[发明专利]纤维增强预浸片材的制造设备及生产工艺

说明书

本发明公开了一种纤维增强预浸片材的制造设备及生产工艺。制造设备包括用于存放纤维的纤维供给单元、展丝单元、淋膜单元、上下设置的覆膜单元、复合单元和收膜单元。展丝单元位于纤维供给单元的下游并构造为从纤维供给单元接收纤维，以将纤维预处理为具有预定规格和预设温度的纤维带。淋膜单元位于展丝单元的下游并设置在纤维带的上方，以将热塑性树脂淋在纤维带上。覆膜单元用于将离型膜分别覆盖至纤维带的上侧和下侧。复合单元位于覆膜单元的下游，用于将纤维带压合成纤维增强预浸片材。收膜单元位于复合单元的下游，用于使离型膜脱离纤维增强预浸片材。根据本发明的制造设备，生产速度快，能避免堵塞，能避免热塑性树脂粘附在设备上。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体而言涉及一种纤维增强预浸片材的制造设备及生产工艺。

背景技术

连续纤维增强热塑性复合材料作为一种轻质高强的新型材料，因其优异的综合性能而具有巨大市场潜力。目前，本行业连续纤维增强热塑性复合片材的生产多采用熔融浸渍法。

熔融浸渍法是一种传统的纤维展丝与浸润方式，其具有多种缺陷：

(1)连续纤维预处理工艺的效果不好(如展丝效果一般或纤维预热温度不足等)，使得纤维处理不到位便进入模具。

(2)纤维的浸渍与进一步分散在封闭式模具中同时进行，过程难以得到有效控制，展丝效果并不理想，纤维分散效果差，造成最终生产出的带材抗拉强度离散性大，带材表面易开裂，并且不美观。

(3)为保证纤维与树脂在封闭的模具中充分浸渍，需控制生产速度不宜过快，导致生产效率低下。且连续生产的时间过长，会使纤维毛絮在模具中积攒，极易引起模具堵塞，造成停机清理，费时费力。

因此，需要一种纤维增强预浸片材的制造设备及生产工艺，以至少部分地解决以上问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种纤维增强预浸片材的制造设备，包括：

纤维供给单元，用于存放纤维；

展丝单元，所述展丝单元位于所述纤维供给单元的下游并构造为从所述纤维供给单元接收所述纤维，所述展丝单元用于将所述纤维预处理为具有预定规格和预设温度的纤维带；

淋膜单元，所述淋膜单元位于所述展丝单元的下游，并设置在所述纤维带的上方，所述淋膜单元用于将热塑性树脂淋在所述纤维带上；

覆膜单元，所述覆膜单元上下设置，用于将离型膜分别覆盖至携带所述热塑性树脂的所述纤维带的上侧和下侧；

复合单元，所述复合单元位于所述覆膜单元的下游，所述复合单元用于将覆盖所述离型膜后的且携带所述热塑性树脂的所述纤维带压合成所述纤维增强预浸片材；

收膜单元，所述收膜单元位于所述复合单元的下游，用于使所述离型膜脱离所述纤维增强预浸片材的表面。

根据本发明的纤维增强预浸片材的制造设备，纤维在淋膜前在展丝系统中被处理为分散均一且具有预设温度的纤维带，能够大幅度的提高生产速度，并且避免了堵塞现象的发生；在复合前采用离型膜覆盖在带材表面，能够避免热塑性树脂粘附在设备上，降低了维护清理等的成本。

进一步地，所述展丝单元还包括箱式预热装置，所述箱式预热装置位于所述纤维供给单元的下游，所述箱式预热装置包括：

第一预热箱，所述第一预热箱配置为预热范围为100℃～300℃；

纱筘，所述纱筘设置于所述第一预热箱的出口处；