專利名稱：長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及長纖維增強(qiáng)塑料的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)方法，具體涉及一種能夠充分將長纖維原紗分散的浸潰結(jié)構(gòu)，同時(shí)也涉及了采用該結(jié)構(gòu)的浸潰模頭，以及使用該浸潰模頭生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)塑料的方法。
背景技術(shù)：
長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(Long-FiberReinforce Thermoplastic),簡稱 LFT 是一種具有可設(shè)計(jì)性、低密度、高比強(qiáng)度、高比模量和抗沖擊性強(qiáng)等特點(diǎn)，LFT熱塑性塑料的出現(xiàn)對鋁合金、纖維增強(qiáng)熱固性復(fù)合材料構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)，LFT熱塑性塑料也逐步成為制作汽車零部件的主流材料。在生產(chǎn)LFT的過程中，需要在擠出機(jī)頭中將長纖維材料(比如玻璃纖維、碳纖維)的原紗進(jìn)行分散成單絲以方便熔融的塑料能夠充分對浸潤，以便在整個(gè)浸潰過程結(jié)束后所擠出的LTF料條具有很好的性能，往往分散成單絲程度決定了最終LFT料條的質(zhì)量和性能。現(xiàn)有生產(chǎn)LFT的技術(shù)中所使用的浸潰模頭，如中國專利“一種連續(xù)長纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型方法及其成型設(shè)備”(公開號CN101152767A)中所公開的技術(shù)方案，采用布置多組張力輥，在引紗的過程中，使原紗依次交替穿過張力輥曲(此系該專利文件中用語， 且與我們專利無關(guān)，可以不改嗎？)線前進(jìn)，使原紗被張力輥不斷分散，從而使其能夠被熔融的塑料所浸潤。但是這種技術(shù)方案，在高速牽引情況下容易起單絲折斷，對熔融浸潰造成不穩(wěn)定因素，同時(shí)張力輥不容易拆卸和維護(hù)。針對上述情況，中國專利“長纖維增強(qiáng)塑料生產(chǎn)用纖維絲束熔融浸潰模頭及浸潰方法”(公布號CN 101695873A)為了解決上述技術(shù)方案出現(xiàn)的單絲折斷的問題，其附加設(shè)置非接觸導(dǎo)絲輥，使原紗從非接觸導(dǎo)絲輥中穿出，該種技術(shù)方案，對單絲折斷問題改善是有限的。上述兩種技術(shù)方案，都采用單股原紗進(jìn)入浸潰腔，利用張力輥來分散長纖維原紗， 為了使擠出的熱塑性塑料料條內(nèi)增強(qiáng)纖維達(dá)到一定的比例，一般采用號數(shù)較大(號數(shù)即為 tex值，)的原紗，一般號數(shù)范圍在1200-2400tex之間，一根原紗中大概含有4000至5000 根單絲，如果需要達(dá)到良好的分散效果，往往需要較長的浸潰腔內(nèi)設(shè)有多組張力輥進(jìn)行多級分散，這樣一來工作效率受到了很大限制。另外，由于張力輥只能使原紗在張力輥軸向方向上分散，也就是說通過張力輥的原紗僅在一個(gè)維度上散開，單絲散開有限，浸潤效果沒有最大化，而且在進(jìn)行擠出成型時(shí)很難它們均勻地分布在料條截面空間內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠充分將長纖維原紗分散的浸潰結(jié)構(gòu)、采用該結(jié)構(gòu)的浸潰模頭以及使用該浸潰模頭生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)塑料的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案適用于長纖維熔融塑料浸潰的原紗分散結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括軸線相互平行的兩個(gè)以上的進(jìn)紗通孔，上述進(jìn)紗通孔在與其軸向垂直的截面上以中心對稱方式分布；還包括軸線通過上述進(jìn)紗通孔對稱中心的并與上述進(jìn)紗通孔軸線平行的集紗通孔；還包括能夠與通過上述進(jìn)紗通孔和集紗通孔的原紗接觸的具有凹凸外形的散紗核芯，該散紗核芯是由一平面曲線圍繞著同一平面內(nèi)僅與其相交于兩點(diǎn)的一條直線旋轉(zhuǎn)而形成的回轉(zhuǎn)體，上述曲線為平滑曲線，上述直線通過上述進(jìn)紗通孔的對稱中心并與上述進(jìn)紗通孔的軸線平行；還包括設(shè)置在上述散紗核芯表面兩個(gè)凸起部分之間的凹陷處外圍的并能環(huán)繞整個(gè)散紗核芯的導(dǎo)紗環(huán)，上述導(dǎo)紗環(huán)形成有向位于其中心的散紗核芯凸出的平滑的導(dǎo)紗接觸面。