專利名稱：一種聚乙烯纖維布復合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種聚乙烯纖維布復合裝置，屬于高性能復合材料的生 產(chǎn)領(lǐng)域。
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超高分子量聚乙蜂(ultra high molecular weight polyethylene簡稱 UH麗PE )纖維也稱高強高才莫聚乙烯(high strength high module polyethylene 簡稱HSHMPE)纖維或伸展鏈(elongation chain polyethylene簡稱ECPE )聚 乙烯纖維或高性能聚乙烯(high performance polyethylene簡稱HPPE)纖維 或高模量聚乙烯(high module polyethylene簡稱HMPE)纖維， 一般是指重均 分子量在(1~6) xi06的聚乙烯纖維，有時重均分子量還會高于此值，這種纖 維在本實用新型中簡稱為聚乙烯纖維。
聚乙烯纖維是由荷蘭的DSM公司首先開發(fā)制造的。釆用的方法是凝膠紡絲-超倍拉伸法，基本原理是超高分子量聚乙烯在一定的溫度下以一定的濃度溶 解在適當?shù)娜軇┲?，此時聚乙烯分子得以解開纏結(jié)，然后此溶液通過噴絲板紡 絲再經(jīng)過拉伸，聚乙烯分子鏈進一步得到拉伸，分子鏈平行排列，規(guī)整度很高， 形成高度結(jié)晶的聚乙烯纖維。聚乙烯纖維中的聚乙烯分子鏈高度伸展、取向度 達到95%以上、結(jié)晶度達到85%以上。聚乙烯纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了其具有優(yōu)異 的力學性能、耐磨性能和化學穩(wěn)定性等。因此，聚乙烯纖維一經(jīng)問世就得到了 世界各國的廣泛關(guān)注，發(fā)展較快。我國的東華大學對此纖維的研究較為深入并
取得了豐碩的研究成果。
將聚乙烯纖維均勻、平行、挺直的排列后，在其上涂覆膠液并干燥后得到 單向聚乙烯纖維增強的纖維布，也稱為聚乙烯纖維布。將聚乙烯纖維布按照設(shè) 計的鋪層方式進行疊加復合，可以得到聚乙烯纖維增強復合材料，也稱為UD 材料，也可以稱為聚乙烯纖維復合布。請參見圖l，圖l為現(xiàn)有技術(shù)中將聚乙烯 纖維布進行復合的工藝流程圖。首先將聚乙烯纖維布裁剪成正方形，然后將聚 乙烯纖維布按照0。 /90° (正交鋪層)進行鋪層，鋪層結(jié)束后將聚乙烯纖維布放入壓機中壓制成型，壓制成型在加熱條件下進行，加熱過程中，聚乙烯纖維 之間的膠粘劑熔化，待壓機冷卻之后，重新將各層聚乙烯纖維布粘合在一起。 此種制備聚乙烯纖維復合布的方法，利用壓機來完成，在壓制成型階段， 通常要保持一定時間，不能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。

實用新型內(nèi)容
針對上述缺陷，本實用新型解決的技術(shù)問題在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)連 續(xù)生產(chǎn)的聚乙烯纖維布復合裝置。
為了解決以上的技術(shù)問題，本實用新型提供以下的技術(shù)方案 一種聚乙烯纖維布復合裝置，包括;改巻裝置和壓合裝置， 所述放巻裝置包括第 一支架和第 一支架上的放巻輥； 所述壓合裝置包括第二支架、第二支架上的壓輥、第二支架上的支承輥、
驅(qū)動所述壓輥旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置，所述壓輥在所述支承輥的上方，所述壓輥內(nèi)
郜有加熱裝置或者所述壓輥與加熱裝置相連接。
優(yōu)選地，所述壓合裝置還包括可升降所述支承輥使所述壓輥與所述支
承輥保持壓力接觸的支承輥升降裝置。
優(yōu)選地，所述支承輥升降裝置為液壓驅(qū)動的支承輥升降裝置。
優(yōu)選地，所述壓輥或者所述支承輥的表面有彈性材料層。
優(yōu)選地，所述第一支架上的一端或者兩端有可以調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置
