CN103358518A - 五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料或用塑性状态的物质生产的板材或片材制品领域，具体为一种五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备及其使用方法。一种五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备，包括两层同步纤维放卷支架(1)、纤维毡夹紧机(21)和纤维毡输送台(3)，其特征是：还包括上面层螺杆挤出机(41)、下面层螺杆挤出机(42)、中面层螺杆挤出机(43)、上料机(5)和板材夹紧机(22)等。一种五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备的使用方法，包括调整钢带挤压机(8)中上挤压带(81)和下挤压带(82)之间的挤压力。本发明产品结构设计合理，材料结构增强有效，断面结构综合力学性能优异。

Description

五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及塑料或用塑性状态的物质生产的板材或片材制品领域，具体为一种五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备及其使用方法。

背景技术

目前，塑料板材通常分为单层、三层和五层，单层板材制造设备是由一台单螺杆挤出机、一台平口挤出模具、一套三辊压光机、冷却定型机、牵引机、板材切边机、板材切割机等装置组成的生产线，这种设备制造的单层塑料板材，结构上无网格状纤维增强，三层塑料板生产设备是由一台单螺杆挤出机和两台平口挤出模具或者是两台单螺杆挤出机和两台平口挤出模具、一台单层纤维放卷装置、一套三辊压光机、冷却定型机、牵引机、板材切边机、板材切割机等装置组成的生产线，这种设备制造的三层塑料板材，结构的中间层为网格状增强纤维，上下两层为塑料，由于纤维层置于板材断面的居中位置，在板材受到均布荷载时，起不到抗拉作用，而是随着塑料的拉伸而产生形变，起不到抗弯曲变形的作用。

目前的五层板材制造设备是由三台挤出机和三台平口挤出模具或者是两台单螺杆挤出机和三台平口挤出模具、一台双层纤维放卷装置、一套三辊压光机、四辊冷却定型机、牵引机、板材切边机和修边机、板材切割机和修边机等装置组成的生产线，这种设备制造的五层塑料板材，从中心至外依次为中心层、次中层、中间层、次外层和外层，其中中间层和上下外层都是塑料层，下面层的次中层都是网格状增强纤维层，这种结构因玻纤网格非整体连续，对成型后的塑料板材起不到增强的作用，达不到模板强度的要求。市场上另一种五层板材制造设备另一种增强材料是上下面层的次中层都是玻纤毡，即共有三层塑料和两层纤维，五层塑料板材由于纤维层置于板材断面的上下面层的次中层，但该设备只能保持极短时间内对未成形五层塑料复合板材进行碾压，无法将塑料融入玻纤毡层内，无法形成五层材料融为一体，到不到要求。

