CN103448337A - 五层共挤纤维毡增强塑料复合板及其制造方法 - Google Patents

五层共挤纤维毡增强塑料复合板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用塑料或用塑性状态的物质生产的薄膜或片材制品领域,具体为一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板。一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成,其特征是:塑料层共有三层,纤维毡共有两层,三层塑料层各自平行设置,三层塑料层分别为顶层、中间层和底层,顶层塑料层和中间层塑料层之间以及中间层塑料层和底层塑料层之间各衬一层纤维毡,塑料层由聚丙烯、聚乙烯和硬聚氯乙烯中的任意一种制成。本发明强度高、密度小、耐候性好、适用范围广。

Description

五层共挤纤维毡增强塑料复合板及其制造方法
技术领域
本发明涉及用塑料或用塑性状态的物质生产的薄膜或片材制品领域,具体为一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板及其制造方法。
背景技术
目前,塑料板材通常分为单层塑料板、三层和五层塑料复合板。单层板以聚丙烯、聚乙烯、硬聚氯乙烯等材料直接挤出生产,也可以用无机片状或粒状材料与聚丙烯、聚乙烯、硬聚氯乙烯等材料混合后经一台单螺杆挤出机熔融挤出生产。三层和五层塑料复合板材一般是用一层或二层玻璃纤维网格、土工布与二层或三层塑料,经二台或三台单螺杆挤出机熔融共挤生产。单层纯塑料板,其抗拉强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、热变形温度都很低,线膨胀系数大,如聚丙烯板材抗拉强度为24MPa,弯曲强度为20MPa,弯曲弹性模量为800MPa,线膨胀系数为1.5×10-4mm/m·℃,无法满足结构承重材料所必须具备的高强度、高模量、低膨胀的使用要求。这种塑料板用于建筑模板,存在以下问题:强度和刚度太小;承载量低;热胀冷缩系数大;电焊渣易烫坏塑料建筑模板。经高比例无机材料填充的塑料单层板材,其抗拉强度、弯曲强度、弯曲弹性模量和热变形温度等指标都有所提高,线膨胀系数有所降低,但密度大,板材自重较大,无法满足作为结构承重材料的使用要求。目前的玻璃纤维网格布增强的三层复合板材,虽然经过一层长玻璃纤维增强,但其强度也只能满足结构承重材料强度使用要求的一半。用玻璃钢拉挤方式所生产的热固性塑料板,由于是热固性材料,不能二次回收再利用,长期使用对环境有不良影响。多层木胶合板、竹胶合板以其高弯曲强度(60MPa)、高静曲弹性模量(5×103MPa),轻密度(0.9×103kg/m3)和低膨胀的优良性能在建筑模板、家具用板获得了大量的使用。但因其不具有耐水性,在与水接触的环境中使用易产生浸胀、开裂、脱层等问题,又因其无法回收重复加工再利用,造成对木材等资源的浪费。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,提供一种强度高、密度小、耐候性好、适用范围广的塑料板材,本发明公开了一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板及其制造方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的:
一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成,其特征是:塑料层共有三层,纤维毡共有两层,三层塑料层各自平行设置,三层塑料层分别为顶层、中间层和底层,顶层塑料层和中间层塑料层之间以及中间层塑料层和底层塑料层之间各衬一层纤维毡,塑料层由聚丙烯、聚乙烯、硬聚氯乙烯和聚乙烯-聚丙烯复配物中的任意一种制成,纤维毡由玻璃纤维或混合纤维制成,所述混合纤维由玻璃纤维和塑料纤维混合,混合纤维中塑料纤维选用和塑料层相同材料的塑料,混合纤维中塑料纤维的质量百分比为20%~80%,混合纤维中塑料纤维的单丝直径在0.1mm~1.0mm之间。
所述的五层共挤纤维毡增强塑料复合板,其特征是:
顶层塑料层和底层塑料层的各组分含量如下:
组分                     质量百分比(%)
塑料基材              40~71.5
辅料                     20~40
抗氧剂                  0.5~2
分散剂                  1~5
着色剂                  1~5
阻燃剂                  6~8;
中间层塑料层的各组分含量如下:
组分                     质量百分比(%)
塑料基材              41.4~71.8
辅料                     20~40
抗氧剂                  0.2~0.6
分散剂                  1~5
着色剂                  1~5
阻燃剂                  6~8。
其中:塑料基材选用聚丙烯、聚乙烯、硬聚氯乙烯和聚乙烯-聚丙烯复配物中的任意一种;辅料选用滑石粉、云母、蒙脱土和聚乙烯醇中的任意一种;抗氧剂选用四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯;分散剂选用N,N’-乙撑双硬脂酰胺;着色剂选用碳黑;阻燃剂选用十溴二苯乙烷或三氧化二锑。
所述的五层共挤纤维毡增强塑料复合板,其特征是:纤维毡选用连续毡或短切毡,纤维毡的单层质量为200g/m2~3000g/m2,单根玻璃纤维丝的直径为10μm~25μm,单根玻璃纤维丝的长度不小于50mm;纤维毡的玻璃纤维丝经过表面浸渍接枝处理,即玻璃纤维丝外表面经粘结成膜剂和偶联剂处理烘干后,用针刺法制备连续纤维毡。
所述的五层共挤纤维毡增强塑料复合板的制造方法,包括安装调整设备,安装调整设备按如下步骤依次进行:
设备包括两层同步纤维放卷支架、纤维毡夹紧机、纤维毡输送台、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、压平机、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,