調(diào)節(jié)裝置，所述放巻輥與所述可以調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào)節(jié)裝置連接。 優(yōu)選地，所述可以調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào)節(jié)裝置為可以在一個維度方
向上調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào)節(jié)裝置。
優(yōu)選地，所述一個維度方向為垂直于地面的維度方向。
優(yōu)選地，所述可以調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào)節(jié)裝置為可以在三個維度方
向上獨立調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào)節(jié)裝置。 優(yōu)選地，所述^L巻輥為木質(zhì)》文巻輥。
利用本實用新型4是供的聚乙烯纖維布復合裝置可以實現(xiàn)聚乙烯纖維布的 連續(xù)復合，與現(xiàn)有技術(shù)中的壓機熱壓復合聚乙烯纖維布相比，生產(chǎn)效率得到 了4艮大的提高。
4本實用新型所提供的聚乙烯纖維布復合裝置，特別適用于聚乙烯纖維布 的復合。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中將聚乙烯纖維布進行復合的工藝流程圖。 圖2是實施例1提供的聚乙烯纖維復合裝置的側(cè)視示意圖。 圖3是實施例l提供的聚乙烯纖維復合裝置的側(cè)視剖視示意圖。
圖4是實施例l提供的聚乙烯纖維布復合過程中的層疊方式示意圖。
圖5是實施例1提供的壓合裝置的立體示意圖。
圖6是實施例2提供的壓合裝置的示意圖。
圖7是實施例2提供的聚乙烯纖維復合裝置的側(cè)視剖視示意圖。
圖8是實施例2提供的位置調(diào)節(jié)裝置的剖視示意圖。
圖中各標記為
1——放巻裝置，2——壓合裝置，101——第一支架，102——放巻輥， 201——第二支架，202——壓輥，203——支承輥，3——聚乙烯纖維布，204 ——液壓驅(qū)動的支承輥升降裝置，205——液壓缸，4——聚乙烯纖維巻取輥， 501——芯體，502——殼體，503——螺釘。
具體實施方式
為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解本實用新型所提供的技術(shù)方案， 下面結(jié)合具體實施例進行闡述。 實施例1
本實施例提供一種聚乙烯纖維布復合裝置。
請參見圖2，圖2是實施例l提供的聚乙烯纖維復合裝置的側(cè)視示意圖， 如圖所示，本實施例提供的聚乙烯纖維復合裝置，包括放巻裝置l和壓合裝 置2。放巻裝置1包括第一支架101和放巻輥102，放巻輥102搭在第一支架 101之上，并且放巻輥102可以轉(zhuǎn)動。壓合裝置2包括第二支架201、第二支 架上的壓輥202、第二支架上的支承輥203、驅(qū)動壓輥旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置、壓輥 202在支承輥203的上方，壓輥202內(nèi)部有加熱裝置。圖2中未示出驅(qū)動壓輥旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置，驅(qū)動壓輥旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置可以采用常規(guī)的驅(qū)動動力，一
