專利名稱：經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料，尤其是一種經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料 的加工設(shè)備
背景技術(shù)：
現(xiàn)代高科技的發(fā)展離不開復(fù)合材料，復(fù)合材料對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有著十分 重要的作用，其中連續(xù)性纖維增強熱塑性樹脂復(fù)合材料具有優(yōu)異的機械性能如高拉伸強 度、彎曲強度/模量、高低溫沖擊強度等，并具有相對較低的密度和可回收利用等特點，因 此近年來得到了巨大的發(fā)展。公開號為CN101474868A的專利公開了一種連續(xù)性增強熱塑性樹脂復(fù)合材料及制 備設(shè)備，然而該材料具有一定的局限性1、按照CN101474868A專利工藝生產(chǎn)出的單向片 材，其玻纖含量很難達到55 %，而0-90 °雙向設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品，玻纖含量可達到75 %，甚至 超過；2、纖維在熱塑性樹脂中浸漬不完全的問題，其后果會直接影響到產(chǎn)品及成品制品的 物理性能和機械性能，CN101474868A的專利關(guān)鍵部分為將纖維通過正在擠出熔融狀態(tài)的熱 塑性樹脂的雙模頭，走“S”型工藝浸漬纖維，其只能靠繃緊的纖維與模頭口一股噴出熔融樹 脂的壓力或緊貼著?？谶M行浸漬，其產(chǎn)品不能確保每束纖維都被浸漬。

實用新型內(nèi)容本實用新型公開了一種經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，使得生產(chǎn)出來的復(fù) 合材料具有較高的物理和機械性能。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，該 設(shè)備包括依次順序連接的紗架、牽引布絲裝置、張力調(diào)節(jié)裝置、送線裝置、噴膠裝置、浸漬裝 置、烘干裝置、消靜電裝置以及收卷裝置，紗架上的絲線原材料通過牽引布絲裝置和張力調(diào) 節(jié)裝置形成薄片狀基材，薄片狀基材通過送線裝置送入噴膠裝置進行噴膠并制成基材片， 然后進入浸漬裝置，浸漬后的基材進入烘干裝置干燥，然后消除靜電進入收卷裝置收卷成 品，所述的送線裝置包括經(jīng)線送線臺和緯線送線臺，所述的噴膠裝置上設(shè)置有機械手、噴粉 加熱機、壓平和切斷裝置。所述的紗架包括送經(jīng)紗架和送緯紗架，送經(jīng)紗架上設(shè)置有基材絲錠160組，每組 絲錠上均安裝有漲力恒定裝置、力矩傳感儀和力矩自動調(diào)節(jié)機構(gòu)，送緯紗架上設(shè)置有66組 絲錠，該絲錠上同樣安裝有漲力恒定裝置、力矩傳感儀和力矩自動調(diào)節(jié)機構(gòu)。進一步地，為了保證在大面積布絲時做到絲于絲之間無縫隙、無疊絲，確保制品漲 力一致，所述的牽引布絲裝置設(shè)置有浮動漲力自動調(diào)節(jié)機構(gòu)和同向但不同速的差動力機組 機構(gòu)。所述的送線裝置和浸漬裝置之間設(shè)置有一組對合壓力輥裝置，壓力輥表面均噴涂 有防止粘輥的特富龍材料。所述的浸漬裝置主體為三輥浸漬機，其涂層輥與伺服電機相連可調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度，并且所述的浸漬裝置還安裝有兩個熔槽和一個循環(huán)液罐。為防止出現(xiàn)玻纖片材密度不夠，在整體片材進行浸漬時，片材中單絲可能形成位 移游絲，進一步地所述的浸漬裝置和烘干裝置之間設(shè)置有同步上下對壓裝置。為了消除片材中應(yīng)力，進一步地所述的烘干裝置設(shè)置有4組S形走向的烘干加熱棍。為了實現(xiàn)自動收卷，進一步地所述的收卷裝置設(shè)置有兩組氣動張力輥，并配有光 電計數(shù)器。為了保證經(jīng)緯送線的效果，進一步地所述的緯線送線臺上設(shè)置有左右定位糾偏