前述的適用于長纖維熔融塑料浸潰的原紗分散結(jié)構(gòu)，其特征在于，形成上述散紗核芯的曲線是拋物線、圓弧、橢圓弧、正弦曲線、余弦曲線、直線中的一種或多種的組合。利用前述的原紗分散結(jié)構(gòu)的浸潰模頭，包括浸潰流道，其特征在于，還包括與上述浸潰流道相通的一個(gè)以上的浸潰單元，上述浸潰單元包括兩端貫通的浸潰腔，在上述浸潰腔的一端設(shè)有帶有擠出孔的擠出端頭蓋，另一端設(shè)有帶有上述進(jìn)紗通孔和散紗核芯的進(jìn)紗端頭蓋，上述浸潰腔內(nèi)靠近上述擠出端頭蓋一側(cè)設(shè)有帶有上述集紗口的集紗口模；上述擠出孔和集紗通孔的軸線在一條直線上。前述的浸潰模頭，其特征在于，上述浸潰腔內(nèi)設(shè)有固定在上述浸潰腔一端的導(dǎo)紗環(huán)組件，上述的導(dǎo)紗環(huán)組件設(shè)有上述導(dǎo)紗環(huán)或?qū)Ъ啳h(huán)組件部分本體形成上述導(dǎo)紗環(huán)。前述的浸潰模頭，其特征在于，上述擠出端頭蓋的內(nèi)壁和集紗口模的外壁形成有漸收的擠出流道。前述的浸潰模頭，其特征在于，上述浸潰單元的數(shù)目為I至60，上述每個(gè)浸潰單元上設(shè)有的進(jìn)紗通孔的數(shù)目為2至30。利用前述的浸潰模頭生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的方法，其特征在于，包括如下步驟
a、根據(jù)上述浸潰模頭內(nèi)浸潰單元的個(gè)數(shù)和每個(gè)浸潰單元進(jìn)紗口的數(shù)目，將增強(qiáng)纖維原紗紗筒分別放置在對應(yīng)的紗架上；
b、從增強(qiáng)纖維原紗紗筒引出的原紗經(jīng)過一道以上的張力輥進(jìn)行預(yù)分散；
C、對預(yù)分散后的增強(qiáng)纖維原紗進(jìn)行預(yù)熱；
d、預(yù)熱后的各(此處不能用若干，權(quán)利要求中不能適用估計(jì)大約這樣的詞匯)股的增強(qiáng)纖維原紗從相應(yīng)的上述浸潰單元的不同的進(jìn)紗通孔進(jìn)入上述浸潰腔進(jìn)行分散并被從擠出機(jī)通過上述浸潰流道擠入到上述浸潰腔內(nèi)的熔融塑料浸潰，然后從上述擠出孔擠出長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的料條；
e、上述長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的料條在牽引機(jī)的牽引下依次進(jìn)行水冷、利用空氣刀進(jìn)行干燥除去表面水份；
f、將上述經(jīng)過水冷和干燥的長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的料條送入切粒機(jī)進(jìn)行切粒；
g、收集上述切粒而成的料粒。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的方法，其特征在于，將上述經(jīng)過步驟e后的長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的料條先進(jìn)行卷裝再對其進(jìn)行步驟f中所述的切粒。前述的生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的方法，其特征在于，所使用的上述長纖維原紗為玻璃纖維紗、碳纖維紗中的一種或是兩種的混合。前述的生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的方法，其特征在于，上述長纖維原紗的單絲直徑為9-18 μ m,號數(shù)為40-1000tex。本發(fā)明的技術(shù)方案的有益之處在于
1、提供各一種新的能夠有效的適用于長纖維熔融浸潰的原紗分散結(jié)構(gòu)，利用該結(jié)構(gòu)進(jìn)行分散，分散效率高，纖維磨損??；
