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長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備及成型方法

文檔序號(hào):4442624閱讀:120來源:國知局
專利名稱:長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備及成型方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,具體地說,包括纖維圈分解 成纖維束并預(yù)處理設(shè)備、熔融樹脂對(duì)纖維充分浸漬及成型設(shè)備;本發(fā)明還涉及一種長纖維 增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型方法。
背景技術(shù)
長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂指的是纖維取向完全是同一方向,所制得的纖維長度與塑 料粒子長度一致。它與常規(guī)方法制備的纖維增強(qiáng)樹脂相比機(jī)械性能更好,賦予制品更高的 剛度、強(qiáng)度和抗沖擊力、抗蠕變及更好的微觀質(zhì)量。在汽車工業(yè)、家電、機(jī)械等場所能代替部 分鑄鐵、鋁和熱固性塑料等,可有效降低制品的重量與制造成本。目前,熔體浸漬法是長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的主要方法,其工藝過程是將連續(xù)的 長纖維在張力的牽引下導(dǎo)入一個(gè)具有特殊結(jié)構(gòu)的浸漬體內(nèi),同時(shí)從擠出機(jī)輸入的塑料熔 體將導(dǎo)入的長纖維浸泡,而后長纖維從浸漬體的口模拉出,經(jīng)冷卻后,切斷成所需長度的粒 料。但已公開的專利都存在一些共同的缺陷1)樹脂對(duì)纖維浸潤效果差,纖維在穿過浸漬 體時(shí)易斷裂,從而影響產(chǎn)品的品質(zhì)與生產(chǎn)效率;2)浸漬體與熔體入口口模、纖維入口 口模、 定型口模為一個(gè)整體,當(dāng)上述口模流道由于磨損而需要更換時(shí)造成成本較高。因而需要纖 維浸漬設(shè)備和纖維拉伸方法進(jìn)行改進(jìn)。中國專利200680049562. 9公開了一種長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂材料的制造裝置及 其制造方法,其所述的浸漬模具有在內(nèi)部收納熔融熱塑性樹脂的浸漬室、用于向所述浸漬 室內(nèi)供給熱塑性樹脂的樹脂供給通路、設(shè)于所述浸漬室的上游側(cè)的入口板上并用于向所述 浸漬室的下游側(cè)的出口板上兵用于將浸漬有熔融熱塑性樹脂的纖維束向外部拉拔的多個(gè) 拉拔孔,所述入口板的各導(dǎo)入孔在入口板的外側(cè)設(shè)有能分別開閉各導(dǎo)入孔的閘門。中國專利20061012M59. 4公開了一種連續(xù)長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型方法及 其成型設(shè)備,包括熔融浸漬模,其所述的熔融浸漬模包括浸漬模外體以及設(shè)在浸漬模外體 中的熱塑性樹脂熔體夾縫流道,浸漬獨(dú)立流道,連續(xù)長纖維入口通道和浸漬出口,所述的熱 塑性樹脂熔體夾縫流道設(shè)在浸漬模外體的上游端,浸漬出口設(shè)在浸漬設(shè)備外體下游端且與 浸漬獨(dú)立流道末端連通,浸漬獨(dú)立流道中還設(shè)有至少一組可自由旋轉(zhuǎn)的張力輥。中國專利201010105774. 2公開了一種長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的制造裝置,包括 熔體浸漬室,浸漬室內(nèi)容納用于浸漬纖維束的樹脂熔體,熔體浸漬室一個(gè)側(cè)壁上設(shè)置有纖 維束入口、在熔體浸漬室的與設(shè)置纖維束入口的側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁上設(shè)有纖維束出口,纖維 束出口數(shù)目小于纖維束入口的數(shù)目所述增強(qiáng)纖維樹脂束為增強(qiáng)纖維樹脂成型材料。上述在先專利的缺點(diǎn)在于,(1)從熔融樹脂以水平的方式進(jìn)入浸漬體,而長纖維呈 布或帶的形狀的長度稍大于接觸長度,在彎曲通道非接觸點(diǎn)纖維由于受到拉伸力而迅速恢 復(fù)到圓束狀,降低了熔融樹脂對(duì)圓形束狀中心纖維浸潤效果;(2)纖維束由許多纖維絲粘 接在一起影響熔融樹脂對(duì)纖維的浸潤效果;(3)纖維與樹脂的溫差過大,會(huì)造成纖維的浸 潤不良;(4)纖維入口口模流道、熔體入口 口模流道,浸漬流道與定型口模流道為一個(gè)整體的部件,容易造成設(shè)備的磨損,從而造成整個(gè)浸漬體需要重新更換,浪費(fèi)安裝成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂制備設(shè)備中的各種缺陷,提供 一種能穩(wěn)定生產(chǎn)且纖維束能得到理想浸潤效果的長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的設(shè)備。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種可提高長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂產(chǎn)品的生產(chǎn)效 率、品質(zhì)的制造方法。長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,包括