直ο 本實用新型的有益效果是，本實用新型采用0-90°雙向設(shè)備生產(chǎn)出的產(chǎn)品能在一 定程度上解決纖維在熱塑性樹脂中的浸漬不透的問題，確保纖維在浸漬槽充分浸漬，因而 產(chǎn)品拉伸強度，彎曲強度等一些物理性能及機械性能都會大大提高。特別是0-90°雙向產(chǎn) 品在橫、縱兩向擁有同樣的物理性能和機械性能，可以滿足各種高性能要求的產(chǎn)品。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、紗架，1-1、送經(jīng)紗架，1-2、送緯紗架，2、牽引布絲裝置，3、張力調(diào)節(jié)裝置， 4、送線裝置，4-1、經(jīng)線送線臺，4-2、緯線送線臺，5、浸漬裝置，5-1、浸漬輥，6、烘干裝置， 6-1、烘干加熱輥，7、收卷裝置，8、噴膠裝置，8-1、機械手，9、壓平和切斷裝置，10、對合壓力 輥，11、對壓裝置，12、定位糾偏裝置。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖， 僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。如
圖1-2所示，本機組配有送經(jīng)紗架1-1 一組，紗架上設(shè)置有160組絲錠，每組絲 錠上均安裝有3Kg漲力恒定裝置，并配置有力矩傳感器和力矩自動調(diào)整機構(gòu)，根據(jù)所需漲 力大小可自動調(diào)整，做到160組沙團有完全一致的送絲漲力，為后道工序創(chuàng)造良好的工藝 條件，另外本機組配有送緯紗架1-2 —組，紗架上安裝有絲錠66組，送緯紗架1-2的機械配 置和傳感系統(tǒng)均與送絲紗架1-1 一樣。如
圖1-2所示，經(jīng)緯纖維進入牽引布絲裝置2，等距進入扣門，實現(xiàn)纖維等分，隨即 進入浮動漲力自動調(diào)節(jié)裝置3，160根經(jīng)向纖維與66根緯向纖維的張力一致，然后纖維進入 牽引機構(gòu)，使纖維初步整齊地排列，表面平整。以送經(jīng)系統(tǒng)的送絲牽引機構(gòu)為例，其將集束 纖維展開，由原來的3mm初步展開為5mm，隨即進入同向但不同速的差動機械傳動機構(gòu)，依 靠差動速比原理和幾何鼓形輥傳動工作原理，再次把纖維由5mm展開到8mm左右，纖維束厚 度展開后，由原來的厚度1 1. 5mm展開為0. 12 0. 18mm，確保纖維有0. 12 0. 18mm厚 度，每組集束纖維由3mm展開到8mm左右，均布成1. 25 1. 28m有效幅度，實現(xiàn)纖維之間的 無縫隙布絲。以160錠經(jīng)絲束為基數(shù)，通過牽引，展開，布絲等各項動作，隨幅寬的增減，基 材所需厚度可隨時調(diào)整，絲錠的數(shù)量可根據(jù)上述幅寬及厚度的要求最后確定。送緯系統(tǒng)的 送絲牽引機構(gòu)的基本工作原理和機械配置，與送經(jīng)牽引機構(gòu)相同，差別為，兩者的有效寬度不同，送緯機組由原來送經(jīng)機組的160個紗錠改為66個紗錠，緯寬的有效幅寬為0. 65米。 根據(jù)不同速度的機械工作原理，以及為實現(xiàn)集束特種纖維的展開而裝備的幾何鼓形輥機械 運轉(zhuǎn)原理，自行設(shè)計創(chuàng)新了纖維均勻展開全新裝置，方能在大面積布絲時做到絲于絲之間 無縫隙、無疊絲，才能確保制品的漲力一致，達到所需的物理指標(biāo)。因此，同向但不同速的差 動力機構(gòu)是一個非常重要的機構(gòu)。如
圖1-2所示，牽引機組將上述0. 12 0. 18mm已形成薄型片狀特種基材傳送進 入高壓噴熱塑性樹脂區(qū)域。將加熱的熱塑性樹脂高壓噴布在基材表面，形成薄薄一層厚度 為0. 03 0. 05mm的熱塑性樹脂層，通過下部紅外線加熱熱塑性樹脂表面溫度約在180°C 220°C左右，在噴布后5秒之內(nèi)，樹脂層表面不得結(jié)晶，否則將對經(jīng)緯復(fù)合浸漬深度的牢固 程度產(chǎn)生不佳的影響。在噴塑區(qū)0. 6米長的范圍內(nèi)，裝有紅外線加熱系統(tǒng)，確保玻纖表面在 3到5秒之內(nèi)加熱到180°C 220°C，方可提高樹脂與玻纖的浸潤性，從而增加了復(fù)合材料的 粘結(jié)強度。這時玻纖片狀基材送經(jīng)速度為0. 6米/秒，每次送經(jīng)長度為0. 6米，機臺電機處 于“啟動_停止”間歇式工作狀態(tài)，以確保緯絲和經(jīng)絲復(fù)合所需要的時間差。因而，牽引機 臺上所用的四臺電機均為伺伏電機，來保證機臺“啟動_停止”的正常運轉(zhuǎn)。 如