2、提供一種浸潰模頭，該浸潰模頭具有多個(gè)浸潰單元，生產(chǎn)效率高，尺寸適宜能夠方便生產(chǎn)線布置，拆卸方便而且能夠依照不同生產(chǎn)工藝進(jìn)行組裝；
3、提供一種長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的生產(chǎn)方法，相比以前的生產(chǎn)方法，其對增強(qiáng)纖維的浸潰效果更好，從而提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)由于纖維磨損小，不容易斷頭，其連續(xù)生產(chǎn)能力強(qiáng)。


圖I為本發(fā)明的原紗分散結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選方案的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的原紗分散結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)選方案的立體結(jié)構(gòu)示意圖3為形成本發(fā)明散紗核芯的曲線和直線的位置關(guān)系示意圖4為本發(fā)明的浸潰模頭的一個(gè)優(yōu)選方案的橫截面結(jié)構(gòu)不意圖5為本發(fā)明的浸潰單元的一個(gè)優(yōu)選方案的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明的生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的方法的流程框圖中附圖標(biāo)記的含義
I、進(jìn)紗通孔，2、集紗通孔，3、散紗核心，4、導(dǎo)紗環(huán)，5、浸潰模頭，6、浸潰單元，7、浸潰腔，8、擠出端頭蓋，9、進(jìn)紗端頭蓋，10、集紗口模，11、擠出孔，12、導(dǎo)紗環(huán)組件，13、擠出流道， 15、熔融塑料入料口，A為纖維紗和料條的行走方向，B為一段直線，C為一段平面曲線，D為原紗。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合說明書附圖對本法明的技術(shù)方案做詳細(xì)的說明。圖I為本發(fā)明的原紗分散結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的原紗分散結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)選方案的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為形成本發(fā)明散紗核芯的曲線和直線的位置關(guān)系示意圖。參照圖I和圖2，本發(fā)明中的原紗分散結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)以上軸線相互平行的進(jìn)紗通孔1，進(jìn)紗通孔I在與其軸線方向垂直的橫截面上呈中心對稱方式分布，包括有軸線與進(jìn)紗通孔I的軸線平行的集紗通孔2，該進(jìn)紗通孔I的軸線通過進(jìn)紗通孔I的對稱中心。在進(jìn)紗通孔I和集紗通孔2之間設(shè)有散紗核心3，如圖I所示，該散紗核芯3為外形凹凸不平的回轉(zhuǎn)體，該回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸線平行于進(jìn)紗通孔I的軸線，并通過進(jìn)紗通孔I的對稱中心。如圖3所示，C為一段平面曲線，B為一段位于C所在平面內(nèi)的直線，C與B除了兩端相交之外，其余不相交，此時(shí)平面曲線C以一段直線B作為軸線在整個(gè)三維空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)一圈形成回轉(zhuǎn)體。平面曲線C可以是拋物線、圓弧、橢圓弧、正弦曲線、余弦曲線、中的一種或多種的組合。平面曲線C是平滑曲線。由上可見，形成回轉(zhuǎn)體的曲線能夠決定散紗核芯3的外形，針對不同要求和工藝，可以根據(jù)實(shí)際情況來設(shè)計(jì)散紗核芯3的外形。但是，散紗核芯3必須保證外形是凹凸的并且能使通過進(jìn)紗通孔I和集紗通孔2的原紗D能夠與凸出的部分接觸。