般采用電力驅(qū)動即可，最好釆用具有速度控制系統(tǒng)的驅(qū)動裝置。圖2中也未 示出加熱裝置，對壓輥202的加熱方式很容易實現(xiàn)，可以使用電阻加熱或者 紅外線加熱等加熱方式，或者是的壓輥202與熱源接觸也可以實現(xiàn)對壓輥的 加熱。壓輥的內(nèi)部材料可以選擇金屬材料，金屬材料熱導率大，可以很快實 現(xiàn)壓輥的升溫。另外在壓輥的表面或者支承輥的表面可以增加一層彈性材料 層，例如橡膠層、布層等，這樣可以使得壓輥和支承輥形成良好的接觸，提 高聚乙烯纖維復合布復合的面積，提高復合效果，另外，彈性材料強度和剛 度較小，能夠?qū)垡蚁├w維布中的聚乙烯纖維絲有一個保護作用。放巻輥優(yōu) 選使用木質(zhì)放巻輥，木質(zhì)放巻輥重量輕，生產(chǎn)人員容易搬動，不僅節(jié)省人力， 而且還能提高搬運速度。放巻輥、壓輥、支承輥一般做成空心輥，可以節(jié)省 材料，降低重量。
請參見圖3,圖3是本實施例提供的聚乙烯纖維復合裝置的側(cè)視剖視示 意圖，圖3中第一支架未示出。下面結(jié)合圖3說明聚乙烯纖維布復合裝置的 工作原理。驅(qū)動壓輥轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，使得壓輥202旋轉(zhuǎn)，與其具有一定壓 力接觸的支承輥203也隨之轉(zhuǎn)動，聚乙烯纖維布3在壓輥202和支承輥203 之間，聚乙烯纖維布3在摩擦力的作用下向右前進，放巻輥102上纏繞著聚 乙烯纖維布3，因此放巻輥3在拉力的作用下而轉(zhuǎn)動，完成對壓合裝置2的 聚乙烯纖維布3的供給。
請參見4,圖4是聚乙烯纖維布3復合過程中的疊層方式示意圖。要使 得聚乙烯纖維布完成復合之后，聚乙烯纖維復合布中的聚乙烯纖維絲的方向 呈0° /90°排列，本實施例采用的方式為，將裁減好的聚乙烯纖維布3 (圖 4中的上方的聚乙烯纖維布，簡稱上方聚乙烯纖維布)鋪設(shè)在從;改巻輥102 來的聚乙烯纖維布3 (圖4中的下方的聚乙烯纖維布，簡稱下方聚乙烯纖維 布)上。圖4中，上方聚乙烯纖維布中的圓點即為聚乙烯纖維絲，這些聚乙 烯纖維絲的方向垂直于紙面；下方聚乙烯纖維布中的聚乙烯纖維絲的方向與 整個下方聚乙烯纖維布的前進方向基本平行；這樣的安排就可以使得復合之
乙烯纖維布和下方聚乙烯纖維布進入壓輥和支承輥的接觸區(qū)域之后，由于壓
6輥的溫度較高，可以使得聚乙烯纖維布中的膠粘劑熔化流動，上方聚乙烯纖 維布和下方聚乙烯纖維布中的膠粘劑混合，待冷卻之后可以完成上方聚乙烯 纖維布和下方聚乙烯纖維布的復合。上方聚乙烯纖維布放置到下方聚乙烯纖 維布上的過程，需要人工完成。
請參見圖5,圖5是本實施例提供的壓合裝置的立體示意圖。壓合裝置 在圖2中不能夠完全反應(yīng)其特征，圖5則較為直觀地反映了壓合裝置的組成 和結(jié)構(gòu)。
在具體的生產(chǎn)過程中，具體的操作步驟可以為
(1) 將下方聚乙烯纖維布的一端;^丈置在壓輥202與支承輥203之間，壓 輥202和支承輥203之間保持5 ~ 12MPa的接觸壓力；
(2) 開啟加熱裝置^f吏壓輥202的表面保持在50~80°C;
(3) 將上方聚乙烯纖維布鋪放在下方聚乙烯纖維布上，上方聚乙烯纖維
90°夾角；
(4)開啟驅(qū)動壓輥的驅(qū)動裝置，使壓輥旋轉(zhuǎn)，在摩擦力的作用下，壓輥 帶動支承輥、上方聚乙烯纖維布和下方聚乙烯纖維布運動，聚乙烯纖維布中 的膠粘劑被壓輥加熱熔化，在壓輥和支承輥壓力作用下，兩層聚乙烯纖維布 復合在一起。
利用本實用新型4是供的聚乙烯纖維布復合裝置可以實現(xiàn)聚乙烯纖維布的 連續(xù)復合，與現(xiàn)有技術(shù)中的壓機熱壓復合聚乙烯纖維布相比，生產(chǎn)效率得到 了很大的提高。
本實用新型所提供的聚乙烯纖維布復合裝置，特別適用于聚乙烯纖維布 的復合。
實施例2
本實施例相對于實施例1的改進之處在于以下幾個方面 (1)請參見圖6,圖6是本實施例提供的壓合裝置的示意圖。圖6中未 示出壓輥和第二支架。如圖6所示，壓合裝置2還包括液壓驅(qū)動的支承輥升 降裝置204，液壓驅(qū)動的支承輥升降裝置為液壓泵，液壓泵與支承輥203的
7兩側(cè)的液壓缸205連通，液壓泵提供動力，可以使得支承輥在一定范圍內(nèi)升 降，這樣可以方便聚乙烯纖維布的放置，并且能夠調(diào)整支承輥與壓輥之間的 壓力，滿足不同工藝指標的要求。例如，當聚乙烯纖維布的復合層數(shù)增加時， 勢必需要調(diào)整支承輥與壓輥之間的壓力和間距，此時就可以通過此裝置很容 易地完成。液壓泵通常會設(shè)置壓力計，以更好地控制液壓泵提供的壓力。
