本發(fā)明涉及機械技術領域，尤其涉及無緯布連續(xù)制備設備與工藝。

背景技術：

無緯布具有手感柔軟、密度小、耐磨蝕、抗沖擊、抗切割韌性強等優(yōu)異性能，廣泛應用于軟質(zhì)防彈衣、輕質(zhì)防彈頭盔、輕質(zhì)防彈裝甲板材，防刺、防切割服裝襯片和特殊公共防暴設施，是當今世界強度最高、比重最輕的防彈材料。

單向布( Uni-Directional Cloth，也稱為UD布)的強度集中在某一方向。多塊單向布按一定角度交叉層疊起來，可制得無緯布。目前，超高分子量聚乙烯纖維的無緯布一般采用如下工藝制備：將多根超高分子量聚乙烯纖維經(jīng)過均勻、平行、伸直等整經(jīng)工藝沿一個方向排列整齊，用膠粘接各纖維制得單向布，將多層單向布按0度~90度依次交叉鋪放，用膠粘接各層單向布制得無緯布?，F(xiàn)有工藝制備的單向布包括：沿一定方向整經(jīng)且膠接為一體的多根超高分子量聚乙烯纖維。由于超高分子量聚乙烯纖維為絲束狀結構，每根超高分子量聚乙烯纖維均為獨立個體，故各纖維的整經(jīng)工藝復雜，生產(chǎn)成本高，且在整經(jīng)、涂膠等工藝過程中易造成斷絲、扭曲、纏繞打結、排列不均勻等缺陷，這些缺陷都將阻礙單向布或無緯布對外力進行有效的能量傳遞，易出現(xiàn)應力集中的現(xiàn)象，進而降低單向布或無緯布的強度、防彈等性能；現(xiàn)在國內(nèi)對無緯布需求開始增加，但尚無完善的生產(chǎn)技術，一般設備是使用高檔的膠膜或其他載體制備無緯布，其后還要剝離，操作繁瑣，成本高，進口設備價格更高。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了無緯布連續(xù)制備設備與工藝，有效解決了目前無緯布制備設備中存在的操作繁瑣、成本高、效率低的問題，以及單向布制備工藝中存在的斷絲、扭曲、纏繞打結、排列不均勻等缺陷影響無緯布的強度和彈性的問題，本發(fā)明針對無緯布前期制備單向布的過程，提出了無緯布連續(xù)制備設備與工藝，此設備包括離型紙放卷設備、多輥式熱壓合設備、離型紙收卷設備、隔離膜放卷設備、切斷裝置、收卷裝置，所述設備可高效連續(xù)生產(chǎn)單向無緯布，切斷和收卷整齊、操作方便、成本低；此工藝運用上下離型紙把分絲整經(jīng)后的纖維加熱和壓合來代替噴涂膠黏劑的工序，通過調(diào)節(jié)壓合溫度和壓力使纖維達到均勻成型的目的，可有效防止纖維斷絲、扭曲等造成無緯布強度彈性不足的問題，提高了無緯布的生產(chǎn)質(zhì)量。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：所述無緯布連續(xù)制備設備，由前到后依次設置有鋪絲設備、離型紙放卷設備、多輥式熱壓合設備、離型紙收卷設備、隔離膜放卷設備、切斷裝置、收卷裝置，其特征在于，所述離型紙放卷設備包括放卷支架、放卷支架由上到下固定有兩個放卷輥；所述熱壓合設備由前到后依次設置有壓合熱輥和壓合冷輥；離型紙收卷設備和離型紙放卷設備前后對稱設置，且離型紙收卷設備的收卷支架上設置有離型紙剝離裝置；隔離膜放卷設備包括隔離膜放卷箱體，箱體的前部設置有過渡輥，箱體的中部上下對稱設置有壓合輥；切斷裝置的兩側設置有支架，兩個支架之間上下對稱設置有轉軸，轉軸上設置有預設數(shù)量的無齒圓鋸片；收卷裝置前后依次設置有無緯布張緊輥和無緯布收卷輥。

所述無緯布連續(xù)制備工藝，包括把纖維均勻單層單向鋪設并與隔離膜復合壓為一體，其特征在于，所述工藝過程是采用所述的無緯布連續(xù)制備設備依次進行纖維鋪絲、離型紙放卷、離型紙和纖維壓合、離型紙剝離回收、隔離膜鋪設和壓合、無緯布收卷和切割。

