專利名稱：機(jī)組串聯(lián)的復(fù)合材料型材生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙層和三層復(fù)合材料型材的生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
在很多使用木料或金屬型材的地方都可以采用高強(qiáng)度的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材 來(lái)代替，以達(dá)到以塑代木或以塑代鋼的目的。比如太陽(yáng)傘的傘架、攔桿扶手及類似晾衣桿之 類的家居用品等。象上述這類應(yīng)用的管材、棒材或截面形狀不變的異型材采用拉擠工藝和 熔融浸漬擠出工藝生產(chǎn)的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材是最為適用的。但由于連續(xù)纖維增強(qiáng) 復(fù)合材料型材的環(huán)向抗壓低和表面纖維外露污染等問(wèn)題，導(dǎo)致一直難以推廣應(yīng)用。而直接 采用純塑膠材料型材來(lái)代木或代鋼，則其機(jī)械強(qiáng)度是不夠的，特別是制品的撓度或者說(shuō)剛 性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。針對(duì)上述問(wèn)題，如果把纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料型材和塑膠材料進(jìn)行二次復(fù)合，則可 以圓滿地解決這個(gè)問(wèn)題。方法是在纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料型材外面再包覆一層塑膠材料。這 樣的雙層復(fù)合型材由外層塑膠材料來(lái)加固內(nèi)層復(fù)合材料型材的環(huán)向抗壓強(qiáng)度，同時(shí)解決纖 維浮出的污染問(wèn)題，可謂是一舉兩得。常用的雙層復(fù)合材料型材或多層復(fù)合材料管的生產(chǎn)工藝往往是分步法。也就是先 生產(chǎn)好內(nèi)層型材，再轉(zhuǎn)移到后續(xù)機(jī)組生產(chǎn)中間層或外層。比如外包纏繞纖維增強(qiáng)層的塑膠 管材或金屬管都是這樣生產(chǎn)的。本實(shí)用新型所述的雙層型材和三層管也可以采用分步法進(jìn) 行生產(chǎn)。也就是先生產(chǎn)出纖維增強(qiáng)的內(nèi)層型材，再轉(zhuǎn)移到擠出機(jī)組進(jìn)行二次復(fù)合，包覆外包 塑膠層。這種分步法生產(chǎn)對(duì)于可卷取的軟性型材是可行的，如果用在剛性型材上就有很大 問(wèn)題。這是因?yàn)閿D出工藝是連續(xù)生產(chǎn)的。如果把前道工藝生產(chǎn)的剛性型材切割成一段一段， 然后再在擠出機(jī)前一段一段人工喂料的話，則效率太低且質(zhì)量不好控制。如果把前后道工序的生產(chǎn)機(jī)組進(jìn)行串聯(lián)生產(chǎn)，則整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng) 化。常用的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材的生產(chǎn)方法有拉擠工藝法、熔融膠體浸漬纖維 擠出工藝法、預(yù)固結(jié)膠體纖維束或纖維氈輥壓成型工藝法等。在上述工藝方法的生產(chǎn)機(jī)組 基礎(chǔ)上再增加一段二次復(fù)合的擠出機(jī)組，就可以生產(chǎn)出高強(qiáng)度而表面光潔的雙層復(fù)合材料 型材。就是把連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材生產(chǎn)機(jī)組和擠出機(jī)組串聯(lián)起來(lái)。方法是將前端機(jī) 組上生產(chǎn)出來(lái)的剛性一次復(fù)合材料型材直接牽引到擠出機(jī)的口模里，擠出機(jī)擠出熔融塑膠 體包覆在上述復(fù)合材料型材表面，冷卻、定型、切割或收卷，即得制品。按同樣的設(shè)計(jì)思路，再增加一套擠出機(jī)在最前端，則可以生產(chǎn)三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合管 材。具體是，先由擠出機(jī)生產(chǎn)出內(nèi)層管，把內(nèi)層管牽引到中段機(jī)組，在其外面包覆樹(shù)脂浸 漬的連續(xù)纖維或纖維氈，經(jīng)特定工藝固化定型后再牽引到擠出機(jī)口模，擠出包覆外層管，冷 卻、定型、切割或收卷，得到制品。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種雙層復(fù)合材料型材和一種三層復(fù)合 材料管材的生產(chǎn)線。所述雙層復(fù)合材料型材，其內(nèi)層為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，外層為塑膠包覆 層，所述型材為管材、棒材或異型材。所述三層復(fù)合材料管材，其內(nèi)層為塑膠管，中間層為纖 維增強(qiáng)層，外層為塑膠包覆層。