(2 )請參見圖7,圖7是實施例2提供的聚乙烯纖維復合裝置的側(cè)視剖 視示意圖。如圖7可以看出，在本實施例中，聚乙烯纖維復合裝置還包括聚 乙烯纖維巻取輥4。聚乙烯纖維巻取輥4將完成聚乙烯纖維復合布巻取成型， 一方面可以使得聚乙烯纖維布成巻，節(jié)省生產(chǎn)空間和生產(chǎn)人員的數(shù)量；另一 方面，成巻的聚乙烯纖維布如果放在第一支架上，可以當成放巻輥，那么聚 乙烯纖維的復合則可以進入另一個生產(chǎn)周期，進行更厚的聚乙烯纖維復合布 的生產(chǎn)。
(3)為了敘述方便，先做如下定義放巻輥的軸線所在的直線為第一直 線，壓輥與支承輥的公切線為第二直線。在聚乙烯纖維復合布的生產(chǎn)過程中， 如果第一直線與第二直線不平行或者偏差較大時，聚乙烯纖維布在壓合過程 中容易發(fā)生扭曲，這樣生產(chǎn)的聚乙烯纖維復合布就會出現(xiàn)褶皺，不能滿足使 用的要求，或者影響使用效果。為了解決這個技術(shù)問題，本實用新型提供如 下的一種位置調(diào)節(jié)裝置。
在第一支架的一端設(shè)置有可以調(diào)節(jié)位置的位置調(diào)節(jié)裝置，放巻輥與所述 可以調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào)節(jié)裝置連接。也可以在第一支架的兩端分別設(shè) 置可以調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào)節(jié)裝置。所述可以調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào) 節(jié)裝置簡稱為位置調(diào)節(jié)裝置。位置調(diào)節(jié)裝置的具體實現(xiàn)請參見圖8,圖8是 位置調(diào)節(jié)裝置的剖視示意圖。位置調(diào)節(jié)裝置包括芯體501、殼體502和螺釘 503。芯體501的上方的半圓部分用于放置》文巻輥的軸。螺釘503 /人下方貫通 了殼體502的下壁。在貫通處，殼體502具有與螺釘503的外螺紋相配合的 內(nèi)螺紋，通過旋轉(zhuǎn)螺釘使得螺釘向上移動或者向下移動，螺釘503的上部與 芯體501接觸，于是芯體501也與螺釘503 —起運動，從而可以調(diào)整放巻輥 的兩端的高度差，使得第一直線和第二直線平行。圖8所示的位置調(diào)節(jié)裝置 只能在一個維度上調(diào)節(jié)，如果在垂直于紙面的方向上再設(shè)定一個螺釘503，使其貫通殼體502的側(cè)壁，那么就可以實現(xiàn)兩個維度的位置調(diào)整。如果欲實 現(xiàn)三個維度的調(diào)整，則可能就稍微復雜一些，通過一個位置調(diào)節(jié)裝置是可以 實現(xiàn)的。另外一種容易實現(xiàn)的方式就是，設(shè)置兩個位置調(diào)節(jié)裝置，其中一個 位置調(diào)節(jié)裝置可以調(diào)節(jié)一個維度，另外一個可以調(diào)節(jié)兩個維度。還可以在第 一支架的下方安裝地腳螺釘調(diào)節(jié)垂直于地面的維度方向，在第一支架的上方 設(shè)置位置調(diào)節(jié)裝置，實現(xiàn)與地面平行的平面內(nèi)的兩個維度的調(diào)整。三個維度 的調(diào)整的實現(xiàn)可以輕而易舉地將第一直線調(diào)整到與第二直線平行的位置，使 得壓合的聚乙烯纖維復合布褶皺極少或者沒有褶皺，提高了聚乙下纖維復合 布的質(zhì)量。
待對第一直線的位置調(diào)整完畢之后，可以通過常用的自鎖裝置將放巻輥 的位置固定，使其只能轉(zhuǎn)動而不能再作其它形式的運動。
利用本實用新型4是供的聚乙烯纖維布復合裝置可以實現(xiàn)聚乙烯纖維布的 連續(xù)復合，與現(xiàn)有技術(shù)中的壓機熱壓復合聚乙烯纖維布相比，生產(chǎn)效率得到 了很大的提高。并且，實施例2的改進之處又可以提高聚乙烯纖維復合布生 產(chǎn)的質(zhì)量和效率。