圖1-2所示，送經(jīng)機組工作步驟牽引機組以每分6米的送絲速度令經(jīng)絲通過噴 膠區(qū)，經(jīng)噴膠工序后，初步形成片材預(yù)浸體，隨即進入間隙。
權(quán)利要求一種經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括依次順序連接的紗架、牽引布絲裝置、張力調(diào)節(jié)裝置、送線裝置、噴膠裝置、浸漬裝置、烘干裝置、消靜電裝置以及收卷裝置，所述的送線裝置包括經(jīng)線送線臺和緯線送線臺，所述的噴膠裝置上設(shè)置有機械手、噴粉加熱機、壓平和切斷裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，其特征在于所述的 紗架包括送經(jīng)紗架和送緯紗架，送經(jīng)紗架上設(shè)置有基材絲錠160組，每組絲錠上均安裝有 漲力恒定裝置、力矩傳感儀和力矩自動調(diào)節(jié)機構(gòu)，送緯紗架上設(shè)置有66組絲錠，該絲錠上 同樣安裝有漲力恒定裝置、力矩傳感儀和力矩自動調(diào)節(jié)機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，其特征在于所述的 牽引布絲裝置設(shè)置有浮動漲力自動調(diào)節(jié)機構(gòu)和同向但不同速的差動力機組機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，其特征在于所述的 送線裝置和浸漬裝置之間設(shè)置有一組對合壓力輥裝置，壓力輥表面均噴涂有防止粘輥的特 富龍材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，其特征在于所述的 浸漬裝置主體為三輥浸漬機，其涂層輥與伺服電機相連可調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度，并且所述的浸漬 裝置還安裝有兩個熔槽和一個循環(huán)液罐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，其特征在于所述的 浸漬裝置和烘干裝置之間設(shè)置有同步上下對壓裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，其特征在于所述的 烘干裝置設(shè)置有4組S形走向的烘干加熱輥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，其特征在于所述的 收卷裝置設(shè)置有兩組氣動張力輥，并配有光電計數(shù)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，其特征在于所述的 緯線送線臺上設(shè)置有左右定位糾偏裝置。
專利摘要本實用新型涉及經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料，尤其是一種經(jīng)緯交疊無織造復(fù)合材料的加工設(shè)備，包括依次順序連接的紗架、牽引布絲裝置、張力調(diào)節(jié)裝置、送線裝置、噴膠裝置、浸漬裝置、烘干裝置、消靜電裝置以及收卷裝置。本實用新型采用0-90°雙向設(shè)備生產(chǎn)出的產(chǎn)品能在一定程度上解決纖維在熱塑性樹脂中的浸漬不透的問題，確保纖維在浸漬槽充分浸漬，因而產(chǎn)品拉伸強度，彎曲強度等一些物理性能及機械性能都會大大提高，特別是0-90°雙向產(chǎn)品在橫、縱兩向擁有同樣的物理性能和機械性能，可以滿足各種高性能要求的產(chǎn)品。
文檔編號D06N7/06GK201762597SQ20102016115
公開日2011年3月16日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者李錦春, 石明東, 章興中, 陳慶貴 申請人:江蘇安格特新材料科技有限公司;常州阻燃材料工程技術(shù)研究中心有限公司