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,
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,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,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,或在上环形钢带上回转辊、上挤压辊与下环形钢带下回转辊和下挤压辊空间内用石英管电加热传至钢板带上;
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6m~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,导热油的油温在50℃~120℃,
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;
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;
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;
其特征是:在安装调整设备完成后,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,或开启石英管电加热开关,使空间空气加热到190℃~230℃;
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、压平机、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;
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,形成共有三层的纤维增强的中间层塑料层,中间层塑料层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中间层塑料层的上部,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中间层塑料层的下部,从而形成五层共挤纤维毡增强塑料复合板;
五层共挤纤维毡增强塑料复合板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,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共挤纤维毡增强塑料复合板推入压平机,经压平机进一步平面碾压,调整五层共挤纤维毡增强塑料复合板的厚度和表面平整度;
h. 通过冷却平台对五层共挤纤维毡增强塑料复合板实施强行冷却和初步定型,五层共挤纤维毡增强塑料复合板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,五层共挤纤维毡增强塑料复合板通过输送平台转送至包装车间,经外包装入库堆放。
所述的五层共挤纤维毡增强塑料复合板的制造方法,包括安装调整设备,安装调整设备按如下步骤依次进行:
设备包括两层同步纤维放卷支架、纤维毡夹紧机、纤维毡输送台、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、压平机、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,
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,
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,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,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6m~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,导热油的油温在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;
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;
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;
其特征是:在安装调整设备完成后,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;或开启石英管电加热开关,使空间空气加热到190℃~230℃;
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、压平机、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;
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,形成共有三层的纤维增强的中间层塑料层,中间层塑料层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中间层塑料层的上部,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中间层塑料层的下部,从而形成五层共挤纤维毡增强塑料复合板;
五层共挤纤维毡增强塑料复合板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或使玻纤与塑料混合毡中的塑料融化成为塑料熔体并在纤维毡层间流动,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,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共挤纤维毡增强塑料复合板推入压平机,经压平机进一步平面碾压,调整五层共挤纤维毡增强塑料复合板的厚度和表面平整度;
