[發明專利]一種寬幅連續纖維增強熱塑性卷材及其制備方法和設備

在審

• 申請號: 201210347858.6
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN103660455A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 孫俊山
• 申請（專利權）人: 遼寧遼杰科技有限公司
• 主分類號: B32B27/04
• 分類號: B32B27/04;B32B27/12;B32B37/10;B32B38/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種寬幅連續纖維增強熱塑性卷材，其特征在于，該卷材主要由窄幅的連續纖維增強熱塑性預浸帶制成。

2.根據權利要求1所述的一種寬幅連續纖維增強熱塑性卷材，其特征在于，寬幅連續纖維增強熱塑性卷材的寬度為2520～2560mm，厚度為0.38～1.1mm；所述的窄幅的連續纖維增強熱塑性預浸帶的寬度為630～640mm，厚度為0.20～0.30mm。

3.根據權利要求1所述的一種寬幅連續纖維增強熱塑性卷材，其特征在于，所述的連續纖維增強熱塑性預浸帶為連續玻璃纖維增強聚丙烯預浸帶、連續碳纖維增強尼龍預浸帶或連續玄武巖纖維增強聚乙烯預浸帶。

4.一種如權利要求1所述的寬幅連續纖維增強熱塑性卷材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(a)將窄幅預浸帶分別從交錯分布的第一預浸料輥(1)、第二預浸料輥(2)、第三預浸料輥(3)、第四預浸料輥(4)以一定的速度引到第一夾送輥(9)，在第一夾送輥(9)處無縫拼接成寬幅的預浸帶底層；

(b)從傳送帶(21)后端交錯分布的第五預浸料輥(5)、第六預浸料輥(6)、第七預浸料輥(7)、第八預浸料輥(8)上引出窄幅預浸帶在第二夾送輥(11)處無縫拼接成寬幅的預浸帶表層鋪放在預浸帶底層上；

(c)預浸帶表層和預浸帶底層一起通過第二夾送輥(11)形成疊加預浸帶；

(d)疊加預浸帶通過烘箱(13)加熱至預浸帶塑料熔融溫度，通過第一軋機(14)和第二軋機(15)進行擠壓復合，冷卻，再通過傳送輥(17)到達收卷機(19)收卷，得到寬幅連續纖維增強熱塑性卷材。

5.根據權利要求4所述的一種寬幅連續纖維增強熱塑性卷材的制備方法，其特征在于，步驟(a)得到的預浸帶底層還可以通過傳送帶(21)，在傳送帶(21)上方的橫鋪料箱(20)中獲取橫向預浸帶，橫向無縫鋪放在預浸帶底層上，形成預浸帶中間層，并通過傳送帶(21)傳送到第二夾送輥(11)處，在第二夾送輥(11)處形成的預浸帶表層鋪放在預浸帶中間層上，一起通過第二夾送輥(11)形成疊加預浸帶，然后進行擠壓復合，冷卻，收卷，得到寬幅連續纖維增強熱塑性卷材。

6.根據權利要求5所述的一種寬幅連續纖維增強熱塑性卷材的制備方法，其特征在于，預浸帶底層還可以通過傳送帶(21)，在傳送帶(21)上方的橫鋪料箱(20)中連續兩次獲取橫向預浸帶，橫向無縫鋪放在預浸帶底層上，形成第一預浸帶中間層和第二預浸帶中間層，并通過傳送帶(21)傳送到第二夾送輥(11)處，在第二夾送輥(11)處形成的預浸帶表層鋪放在預浸帶中間層上，一起通過第二夾送輥(11)形成疊加預浸帶，然后進行擠壓復合，冷卻，收卷，得到寬幅連續纖維增強熱塑性卷材。

7.根據權利要求4所述的一種寬幅連續纖維增強熱塑性卷材的制備方法，其特征在于，所述的傳送帶(21)下面設有用于支撐傳送帶(21)的傳送支撐輥(10)，所述的第二軋機(15)和傳送輥(17)之間設有用于裁剪預浸帶的橫剪(16)；步驟(a)中將窄幅預浸帶分別從交錯分布的第一預浸料輥(1)、第二預浸料輥(2)、第三預浸料輥(3)、第四預浸料輥(4)引到第一夾送輥(9)的速度為0.8～3m/min；所述的烘箱(13)內的溫度為150～240℃。

8.根據權利要求4所述的一種寬幅連續纖維增強熱塑性卷材的制備方法，其特征在于，所述的第一軋機(14)的壓力為1～5MPa，第二軋機(15)的壓力為1～5Mpa；所述的第一軋機(14)和第二軋機(15)的壓輥中通入冷卻水進行冷卻，使得第一軋機(14)的溫度為40～60℃，第二軋機(15)的溫度為20～40℃。

9.根據權利要求6所述的一種寬幅連續纖維增強熱塑性卷材的制備方法，其特征在于，制備寬幅連續纖維增強熱塑性卷材的窄幅的連續纖維增強熱塑性預浸帶的層數為3～4層；

當層數為3層時，從上到下依次為預浸帶表層、預浸帶中間層和預浸帶底層，預浸帶的鋪放方向按照預浸帶中連續纖維的方向以0°/90°/0°的方式鋪放；

當層數為4層時，從上到下依次為預浸帶表層、第一預浸帶中間層、第二預浸帶中間層和預浸帶底層，預浸帶的鋪放方向按照預浸帶中連續纖維的方向以0°/90°/90°/0°的方式鋪放。

10.一種實施權利要求4～9中任一所述的寬幅連續纖維增強熱塑性卷材的制備方法的設備，其特征在于，該設備包括第一預浸料輥組、第二預浸料輥組、第一夾送輥(9)、第二夾送輥(11)、橫鋪料箱(20)、傳送帶(21)、傳送支撐輥(10)、烘箱(13)、第一軋機(14)、第二軋機(15)、橫剪(16)、傳送輥(17)及收卷機(19)，所述的第一預浸料輥組由4個橫向方向上交錯排列的第一預浸料輥(1)、第二預浸料輥(2)、第三預浸料輥(3)及第四預浸料輥(4)組成，所述的第二預浸料輥組由4個橫向方向上交錯排列的第五預浸料輥(5)、第六預浸料輥(6)、第七預浸料輥(7)及第八預浸料輥(8)組成，保證引出的預浸帶縱向無縫拼接，所述的第一預浸料輥組位于第一夾送輥(9)之前，所述的第二預浸料輥組位于第二夾送輥(11)之前，所述的橫鋪料箱(20)位于第一夾送輥(9)和第二夾送輥(11)之間，保證預浸帶的橫向無縫拼接。