对于纤维增强塑料板材来说，无论板材受到的是均布荷载还是集中荷载，受力面的纤维层都能起到抗拉、抗弯曲作用，从而提高板材的弯曲强度与弹性模量，满足了各种用途板材对强度与模量的要求。在实际应用中，板材作为结构受力材料（件），承担着来自板面的均布荷载、集中荷载等荷载，起到连续梁、简支梁、悬挑梁的类似作用，其断面结构既要起到抗压作用，又要起到抗拉的作用，同时还要有稳定的线膨胀系数等要求。但是，现有的塑料板材中的塑料层部分尤其是中间层部分的塑料没有经过无机或纤维增强，属于低弹性模量与低惯性矩材料的柔性材料，在外力荷载作用下所产生的压强与拉力以及热胀力共同作用下，现有的塑料板材断面结构中的纯塑料材料抗压强度不够，靠次中层两面玻纤网格布增强的塑料板材抗拉强度不够，其断面结构在外在压力作用下极易产生形变，继而使板材发生弯曲、翘曲、收缩、伸长等变形现象，无法满足建筑模板、建筑墙板、车船用板、家具面板等的使用要求。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种高强度、高刚性、抗变形、抗翘曲、荷载承受力高、综合性能理想、适用范围广的塑料加工设备，本发明公开了一种五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备，包括两层同步纤维放卷支架、纤维毡夹紧机和纤维毡输送台，两层同步纤维放卷支架设于生产线中轴线的起始端，两层同步纤维放卷支架有两个出料口，纤维毡夹紧机设于两层同步纤维放卷支架的出料口前，纤维毡夹紧机由上下平行设置的上纤维压辊、下纤维压辊和连接弹簧组成，上纤维压辊设于下纤维压辊的正上方，上纤维压辊和下纤维压辊的两端分别用连接弹簧连接，上纤维压辊和下纤维压辊两端的连接弹簧外侧设有调节松紧的螺丝杆，纤维毡输送台设于纤维毡夹紧机的出料口前，从两层同步纤维放卷支架中放出的纤维经过上纤维压辊和下纤维压辊之间的间隙且位于两端的连接弹簧之间输送，从纤维毡夹紧机出料口放出的纤维置于纤维毡输送台上；其特征是：还包括上面层螺杆挤出机、下面层螺杆挤出机、中面层螺杆挤出机、上料机、板材夹紧机、上平口模具、下平口模具、芯层挤出平口模具、钢带挤压机和压平机；芯层挤出平口模具设于纤维毡输送台的出料口前，中面层螺杆挤出机的出料口和芯层挤出平口模具的进料口连接；芯层挤出平口模具的出料口前设有第一组板材夹紧机，板材夹紧机由上下平行设置的上板材压辊、下板材压辊和连接板组成，上板材压辊设于下板材压辊的正上方，上板材压辊和下板材压辊的两端分别套在连接板内；上板材压辊和下板材压辊外表面的表面粗糙度都小于<0.8μm，即达到镜面光洁度，下板材压辊固定，上板材压辊和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上板材压辊上下移动，上板材压辊和下板材压辊的内部都注入导热油，导热油的油温在90℃～200℃；第一组板材夹紧机的出料口前设有上平口模具和下平口模具，上平口模具的出料口设于下平口模具出料口的正上方，上平口模具出料口和下平口模具出料口之间的距离为80mm～120mm，以供芯层塑料与两层纤维毡穿过，上面层螺杆挤出机的出料口和上平口模具的进料口连接，下面层螺杆挤出机的出料口和下平口模具的进料口连接；上平口模具的出料口和下平口模具的出料口前设有第二组板材夹紧机，第二组板材夹紧机的出料口前依次设有钢带挤压机和压平机；钢带挤压机由上挤压带和下挤压带组成，上挤压带设于下挤压带的正上方；上挤压带由两个上回转辊、上环型带、至少两个上挤压辊和两块上连接板组成，两块上连接板相对平行设置，一个上回转辊用轴承连接两块上连接板的前端，另一个上回转辊用轴承连接两块上连接板的后端，上挤压辊和上回转辊平行设置，上挤压辊都通过轴承串在两块上连接板的上部和下部，上环型带依次包覆在上回转辊和上挤压辊的外侧面上；下挤压带由两个下回转辊、下环型带、至少两个下挤压辊和两块下连接板组成，两块下连接板相对平行设置，一个下回转辊用轴承连接两块下连接板的前端，另一个下回转辊用轴承连接两块下连接板的后端，下挤压辊和下回转辊平行设置，下挤压辊都通过轴承串在两块下连接板的上部和下部，下环型带依次包覆在下回转辊和下挤压辊的外侧面上；上回转辊、上挤压辊、下回转辊和下挤压辊都为空心辊，上回转辊、上挤压辊、下回转辊和下挤压辊的内部都注入导热油，下挤压带固定，上挤压带和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上挤压带上下移动，上挤压带和下挤压带的长度为10m～20m；压平机由上对压辊组和下对压辊组组成，上对压辊组设于下对压辊组的正上方，上对压辊组和下对压辊组都由至少两根平行设置的空心辊组成，上对压辊组中的每一根辊分别正对和下对压辊组中的每一根辊，下对压辊组固定，上对压辊组和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上对压辊组上下移动，上对压辊组和下对压辊组的辊内都注入导热油，油温在80℃～150℃；上料机的出料口分别连接上面层螺杆挤出机、下面层螺杆挤出机和中面层螺杆挤出机的进料口。

所述的五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备，其特征是：上面层螺杆挤出机、下面层螺杆挤出机和中面层螺杆挤出机都采用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，当采用双螺杆挤出机时，上面层螺杆挤出机、下面层螺杆挤出机和中面层螺杆挤出机的出料口分别和一个熔体泵连接，三个熔体泵的出料口分别连接上平口模具、下平口模具和芯层挤出平口模具、上面层螺杆挤出机、下面层螺杆挤出机和中面层螺杆挤出机中螺杆的长度和直径之比都在33～45之间。

所述的五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备，其特征是：还包括冷却平台、牵引机、切边修边机、切割修边机、切割机废料收集机和输送平台，压平机的出料口前依次设有冷却平台、牵引机、切边修边机、切割修边机和输送平台，切割机废料收集机设于切割修边机的废料吸料口。

本发明使用时按如下步骤依次进行：

a. 在上料机的料筒内放入混合好的塑料板材的配方原料；

b. 启动上面层螺杆挤出机、下面层螺杆挤出机和中面层螺杆挤出机中的加热器，开启上平口模具、下平口模具和芯层挤出平口模具中的加热器，待加热到设定温度后保温20min～40min，设定温度为160℃～230℃，保持上面层螺杆挤出机、下面层螺杆挤出机和中面层螺杆挤出机中的螺杆受热均匀，保持上平口模具、下平口模具和芯层挤出平口模具中的模具受热均匀；

