[發明專利]新型無緯布及復合UD型材的制備方法

無效

• 申請號: 200710047455.9
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101177846A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 王依民;倪建華;周成程
• 申請（專利權）人: 東華大學;寧波榮溢化纖科技有限公司
• 主分類號: D04H3/12
• 分類號: D04H3/12;D06N7/00;F41H1/02;F16S1/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬高分子復合材料的制備領域，特別是涉及一種新型無緯布及其復合UD型材的制備方法。

背景技術

采用高性能纖維，如碳纖維、芳綸、高強高模聚乙烯纖維制作無緯布及復合型材，主要用于防彈、防刺等安全防護材料，因此其品質的穩定性是十分重要的。

US.4.916.000和US5.149.391，中國專利03109121.0，03158881.6，公開了幾種制作方法，其主要缺陷：①缺乏對絲束的靜電、張力的有效均勻控制，導致鋪絲不均勻；②上膠工序導致膠層不均勻；③沒有回收聚集裝置，不僅污染車間環境，有害一線工人健康，而且增加生產成本；④采用曲輥圓筒輸送和卷取，導致復合UD型材的面層之間容易形成內應力以及端復合型材變形和損傷，影響最終制品的性能，特別是防彈、防刺材料的安全性。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型無緯布及復合UD型材的制備方法，該方法克服上述現有技術的缺陷，是一種有利于質量穩定的連續化生產方法。

本發明的新型無緯布及復合UD型材的制備方法，包括下列步驟：

(1)在絲束架的進絲張力箱上裝上恒定的靜電發生器；

(2)絲束平行鋪展，進入浸膠槽后，在鋪輥上由霧化噴膠裝置對無緯布進行上下面上膠；

(3)對無緯布雙面平行刮刀處理表面膠；

(4)無緯布形成后的牽引用鏈式平行輸送，進行平行切割或轉換疊復，形成多層結構的UD復合板。

所述步驟(2)中的鋪絲速度是30-60m/min；

所述的無緯布是聚乙烯纖維、芳綸纖維、聚丙烯腈基碳纖維；

所述的上膠劑是丁鈉膠、丁苯膠、熱塑性PVA，上膠濃度20％-30％；

所述的無緯布/上膠劑重量比是80∶20；

所述的噴霧壓力是0.1?8-0.22Kg/cm²。

本發明中在絲束架的進絲張力箱上裝上恒定的靜電發生器，其作用和原理是當幾十束絲條平行進入一個同水平線的張力筘時，由于受到相同恒定的靜電作用，單纖之間就會鋪開，而且單纖之間的隔距相對均勻。而現有技術中，用摩擦輥產生靜電而促使絲條分散鋪展的方法是一種強制性的機械摩擦，橫向分絲隔距不均勻，縱向運動也難以恒定，并且強制性的摩擦也可能損傷纖維。

本發明中在鋪輥上由霧化噴膠裝置對無緯布進行上下面上膠，其作用是霧化膠不僅可補充上膠，提高均勻性，而且還可表面噴涂其它增加功能的有機或無機粉體材料，以提高無緯布的抗蠕變性、耐熱性和抗沖擊性，特別是對高強高模聚乙烯纖維UD型材來說。對無緯布雙面平行刮刀處理表面膠，有利正、反兩布面膠粘的平整和布面膠層的均勻性。

本發明中絲束集束架，主要由陶瓷圈組成組成，使每一股絲束均勻穿過，減少磨擦造成纖維的損傷。然后將絲束引入張力架，其作用是進一步平衡絲束之間的張力并使其受力一致。絲束鋼筘平行鋪展，而鋪展效果由鋼筘連接的一組靜電發生器來保證。靜電的強弱調節是根據絲束鋪展的間隙和寬度來確定的。均勻鋪展開的絲束由牽引輥送入浸膠槽，再引入鋪絲輥形成UD板。鋪絲輥前端由上下兩只噴霧咀均勻再次向UD板噴膠或其他助劑。鋪絲輥的后端有平行排立的2只刮膠器，其作用是對UD板的膠粘劑層進行平整處理，防止膠層凹陷、起泡。熱定型輥上方安裝罩式回收器，將熱定型UD板時膠粘劑揮發形成的氣體冷凝回收，再由冷凝桶收集并回用。最后由鏈式將UD板平行輸送和垂直切割，以避免現有技術中圓輥卷取時曲率半徑的不同形成UD板內應力不同。

本發明的有益效果：

(1)在連續化鋪絲中形成穩定的張力及恒定的靜電，使絲束纖維均勻分散，從而保證最終制品中纖維均勻分布，從而確保UD板中纖維的均勻受力；

(2)兩次上膠，特別是浸浴糟后碾輥前的雙面噴霧涂膠和刮膠不僅提高粘結強度，而且保證寬門幅的UD板上膠率的整體均勻性；

(3)在熱定型輥上方安裝回收系統，將膠粘劑在固化時揮發的溶劑氣體連續收集后進行回收處理，不僅保證車間環境，有利于一線操作人員的健康，而且還可回收溶劑，降低生產成本；

(4)摒棄了圓輥式卷取，采用平行鏈式輸送及切割，根據不同產品的需要制備平行復合UD型材，從而保證復合多層無緯布UD型材質量的均勻性。

附圖說明

圖1是本發明的裝置，1是集束架，2是張力架，3是靜電發生器，4是牽引輥，5是上漿槽，6是刮漿刀，7是定型輥，8是回收、抽吸，9是冷凝器，10是接受桶，11是平行輸送，12是平行卷取。

具體實施方式