另外，還包括有設(shè)置在散紗核芯3表面兩個(gè)凸起部分之間的凹陷處的外環(huán)繞整個(gè)散紗核芯3的導(dǎo)紗環(huán)4，在該導(dǎo)紗環(huán)4形成有向散紗核芯3凸出的平滑的導(dǎo)紗接觸面，最好的是導(dǎo)紗接觸面能夠伸入到散紗核芯3的凹陷的部分中去。導(dǎo)紗環(huán)4的作用在于能夠控制原紗D行進(jìn)的方向和對原紗D作進(jìn)一步的分散，導(dǎo)紗環(huán)4能使通過的原紗D能夠與下一個(gè)散紗核芯3的凸起部分相接觸。如圖I所示，通過該散紗核芯3回轉(zhuǎn)體的剖面圖可以看出該散紗核芯3具有凹凸不平的外形，適當(dāng)設(shè)置進(jìn)紗通孔I的位置，使原紗D從進(jìn)紗通孔I引入后交替與散紗核芯3 和導(dǎo)紗環(huán)4的導(dǎo)紗接觸面接觸，最后通過集紗通孔2?？梢钥吹接捎谠咲最終被牽引到集紗通孔2中，當(dāng)原紗D遇到散紗核芯3和導(dǎo)紗環(huán)4的導(dǎo)紗接觸面時(shí)在轉(zhuǎn)變行進(jìn)方向的同時(shí)也在張力的作用下沿著與其接觸散紗核芯3外表面的圓周和導(dǎo)紗環(huán)4的導(dǎo)紗接觸面的圓周散開；原紗D在多次分散后最后又收集到集紗通孔2中，在整個(gè)行程中，原紗D被一次次分散，具體分散的次數(shù)取決于散紗核芯3凸起部分?jǐn)?shù)目和導(dǎo)紗環(huán)4的數(shù)目。由于進(jìn)紗通孔 I中心對稱分布，同時(shí)散紗核芯3的回轉(zhuǎn)軸線與進(jìn)紗通孔I的軸線平行而且通過進(jìn)紗通孔I 的對稱中心，所以無論從那個(gè)進(jìn)紗通孔I引入的原紗D都會(huì)被散紗核芯3和導(dǎo)紗環(huán)4分散。如圖2所示，散紗核芯3還可以設(shè)計(jì)為具有兩個(gè)凸起部分的類紡錘狀回轉(zhuǎn)體；進(jìn)紗通孔I的數(shù)目為4。圖I所不的方案較圖2的方案而言,散紗核芯3凸出部分分布密度較聞，分散頻率高，對原紗D的材料和強(qiáng)韌度有很高要求，圖2所示的方案，分散頻率較低，原紗D行進(jìn)的較為平緩，不易折斷。具體實(shí)施時(shí)，可以根據(jù)具體材料和應(yīng)用環(huán)境靈活配置，而不限于上述介紹的技術(shù)方案。圖4為本發(fā)明的浸潰模頭的一個(gè)優(yōu)選方案的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的浸潰單元的一個(gè)優(yōu)選方案的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖，以下結(jié)合圖4和圖5對本發(fā)明的浸潰模頭作詳細(xì)說明。如圖4所示，浸潰模頭5中設(shè)有浸潰流道14，該浸潰流道14用于聯(lián)通能夠擠出熔融塑料的擠出機(jī)與各個(gè)浸潰單元6。浸潰模頭5中可以設(shè)有多個(gè)浸潰單元6，具體數(shù)目可以根據(jù)生產(chǎn)需要來進(jìn)行調(diào)整；另外，浸潰單元6可以直接形成于浸潰模頭5中，也可以作為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)安裝在浸潰模頭5的相應(yīng)位置。如圖5所示，浸潰模頭5包括兩端貫通的浸潰腔7，在浸潰腔7的一端設(shè)有帶有擠出孔11的擠出端頭蓋8，另一端設(shè)有帶有進(jìn)紗通孔I和散紗核芯3的進(jìn)紗端頭蓋9。另外， 浸潰腔7內(nèi)靠近擠出端頭蓋8 一側(cè)設(shè)有帶有上述集紗口的集紗口模，擠出孔11和集紗通孔 2的軸線重合，還設(shè)有固定在上述浸潰腔7 —端的導(dǎo)紗環(huán)組件12，導(dǎo)紗環(huán)組件12設(shè)有導(dǎo)紗環(huán)或?qū)Ъ啳h(huán)組件部分本體形成導(dǎo)紗環(huán)。其中，散紗核芯3、進(jìn)紗通孔I、集紗通孔2以及導(dǎo)紗環(huán)組件12上的導(dǎo)紗環(huán)采用如前所述及如圖I和圖2所示的原紗分散結(jié)構(gòu)。擠出端頭蓋8、 進(jìn)紗端頭蓋9以及導(dǎo)紗環(huán)組件12均是可以從浸潰腔7的兩端裝入并加以固定，作為一種優(yōu)選，可以由它們本身形成的外螺紋與浸潰腔7形成的內(nèi)螺紋相互配合固定，或者采用螺栓將它們固定在浸潰腔7的兩端。作為一種優(yōu)選方案，可以在浸潰腔7兩端設(shè)置相應(yīng)的密封件。