c. 开启导热油加热棒的电源开关以加热导热油到设定温度，同时开启导热油的循环泵开关；

d. 将准备好的两卷纤维毡放在两层同步纤维放卷支架上，用人工牵引上下两层纤维毡依次通过纤维毡夹紧机和纤维毡输送台后，使两层纤维毡分别设于芯层挤出平口模具出料口的两侧，对齐上下两层纤维毡的外沿后，夹紧上纤维压辊和下纤维压辊，倒牵以拉紧上下两层纤维毡；

e. 依次开启中面层螺杆挤出机、上面层螺杆挤出机、下面层螺杆挤出机、纤维毡夹紧机、板材夹紧机、钢带挤压机和压平机；中面层螺杆挤出机将投入的配方原料加热成熔融状态的塑料后，通过芯层挤出平口模具的出料口将塑料熔体粘结在两层纤维毡之间，形成三层纤维增强塑料板材，三层纤维增强塑料板材由第一组板材夹紧机送入上平口模具出料口和下平口模具出料口之间；上面层螺杆挤出机将投入的配方原料加热成熔融状态的塑料后，通过上平口模具的出料口将塑料熔体粘结在三层纤维增强塑料板材的上部，下面层螺杆挤出机将投入的配方原料加热成熔融状态的塑料后，通过下平口模具的出料口将塑料熔体粘结在三层纤维增强塑料板材的下部，从而形成五层纤维增强塑料板材；五层纤维增强塑料板材从第二组板材夹紧机输出后送入钢带挤压机；

f. 调整钢带挤压机中上挤压带和下挤压带的表面温度，保持塑料熔体处于熔融流动状态，调整钢带挤压机中上挤压带和下挤压带之间的挤压力，保持压力促使塑料熔体在纤维毡层间流动，调整钢带挤压机中上挤压带和下挤压带的旋转速度，在温度和压力的作用下，保证有足够时间使塑料熔体在纤维毡中层流并使塑料熔体和纤维毡塑融为一体；

g. 将塑融为一体的五层纤维增强塑料板材推入压平机，经压平机进一步平面碾压，调整五层纤维增强塑料板材的厚度和表面平整度。

为了进一步提高产品质量，并提高生产自动化程度，本发明使用时，在第e步时，还继续开启牵引机、切边修边机、切割修边机、切割机废料收集机和输送平台；

在第g步后，还包括第h步：通过冷却平台对五层纤维增强塑料板材实施强行冷却和初步定型，五层纤维增强塑料板材经冷却平台继续前行并自然冷却和定型，随后由牵引机牵引前行依次经切边修边机切边、经切割修边机切割，被切割修边机切割下的废料由切割机废料收集机收集，五层纤维增强塑料板材通过输送平台转送至包装车间，经外包装入库堆放。

本发明使用时，第a步时，塑料选用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的任意一种；第d步时，纤维毡选用玻璃纤维针刺毡或玻璃纤维长纤针刺毡。

本发明制造的塑料材料经玻纤毡增强，在三层塑料与二层纤维毡共五层熔融共挤后，在钢带挤压机作用下，经过一定的温度、压力、时间的生产工艺下，使塑料逐渐的渗透到纤维毡内层并与其融为一体，形成具有纤维毡增强的塑料复合板。

本发明制造的复合塑料板，断面结构包括三层增强塑料抗压层和二层纤维毡抗拉层，三层塑料层分别为上面层、芯层和下面层，上面层和下面层分别位于芯层的上表面和下表面，二层纤维毡分别位于上面层的下表面即上面层和芯层的交界面以及下面层的上表面即芯层和下面层的交界面。本发明制造的复合塑料板使塑料、无机材料和纤维通过用熔融共挤与碾压方式形成整体，实现了增强、增刚、增韧的倍增效应，和现有的塑料板材比较能提高板材抗拉强度、弯曲强度和耐压强度50%～200%，并能缩小板材线膨胀系数80%以上，能满足建筑模板、建筑墙板、车船用板、家具面板等使用要求。本发明的有益效果是：产品结构设计合理，材料结构增强有效，断面结构综合力学性能优异，复合板材具有高耐热、长寿命、高抗拉、高强度、高刚度、高耐压、高耐磨、低膨胀、抗翘曲、抗变形、憎水性、不腐蚀、可回收、无污染等特点。

附图说明

图1是采用双螺杆挤出机的本发明的结构示意图；

图2是本发明中纤维毡夹紧机的结构示意图；

图3是本发明中钢带挤压机的结构示意图；

图4是本发明中压平机的结构示意图；

图5是采用单螺杆挤出机的本发明的结构示意图；

图6是带有冷却平台、牵引机、切边修边机、切割修边机、切割机废料收集机和输送平台的本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

 

实施例1

一种五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备，包括两层同步纤维放卷支架1、纤维毡夹紧机21和纤维毡输送台3，上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42、中面层螺杆挤出机43、上料机5、熔体泵6、板材夹紧机22、上平口模具71、下平口模具72、芯层挤出平口模具73、钢带挤压机8和压平机9，如图1～图4所示，具体结构是：