纖維圈分解成纖維束并預(yù)處理的設(shè)備,其纖維束獨(dú)立通道與纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)連
接;
熔融樹脂對(duì)纖維充分浸漬及成型設(shè)備,其熔體入口 口模通過熔體流入通道與纖維浸漬 體相通,并傾斜向上一定角度,纖維入口 口模用以連接纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)和纖維浸漬 體,能夠使得纖維水平進(jìn)入纖維浸漬體、纖維浸漬體的另一端與成型口模相連接。另外,所述熔體入口 口模、纖維入口口模、成型口模與纖維浸漬體之間可拆卸并靈 活組合;所述纖維束獨(dú)立通道為纖維導(dǎo)管;纖維獨(dú)立通道呈廣4層分布,每層纖維束通道并 排展開;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)內(nèi)包括預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥或可調(diào)整導(dǎo)輥高度及距離的 支撐架;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥共有4飛組,沿導(dǎo)輥圓周方向的表面開有15 40道弧形 小溝槽,每導(dǎo)溝槽間的中心距15 22mm ;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥為電加熱或油加熱,預(yù) 熱溫度在8(T250°C ;預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥的高度與水平距離可自由調(diào)節(jié);熔體入口口模與水 平呈一斜向上30°、5°角度;纖維浸漬體通過纖維輸入流道與纖維入口口模相連,纖維 浸漬體內(nèi)的腔體中有纖維張力輥,其另一端通過輸出流道與成型口模連接;纖維輸入流道 橫截面呈圓形,直徑2 5mm ;浸漬體的輸出流道的橫截面呈圓形直徑2. 5^5mm ;纖維張力輥 的橫截面開有2飛個(gè)內(nèi)凹特征的圓弧形或內(nèi)凹多邊形的小溝槽;成型口模通過螺栓固定在 纖維浸漬體的外壁,并可自由拆卸與更換,成型口模的外側(cè)還有樹脂收集裝置;成型口模流 道的橫截面呈圓形,沿熔體流動(dòng)方向,橫截面的直徑逐漸減小,起始截面的直徑為3 5mm,末 端截面的直徑為2. 5mnT3. 5mm;成型口模的??谕獗砻媾c豎直方向呈向下15°飛0°的角 度,出口面上的口??字g開有小凹槽。熔融樹脂對(duì)纖維充分浸漬及成型設(shè)備中,纖維進(jìn)入浸漬體的纖維入口口模,熔融 樹脂浸潤纖維的浸漬體,增加纖維浸潤性能的張力輥,熔融樹脂入口口模,定型口模。纖維 入口口模、熔融樹脂入口口模及定型口模通過固定結(jié)構(gòu)獲螺栓裝配在浸漬體外側(cè),其中纖 維入口 口模、定型口模及浸漬體的進(jìn)出口流道在同一水平線上,熔融樹脂入口口模安裝在 浸漬體的下方,流道方向沿水平向上3(Γ45°。張力輥組安裝在浸漬體內(nèi),張力輥的橫截面 內(nèi)凹特征的圓弧形或內(nèi)凹多邊形的小溝槽,張力輥的外表面有2(Γ40道內(nèi)凹的圓弧槽。浸 漬體由纖維輸入孔、熔體輸入流道、浸漬腔及料流輸出孔組成,沿熔體流動(dòng)方向,浸漬腔截 面呈梯形,熔體從浸漬體的底面流入浸漬腔。長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的制備方法,包括
(一)20^40束纖維通過各自的獨(dú)立通道后,以“一”字排開的方式進(jìn)入纖維預(yù)蓬松與預(yù) 熱系統(tǒng),纖維束通過預(yù)熱導(dǎo)輥時(shí),纖維與導(dǎo)輥圓弧表面接觸,在牽引力的拉伸作用下,纖維 束呈布或帶狀,纖維束起到了預(yù)蓬松處理作用;(二)預(yù)蓬松與預(yù)熱后的纖維束水平牽入纖維入口口模、浸漬體纖維入孔后,上下交錯(cuò) 穿過浸漬體內(nèi)纖維張力輥,纖維束在與纖維張力輥接觸時(shí)呈布狀或帶狀;
(三)浸潤好的長纖維與料流一起通過浸漬體的輸出流道、成型口模。另外,所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥可電加熱或油加熱,預(yù)熱溫度在8(T250°C。第一步中,纖維束通過預(yù)熱導(dǎo)輥時(shí),纖維與導(dǎo)輥圓弧表面接觸,在牽引力的拉伸作 用下,纖維束呈布或帶狀,纖維束起到了預(yù)蓬松處理作用,這種預(yù)蓬松處理不僅有利于預(yù)熱 導(dǎo)滾的熱能較好的傳遞至纖維束中心區(qū),而且對(duì)后續(xù)浸潤效率有提高作用;