另外，作為一種優(yōu)選方案，散紗核芯3如圖5中所示為一端形成尖端另一端固定在進(jìn)紗端頭蓋9上的紡錘形回轉(zhuǎn)體，進(jìn)紗通孔I貫通進(jìn)紗端頭蓋9以便將原紗D引入到浸潰腔7內(nèi)，集紗口模10也為回轉(zhuǎn)體，其回轉(zhuǎn)軸線與集紗通孔I的軸線、散紗核芯3的回轉(zhuǎn)軸線在同一條直線上，進(jìn)紗通孔I和集紗通孔2的截面形狀可以為圓形；擠出孔11可以是分為多段，由孔徑漸收的圓錐部分和孔徑一致的直孔部分組成，使整個(gè)擠出孔11的逐漸縮小以達(dá)到擠出成型目的，擠出孔11的截面形狀可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要設(shè)定，作為優(yōu)選，可以是圓形。在需要其他形狀的時(shí)候，可以通過換裝不同擠出端頭蓋9即可實(shí)現(xiàn)。除上述之外，如圖5所示，集紗口模10的外壁和擠出端頭蓋8的內(nèi)壁在浸潰腔7 形成了漸收的擠出流道13，使從熔融塑料入料口 15擠入浸潰腔7內(nèi)的熔融塑料能夠順利進(jìn)入擠出孔11。通過集紗口模10和擠出端頭蓋8的特別設(shè)計(jì)，確保增強(qiáng)纖維在擠出料條截面內(nèi)均勻分布，且纖維不裸露出料條外。以上是對本發(fā)明的浸潰模頭的具體實(shí)施例加以介紹，但是上述實(shí)施例僅是為了便于更好的理解本發(fā)明的浸潰模頭的技術(shù)方案，而本發(fā)明的浸潰模頭的技術(shù)方案不僅限于上述技術(shù)方案。以下結(jié)合圖6對本發(fā)明的利用上述浸潰模頭生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的方法。參照圖6，該方法包括如下的步驟
a、根據(jù)上述浸潰模頭內(nèi)浸潰單元的個(gè)數(shù)和每個(gè)浸潰單元進(jìn)紗口的數(shù)目，將增強(qiáng)纖維原紗紗筒分別放置在對應(yīng)的紗架上；
b、從增強(qiáng)纖維原紗紗筒引出的原紗經(jīng)過一道以上的張力輥進(jìn)行預(yù)分散；
C、對預(yù)分散后的增強(qiáng)纖維原紗進(jìn)行預(yù)熱；
d、預(yù)熱后的不同股的增強(qiáng)纖維原紗從相應(yīng)的上述浸潰單元的不同的進(jìn)紗通孔進(jìn)入上述浸潰腔進(jìn)行分散并被從擠出機(jī)通過上述浸潰流道擠入到上述浸潰腔內(nèi)的熔融塑料浸潰， 然后從上述擠出孔擠出成型為所需長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的料條；
e、上述長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的料條在牽引機(jī)的牽引下依次進(jìn)行水冷、利用空氣刀進(jìn)行干燥除去表面水份；
f、將上述經(jīng)過水冷和干燥的長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的料條送入切粒機(jī)進(jìn)行切粒；
g、收集上述切粒而成的料粒。在步驟a中，因?yàn)椴捎玫慕⒛ｎ^可以多個(gè)浸潰單元同時(shí)對增強(qiáng)纖維原紗進(jìn)行浸潰，而且每個(gè)浸潰單元同時(shí)要引入多股原紗，所以應(yīng)當(dāng)按照實(shí)際的浸潰模頭中浸潰單元的數(shù)目和每個(gè)浸潰單元的進(jìn)紗通孔的數(shù)目，對應(yīng)著每個(gè)浸潰單元將增強(qiáng)纖維原紗紗筒在相對應(yīng)的紗架上放置好，以便在生產(chǎn)的過程中能夠不間斷供應(yīng)原紗。在步驟b、c中，可以設(shè)置多個(gè)對應(yīng)不同紗架張力輥，也可以設(shè)置一個(gè)較大的張力輥對全部原紗進(jìn)行預(yù)分散。為了增強(qiáng)預(yù)分散的效果，可以在原紗行進(jìn)的方向布置多道張力輥。此處預(yù)分散主要為了預(yù)熱和后繼工序做準(zhǔn)備；然后對預(yù)分散后原紗進(jìn)行預(yù)熱。在步驟d中，經(jīng)過預(yù)熱的一組多股原紗按照對應(yīng)關(guān)系分別引進(jìn)對應(yīng)的浸潰單元的不同進(jìn)紗通孔從而進(jìn)入浸潰腔內(nèi)，在浸潰腔內(nèi)原紗被分散并被熔融塑料充分浸潰，然后多股原紗又被引到集紗通孔收束為一股，最后通過擠出孔被包覆在熔融塑料中一同被擠出成型為料條。