两层同步纤维放卷支架1设于生产线中轴线的起始端，两层同步纤维放卷支架1有两个出料口，纤维毡夹紧机21设于两层同步纤维放卷支架1的出料口前，纤维毡夹紧机21由上下平行设置的上纤维压辊211、下纤维压辊212和连接弹簧213组成，上纤维压辊211设于下纤维压辊212的正上方，上纤维压辊211和下纤维压辊212的两端分别用连接弹簧213连接，上纤维压辊211和下纤维压辊212两端的连接弹簧213外侧设有调节松紧的螺丝杆，纤维毡输送台3设于纤维毡夹紧机21的出料口前，从两层同步纤维放卷支架1中放出的纤维经过上纤维压辊211和下纤维压辊212之间的间隙且位于两端的连接弹簧213之间输送，从纤维毡夹紧机21出料口放出的纤维置于纤维毡输送台3上。

芯层挤出平口模具73设于纤维毡输送台3的出料口前，中面层螺杆挤出机43的出料口和熔体泵6的进料口连接，熔体泵6的出料口和芯层挤出平口模具73的进料口连接。

芯层挤出平口模具73的出料口前设有第一组板材夹紧机22，板材夹紧机22由上下平行设置的上板材压辊221、下板材压辊222和连接板223组成，上板材压辊221设于下板材压辊222的正上方，上板材压辊221和下板材压辊222的两端分别套在连接板223内。

上板材压辊221和下板材压辊222外表面的表面粗糙度都小于<0.8μm，下板材压辊222固定，上板材压辊221和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上板材压辊221上下移动，上板材压辊221和下板材压辊222的内部都注入导热油，导热油的油温在90℃～200℃。

第一组板材夹紧机22的出料口前设有上平口模具71和下平口模具72，上平口模具71的出料口设于下平口模具72出料口的正上方，上平口模具71出料口和下平口模具72出料口之间的距离为80mm～120mm，本实施例取100mm，以供芯层塑料与两层纤维毡穿过，上面层螺杆挤出机41的出料口和熔体泵6的进料口连接，熔体泵6的出料口和上平口模具71的进料口连接，下面层螺杆挤出机42的出料口和熔体泵6的进料口连接，熔体泵6的出料口和下平口模具72的进料口连接。

上平口模具71的出料口和下平口模具72的出料口前设有第二组板材夹紧机22，第二组板材夹紧机22的出料口前依次设有钢带挤压机8和压平机9。

钢带挤压机8由上挤压带81和下挤压带82组成，上挤压带81设于下挤压带82的正上方。

上挤压带81由两个上回转辊811、上环型带812、至少两个上挤压辊813和两块上连接板814组成，两块上连接板814相对平行设置，一个上回转辊811用轴承连接两块上连接板814的前端，另一个上回转辊811用轴承连接两块上连接板814的后端，上挤压辊813和上回转辊811平行设置，上挤压辊813都通过轴承串在两块上连接板814的上部和下部，上环型带812依次包覆在上回转辊811和上挤压辊813的外侧面上。

下挤压带82由两个下回转辊821、下环型带822、至少两个下挤压辊823和两块下连接板824组成，两块下连接板824相对平行设置，一个下回转辊821用轴承连接两块下连接板824的前端，另一个下回转辊821用轴承连接两块下连接板824的后端，下挤压辊823和下回转辊821平行设置，下挤压辊823都通过轴承串在两块下连接板824的上部和下部，下环型带822依次包覆在下回转辊821和下挤压辊823的外侧面上。

上回转辊811、上挤压辊813、下回转辊821和下挤压辊823都为空心辊，上回转辊811、上挤压辊813、下回转辊821和下挤压辊823的内部都注入导热油，下挤压带82固定，上挤压带81和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上挤压带81上下移动，上挤压带81和下挤压带82的长度为10m～20m，本实施例取15m。

压平机9由上对压辊组91和下对压辊组92组成，上对压辊组91设于下对压辊组92的正上方，上对压辊组91和下对压辊组92都由至少两根平行设置的空心辊组成，上对压辊组91中的每一根辊分别正对和下对压辊组92中的每一根辊，下对压辊组92固定，上对压辊组91和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上对压辊组91上下移动，上对压辊组91和下对压辊组92的辊内都注入导热油，油温在80℃～150℃。

上料机5的出料口分别连接上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42和中面层螺杆挤出机43的进料口。

本实施例中，上挤压辊813和下挤压辊823的数量都为6个；上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42和中面层螺杆挤出机43都采用双螺杆挤出机，上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42和中面层螺杆挤出机43中螺杆的长度和直径之比都为45。

