抹装置、三级涂抹装置和四级涂抹装置组成，所述的一级涂抹装置为一个独立的涂抹辊，涂抹辊表面经过喷砂镀铬处理，表面硬度为HRC60-62，粗糙度为Ra0.3～1.2；二级涂抹装置、三级涂抹装置和四级涂抹装置均由上、下对称的两个结构单元组成，每个单元由3-6根浸润辊组成，浸润辊表面经过抛光镀铬镜面处理，处理后表面硬度在400～1200HV之间，摩擦系数低，耐磨，降低了浸润辊与纤维和塑料熔体的粘结，保证了预浸带中塑料与纤维的相互浸润。

所述的升降装置是独立的蜗轮蜗杆，带动上方结构单元沿着导杆上下运动，通过丝杆实现上方结构单元的上升和下降，从而调整上、下单元中浸润辊的中心高度差，使带有熔体的纤维与浸润辊之间的包角变化，来提高纤维浸渍效果。

所述的多级涂抹装置中上、下两个结构单元分别由独立的电机控制，每个结构单元中的3-6根浸润辊由链条串联在一起，实现同一结构单元中浸润辊运行速度一致，同级涂抹装置中的上、下两个单元设置同一速度，不同级涂抹装置中浸润辊速度从前到后逐步递增。

所述的热媒介循环装置，由独立的热媒介加热器和循环回路组成，循环回路有主管道、支路管道和回路媒介检测探头，热媒介加热器将媒介加热到150～350℃，由泵送出，通过主管道、支路管道进入相应的浸润辊，浸润辊表面温度控制误差率为±5℃。

本发明，实现了高分子熔体模头外直接涂抹工艺，避免了传统模头内熔池浸渍的缺陷，独立的挤出系统将高分子熔体涂覆在均匀分布的纤维上，平行的浸润辊可以保证高分子熔体沿平铺的纤维交互上下运动，从而逐步均匀包裹着纤维，实现高分子材料与纤维融为一体。浸润辊表面高光，耐磨，摩擦系数低，降低了与高分子熔体的粘结，保证了涂抹过程中高分子熔体不存在死角，避免了高分子熔体长时间停留高温状态下辊表面而造成降解。

附图说明

图1是本发明的设备结构示意图。

图2是升降机构的结构示意图。

图3是多级平行交互涂抹装置的循环回路示意图。

图中：1高分子材料挤出机，2纤维，3一级涂抹装置，4二级涂抹装置，5三级涂抹装置，6四级涂抹装置，7升降机，8丝杆，9滑块，10导杆，11浸润辊，12热媒介加热器，13循环回路。

具体实施方式