所述的離型紙放卷設備中的兩個放卷輥一側設置有電機。

所述壓合熱輥和壓合冷輥下端設置有上下交錯分布的張緊輥。

所述切斷裝置支架的上部和下部分別設置有氣動馬達。

所述無齒圓鋸片的速度在6000~10000r/min之間。

所述無緯布收卷輥一端的一側和另一端的下部分別設置有旋轉手輪。

所述纖維鋪絲工藝過程中纖維的面密度范圍是80g/m²~300g/m²。

所述離型紙放卷過程采用的方式是摩擦式放卷。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明針對無緯布前期制備單向布的過程，提出的無緯布連續(xù)制備設備包括離型紙放卷設備、多輥式熱壓合設備、離型紙收卷設備、隔離膜放卷設備、切斷裝置、收卷裝置，所述離型紙放卷設備采用摩擦式放卷，可以獲得恒線速度的離型紙，分為上下兩層將纖維夾在中間，使生產(chǎn)更平穩(wěn)；多輥式熱壓合設備采用油加熱的滾筒進行連續(xù)壓合，離型紙與纖維組成的成型坯S形包覆在滾筒上，獲得更長時間的加熱和壓合，通過調(diào)節(jié)壓合溫度和壓力得到面密度均勻的單向無緯布；切斷裝置采用氣動馬達帶動特制的無齒圓鋸片進行切割，轉速最高可達到10000r/min，其超高的轉速可以有效的切割各種纖維組成的無緯布，并避免毛茬等缺陷；收卷裝置采用恒張力的氣漲軸收卷，一端左右可調(diào)，一端上下可調(diào)，以便得到整齊的卷取效果；本發(fā)明提出的無緯布連續(xù)制備工藝運用上下離型紙把分絲整經(jīng)后的纖維加熱和壓合來代替現(xiàn)有技術中噴涂膠黏劑的工序，通過調(diào)節(jié)壓合溫度和壓力使纖維達到均勻成型的目的，無緯布的面密度達到80g/m²~300g/m²可有效防止纖維斷絲、扭曲等造成無緯布強度彈性不足的問題，提高了無緯布的生產(chǎn)質(zhì)量，通過在成型纖維上添加隔離膜并壓合可防止纖維表面粘附其他的雜質(zhì)影響單向無緯布的使用壽命。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明結構示意圖；

附圖中:1.鋪絲設備，2.離型紙放卷設備，3.多輥式熱壓合設備，4.離型紙收卷設備，5.隔離膜放卷設備，6.切斷裝置，7.收卷裝置。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

在附圖1中，所述的無緯布連續(xù)制備設備，由前到后依次設置有鋪絲設備1、離型紙放卷設備2、多輥式熱壓合設備3、離型紙收卷設備4、隔離膜放卷設備5、切斷裝置6、收卷裝置7，其特征在于，所述離型紙放卷設備2包括放卷支架、放卷支架由上到下固定有兩個放卷輥；所述熱壓合設備3由前到后依次設置有壓合熱輥和壓合冷輥；離型紙收卷設備4和離型紙放卷設備2前后對稱設置，且離型紙收卷設備4的收卷支架上設置有離型紙剝離裝置；隔離膜放卷設備5包括隔離膜放卷箱體，箱體的前部設置有過渡輥，箱體的中部上下對稱設置有壓合輥；切斷裝置6的兩側設置有支架，兩個支架之間上下對稱設置有轉軸，轉軸上設置有預設數(shù)量的無齒圓鋸片；收卷裝置7前后依次設置有無緯布張緊輥和無緯布收卷輥。

所述的無緯布連續(xù)制備工藝，包括把纖維均勻單層單向鋪設并與隔離膜復合壓為一體，其特征在于，所述工藝過程是采用上述設備依次進行纖維鋪絲、離型紙放卷、離型紙和纖維壓合、離型紙剝離回收、隔離膜鋪設和壓合、無緯布收卷和切割。

所述離型紙放卷設備2中的兩個放卷輥一側設置有電機，兩個放卷輥由電機帶動旋轉，且采用摩擦式放卷，可以獲得恒線速度的離型紙，離型紙分為上下兩層將纖維夾在中間，使纖維成型的面密度可達到80g/m²~300g/m²，使無緯布成型更均勻，更穩(wěn)定。

所述壓合熱輥和壓合冷輥下端設置有上下交錯分布的張緊輥，作用是使離型紙與纖維組成的成型坯S形包覆在滾筒上，獲得更長時間的加熱和壓合。

所述切斷裝置6支架的上部和下部分別設置有氣動馬達，由氣動馬達驅動轉軸轉動，轉軸帶動一端的無齒圓鋸片高速轉動，無齒圓鋸片的速度在6000~10000r/min之間，對單向無緯布切割，可避免毛茬等缺陷。