本實(shí)用新型把單純的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材生產(chǎn)工藝稱為一次復(fù)合，把在上 述復(fù)合材料型材基礎(chǔ)上進(jìn)行的后續(xù)塑膠包覆工藝稱為二次復(fù)合。為解決上述雙層復(fù)合材料型材的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是將連續(xù) 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材的生產(chǎn)機(jī)組和后續(xù)用于二次復(fù)合的擠出機(jī)組進(jìn)行串聯(lián)。常用的連續(xù) 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材的生產(chǎn)方法有拉擠工藝法、熔融膠體浸漬纖維擠出工藝法、預(yù)固結(jié) 膠體纖維束或纖維氈輥壓成型工藝法等。本實(shí)用新型并不限于上述提到的常用一次復(fù)合的 生產(chǎn)方法，只要是將一次復(fù)合型材的生產(chǎn)機(jī)組和擠出機(jī)組進(jìn)行串聯(lián)，生產(chǎn)二次復(fù)合型材的 生產(chǎn)線就是本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)要求范圍。所述雙層復(fù)合材料型材生產(chǎn)方法的具體工藝流程是將從前段生產(chǎn)機(jī)組生產(chǎn)出來(lái) 的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材直接牽引到擠出機(jī)，送進(jìn)擠出機(jī)口模，通過(guò)擠出工藝在上述型材 表面包覆塑膠層。為解決上述三層復(fù)合材料管材的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是在上述 雙層復(fù)合材料型材生產(chǎn)線的前端再增加一個(gè)擠出機(jī)組，實(shí)現(xiàn)三個(gè)機(jī)組的串聯(lián)連續(xù)生產(chǎn)。其 排列順序是前段為擠出機(jī)組，生產(chǎn)內(nèi)層管，中段為一次復(fù)合型材生產(chǎn)機(jī)組，生產(chǎn)中間纖維增 強(qiáng)層，后段為擠出機(jī)組，生產(chǎn)塑膠包覆層。所述三層復(fù)合材料管材生產(chǎn)方法的具體工藝流程是將前段擠出機(jī)擠出的內(nèi)層管 牽引到中段一次復(fù)合機(jī)組，在其外面包覆連續(xù)預(yù)浸膠纖維或連續(xù)預(yù)浸膠纖維氈，并共同通 過(guò)定型口模固化定型，將上述半成品雙層管直接牽引到后段擠出機(jī)組，送進(jìn)擠出機(jī)口模，通 過(guò)擠出工藝在上述管材表面包覆外包塑膠層。采用本實(shí)用新型的生產(chǎn)線和生產(chǎn)方法可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)雙層或多層復(fù)合 材料型材，具有效率高的特點(diǎn)。本實(shí)用新型生產(chǎn)的制品強(qiáng)度好、表面光潔。完全解決了單純一次復(fù)合材料型材的 環(huán)向抗壓強(qiáng)度低，制品表面質(zhì)量不佳的缺點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型雙層復(fù)合材料型材生產(chǎn)線和工藝流程示意圖，前段為拉擠機(jī)組。圖2為本實(shí)用新型雙層復(fù)合材料型材生產(chǎn)線和工藝流程示意圖，前段為熔融膠體 浸漬纖維擠出成型機(jī)組。圖3為本實(shí)用新型雙層復(fù)合材料型材生產(chǎn)線和工藝流程示意圖，前段為預(yù)固結(jié)膠 體纖維束或纖維氈輥壓成型機(jī)組。圖4為本實(shí)用新型三層復(fù)合材料管材生產(chǎn)線和工藝流程示意圖，中段為拉擠機(jī)組。實(shí)施方式
4[0022]實(shí)施例1 如
圖1所示，生產(chǎn)線分成兩部分，前段機(jī)組1是拉擠生產(chǎn)機(jī)組，后段機(jī)組2是擠出 生產(chǎn)機(jī)組。具體工藝流程為連續(xù)長(zhǎng)纖維從紗架經(jīng)導(dǎo)引器進(jìn)入浸膠槽，經(jīng)樹(shù)脂浸漬后的纖維束通過(guò)拉擠口模，加熱固化，由牽引機(jī)把型材從拉擠口模中拉出并牽引到擠出機(jī)，穿過(guò)擠出機(jī)口模，擠出機(jī)擠出塑膠熔融膠體包覆在型材表面，形成外包層，通過(guò)冷卻水槽冷卻，牽引機(jī)牽引，切割。實(shí)施例2 如圖2所示，生產(chǎn)線分成兩部分，前段機(jī)組1是熔融膠體浸漬纖維擠出成型機(jī)組， 后段機(jī)組2是擠出機(jī)組。具體工藝流程為連續(xù)增強(qiáng)纖維從紗架經(jīng)導(dǎo)引器分散后穿過(guò)擠出機(jī)口模，擠出機(jī)擠出的熔融膠體在口模處與增強(qiáng)纖維接觸，在擠出機(jī)擠出形成的壓力下， 使增強(qiáng)纖維充分地浸漬熔融膠體，從擠出機(jī)口模出來(lái)的初步成型的一次復(fù)合材料型材經(jīng)過(guò)冷卻定型裝置進(jìn)一步定 型，由牽引機(jī)把半成品型材牽引到擠出機(jī)，穿過(guò)擠出機(jī)口模，擠出機(jī)擠出塑膠熔融膠體包覆在型材表面，形成外包層，通過(guò)冷卻水槽冷卻，牽引機(jī)牽引，切割。