本实施例使用时按如下步骤依次进行：

a. 在上料机5的料筒内放入混合好的塑料板材的配方原料，塑料选用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的任意一种，本实施例选用聚乙烯；

b. 启动上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42和中面层螺杆挤出机43中的加热器，开启上平口模具71、下平口模具72和芯层挤出平口模具73中的加热器，待加热到设定温度后保温20min～40min，设定温度为160℃～230℃，保持上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42和中面层螺杆挤出机43中的螺杆受热均匀，保持上平口模具71、下平口模具72和芯层挤出平口模具73中的模具受热均匀；

c. 开启导热油加热棒的电源开关以加热导热油到设定温度，同时开启导热油的循环泵开关；

d. 将准备好的两卷纤维毡放在两层同步纤维放卷支架1上，用人工牵引上下两层纤维毡依次通过纤维毡夹紧机21和纤维毡输送台3后，使两层纤维毡分别设于芯层挤出平口模具73出料口的两侧，对齐上下两层纤维毡的外沿后，夹紧上纤维压辊211和下纤维压辊212，倒牵以拉紧上下两层纤维毡；

e. 依次开启中面层螺杆挤出机43、上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42、纤维毡夹紧机21、板材夹紧机22、钢带挤压机8和压平机9；

中面层螺杆挤出机43将投入的配方原料加热成熔融状态的塑料后，通过芯层挤出平口模具73的出料口将塑料熔体粘结在两层纤维毡之间，形成三层纤维增强塑料板材，三层纤维增强塑料板材由第一组板材夹紧机22送入上平口模具71出料口和下平口模具72出料口之间；

上面层螺杆挤出机41将投入的配方原料加热成熔融状态的塑料后，通过上平口模具71的出料口将塑料熔体粘结在三层纤维增强塑料板材的上部，下面层螺杆挤出机42将投入的配方原料加热成熔融状态的塑料后，通过下平口模具72的出料口将塑料熔体粘结在三层纤维增强塑料板材的下部，从而形成五层纤维增强塑料板材；

五层纤维增强塑料板材从第二组板材夹紧机22输出后送入钢带挤压机8；

f. 调整钢带挤压机8中上挤压带81和下挤压带82的表面温度，保持塑料熔体处于熔融流动状态，调整钢带挤压机8中上挤压带81和下挤压带82之间的挤压力，保持压力促使塑料熔体在纤维毡层间流动，调整钢带挤压机8中上挤压带81和下挤压带82的旋转速度，在温度和压力的作用下，保证有足够时间使塑料熔体在纤维毡中层流并使塑料与纤维毡塑融为一体；

g. 将塑融为一体的五层纤维增强塑料板材推入压平机8，经压平机8进一步平面碾压，调整五层纤维增强塑料板材的厚度和表面平整度。

 

实施例2

一种五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备，包括两层同步纤维放卷支架1、纤维毡夹紧机21和纤维毡输送台3，上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42、中面层螺杆挤出机43、上料机5、板材夹紧机22、上平口模具71、下平口模具72、芯层挤出平口模具73、钢带挤压机8和压平机9，如图5所示，具体结构是：

两层同步纤维放卷支架1设于生产线中轴线的起始端，两层同步纤维放卷支架1有两个出料口，纤维毡夹紧机21设于两层同步纤维放卷支架1的出料口前，纤维毡夹紧机21由上下平行设置的上纤维压辊211、下纤维压辊212和连接弹簧213组成，上纤维压辊211设于下纤维压辊212的正上方，上纤维压辊211和下纤维压辊212的两端分别用连接弹簧213连接，上纤维压辊211和下纤维压辊212两端的连接弹簧213外侧设有调节松紧的螺丝杆，纤维毡输送台3设于纤维毡夹紧机21的出料口前，从两层同步纤维放卷支架1中放出的纤维经过上纤维压辊211和下纤维压辊212之间的间隙且位于两端的连接弹簧213之间输送，从纤维毡夹紧机21出料口放出的纤维置于纤维毡输送台3上。

芯层挤出平口模具73设于纤维毡输送台3的出料口前，中面层螺杆挤出机43的出料口和芯层挤出平口模具73的进料口连接。

芯层挤出平口模具73的出料口前设有第一组板材夹紧机22，板材夹紧机22由上下平行设置的上板材压辊221、下板材压辊222和连接板223组成，上板材压辊221设于下板材压辊222的正上方，上板材压辊221和下板材压辊222的两端分别套在连接板223内。

上板材压辊221和下板材压辊222外表面的表面粗糙度都小于<0.8μm，下板材压辊222固定，上板材压辊221和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上板材压辊221上下移动，上板材压辊221和下板材压辊222的内部都注入导热油，导热油的油温在90℃～200℃。

第一组板材夹紧机22的出料口前设有上平口模具71和下平口模具72，上平口模具71的出料口设于下平口模具72出料口的正上方，上平口模具71出料口和下平口模具72出料口之间的距离为80mm～120mm，本实施例取100mm，以供芯层塑料与两层纤维毡穿过，上面层螺杆挤出机41的出料口和上平口模具71的进料口连接，下面层螺杆挤出机42的出料口和下平口模具72的进料口连接。