所述無緯布收卷輥一端的一側和另一端的下部分別設置有旋轉手輪，可手動調(diào)整收卷輥的左右和上下位置，以便得到整齊的卷取效果。

實施例1

附圖1為本發(fā)明的主視結構示意圖，包括鋪絲設備1、離型紙放卷設備2、多輥式熱壓合設備3、離型紙收卷設備4、隔離膜放卷設備5、切斷裝置6、收卷裝置7，所述設備的工作過程是：

由鋪絲設備1放出鋪設均勻的纖維，再通過離型紙放卷設備2中的電機帶動上下兩個放卷輥轉動，兩個放卷輥上纏繞有離型紙，上下兩層離型紙被放出，離型紙的膠膜面向內(nèi)且在纖維側，然后與均勻分布的纖維形成平整的三層載體，三層載體首先經(jīng)過多輥式熱壓合設備3中的壓合熱輥，通過調(diào)節(jié)壓合熱輥滾筒的溫度和壓合熱輥的壓合壓力，使纖維附著在膠膜表面，而不能壓入膠膜內(nèi)，使離型紙與纖維組成的成型坯S形包覆在滾筒上，獲得更長時間的加熱和壓合，然后經(jīng)壓合冷輥對加熱后的成型坯降溫處理，便于離型紙的剝離；經(jīng)離型紙收卷設備4上的離型紙剝離裝置剝離離型紙，并通過離型紙收卷設備4的上下收卷輥卷取離型紙，留下成型的無緯布；然后成型的無緯布先經(jīng)過隔離膜放卷設備5的過渡輥，然后經(jīng)過上方的壓合輥，壓合輥上纏繞有隔離膜，在成型無緯布進入兩個壓合輥之間時，驅動電機和壓合裝置，使隔離膜附在成型無緯布的并壓合；然后所述無緯布穿過切斷裝置6進入收卷裝置7，收卷裝置7對附有隔離膜的無緯布進行卷取，通過調(diào)整左右和上下位置的手輪來調(diào)整無緯布收卷輥的上下左右位置，以便得到整齊的卷取效果，當卷取到需要的長度后，驅動切斷裝置6支架上下的氣動馬達和氣缸，使支架之間轉軸旋轉的同時上下靠近，帶動轉軸上設置的無齒圓鋸片運轉并相互靠近，對無緯布進行裁斷。

生產(chǎn)工藝流程：

纖維鋪絲→離型紙放卷→離型紙和纖維壓合→離型紙剝離回收→隔離膜鋪設和壓合→無緯布收卷和切割

纖維鋪絲：五排上下分布的筒子把纖維引出，然后經(jīng)分絲整經(jīng)步驟獲得均勻分布的纖維平面，運用360根紗線分布成1600mm寬，面密度為300g/㎡的纖維平面。

離型紙放卷：采用離型紙摩擦式放卷，使上下兩層離型紙以10m/min線速度放卷，將上述纖維平面夾在上下兩層離型紙之間，且離型紙的膠膜面向內(nèi)且在纖維平面的外側。

離型紙和纖維壓合：將纖維平面和兩層離型紙構成的三層載體放入溫度保持在200℃的壓合熱輥之間，并加以15kg/cm2的壓力，保持壓合熱輥恒溫恒壓15分鐘，使纖維附著在離型紙膠膜表面，而不壓入膠膜內(nèi)；然后關閉油溫加熱系統(tǒng)，開啟冷卻系統(tǒng)，并保持原有的壓力，迅速將壓合冷輥降溫至室溫對三層載體降溫處理。

離型紙剝離回收：對上述三層載體的上下表面附有的上下兩層離型紙剝離，離型紙的回收采用摩擦式收卷，使上下兩層離型紙平穩(wěn)的纏繞，收卷速度為10m/min。

隔離膜鋪設和壓合：對一次剝離后的成型無緯布的表面添加隔離膜，調(diào)整壓合壓力為15kg/cm2，對成型的無緯布進行壓合，得到一種防粘連，防污染的無緯布。

無緯布收卷和切割：保證無緯布連續(xù)緊密整齊的卷取，收卷裝置采用恒張力的氣漲軸收卷，一端左右可調(diào)，一端上下可調(diào)，張力調(diào)整到150 N·m；當達到用戶所需的長度時，采用氣動馬達帶動特制的無齒圓鋸片進行切割，使鋸片轉速達到10000r/min，迅速切割成品無緯布，可避免毛茬等缺陷。