實(shí)施例3 如圖3所示，生產(chǎn)線分成兩部分，前段機(jī)組1是預(yù)固結(jié)膠體纖維束或纖維氈輥壓成 型機(jī)組，后段機(jī)組2是擠出機(jī)組。具體工藝流程為預(yù)先制作好固結(jié)有熱塑性樹(shù)脂的纖維束，成卷待用。將上述固結(jié)有熱塑性樹(shù)脂的纖維束通過(guò)加熱箱預(yù)熱，使樹(shù)脂軟化，通過(guò)加熱加壓的成型輥，使纖維束上的樹(shù)脂熔合，成型，將上述初步成型的型材通過(guò)一組冷卻輥冷卻定型，由牽引機(jī)把半成品型材牽引到擠出機(jī)，穿過(guò)擠出機(jī)口模，擠出機(jī)擠出塑膠熔融膠體包覆在型材表面，形成外包層，通過(guò)冷卻水槽冷卻，牽引機(jī)牽引，切割。實(shí)施例4 [0056]如圖4所示，生產(chǎn)線分成三部分，前段機(jī)組3是擠出生產(chǎn)機(jī)組，中段機(jī)組4為拉擠 生產(chǎn)機(jī)組，后段機(jī)組5是擠出生產(chǎn)機(jī)組。具體工藝流程為由擠出機(jī)擠出一定口徑的內(nèi)層管，經(jīng)冷卻水槽冷卻，將內(nèi)層管牽引到拉擠口模，同時(shí)連續(xù)長(zhǎng)纖維從紗架經(jīng)導(dǎo)引器進(jìn)入浸膠槽，經(jīng)樹(shù)脂 浸漬后的纖維束包覆在前方擠出段牽引過(guò)來(lái)的內(nèi)層管表面，通過(guò)拉擠口模，加熱固化，由牽引機(jī)把型材從拉擠口模中拉出并牽引到擠出機(jī)，穿過(guò)擠出機(jī)口模，擠出機(jī)擠出塑膠熔融膠體包覆在型材表面，形成外包層，通過(guò)冷卻水槽冷卻，牽引機(jī)牽引，切割。
權(quán)利要求一種雙層復(fù)合材料型材生產(chǎn)線，所述雙層復(fù)合材料型材，其內(nèi)層為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，外層為塑膠包覆層，所述型材為管材、棒材或異型材，其特征在于，所述雙層復(fù)合材料型材的生產(chǎn)線分為前后串聯(lián)的兩段機(jī)組，前段機(jī)組(1)為連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材的生產(chǎn)機(jī)組，生產(chǎn)型材的內(nèi)層，后段機(jī)組(2)是生產(chǎn)塑膠包覆層的擠出機(jī)組。
2.一種如權(quán)利要求1所述的雙層復(fù)合材料型材生產(chǎn)線，其特征在于，所述生產(chǎn)線的前 段機(jī)組(1)是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材拉擠成型機(jī)組。
3.—種如權(quán)利要求1所述的雙層復(fù)合材料型材生產(chǎn)線，其特征在于，所述生產(chǎn)線的前 段機(jī)組(1)是連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料型材的熔融膠體浸漬纖維擠出成型機(jī)組。
4.一種如權(quán)利要求1所述的雙層復(fù)合材料型材生產(chǎn)線，其特征在于，所述生產(chǎn)線的前 段機(jī)組(1)是連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材的預(yù)固結(jié)膠體纖維束或纖維氈輥壓成型機(jī)組。
5.—種三層復(fù)合材料管材生產(chǎn)線，所述三層復(fù)合材料管材，其內(nèi)層為塑膠管，中間層為 纖維增強(qiáng)層，外層為塑膠包覆層，其特征在于，所述管材的生產(chǎn)線分為前、中、后串聯(lián)的三段 機(jī)組，前段機(jī)組(3)是生產(chǎn)內(nèi)層管的擠出機(jī)組，中段機(jī)組(4)是連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材 的生產(chǎn)機(jī)組，生產(chǎn)中間增強(qiáng)層，后段機(jī)組(5)是生產(chǎn)塑膠外包覆層的擠出機(jī)組。
6.一種如權(quán)利要求5所述的三層復(fù)合材料管材生產(chǎn)線，其特征在于，所述生產(chǎn)線的中 段機(jī)組(4)是復(fù)合材料型材拉擠成型機(jī)組。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種機(jī)組串聯(lián)的復(fù)合材料型材生產(chǎn)線，生產(chǎn)線是將常規(guī)的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材生產(chǎn)機(jī)組和塑料擠出機(jī)組串聯(lián)起來(lái)，生產(chǎn)出內(nèi)層為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，外包層為塑膠材料的雙層結(jié)構(gòu)型材。在上述生產(chǎn)線前方再增加一套擠出機(jī)組則形成三機(jī)聯(lián)合的管材生產(chǎn)線，可以生產(chǎn)帶夾心增強(qiáng)層的三層管材。
文檔編號(hào)B29C69/00GK201761087SQ20102018139
公開(kāi)日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者張文廣 申請(qǐng)人:張文廣