第二步中,熔融樹脂能較好的浸潤至纖維的中心區(qū),由于本發(fā)明的張力輥的特殊結(jié)構(gòu), 纖維束通過一根張力輥時(shí),至少有兩次與張力輥接觸,且能使得兩個(gè)接觸點(diǎn)之間的纖維束 一直呈布或帶狀,這樣大大提高纖維浸潤效率,在降低纖維張力的條件下足夠保證纖維浸 潤效果,因而可提升長纖維的牽引速率,達(dá)到提升產(chǎn)能的目的。擠出機(jī)來的熔融樹脂由下 向上流入浸漬腔,重力的因素降低了中心區(qū)與邊緣區(qū)的料流速度差異,從而保證流道中心 區(qū)與邊緣區(qū)物料更新速度盡可能一致,克服邊緣區(qū)長纖維增強(qiáng)樹脂易出現(xiàn)黃線條的品質(zhì)缺 陷。第三步中,操作者可通過改變口??趶降拇笮碚{(diào)節(jié)產(chǎn)品中的纖維含量,定型口 模是獨(dú)立的,因此可大大降低口模更換與安裝的成本。浸潤好的長纖維增強(qiáng)樹脂產(chǎn)品經(jīng)過 冷卻后,根據(jù)市場的需要切成所需的長度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果
I )采用纖維導(dǎo)管的方式通入待處理的纖維,使得每束長纖維都能夠沿著獨(dú)立的方向 前進(jìn),避免了纖維束之間干擾,同時(shí)降低纖維束在牽引過程中的阻力,減少長纖維的折斷, 保證長時(shí)間的連續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn),在一定范圍內(nèi)輕松的提升長纖維牽引速度。II)采用預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)、并加入特殊形狀的張力輥,足夠保證長纖維的浸潤 效果,因而可在保證纖維浸潤質(zhì)量的前提下,順利提升長纖維的牽引速度時(shí),從而提升生產(chǎn) 效率。III)本發(fā)明采用從下往上熔融樹脂進(jìn)料方式,可降低流道邊緣區(qū)物料更新速度與 流道中心區(qū)的差異,減少邊緣長纖維增強(qiáng)樹脂產(chǎn)品出現(xiàn)黃線條的產(chǎn)品缺陷;同時(shí)定型口模 的出口面設(shè)定為向下內(nèi)傾,減少從定型口模溢流出的料流滯留在模頭上,從而影響到口模 出來。IV)纖維入口口模、熔融樹脂入口口模及定型口模設(shè)計(jì)成可拆卸方式,與整體式 浸漬模相比,能夠大大降低由于磨損而需要更換的加工與使用成本。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2熔融樹脂對(duì)纖維充分浸漬及成型設(shè)備示意圖; 圖3為定型口模橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
如圖1-3所示的熔體浸漬法制取長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的設(shè)備,包括纖維圈分解成纖 維束并預(yù)處理的設(shè)備,其纖維束獨(dú)立通道1與纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)2連接;熔融樹脂對(duì)纖 維充分浸漬及成型設(shè)備,其熔體入口口模6通過熔體流入通道12與纖維浸漬體5相通,并 傾斜向上一定角度,纖維入口口模4用以連接纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)2和纖維浸漬體5,能 夠使得纖維水平進(jìn)入纖維浸漬體5、纖維浸漬體5的另一端與成型口模8相連接。另外,所述熔體入口口模6、纖維入口口模4、成型口模8與纖維浸漬體5之間可 拆卸并靈活組合;所述纖維束獨(dú)立通道1為纖維導(dǎo)管;纖維獨(dú)立通道1呈4層分布,每層纖 維束通道1并排展開;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)2內(nèi)包括預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3或可調(diào)整 導(dǎo)輥高度及距離的支撐架;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3共有6組,沿導(dǎo)輥圓周方向的表 面開有30道弧形小溝槽,每導(dǎo)溝槽間的中心距20mm ;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3為電加 熱或油加熱,預(yù)熱溫度在200°C ;預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3的高度與水平距離可自由調(diào)節(jié);熔體 入口口模6與水平呈一斜向上45°角度;纖維浸漬體5通過纖維輸入流道與纖維入口口模 相連,纖維浸漬體5內(nèi)的腔體15中有纖維張力輥7,其另一端通過輸出流道14與成型口模 8連接;纖維輸入流道橫截面呈圓形,直徑5mm ;浸漬體的輸出流道13的橫截面呈圓形直徑 5mm ;纖維張力輥7的橫截面開有6個(gè)內(nèi)凹特征的圓弧形或內(nèi)凹多邊形的小溝槽;成型口模 8通過螺栓固定在纖維浸漬體5的外壁,并可自由拆卸與更換,成型口模8的外側(cè)還有樹脂 收集裝置9 ;成型口模8流道的橫截面呈圓形,沿熔體流動(dòng)方向,橫截面的直徑逐漸減小,起 始截面的直徑為5mm,末端截面的直徑為3. 5mm ;成型口模8的??谕獗砻媾c豎直方向呈向 下60°的角度,出口面上的口模孔之間開有小凹槽17。長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的制備方法,包括
