[發明專利]長纖維增強熱塑性樹脂的成型設備及成型方法

有效

• 申請號: 201010599665.0
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102107536A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 唐宇航;趙智源;萬勇軍;葉南飚
• 申請（專利權）人: 金發科技股份有限公司;上海金發科技發展有限公司
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52;B29C70/16
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司 44253
• 代理人: 伍嘉陵

技術領域

本發明涉及一種長纖維增強熱塑性樹脂的成型設備，具體地說，包括纖維圈分解成纖維束并預處理設備、熔融樹脂對纖維充分浸漬及成型設備；本發明還涉及一種長纖維增強熱塑性樹脂的成型方法。

背景技術

長纖維增強熱塑性樹脂指的是纖維取向完全是同一方向，所制得的纖維長度與塑料粒子長度一致。它與常規方法制備的纖維增強樹脂相比：機械性能更好，賦予制品更高的剛度、強度和抗沖擊力、抗蠕變及更好的微觀質量。在汽車工業、家電、機械等場所能代替部分鑄鐵、鋁和熱固性塑料等，可有效降低制品的重量與制造成本。

目前，熔體浸漬法是長纖維增強熱塑性樹脂的主要方法，其工藝過程是將連續的長纖維在張力的牽引下導入一個具有特殊結構的浸漬體內，同時從擠出機輸入的塑料熔體將導入的長纖維浸泡，而后長纖維從浸漬體的口模拉出，經冷卻后，切斷成所需長度的粒料。但已公開的專利都存在一些共同的缺陷：1）樹脂對纖維浸潤效果差，纖維在穿過浸漬體時易斷裂，從而影響產品的品質與生產效率；2）浸漬體與熔體入口口模、纖維入口口模、定型口模為一個整體，當上述口模流道由于磨損而需要更換時造成成本較高。因而需要纖維浸漬設備和纖維拉伸方法進行改進。

中國專利200680049562.9公開了一種長纖維增強熱塑性樹脂材料的制造裝置及其制造方法，其所述的浸漬模具有在內部收納熔融熱塑性樹脂的浸漬室、用于向所述浸漬室內供給熱塑性樹脂的樹脂供給通路、設于所述浸漬室的上游側的入口板上并用于向所述浸漬室的下游側的出口板上兵用于將浸漬有熔融熱塑性樹脂的纖維束向外部拉拔的多個拉拔孔，所述入口板的各導入孔在入口板的外側設有能分別開閉各導入孔的閘門。

中國專利200610122459.4公開了一種連續長纖維增強熱塑性樹脂的成型方法及其成型設備，包括熔融浸漬模，其所述的熔融浸漬模包括浸漬模外體以及設在浸漬模外體中的熱塑性樹脂熔體夾縫流道，浸漬獨立流道，連續長纖維入口通道和浸漬出口，所述的熱塑性樹脂熔體夾縫流道設在浸漬模外體的上游端，浸漬出口設在浸漬設備外體下游端且與浸漬獨立流道末端連通，浸漬獨立流道中還設有至少一組可自由旋轉的張力輥。

中國專利201010105774.2公開了一種長纖維增強熱塑性樹脂的制造裝置，包括熔體浸漬室，浸漬室內容納用于浸漬纖維束的樹脂熔體，熔體浸漬室一個側壁上設置有纖維束入口、在熔體浸漬室的與設置纖維束入口的側壁相對的側壁上設有纖維束出口，纖維束出口數目小于纖維束入口的數目所述增強纖維樹脂束為增強纖維樹脂成型材料。

上述在先專利的缺點在于，（1）從熔融樹脂以水平的方式進入浸漬體，而長纖維呈布或帶的形狀的長度稍大于接觸長度，在彎曲通道非接觸點纖維由于受到拉伸力而迅速恢復到圓束狀，降低了熔融樹脂對圓形束狀中心纖維浸潤效果；（2）纖維束由許多纖維絲粘接在一起影響熔融樹脂對纖維的浸潤效果；（3）纖維與樹脂的溫差過大，會造成纖維的浸潤不良；（4）纖維入口口模流道、熔體入口口模流道，浸漬流道與定型口模流道為一個整體的部件，容易造成設備的磨損，從而造成整個浸漬體需要重新更換，浪費安裝成本。

發明內容

本發明的目的在于克服現有長纖維增強熱塑性樹脂制備設備中的各種缺陷，提供一種能穩定生產且纖維束能得到理想浸潤效果的長纖維增強熱塑性樹脂的設備。

本發明的另一個目的在于提供一種可提高長纖維增強熱塑性樹脂產品的生產效率、品質的制造方法。

長纖維增強熱塑性樹脂的成型設備，包括：

纖維圈分解成纖維束并預處理的設備，其纖維束獨立通道與纖維預蓬松與預熱系統連接；

熔融樹脂對纖維充分浸漬及成型設備，其熔體入口口模通過熔體流入通道與纖維浸漬體相通，并傾斜向上一定角度，纖維入口口模用以連接纖維預蓬松與預熱系統和纖維浸漬體，能夠使得纖維水平進入纖維浸漬體、纖維浸漬體的另一端與成型口模相連接。