上平口模具71的出料口和下平口模具72的出料口前设有第二组板材夹紧机22，第二组板材夹紧机22的出料口前依次设有钢带挤压机8和压平机9。

钢带挤压机8由上挤压带81和下挤压带82组成，上挤压带81设于下挤压带82的正上方。

上挤压带81由两个上回转辊811、上环型带812、至少两个上挤压辊813和两块上连接板814组成，两块上连接板814相对平行设置，一个上回转辊811用轴承连接两块上连接板814的前端，另一个上回转辊811用轴承连接两块上连接板814的后端，上挤压辊813和上回转辊811平行设置，上挤压辊813都通过轴承串在两块上连接板814的上部和下部，上环型带812依次包覆在上回转辊811和上挤压辊813的外侧面上。

下挤压带82由两个下回转辊821、下环型带822、至少两个下挤压辊823和两块下连接板824组成，两块下连接板824相对平行设置，一个下回转辊821用轴承连接两块下连接板824的前端，另一个下回转辊821用轴承连接两块下连接板824的后端，下挤压辊823和下回转辊821平行设置，下挤压辊823都通过轴承串在两块下连接板824的上部和下部，下环型带822依次包覆在下回转辊821和下挤压辊823的外侧面上。

上回转辊811、上挤压辊813、下回转辊821和下挤压辊823都为空心辊，上回转辊811、上挤压辊813、下回转辊821和下挤压辊823的内部都注入导热油，下挤压带82固定，上挤压带81和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上挤压带81上下移动，上挤压带81和下挤压带82的长度为10m～20m，本实施例取15m。

压平机9由上对压辊组91和下对压辊组92组成，上对压辊组91设于下对压辊组92的正上方，上对压辊组91和下对压辊组92都由至少两根平行设置的空心辊组成，上对压辊组91中的每一根辊分别正对和下对压辊组92中的每一根辊，下对压辊组92固定，上对压辊组91和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上对压辊组91上下移动，上对压辊组91和下对压辊组92的辊内都注入导热油，油温在80℃～150℃。

上料机5的出料口分别连接上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42和中面层螺杆挤出机43的进料口。

本实施例中，上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42和中面层螺杆挤出机43都采用单螺杆挤出机，上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42和中面层螺杆挤出机43中螺杆的长度和直径之比都为33。

使用方法和实施例1同。

 

实施例3

一种五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备，包括两层同步纤维放卷支架1、纤维毡夹紧机21和纤维毡输送台3，上面层螺杆挤出机41、下面层螺杆挤出机42、中面层螺杆挤出机43、上料机5、熔体泵6、板材夹紧机22、上平口模具71、下平口模具72、芯层挤出平口模具73、钢带挤压机8、压平机9、冷却平台11、牵引机12、切边修边机13、切割修边机14、切割机废料收集机15和输送平台16，如图1和图6所示，具体结构是：压平机9的出料口前依次设有冷却平台11、牵引机12、切边修边机13、切割修边机14和输送平台16，切割机废料收集机15设于切割修边机14的废料吸料口。其他结构都和实施例1同。

本实施例使用时按如下步骤依次进行：

在第e步时，还继续开启牵引机12、切边修边机13、切割修边机14和切割机废料收集机15；

在第g步后，还包括第h步：通过冷却平台11对五层纤维增强塑料板材实施强行冷却和初步定型，五层纤维增强塑料板材经冷却平台11继续前行并自然冷却和定型，随后由牵引机12牵引前行依次经切边修边机13切边、经切割修边机14切割，被切割修边机14切割下的废料由切割机废料收集机15收集，五层纤维增强塑料板材通过输送平台16转送至包装车间，经外包装入库堆放。

其他步骤都和实施例1同。

Claims (7)

1.一种五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备，包括两层同步纤维放卷支架(1)、纤维毡夹紧机(21)和纤维毡输送台(3)，两层同步纤维放卷支架(1)设于生产线中轴线的起始端，两层同步纤维放卷支架(1)有两个出料口，纤维毡夹紧机(21)设于两层同步纤维放卷支架(1)的出料口前，纤维毡夹紧机(21)由上下平行设置的上纤维压辊(211)、下纤维压辊(212)和连接弹簧(213)组成，上纤维压辊(211)设于下纤维压辊(212)的正上方，上纤维压辊(211)和下纤维压辊(212)的两端分别用连接弹簧(213)连接，上纤维压辊(211)和下纤维压辊(212)两端的连接弹簧(213)外侧设有螺丝杆，纤维毡输送台(3)设于纤维毡夹紧机(21)的出料口前，从两层同步纤维放卷支架(1)中放出的纤维经过上纤维压辊(211)和下纤维压辊(212)之间的间隙且位于两端的连接弹簧(213)之间输送，从纤维毡夹紧机(21)出料口放出的纤维置于纤维毡输送台(3)上，