(-)20束纖維通過各自的獨(dú)立通道后,以“一”字排開的方式進(jìn)入纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系 統(tǒng)2,纖維束通過預(yù)熱導(dǎo)輥3時(shí),纖維與導(dǎo)輥圓弧表面接觸,在牽引力的拉伸作用下,纖維束 呈布或帶狀,纖維束起到了預(yù)蓬松處理作用,所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3可電加熱或油 加熱,預(yù)熱溫度在200°C ;
(二)預(yù)蓬松與預(yù)熱后的纖維束水平牽入纖維入口口模4、浸漬體纖維入孔后,上下交錯(cuò) 穿過浸漬體內(nèi)纖維張力輥7,纖維束在與纖維張力輥7接觸時(shí)呈布狀或帶狀;
(三)浸潤好的長纖維與料流一起通過浸漬體的輸出流道13、成型口模8。
實(shí)施例二
如圖1-3所示的熔體浸漬法制取長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的設(shè)備,包括纖維圈分解成纖 維束并預(yù)處理的設(shè)備,其纖維束獨(dú)立通道1與纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)2連接;熔融樹脂對(duì)纖 維充分浸漬及成型設(shè)備,其熔體入口口模6通過熔體流入通道12與纖維浸漬體5相通,并 傾斜向上一定角度,纖維入口口模4用以連接纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)2和纖維浸漬體5,能 夠使得纖維水平進(jìn)入纖維浸漬體5、纖維浸漬體5的另一端與成型口模8相連接。另外,所述熔體入口口模6、纖維入口口模4、成型口模8與纖維浸漬體5之間可拆 卸并靈活組合;所述纖維束獨(dú)立通道1為纖維導(dǎo)管;纖維獨(dú)立通道1呈4層分布,每層纖維 束通道1并排展開;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)2內(nèi)包括預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3或可調(diào)整導(dǎo)
7輥高度及距離的支撐架;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3共有6組,沿導(dǎo)輥圓周方向的表面 開有40道弧形小溝槽,每導(dǎo)溝槽間的中心距22mm ;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3為電加熱 或油加熱,預(yù)熱溫度在250°C ;預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3的高度與水平距離可自由調(diào)節(jié);熔體入 口口模6與水平呈一斜向上30°角度;纖維浸漬體5通過纖維輸入流道與纖維入口 口模相 連,纖維浸漬體5內(nèi)的腔體15中有纖維張力輥7,其另一端通過輸出流道13與成型口模8 連接;纖維輸入流道16橫截面呈圓形,直徑2mm;浸漬體的輸出流道13的橫截面呈圓形直 徑2mm ;纖維張力輥7的橫截面開有6個(gè)內(nèi)凹特征的圓弧形或內(nèi)凹多邊形的小溝槽;成型口 模8通過螺栓固定在纖維浸漬體5的外壁,并可自由拆卸與更換,成型口模8的外側(cè)還有樹 脂收集裝置9 ;成型口模8流道的橫截面呈圓形,沿熔體流動(dòng)方向,橫截面的直徑逐漸減小, 起始截面的直徑為3mm,末端截面的直徑為2. 5mm ;成型口模8的??谕獗砻媾c豎直方向呈 向下30°的角度,出口面上的口??字g開有小凹槽17。其制備方法中,纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3可電加熱或油加熱,預(yù)熱溫度在250°C, 其余與實(shí)施例一相同。
實(shí)施例三
如圖1-3所示的熔體浸漬法制取長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的設(shè)備,包括纖維圈分解成纖 維束并預(yù)處理的設(shè)備,其纖維束獨(dú)立通道1與纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)2連接;熔融樹脂對(duì)纖 維充分浸漬及成型設(shè)備,其熔體入口口模6通過熔體流入通道12與纖維浸漬體5相通,并 傾斜向上一定角度,纖維入口口模4用以連接纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)2和纖維浸漬體5,能 夠使得纖維水平進(jìn)入纖維浸漬體5、纖維浸漬體5的另一端與成型口模8相連接。