[發明專利]一種制備聚乙烯纖維單取向預浸帶的生產線

有效

• 申請號: 201010505176.4
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102433767A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 周奇迪;黃金幫;趙羅杰;陳永銀;陳鋼
• 申請（專利權）人: 寧波榮溢化纖科技有限公司
• 主分類號: D06N7/00
• 分類號: D06N7/00;D06B1/14;D06B15/00;D06B23/00;D06B23/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李玉秋;馮瓊

技術領域

本發明涉及預浸帶生產線，具體涉及一種制備聚乙烯纖維單取向預浸帶的生產線。

背景技術

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維也稱高強高模聚乙烯(HSHMPE)纖維或伸長鏈(ECPE)聚乙烯纖維，是指相對分子質量在(1～6)×10⁶的聚乙烯，經紡絲-超拉伸后制成的超高分子質量聚乙烯纖維。它是繼碳纖維、芳綸(Kevlar)纖維之后的第三代高性能纖維，本文簡稱聚乙烯纖維。聚乙烯纖維增強復合材料與其它纖維增強復合材料相比，具有質量輕、耐沖擊、介電性能高等優點，在現代化戰爭和航空航天、海域防御、武器裝備等領域發揮著舉足輕重的作用。同時，該纖維在汽車、船舶、醫療器械、體育運動器材等領域亦有廣闊的應用前景。因此，聚乙烯纖維自問世起就倍受重視，發展很快。

由聚乙烯纖維無緯布經交錯復合而成的復合材料(又稱UD復合材料)在防彈領域有著重要的應用。目前制備聚乙烯纖維增強復合材料一般采用如下工藝步驟：單取向預浸帶的制備-單取向預浸帶的層壓成型-纖維增強復合材料的定型。單取向預浸帶又稱無緯布(UD布)或經向布，是指由聚乙烯纖維通過均勻、平行、挺直排成連續帶之后對此進行浸膠、干燥、獲得單取向纖維的連續預浸帶。同經緯紡織布相比，單取向預浸帶避免了經緯紗線的交織，纖維不會發生多次的折壓彎曲，因此不會降低纖維的原始力學性能；另外，經緯交織處容易出現空隙，影響復合材料性能，而單取向預浸帶則是纖維平行排列，因此復合材料會在最大程度上繼承纖維的力學性能。

在單取向預浸帶的制備工藝中，上膠工序是影響預浸帶纖維的最重要的工藝步驟，其主要作用是將基體樹脂均勻的分布到單取向纖維之間，基體樹脂作為粘結劑與單取向纖維構成復合材料。膠粘劑的成分、含量以及上膠工藝是在預浸帶的制備過程中要考慮的重要問題。作為防彈材料，要求聚乙烯纖維增強復合材料具有一定的彈性變形能力，因此一般選擇彈性體膠粘劑作為基體樹脂?？刂坪线m的上膠量也是單取向預浸帶的制備過程中要考慮的重要問題，如果上膠量不足，纖維和纖維之間的粘結劑較少，甚至會互相接觸，界面性能較差，會嚴重影響預浸帶的力學性能；當上膠量過多時，預浸帶中纖維比例減少，由于預浸帶的力學性能繼承的是作為增強體的聚乙烯纖維的力學性能，因此當預浸帶中纖維比例減少后，預浸帶的力學性能也會相應的降低。另外，在上膠時，還要考慮上膠量的均勻，即保證膠粘劑均勻的分布在纖維之間，防止出現預浸帶單面上膠的問題。

目前，在制備單取向預浸帶的方法中，上膠輥多為表面光滑的不銹鋼輥，在上膠過程中，多根平行排列的纖維受到張力繃緊，上膠輥上的膠液會通過纖維的下層滲透進入上層，這種浸膠方式相對于從纖維上部涂膠得到的纖維，膠液涂覆均勻。然而，此種膠液涂覆方式得到的聚乙烯纖維預浸帶，在靠近上膠輥的那部分預浸料的膠液相對于預浸料另一面的膠液要少。聚乙烯纖維預浸帶的膠液分布不均勻會給后續做出性能均一穩定的聚乙烯纖維增強復合材料帶來很大的影響。

中國專利文獻CN101525848公開了一種聚乙烯纖維單取向預浸帶的生產線，包括一種聚乙烯纖維單取向預浸帶的生產線，依次包括：用于支撐紗錠的紗架；靜電生成裝置，所述靜電生成裝置包括與纖維摩擦使纖維帶上靜電的摩擦體；靜電小消除裝置，所述上膠裝置包括上膠槽、安裝在上膠槽上的上膠輥，所述上膠輥外表面具有若干條凹槽。上述專利中的上膠輥表面具有凹槽，凹槽里面會儲存一定量的膠粘劑，這樣可以使預浸帶的兩面同時達到上膠的目的。但是在該上膠輥的表面，不設置凹槽的部分即光滑面與預浸帶完全貼合接觸，該部分是上膠的盲點，因此上述專利公開的上膠輥容易導致預浸帶上膠量不均勻，從而最終影響預浸帶的性能均勻性。

因此，需要一種能夠在連續制備聚乙烯纖維單取向預浸帶的過程中對預浸帶進行均勻上膠的制備聚乙烯纖維單取向預浸帶的生產線。

發明內容

本發明解決的技術問題在于，提供一種能夠在連續制備聚乙烯纖維單取向預浸帶的過程中對預浸帶進行均勻上膠的制備聚乙烯纖維單取向預浸帶的生產線。

為解決上述技術問題，本發明提供一種制備聚乙烯纖維單取向預浸帶的生產線，依次包括：

用于支撐紗錠的紗架；

靜電生成裝置，所述靜電生成裝置包括與纖維摩擦使纖維帶上靜電的摩擦體；

靜電消除裝置；