[發明專利]團簇狀纖維熱塑性復合片材

有效

• 申請號: 201110207458.0
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102416718A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 董升順;戴宏亮;蔣建云;湯青紅
• 申請（專利權）人: 湖南亞太實業有限公司
• 主分類號: B32B5/24
• 分類號: B32B5/24;B32B5/30;B32B5/26;D04H1/732
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種復合片材，特別是涉及一種團簇狀纖維熱塑性復合片材。

背景技術

目前國內外無論是干法工藝還是濕法工藝制備的纖維熱塑性復合片材，如麻纖維復合板材、PP玻纖復合板材等，由于其工藝的特點，使得片材的基體中纖維取向較強，影響板材的力學指標及性能。干法工藝采用非紡織工藝的梳理、鋪網、針刺工藝，它是將增強纖維與熱熔纖維經混合后，通過開松、梳理、鋪網、針刺等制備成針刺氈，針刺基氈經烘焙、復合、定型制備成纖維熱塑性復合片材，片材基體由多層單纖網鋪設組成，纖維方向性較強，針刺固網對纖維的損傷較大，使得復合板材的縱橫向強度比值均大于1∶1.5，梳理針刺纖維基氈均勻性較差，造成片材不勻率均在4％～7％；濕法工藝的片材基體制備是通過改進了的造紙工藝制造，它用泡沫代替傳統淤漿中的水，通常淤漿起著攜帶纖維及將礦物填料形成纖維基氈，纖維基氈經排濕、烘焙、復合、定型制備成復合板材，片材基體同樣由多層單纖網疊加組成，纖維受液態流動的影響方向性較強，導致濕法工藝復合板材纖維的縱橫向強度比值均大于1∶2.2。

由于上述熱塑性復合片材工藝特點，片材中纖網由多層單纖網鋪設和疊加組成，纖維不具各向同性，使得片材縱橫向強度比值差異較大、片材抗剪切力較差，目前對高拉伸飾件仍然是靠增加材料單位面積克重來實現，輕質的減料效果不顯著。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種抗剪性能提高，各個方向的抗拉和抗彎力學性能強，膨化率高，密度低，質量強度高的團簇狀纖維熱塑性復合片材。

為了解決上述技術問題，本發明提供的團簇狀纖維熱塑性復合片材，包括片材上表面層、中間纖維與混合粉末基體層和片材下表面層，所述的中間纖維與混合粉末基體層是采用如下步驟生產方法的：定長的纖維絲在輸送氣流的作用下經由輸送管道進入到氣動分散混合室的噴射口，受到輸送氣流、上升分散氣流、以及多組側向攪拌分切氣流的相互剪切作用后，使進入到氣動分散混合室的纖維絲得到充分分散形成團簇狀纖維和纖維單絲；同時，團簇狀纖維和纖維單絲與噴入的混合粉末達到均勻混合和粘附；團簇狀纖維和纖維單絲受上升氣流和側向攪拌分切氣流形成流場的作用，連續不斷地通過輸送管道輸送至混合沉降室，粘附有混合粉末的團簇狀纖維和纖維單絲及混合粉末在重力和流場的作用下飄落于成網沉降斗，成網沉降斗將粘附有混合粉末的團簇狀纖維和纖維單絲及混合粉末均勻的沉降在成網運輸帶上，連續不斷沉降的粘附有混合粉末的團簇狀纖維和纖維單絲和混合粉末形成了多層疊加的雜亂無序的三維團簇狀纖維胚氈，即一定寬度、厚度、均勻的團簇狀纖維與混合粉末基體層。

所述的混合粉末是聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、碳酸鈣、滑石粉、高嶺土或阻燃劑填料。

所述的無捻纖維粗紗是碳纖維、玻璃纖維、麻纖維或木纖維。

所述的纖維長度為10mm～150mm。

所述的中間纖維與混合粉末基體層中，團簇狀纖維與混合粉末的質量比例為50～65∶50～35。

采用上述技術方案的團簇狀纖維熱塑性復合片材，片材纖維分散、成網是采用氣動攪拌分散、混合、沉降成網工藝裝置完成，它將連續纖維經松解、分散、剪切定長，剪切后的纖維在輸送氣流的作用下進入氣動分散混合室，進入到氣動分散混合室的纖維受上升氣流和流場作用逐步進入分散攪拌區域，隨流場通過分散攪拌區域的纖維束，同時受多組順時針方向和逆針方向分切旋轉氣流的分切作用，使得纖維束在分散攪拌區域得到逐步分散成彎曲的單纖維和卷曲的團簇狀纖維，纖維束攪拌分散的同時在靜電的作用下粘附部分混合粉末，分散粘附后的團簇狀纖維在流場的作用下，被連續輸送至混合成網室，進入到混合成網室的粘附的團簇狀纖維及混合粉末，由于受流場和白重作用進入靜電粉末霧化區域，混合粉末在噴粉氣流和靜電的作用下形成靜電粉末霧化區域，使通過該區域的團簇狀纖維表面進一步均勻粘附混合粉末，均勻混合粘附后的團簇狀纖維與混合粉末隨氣流及白重沉降于成網簾，連續不斷沉降的纖維和聚丙烯粉末形成了雜亂的無序團簇狀纖網，多層連續團簇狀纖網的疊加形成了雜亂無序的三維團簇狀纖維與混合粉末基體層，雜亂無序的三維團簇狀中間纖維與混合粉末基體層經烘烤、定型后制備成團簇狀纖維熱塑性復合片材。