另外,所述熔體入口口模6、纖維入口口模4、成型口模8與纖維浸漬體5之間可拆 卸并靈活組合;所述纖維束獨(dú)立通道1為纖維導(dǎo)管;纖維獨(dú)立通道1呈4層分布,每層纖維 束通道1并排展開;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)2內(nèi)包括預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3或可調(diào)整導(dǎo) 輥高度及距離的支撐架;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3共有6組,沿導(dǎo)輥圓周方向的表面開 有40道弧形小溝槽,每導(dǎo)溝槽間的中心距15mm ;所述纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3為電加熱或 油加熱,預(yù)熱溫度在80°C;預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3的高度與水平距離可自由調(diào)節(jié);熔體入口口 模6與水平呈一斜向上45°角度;纖維浸漬體5通過纖維輸入流道與纖維入口口模相連, 纖維浸漬體5內(nèi)的腔體15中有纖維張力輥7,其另一端通過輸出流道13與成型口模8連接; 纖維輸入流道橫截面呈圓形,直徑4mm ;浸漬體的輸出流道13的橫截面呈圓形直徑4mm ;纖 維張力輥7的橫截面開有6個(gè)內(nèi)凹特征的圓弧形或內(nèi)凹多邊形的小溝槽;成型口模8通過 螺栓固定在纖維浸漬體5的外壁,并可自由拆卸與更換,成型口模8的外側(cè)還有樹脂收集裝 置9 ;成型口模8流道的橫截面呈圓形,沿熔體流動(dòng)方向,橫截面的直徑逐漸減小,起始截面 的直徑為4mm,末端截面的直徑為3mm ;成型口模8的??谕獗砻媾c豎直方向呈向下45°的 角度,出口面上的口??字g開有小凹槽17。其制備方法中,纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥3可電加熱或油加熱,預(yù)熱溫度在80°C,其 余與實(shí)施例一相同。
權(quán)利要求
1.一種長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,包括纖維圈分解成纖維束并預(yù)處理的設(shè)備,其纖維束獨(dú)立通道(1)與纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系 統(tǒng)(2)連接;熔融樹脂對(duì)纖維充分浸漬及成型設(shè)備,其熔體入口口模(6 )通過熔體流入通道(12 )與 纖維浸漬體(5)相通,并傾斜向上一定角度,纖維入口口模(4)用以連接纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱 系統(tǒng)(2)和纖維浸漬體(5),能夠使得纖維水平進(jìn)入纖維浸漬體(5)、纖維浸漬體(5)的另一 端與成型口模(8)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,所述熔體入 口口模(6)、纖維入口口模(4)、成型口模(8)與纖維浸漬體(5)之間可拆卸并靈活組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,所述纖維束 獨(dú)立通道(1)為纖維導(dǎo)管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,纖維獨(dú)立通 道(1)呈廣4層分布,每層纖維束通道(1)并排展開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,所述纖維預(yù) 蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)(2)內(nèi)包括預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥(3)或可調(diào)整導(dǎo)輥高度及距離的支撐架。
6.根據(jù)權(quán)利1、5所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,所述纖維預(yù)蓬 松與預(yù)熱導(dǎo)輥(3)共有4飛組,沿導(dǎo)輥圓周方向的表面開有15 40道弧形小溝槽,每導(dǎo)溝槽 間的中心距15 22mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、5、6所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,所述纖 維預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥(3)為電加熱或油加熱,預(yù)熱溫度在8(T250°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、5所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,預(yù)蓬松與 預(yù)熱導(dǎo)輥(3)的高度與水平距離可自由調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,熔體入口 口模(6)與水平呈一斜向上30°、5°角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,纖維浸漬體 (5)通過纖維輸入流道與纖維入口口模(4)相連,纖維浸漬體(5)中的腔體(15)有纖維張 力輥(7),其另一端通過輸出流道(13)與成型口模(8)連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1、2、10所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,纖維 輸入流道橫截面呈圓形,直徑2 5mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1、10所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,浸漬體 的輸出流道(13)的橫截面呈圓形直徑2. 5 5mm。
13.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1、10所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,纖 維張力輥(7)的橫截面開有2飛個(gè)內(nèi)凹特征的圓弧形或內(nèi)凹多邊形的小溝槽。
14.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,成型口模 (8)通過螺栓固定在纖維浸漬體(5)的外壁,并可自由拆卸與更換,成型口模(8)的外側(cè)還 有樹脂收集裝置(9)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1、14所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,成型口 模(8)流道的橫截面呈圓形,沿熔體流動(dòng)方向,橫截面的直徑逐漸減小,起始截面的直徑為 3 5mm,末端截面的直徑為2. 5mnT3. 5mm。
16.根據(jù)權(quán)利要求1、14所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,其特征在于,成型口 模(8)的??谕獗砻媾c豎直方向呈向下15°飛0°的角度,出口面上的口??字g開有小 凹槽(17)。
17.—種長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的制備方法,其步驟包括(一)20^40束纖維通過各自的獨(dú)立通道后,以“一”字排開的方式進(jìn)入纖維預(yù)蓬松與預(yù) 熱系統(tǒng)(2),纖維束通過預(yù)熱導(dǎo)輥(3)時(shí),纖維與導(dǎo)輥圓弧表面接觸,在牽引力的拉伸作用 下,纖維束呈布或帶狀,纖維束起到了預(yù)蓬松處理作用;(二)預(yù)蓬松與預(yù)熱后的纖維束水平牽入纖維入口口模(4)、浸漬體纖維入孔后,上下交 錯(cuò)穿過浸漬體內(nèi)纖維張力輥(7),纖維束在與纖維張力輥(7)接觸時(shí)呈布狀或帶狀;(三)浸潤好的長纖維與料流一起通過浸漬體的輸出流道(14)、成型口模(8)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的制備方法,其特征在于,所述纖維 預(yù)蓬松與預(yù)熱導(dǎo)輥(3)可電加熱或油加熱,預(yù)熱溫度在8(T250°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型設(shè)備,包括纖維圈分解成纖維束并預(yù)處理的設(shè)備,其纖維束獨(dú)立通道與纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)連接;熔融樹脂對(duì)纖維充分浸漬及成型設(shè)備,其熔體入口口模通過熔體流入通道與纖維浸漬體相通,并傾斜向上一定角度,纖維入口口模用以連接纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng)和纖維浸漬體,能夠使得纖維水平進(jìn)入纖維浸漬體、纖維浸漬體的另一端與成型口模相連接。其制備方法,包括(一)20~40束纖維通過各自的獨(dú)立通道后,以“一”字排開的方式進(jìn)入纖維預(yù)蓬松與預(yù)熱系統(tǒng),纖維束通過預(yù)熱導(dǎo)輥時(shí),纖維與導(dǎo)輥圓弧表面接觸,在牽引力的拉伸作用下,纖維束呈布或帶狀,纖維束起到了預(yù)蓬松處理作用;(二)預(yù)蓬松與預(yù)熱后的纖維束水平牽入纖維入口口模、浸漬體纖維入孔后,上下交錯(cuò)穿過浸漬體內(nèi)纖維張力輥,纖維束在與纖維張力輥接觸時(shí)呈布狀或帶狀;(三)浸潤好的長纖維與料流一起通過浸漬體的輸出流道、成型口模。其優(yōu)點(diǎn)在于,可獲得較長纖維樹脂的同時(shí)降低成本。
文檔編號(hào)B29C70/16GK102107536SQ20101059966
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者萬勇軍, 葉南飚, 唐宇航, 趙智源 申請(qǐng)人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司
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