[實用新型]一種制備無規連續性無機纖維增強熱塑性復合材料的裝置

有效

• 申請號: 202220639911.9
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN217839323U
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 周立;祝超;朱艷妍;樓娣;顧燈華
• 申請（專利權）人: 浙江華江科技股份有限公司
• 主分類號: D04H1/72
• 分類號: D04H1/72;D04H1/76;D04H1/4209;D04H1/485
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 李亦慈;唐銀益

本實用新型屬公開了一種制備無規連續性無機纖維增強熱塑性復合材料的裝置，裝置包括分束管、與分束管連接的落紗管、固定連接分束管上部的固定桿及固定連接落紗管下部的擺桿，分束管穿過固定桿上開設的通孔，各分束管之間平行排列，落紗管穿過擺桿上開設的通孔，且各落紗管之間平行排列，分束管與落紗管之間的連接處為落紗管包覆分束管的結構。本實用新型通過氣壓分束管、落紗管、導向環的裝置設計及與連續性熱塑性纖維、連續性無機纖維材料的相互結合相互作用，保證了兩種纖維混合均勻，且材料在絡合中分散均勻，保證了材料性能，工藝簡單，高效，使復合材料具有更優異的力學性能，拓寬復合材料的應用面。

技術領域

本實用新型屬于汽車內、外飾用復合材料技術領域，具體的說，涉及一種制備無規連續性無機纖維增強熱塑性復合材料的裝置。

背景技術

低密度熱塑性復合材料廣泛地應于汽車內外部飾件。主要機理是利用無機纖維的骨架作用，通過熱塑性樹脂對無機纖維的充分浸潤制得高強度復合材料。從無機纖維在產品中的形態來區分，主要有短切無機纖維和單向連續纖維兩種狀態；從制備工藝上來區分，主要有干法非織造工藝和濕法造紙法工藝；從產品的密度來區分，主要有高密度(密度＞1g/cm³)和低密度(密度＜1g/cm³)，低密度區間主要分布于0.2g/m³-0.7g/cm³。

干法非織造工藝中，低密度短切復合材料中的無機纖維原材料切割后長度大都在2-10cm，經過針刺工藝固結后產品中的無機纖維長度進一步降低；濕法造紙工藝中，無機纖維的長度大都在2-4cm，若纖維長度過長則不利于纖維在溶液中的分散。從以上參數可以看出，無機纖維的長度在這類產品工藝中較受限，而這個限制也給產品帶來了一定的缺陷。具體如下：

1、當這類產品應用于車用內外飾零部件時，材料存在剛性強度不足等問題。在實際應用過程中發現，短纖無機纖維增強熱塑性復合材料的強度，在一定范圍內，與復合材料中無機纖維的長度成正比。

2、當這類產品用于制備復雜造型或大拉伸部件時，常因拉伸性能不足而導致材料應用面受限。例如，濕法造紙工藝生產的無機纖維增強熱塑性復合材料應用在車用外飾底護部品時，容易發生涉水失效等潛在問題。

為了改善以上不足，可以選擇使用單向的長纖編織材料，但該材料存在成型困難、R角褶皺、無法拉伸等固有問題；也可選擇高密度無機纖維增強熱塑性復合材料，但其存在克重高、油耗高等難題。

實用新型內容

為了解決現有技術存在的技術問題，本實用新型提供了一種制備無規連續性線團狀低密度無機纖維增強熱塑性復合材料的方法，是通過以下技術方案來實現的：

本實用新型公開了一種制備無規連續性無機纖維增強熱塑性復合材料的裝置，裝置包括分束管、與分束管連接的落紗管、固定連接分束管上部的固定桿及固定連接落紗管下部的擺桿。

作為進一步地改進，本實用新型所述的分束管穿過固定桿上開設的通孔，各分束管之間平行排列，落紗管穿過擺桿上開設的通孔，且各落紗管之間平行排列，分束管與落紗管之間的連接處為落紗管包覆分束管的結構。

作為進一步地改進，本實用新型所述的擺桿的兩端分別與擺臂相連，擺臂與軸相連，軸帶動擺臂作圓周運動、擺臂帶動擺桿在同一平面內作圓周運動。

作為進一步地改進，本實用新型所述的落紗管為彈性落紗管，彈性落紗管的材料為橡膠或其他軟質材料，分束管上，靠近分束管與落紗管的連接處，開設有進氣口，分束管與進氣口之間的夾角為100-170°。

作為進一步地改進，本實用新型所述的分束管的進口端為硬質管。方便纖維精準進入，出口端為有一定彈性的軟管，以便落紗管通過做圓周運動來形成螺旋絡合結構。

作為進一步地改進，本實用新型所述的多個分束管內依次按照無機纖維/熱塑性纖維/無機纖維/熱塑性纖維順序間隔排布穿入。