其特征是：还包括上面层螺杆挤出机(41)、下面层螺杆挤出机(42)、中面层螺杆挤出机(43)、上料机(5)、板材夹紧机(22)、上平口模具(71)、下平口模具(72)、芯层挤出平口模具(73)、钢带挤压机(8)和压平机(9)，

芯层挤出平口模具(73)设于纤维毡输送台(3)的出料口前，中面层螺杆挤出机(43)的出料口和芯层挤出平口模具(73)的进料口连接，

芯层挤出平口模具(73)的出料口前设有第一组板材夹紧机(22)，板材夹紧机(22)由上下平行设置的上板材压辊(221)、下板材压辊(222)和连接板(223)组成，上板材压辊(221)设于下板材压辊(222)的正上方，上板材压辊(221)和下板材压辊(222)的两端分别套在连接板(223)内，

上板材压辊(221)和下板材压辊(222)外表面的表面粗糙度都小于<0.8μm，下板材压辊(222)固定，上板材压辊(221)和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上板材压辊(221)上下移动，上板材压辊(221)和下板材压辊(222)的内部都注入导热油，导热油的油温在90℃～200℃，

第一组板材夹紧机(22)的出料口前设有上平口模具(71)和下平口模具(72)，上平口模具(71)的出料口设于下平口模具(72)出料口的正上方，上平口模具(71)出料口和下平口模具(72)出料口之间的距离为80mm～120mm，上面层螺杆挤出机(41)的出料口和上平口模具(71)的进料口连接，下面层螺杆挤出机(42)的出料口和下平口模具(72)的进料口连接，

上平口模具(71)的出料口和下平口模具(72)的出料口前设有第二组板材夹紧机(22)，第二组板材夹紧机(22)的出料口前依次设有钢带挤压机(8)和压平机(9)，

钢带挤压机(8)由上挤压带(81)和下挤压带(82)组成，上挤压带(81)设于下挤压带(82)的正上方，

上挤压带(81)由两个上回转辊(811)、上环型带(812)、至少两个上挤压辊(813)和两块上连接板(814)组成，两块上连接板(814)相对平行设置，一个上回转辊(811)用轴承连接两块上连接板(814)的前端，另一个上回转辊(811)用轴承连接两块上连接板(814)的后端，上挤压辊(813)和上回转辊(811)平行设置，上挤压辊(813)都通过轴承串在两块上连接板(814)的上部和下部，上环型带(812)依次包覆在上回转辊(811)和上挤压辊(813)的外侧面上，

下挤压带(82)由两个下回转辊(821)、下环型带(822)、至少两个下挤压辊(823)和两块下连接板(824)组成，两块下连接板(824)相对平行设置，一个下回转辊(821)用轴承连接两块下连接板(824)的前端，另一个下回转辊(821)用轴承连接两块下连接板(824)的后端，下挤压辊(823)和下回转辊(821)平行设置，下挤压辊(823)都通过轴承串在两块下连接板(824)的上部和下部，下环型带(822)依次包覆在下回转辊(821)和下挤压辊(823)的外侧面上，

上回转辊(811)、上挤压辊(813)、下回转辊(821)和下挤压辊(823)都为空心辊，上回转辊(811)、上挤压辊(813)、下回转辊(821)和下挤压辊(823)的内部都注入导热油，下挤压带(82)固定，上挤压带(81)和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上挤压带(81)上下移动，上挤压带(81)和下挤压带(82)的长度为10m～20m，

压平机(9)由上对压辊组(91)和下对压辊组(92)组成，上对压辊组(91)设于下对压辊组(92)的正上方，上对压辊组(91)和下对压辊组(92)都由至少两根平行设置的空心辊组成，上对压辊组(91)中的每一根辊分别正对和下对压辊组(92)中的每一根辊，下对压辊组(92)固定，上对压辊组(91)和气缸的活塞杆连接，气缸的活塞杆驱动上对压辊组(91)上下移动，上对压辊组(91)和下对压辊组(92)的辊内都注入导热油，油温在80℃～150℃，

上料机(5)的出料口分别连接上面层螺杆挤出机(41)、下面层螺杆挤出机(42)和中面层螺杆挤出机(43)的进料口。

2.如权利要求1所述的五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备，其特征是：上面层螺杆挤出机(41)、下面层螺杆挤出机(42)和中面层螺杆挤出机(43)都采用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，当采用双螺杆挤出机时，上面层螺杆挤出机(41)、下面层螺杆挤出机(42)和中面层螺杆挤出机(43)的出料口分别和一个熔体泵(6)连接，三个熔体泵(6)的出料口分别连接上平口模具(71)、下平口模具(72)和芯层挤出平口模具(73)、上面层螺杆挤出机(41)、下面层螺杆挤出机(42)和中面层螺杆挤出机(43)中螺杆的长度和直径之比都在33～45之间。