因?yàn)椴捎枚喙稍嗊M(jìn)入浸潰腔，并且多股原紗最后均作為同一根料條內(nèi)的增強(qiáng)纖維，因此相對于單股原紗成型一根料條的生產(chǎn)工藝，本方法可以采用號數(shù)較小原紗材料 (號數(shù)即為tex值，)，這樣一來在單絲相同的情況下，每股原紗的單絲根數(shù)少，容易分散；同時(shí)本發(fā)明的浸潰模頭的結(jié)構(gòu)使原紗環(huán)繞著散紗核芯，可是說是在多個(gè)維度上被分散，提高分散效率，能使單絲得到充分浸潰；綜上所述，由于需要分散單絲減少，同時(shí)分散效率提高， 較以前的生產(chǎn)方法而言，可以縮短浸潰腔的長度尺寸，這樣一來，使得整個(gè)浸潰模頭的尺寸更為適宜，方便操作，并且多浸潰單元同時(shí)工作提高了生產(chǎn)效率。除此之外，更換帶有不同進(jìn)紗通孔數(shù)的進(jìn)紗端頭蓋，可以控制每股料條內(nèi)的增強(qiáng)纖維的含量，同時(shí)由于散紗核芯的特殊結(jié)構(gòu)，在散紗過程中單絲磨損極小，不易斷頭，即使斷頭，重新引紗、穿紗也很方便。作為一種優(yōu)選方案，原紗可以是玻璃纖維紗、碳纖維紗中的一種或是兩種的混合。作為一種優(yōu)選方案，可以采用單絲直徑為9-18 μ m，號數(shù)為40_1000tex的增強(qiáng)纖維原紗。經(jīng)過步驟d生產(chǎn)出來的多根料條在牽引機(jī)的牽引下依次經(jīng)過步驟e中的水冷和空氣刀的干燥，這里要指出的是，通過調(diào)整牽引機(jī)的牽引速度，在不更換進(jìn)紗端頭蓋的情況下，也可以在一定的范圍控制料條中增強(qiáng)纖維的含量。最后，在步驟f、g中，經(jīng)過水冷和干燥的料條被送到切粒機(jī)切粒，被按要求切好的料粒被回收。作為一種優(yōu)選方案，可以在經(jīng)過步驟e之后先將料條收卷，然后在進(jìn)行切粒和收集、這樣的好處在于即使出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響切粒機(jī)的工作，而且不需要切粒機(jī)的切粒速度和牽引速度同步。上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.適用于長纖維熔融塑料浸潰的原紗分散結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括軸線相互平行的兩個(gè)以上的進(jìn)紗通孔，上述進(jìn)紗通孔在與其軸向垂直的截面上以中心對稱方式分布；還包括軸線通過上述進(jìn)紗通孔對稱中心的并與上述進(jìn)紗通孔軸線平行的集紗通孔；還包括能夠與通過上述進(jìn)紗通孔和集紗通孔的原紗接觸的具有凹凸外形的散紗核芯，該散紗核芯是由一平面曲線圍繞著同一平面內(nèi)僅與其相交于兩點(diǎn)的一條直線旋轉(zhuǎn)而形成的回轉(zhuǎn)體，上述曲線為平滑曲線，上述直線通過上述進(jìn)紗通孔的對稱中心并與上述進(jìn)紗通孔的軸線平行；還包括設(shè)置在上述散紗核芯表面兩個(gè)凸起部分之間的凹陷處外圍的并能環(huán)繞整個(gè)散紗核芯的導(dǎo)紗環(huán)，上述導(dǎo)紗環(huán)形成有向位于其中心的散紗核芯凸出的平滑的導(dǎo)紗接觸面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于長纖維熔融塑料浸潰的原紗分散結(jié)構(gòu)，其特征在于， 形成上述散紗核芯的曲線是拋物線、圓弧、橢圓弧、正弦曲線、余弦曲線、直線中的一種或多種的組合。
3.采用如權(quán)利要求I所述的原紗打散結(jié)構(gòu)的浸潰模頭，包括浸潰流道，其特征在于，還包括與上述浸潰流道相通的一個(gè)以上的浸潰單元，上述浸潰單元包括兩端貫通的浸潰腔， 在上述浸潰腔的一端設(shè)有帶有擠出孔的擠出端頭蓋，另一端設(shè)有帶有上述進(jìn)紗通孔和散紗核芯的進(jìn)紗端頭蓋，上述浸潰腔內(nèi)靠近上述擠出端頭蓋一側(cè)設(shè)有帶有上述集紗口的集紗口模；上述擠出孔和集紗通孔的軸線在一條直線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浸潰模頭，其特征在于，上述浸潰腔內(nèi)設(shè)有固定在上述浸潰腔一端的導(dǎo)紗環(huán)組件，上述的導(dǎo)紗環(huán)組件設(shè)有上述導(dǎo)紗環(huán)或?qū)Ъ啳h(huán)組件部分本體形成上述導(dǎo)紗環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浸潰模頭，其特征在于，上述擠出端頭蓋的內(nèi)壁和集紗口模的外壁形成有漸收的擠出流道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的浸潰模頭，其特征在于，上述浸潰單元的數(shù)目為I至60，上述每個(gè)浸潰單元上設(shè)有的進(jìn)紗通孔的數(shù)目為2至30。
