[發(fā)明專利]機(jī)組串聯(lián)的復(fù)合材料型材生產(chǎn)線及生產(chǎn)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010166717.5
• 申請(qǐng)日: 2010-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102233679A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張文廣
• 主分類號(hào): B29C69/00
• 分類號(hào): B29C69/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙層和三層復(fù)合材料型材的生產(chǎn)線及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

在很多使用木料或金屬型材的地方都可以采用高強(qiáng)度的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材來(lái)代替，以達(dá)到以塑代木或以塑代鋼的目的。比如太陽(yáng)傘的傘架、自行車的三角架、攔桿扶手及類似晾衣桿之類的家居用品等。象上述這類應(yīng)用的管材、棒材或截面形狀不變的異型材采用拉擠工藝和熔融浸漬擠出工藝生產(chǎn)的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材是最為適用的。但由于連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材的環(huán)向抗壓低和表面纖維外露污染等問(wèn)題，導(dǎo)致一直難以推廣應(yīng)用。而直接采用純塑膠材料型材來(lái)代木或代鋼，則其機(jī)械強(qiáng)度是不夠的，特別是制品的撓度或者說(shuō)剛性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。

針對(duì)上述問(wèn)題，如果把纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料型材和塑膠材料進(jìn)行二次復(fù)合，則可以圓滿地解決這個(gè)問(wèn)題。方法是在纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料型材外面再包覆一層塑膠材料。這樣的雙層復(fù)合型材由外層塑膠材料來(lái)加固內(nèi)層復(fù)合材料型材的環(huán)向抗壓強(qiáng)度，同時(shí)解決纖維浮出的污染問(wèn)題，可謂是一舉兩得。

常用的雙層復(fù)合材料型材或多層復(fù)合材料管的生產(chǎn)工藝往往是分步法。也就是先生產(chǎn)好內(nèi)層型材，再轉(zhuǎn)移到后續(xù)機(jī)組生產(chǎn)中間層或外層。比如外包纏繞纖維增強(qiáng)層的塑膠管材或金屬管都是這樣生產(chǎn)的。本發(fā)明所述的雙層型材和三層管也可以采用分步法進(jìn)行生產(chǎn)。也就是先生產(chǎn)出纖維增強(qiáng)的內(nèi)層型材，再轉(zhuǎn)移到擠出機(jī)組進(jìn)行二次復(fù)合，包覆外包塑膠層。這種分步法生產(chǎn)對(duì)于可卷取的軟性型材是可行的，如果用在剛性型材上就有很大問(wèn)題。這是因?yàn)閿D出工藝是連續(xù)生產(chǎn)的。如果把前道工藝生產(chǎn)的剛性型材切割成一段一段，然后再在擠出機(jī)前一段一段人工喂料的話，則效率太低且質(zhì)量不好控制。

如果把前后道工序的生產(chǎn)機(jī)組進(jìn)行串聯(lián)生產(chǎn)，則整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)化。

常用的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材的生產(chǎn)方法有拉擠工藝法、熔融膠體浸漬纖維擠出工藝法、預(yù)固結(jié)膠體纖維束或纖維氈輥壓成型工藝法等。在上述工藝方法的生產(chǎn)機(jī)組基礎(chǔ)上再增加一段二次復(fù)合的擠出機(jī)組，就可以生產(chǎn)出高強(qiáng)度而表面光潔的雙層復(fù)合材料型材。就是把連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材生產(chǎn)機(jī)組和擠出機(jī)組串聯(lián)起來(lái)。方法是將前端機(jī)組上生產(chǎn)出來(lái)的剛性一次復(fù)合材料型材直接牽引到擠出機(jī)的口模里，擠出機(jī)擠出熔融塑膠體包覆在上述復(fù)合材料型材表面，冷卻、定型、切割或收卷，即得制品。

按同樣的設(shè)計(jì)思路，再增加一套擠出機(jī)在最前端，則可以生產(chǎn)三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合管材。具體是，先由擠出機(jī)生產(chǎn)出內(nèi)層管，把內(nèi)層管牽引到中段機(jī)組，在其外面包覆樹(shù)脂浸漬的連續(xù)纖維或纖維氈，經(jīng)特定工藝固化定型后再牽引到擠出機(jī)口模，擠出包覆外層管，冷卻、定型、切割或收卷，得到制品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種雙層復(fù)合材料型材和一種三層復(fù)合材料管材的生產(chǎn)線和生產(chǎn)方法。所述雙層復(fù)合材料型材，其內(nèi)層為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，外層為塑膠包覆層，所述型材為管材、棒材或異型材。所述三層復(fù)合材料管材，其內(nèi)層為塑膠管，中間層為纖維增強(qiáng)層，外層為塑膠包覆層。

本發(fā)明把單純的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材生產(chǎn)工藝稱為一次復(fù)合，把在上述復(fù)合材料型材基礎(chǔ)上進(jìn)行的后續(xù)塑膠包覆工藝稱為二次復(fù)合。

為解決上述雙層復(fù)合材料型材的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是將連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材的生產(chǎn)機(jī)組和后續(xù)用于二次復(fù)合的擠出機(jī)組進(jìn)行串聯(lián)。常用的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材的生產(chǎn)方法有拉擠工藝法、熔融膠體浸漬纖維擠出工藝法、預(yù)固結(jié)膠體纖維束或纖維氈輥壓成型工藝法等。本發(fā)明并不限于上述提到的常用一次復(fù)合的生產(chǎn)方法，只要是將一次復(fù)合型材的生產(chǎn)機(jī)組和擠出機(jī)組進(jìn)行串聯(lián)，生產(chǎn)二次復(fù)合型材的生產(chǎn)線就是本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)要求范圍。

所述雙層復(fù)合材料型材生產(chǎn)方法的具體工藝流程是：將從前段生產(chǎn)機(jī)組生產(chǎn)出來(lái)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料型材直接牽引到擠出機(jī)，送進(jìn)擠出機(jī)口模，通過(guò)擠出工藝在上述型材表面包覆塑膠層。

為解決上述三層復(fù)合材料管材的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是在上述雙層復(fù)合材料型材生產(chǎn)線的前端再增加一個(gè)擠出機(jī)組，實(shí)現(xiàn)三個(gè)機(jī)組的串聯(lián)連續(xù)生產(chǎn)。其排列順序是前段為擠出機(jī)組，生產(chǎn)內(nèi)層管，中段為一次復(fù)合型材生產(chǎn)機(jī)組，生產(chǎn)中間纖維增強(qiáng)層，后段為擠出機(jī)組，生產(chǎn)塑膠包覆層。

所述三層復(fù)合材料管材生產(chǎn)方法的具體工藝流程是：將前段擠出機(jī)擠出的內(nèi)層管牽引到中段一次復(fù)合機(jī)組，在其外面包覆連續(xù)預(yù)浸膠纖維或連續(xù)預(yù)浸膠纖維氈，并共同通過(guò)定型口模固化定型，將上述半成品雙層管直接牽引到后段擠出機(jī)組，送進(jìn)擠出機(jī)口模，通過(guò)擠出工藝在上述管材表面包覆外包塑膠層。