3.如权利要求1或2所述的五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备，其特征是：还包括冷却平台(11)、牵引机(12)、切边修边机(13)、切割修边机(14)、切割机废料收集机(15)和输送平台(16)，压平机(9)的出料口前依次设有冷却平台(11)、牵引机(12)、切边修边机(13)、切割修边机(14)和输送平台(16)，切割机废料收集机(15)设于切割修边机(14)的废料吸料口。

4.如权利要求1或2所述的五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备的使用方法，其特征是：按如下步骤依次进行：

a. 在上料机(5)的料筒内放入混合好的塑料板材的配方原料；

b. 启动上面层螺杆挤出机(41)、下面层螺杆挤出机(42)和中面层螺杆挤出机(43)中的加热器，开启上平口模具(71)、下平口模具(72)和芯层挤出平口模具(73)中的加热器，待加热到设定温度后保温20min～40min，设定温度为160℃～230℃，保持上面层螺杆挤出机(41)、下面层螺杆挤出机(42)和中面层螺杆挤出机(43)中的螺杆受热均匀，保持上平口模具(71)、下平口模具(72)和芯层挤出平口模具(73)中的模具受热均匀；

c. 开启导热油加热棒的电源开关以加热导热油到设定温度，同时开启导热油的循环泵开关；

d. 将准备好的两卷纤维毡放在两层同步纤维放卷支架(1)上，用人工牵引上下两层纤维毡依次通过纤维毡夹紧机(21)和纤维毡输送台(3)后，使两层纤维毡分别设于芯层挤出平口模具(73)出料口的两侧，对齐上下两层纤维毡的外沿后，夹紧上纤维压辊(211)和下纤维压辊(212)，倒牵以拉紧上下两层纤维毡；

e. 依次开启中面层螺杆挤出机(43)、上面层螺杆挤出机(41)、下面层螺杆挤出机(42)、纤维毡夹紧机(21)、板材夹紧机(22)、钢带挤压机(8)和压平机(9)；

中面层螺杆挤出机(43)将投入的配方原料加热成熔融状态的塑料后，通过芯层挤出平口模具(73)的出料口将塑料熔体粘结在两层纤维毡之间，形成三层纤维增强塑料板材，三层纤维增强塑料板材由第一组板材夹紧机(22)送入上平口模具(71)出料口和下平口模具(72)出料口之间；

上面层螺杆挤出机(41)将投入的配方原料加热成熔融状态的塑料后，通过上平口模具(71)的出料口将塑料熔体粘结在三层纤维增强塑料板材的上部，下面层螺杆挤出机(42)将投入的配方原料加热成熔融状态的塑料后，通过下平口模具(72)的出料口将塑料熔体粘结在三层纤维增强塑料板材的下部，从而形成五层纤维增强塑料板材；

五层纤维增强塑料板材从第二组板材夹紧机(22)输出后送入钢带挤压机(8)；

f. 调整钢带挤压机(8)中上挤压带(81)和下挤压带(82)的表面温度，保持塑料熔体处于熔融流动状态，调整钢带挤压机(8)中上挤压带(81)和下挤压带(82)之间的挤压力，保持压力促使塑料熔体在纤维毡层间流动，调整钢带挤压机(8)中上挤压带(81)和下挤压带(82)的旋转速度，在温度和压力的作用下，使塑料熔体在纤维毡中层流并使塑料熔体和纤维毡塑融为一体；

g. 将塑融为一体的五层纤维增强塑料板材推入压平机(9)，经压平机(9)进一步平面碾压，调整五层纤维增强塑料板材的厚度和表面平整度。

5.如权利要求3所述的五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备的使用方法，其特征是：在第e步时，还继续开启牵引机(12)、切边修边机(13)、切割修边机(14)、切割机废料收集机(15)和输送平台(16)；

在第g步后，还包括第h步：通过冷却平台(11)对五层纤维增强塑料板材实施强行冷却和初步定型，五层纤维增强塑料板材经冷却平台(11)继续前行并自然冷却和定型，随后由牵引机(12)牵引前行依次经切边修边机(13)切边、经切割修边机(14)切割，被切割修边机(14)切割下的废料由切割机废料收集机(15)收集，五层纤维增强塑料板材通过输送平台(16)转送至包装车间，经外包装入库堆放。

6.如权利要求4所述的五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备的使用方法，其特征是：第a步时，塑料选用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的任意一种；第d步时，纤维毡选用玻璃纤维针刺毡或玻璃纤维长纤针刺毡。

7.如权利要求5所述的五层熔融共挤纤维增强塑料板材的制造设备的使用方法，其特征是：第a步时，塑料选用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的任意一种；第d步时，纤维毡选用玻璃纤维针刺毡或玻璃纤维长纤针刺毡。

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