7.利用如權(quán)利要求3所述的浸潰模頭生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的方法，其特征在于，包括如下步驟a、根據(jù)上述浸潰模頭內(nèi)浸潰單元的個(gè)數(shù)和每個(gè)浸潰單元進(jìn)紗口的數(shù)目，將增強(qiáng)纖維原紗紗輥分別放置在對應(yīng)的紗架上；b、從增強(qiáng)纖維原紗紗輥引出的原紗經(jīng)過一道以上的張力輥進(jìn)行預(yù)打散；C、對預(yù)打散后的增強(qiáng)纖維原紗進(jìn)行預(yù)熱；d、預(yù)熱后的不同股的增強(qiáng)纖維原紗從相應(yīng)的上述浸潰單元的不同的進(jìn)紗通孔進(jìn)入上述浸潰腔進(jìn)行打散并被從擠出機(jī)通過上述浸潰流道擠入到上述浸潰腔內(nèi)的熔融塑料浸潰， 然后從上述擠出孔擠出成型為所需長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的料條；e、上述長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的料條在牽引機(jī)的牽引下依次進(jìn)行水冷、利用空氣刀進(jìn)行干燥除去表面水份；f、將上述經(jīng)過水冷和干燥的長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的料條送入切粒機(jī)進(jìn)行切粒；g、收集上述切粒而成的料粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的方法，其特征在于，將上述經(jīng)過步驟e后的長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的料條先進(jìn)行卷曲再對其進(jìn)行步驟f中所述的切粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的方法，其特征在于，所使用的上述長纖維原紗為玻璃纖維紗、碳纖維紗中的一種或是兩種的混合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的方法，其特征在于，上述長纖維原紗的單絲直徑為9-18 μ m,號數(shù)為40-1000tex。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料時(shí)進(jìn)行原紗浸漬時(shí)分散結(jié)構(gòu)，并介紹了利用該分散結(jié)構(gòu)的浸漬模頭以及利用該浸漬模頭的生產(chǎn)方法，本發(fā)明的分散結(jié)構(gòu)設(shè)有回轉(zhuǎn)體的分散核芯能夠有效的分散原紗，具有磨損小不易斷頭的特點(diǎn)，利用該結(jié)構(gòu)的包括多個(gè)浸漬單元的浸漬模頭拆卸方便、通用性較好、效率高等優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明利用上述浸漬模頭的長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的生產(chǎn)方法，相比以前的生產(chǎn)方法，其采用多股多單元同時(shí)浸漬，使增強(qiáng)纖維在料條(橫截面)內(nèi)均勻分布，而且能夠保證纖維不外露，從而提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)由于單絲不容易斷頭，其連續(xù)生產(chǎn)能力強(qiáng)。
文檔編號B29C70/16GK102601887SQ201110027720
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者曾天卷, 陸志宏 申請人:句容市百事特復(fù)合材料有限公司