專利名稱：經緯交疊無織造復合材料的加工設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及經緯交疊無織造復合材料，尤其是一種經緯交疊無織造復合材料 的加工設備
背景技術：
現代高科技的發(fā)展離不開復合材料，復合材料對現代科學技術的發(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合材料及制 備設備，然而該材料具有一定的局限性1、按照CN101474868A專利工藝生產出的單向片 材，其玻纖含量很難達到55 %，而0-90 °雙向設備生產的產品，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品及成品制品的 物理性能和機械性能，CN101474868A的專利關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 脂的壓力或緊貼著模口進行浸漬，其產品不能確保每束纖維都被浸漬。

實用新型內容本實用新型公開了一種經緯交疊無織造復合材料的加工設備，使得生產出來的復 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方案是一種經緯交疊無織造復合材料的加工設備，該 設備包括依次順序連接的紗架、牽引布絲裝置、張力調節(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 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線送線臺和緯線送線臺，所述的噴膠裝置上設置有機械手、噴粉 加熱機、壓平和切斷裝置。所述的紗架包括送經紗架和送緯紗架，送經紗架上設置有基材絲錠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節(jié)機構，送緯紗架上設置有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節(jié)機構。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置有浮動漲力自動調節(jié)機構和同向但不同速的差動力機組 機構。所述的送線裝置和浸漬裝置之間設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節(jié)旋轉速度，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置有同步上下對壓裝置。為了消除片材中應力，進一步地所述的烘干裝置設置有4組S形走向的烘干加熱棍。為了實現自動收卷，進一步地所述的收卷裝置設置有兩組氣動張力輥，并配有光 電計數器。為了保證經緯送線的效果，進一步地所述的緯線送線臺上設置有左右定位糾偏
直ο 本實用新型的有益效果是，本實用新型采用0-90°雙向設備生產出的產品能在一 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 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品。以下結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構示意圖；圖2是本實用新型的側視結構示意圖；圖中1、紗架，1-1、送經紗架，1-2、送緯紗架，2、牽引布絲裝置，3、張力調節(jié)裝置， 4、送線裝置，4-1、經線送線臺，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
現在結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構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。如
圖1-2所示，本機組配有送經紗架1-1 一組，紗架上設置有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整機構，根據所需漲 力大小可自動調整，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，經緯纖維進入牽引布絲裝置2，等距進入扣門，實現纖維等分，隨即 進入浮動漲力自動調節(jié)裝置3，160根經向纖維與66根緯向纖維的張力一致，然后纖維進入 牽引機構，使纖維初步整齊地排列，表面平整。以送經系統(tǒng)的送絲牽引機構為例，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，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，實現纖維之間的 無縫隙布絲。以160錠經絲束為基數，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整，絲錠的數量可根據上述幅寬及厚度的要求最后確定。送緯系統(tǒng)的 送絲牽引機構的基本工作原理和機械配置，與送經牽引機構相同，差別為，兩者的有效寬度不同，送緯機組由原來送經機組的160個紗錠改為66個紗錠，緯寬的有效幅寬為0. 65米。 根據不同速度的機械工作原理，以及為實現集束特種纖維的展開而裝備的幾何鼓形輥機械 運轉原理，自行設計創(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。因此，同向但不同速的差 動力機構是一個非常重要的機構。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，樹脂層表面不得結晶，否則將對經緯復合浸漬深度的牢固 程度產生不佳的影響。在噴塑區(qū)0. 6米長的范圍內，裝有紅外線加熱系統(tǒng)，確保玻纖表面在 3到5秒之內加熱到180°C 220°C，方可提高樹脂與玻纖的浸潤性，從而增加了復合材料的 粘結強度。這時玻纖片狀基材送經速度為0. 6米/秒，每次送經長度為0. 6米，機臺電機處 于“啟動_停止”間歇式工作狀態(tài)，以確保緯絲和經絲復合所需要的時間差。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。 如
圖1-2所示，送經機組工作步驟牽引機組以每分6米的送絲速度令經絲通過噴 膠區(qū)，經噴膠工序后，初步形成片材預浸體，隨即進入間隙。
權利要求一種經緯交疊無織造復合材料的加工設備，其特征在于該設備包括依次順序連接的紗架、牽引布絲裝置、張力調節(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線送線臺和緯線送線臺，所述的噴膠裝置上設置有機械手、噴粉加熱機、壓平和切斷裝置。
2.根據權利要求1所述的經緯交疊無織造復合材料的加工設備，其特征在于所述的 紗架包括送經紗架和送緯紗架，送經紗架上設置有基材絲錠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節(jié)機構，送緯紗架上設置有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節(jié)機構。
3.根據權利要求1所述的經緯交疊無織造復合材料的加工設備，其特征在于所述的 牽引布絲裝置設置有浮動漲力自動調節(jié)機構和同向但不同速的差動力機組機構。
4.根據權利要求1所述的經緯交疊無織造復合材料的加工設備，其特征在于所述的 送線裝置和浸漬裝置之間設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.根據權利要求1所述的經緯交疊無織造復合材料的加工設備，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節(jié)旋轉速度，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.根據權利要求1所述的經緯交疊無織造復合材料的加工設備，其特征在于所述的 浸漬裝置和烘干裝置之間設置有同步上下對壓裝置。
7.根據權利要求1所述的經緯交疊無織造復合材料的加工設備，其特征在于所述的 烘干裝置設置有4組S形走向的烘干加熱輥。
8.根據權利要求1所述的經緯交疊無織造復合材料的加工設備，其特征在于所述的 收卷裝置設置有兩組氣動張力輥，并配有光電計數器。
9.根據權利要求1所述的經緯交疊無織造復合材料的加工設備，其特征在于所述的 緯線送線臺上設置有左右定位糾偏裝置。
專利摘要本實用新型涉及經緯交疊無織造復合材料，尤其是一種經緯交疊無織造復合材料的加工設備，包括依次順序連接的紗架、牽引布絲裝置、張力調節(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°雙向設備生產出的產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研究中心有限公司