本實用新型所提供的聚乙烯纖維布復合裝置，特別適用于聚乙烯纖維布 的復合。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干 改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
9
權(quán)利要求1、一種聚乙烯纖維布復合裝置，包括放卷裝置和壓合裝置，所述放卷裝置包括第一支架和第一支架上的放卷輥；所述壓合裝置包括第二支架、第二支架上的壓輥、第二支架上的支承輥、驅(qū)動所述壓輥旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置，所述壓輥在所述支承輥的上方，所述壓輥內(nèi)部有加熱裝置或者所述壓輥與加熱裝置相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聚乙烯纖維布復合裝置，其特征在于，所述壓承輥升降裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙烯纖維布復合裝置，其特征在于，所述支 承輥升降裝置為液壓驅(qū)動的支^c輥升降裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯纖維布復合裝置，其特征在于，所述壓 輥或者所述支承輥的表面有彈性材料層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯纖維布復合裝置，其特征在于，所述第 一支架上的一端或者兩端有可以調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào)節(jié)裝置，所述放巻輥 與所述可以調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào)節(jié)裝置連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乙烯纖維布復合裝置，其特征在于，所述可 以調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào)節(jié)裝置為可以在一個維度方向上調(diào)節(jié)放巻輥位置 的位置調(diào)節(jié)裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚乙烯纖維布復合裝置，其特征在于，所述一個維度方向為垂直于地面的維度方向。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乙烯纖維布復合裝置，其特征在于，所述可 以調(diào)節(jié)放巻輥位置的位置調(diào)節(jié)裝置為可以在三個維度方向上獨立調(diào)節(jié)放巻輥 位置的位置調(diào)節(jié)裝置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯纖維布復合裝置，其特征在于，所述放 巻輥為木質(zhì)放巻輥。
專利摘要本實用新型公開一種聚乙烯纖維布復合裝置，包括放卷裝置和壓合裝置，所述放卷裝置包括第一支架和第一支架上的放卷輥；所述壓合裝置包括第二支架、第二支架上的壓輥、第二支架上的支承輥、驅(qū)動所述壓輥旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置，所述壓輥在所述支承輥的上方，所述壓輥內(nèi)部有加熱裝置或者所述壓輥與加熱裝置相連接。利用本實用新型提供的聚乙烯纖維布復合裝置可以實現(xiàn)聚乙烯纖維布的連續(xù)復合，與現(xiàn)有技術(shù)中的壓機熱壓復合聚乙烯纖維布相比，生產(chǎn)效率得到了很大的提高。本實用新型所提供的聚乙烯纖維布復合裝置，特別適用于聚乙烯纖維布的復合。
文檔編號B32B38/18GK201333827SQ20092000159
公開日2009年10月28日 申請日期2009年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者周成程 申請人:寧波榮溢化纖科技有限公司