h. 通过冷却平台对五层共挤纤维毡增强塑料复合板实施强行冷却和初步定型,五层共挤纤维毡增强塑料复合板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,五层共挤纤维毡增强塑料复合板通过输送平台转送至包装车间,经外包装入库堆放。
本发明的途径是通过无机片状、纤维材料共同改性增强塑料板材,用长玻璃纤维织成的纤维毡作为板材的增强主材料,用三台挤出机及三个平口模具与二层纤维毡熔融共挤,经双层环形钢带钢带挤压机在温度、压力与时间共同作用下,挤压三层塑料向纤维毡内部层流或使玻纤与塑料混合毡中的塑料纤维融化后在纤维毡内部层流,使塑料与纤维毡融为一体,形成片状、纤维组合增强塑料继而实现效应,用本发明专利所生产的五层复合塑料板,具有高弯曲强度与弯曲模量、高韧性、低膨胀等特性。
本发明的主要工艺参数为:挤出机螺杆温度参数根据不同塑料,各段控制在160℃~240℃之间,螺杆转速在60转/分~120转/分;平口模具温度根据不同塑料控制在170℃~200℃之间;钢带挤压机钢带表面加热温度根据不同塑料控制在150℃~220℃之间,挤压力控制在0.5MPa~1.6MPa,挤压整体时间大于20分钟以上,温度、压力、时间三者的工艺参数以成型板材渗透密实到纤维毡内部为好进行生产现场调整;压平机圆棍表面温度控制在,95℃~10℃之间;板材牵引速度根据板材厚度与挤出熔体量控制在0.1米/分~1.0米/分左右。
本发明用双螺杆挤出机时,有机材料与无机材料、助剂等应充分搅拌均匀后使用;用单螺杆挤出机时,有机材料与无机材料、助剂等应充分搅拌均匀后经双螺杆挤出机造粒后使用。
本发明的目的是利用热塑料材料所具有的耐水、耐腐蚀、质轻、可重复多次利用的优点,结合无机材料增强来实现以塑代木,保护森林、保护环境;以塑代钢,节约资源的目的。
本发明的纤维毡增强的五层复合塑料板,主要应用在建筑模板、家具板材、车船用板等结构承重板材对力学性能有一定要求的产所。
本发明用熔融共挤复合法连续生产的纤维毡增强的塑料复合板其优点是:
1. 其板材强度可以依据板材不同使用要求,随机改变断面结构增强纤维材料而改变板材的力学强度,2. 随机改变无机片状在上下面层的配方,就能满足板材表面不同功能需求的板材;3. 用熔融共挤复合法连续生产的板材,可随机根据需要生产出4mm~30mm厚度、400mm~1500mm宽度、100mm~12000mm或更长长度的板材;4符合连续化、规模化、产业化要求。
本发明是通过三台塑料挤出机共挤出塑料,与二层玻璃纤维增强材料熔融复合共挤后,经热压、定厚、冷却、定型、切割、包装工序生产。其主要设备包括:上面层双螺杆挤出机(或单螺杆挤出机)、平口模具、上料机系统;下面层双螺杆挤出机(或单螺杆挤出机)、平口模具、上料机系统;中间层芯层双螺杆挤出机(或单螺杆挤出机)、芯层平口模具,上料机系统;二层同步纤维放卷机;双层环形钢带热挤压机系统;压平机、冷却平台、冷却圆夹棍、切边与修边机、切割与修边机、切割机废料收集机、板材输送平台等。
本发明制造方法的五层纤维毡塑料板材,由三层塑料层与二层纤维毡层组成,从外至中依次为外层塑料层、次中层纤维毡层、中间塑料层,其上下外层都是塑料层,上下面层的次中层都是纤维毡层,中间层为塑料层即共有三层塑料和两层纤维。五层复合塑料板材,由于纤维层置于板材断面的上下面层的次中层,无论板材受到的是均布荷载还是集中荷载,正面受力的纤维毡能起到抗压与吸收、扩散、阻止冲击能量的作用,反面受拉力面的纤维毡层能起到抗拉、抗弯曲变形等作用,极大提高板材的弯曲强度、弹性模量与耐冲击强度,满足了各种用途板材对强度与模量的要求。而上下面层为塑料层,极大提高了板材耐水性、耐腐蚀性和耐冲击性。次中层的纤维毡做成针刺状,其层面拥有大量垂直于面层的玻璃纤维丝,便于塑料熔体沿此流进纤维毡层,同时可以有效吸收来至板材外表面的冲击能量与冲击力。
本发明是通过如下技术来实现塑料板材的高强度、高模量、低线膨胀、耐冲击、耐腐蚀、抗氧化、抗紫外降解等的目的。
1. 受力次中层的设计。将板材断面视为多个矩形梁组成,将具有高强度、高模量与高尺寸稳定性的纤维毡设置于离矩形梁轴心较远的次中层,这样设计的目的就是可以达到板材断面结构受力层具有最理想的抵抗弯矩强度、抗拉强度、抗形变与抗热胀冷缩性能等。板材的受力层主要是利用玻璃纤维所具有高强度3600MPa,高模量77000MPa,低断裂伸长率4.8%,将玻璃纤维丝编成纤维毡使用,可以大幅提高玻璃纤维在塑料中的配方含量,继而达到并提高塑料板材的模量、强度与尺寸稳定性,因此纤维毡在板材配方中起到非常重要的“骨架”作用;同时,玻璃纤维价格低,在板材配方中可以起到降低成本的效果。将玻璃纤维丝用针刺法编制成针刺纤维毡,其内层稀松,纤维毡表面充满针刺穿透的针孔,容易排除毡内气体,使熔融的塑料层流浸渍并与之结合融为一体。这种针刺纤维毡表面具有很多垂直于毡面的毛绒玻璃纤维丝,受外力冲击后易产生形变,可以吸收很大的冲击能量。超过长径比200倍以上的长玻璃纤维,具有极高的弯曲强度、弯曲模量;表面经粘结成膜剂、偶联剂处理后的玻璃纤维与塑料结合后,具有很高的抗拉强度;利用玻璃纤维高强度与纤维毡松软特性与塑料韧性结合组成刚柔并济的复合塑料板材受力层,该受力层位于板材断面的次中层可以充分提高板材的抗弯矩强度,该结构层的玻璃纤维含量为20%~70%重量比时,板材弯曲强度可以达到60MPa~180MPa,板材的弯曲模量可以达到4000MPa~7000MPa。
2. 上下面层塑料层的设计。板材表面承担着耐压、耐磨、耐腐蚀、抗氧化降解、抗紫外线降解等要求,添加具有高刚、高强、耐磨、抗形变、抗氧化、吸收紫外线等特性的无机片状材料与塑料相结合,起到增强、增刚、耐磨、抗紫外降解等作用,上(下)面层塑料层的厚度控制在1mm~2mm左右,用一定数量的抗氧化剂、紫外线吸收剂、无机片状材料与塑料混合熔融挤出做成的上下面层,即可防止面层塑料氧化、光化的降解,延长塑料板的使用寿命,又可提高面层塑料的硬度,继而提高面层塑料的耐磨性能。
3. 中间芯层塑料层的设计。芯层塑料层在板材结构中起到承接与传递面层荷载的作用与桥梁作用,提高芯层塑料的弹性模量与硬度有助于提高塑料复合板的强度与模量;同时,在层压过程中,流进次中层纤维毡的塑料熔体,80%左右来至于芯层塑料的熔体,因此中间芯层的塑料既要有一定的强度,同时又要有一定的高流动性,才能满足于板材制作的要求。芯层厚度依据板材整体厚度的需求,可以在2mm~30mm调整。
4. 对塑料熔融指数的要求。为使三层塑料与二层纤维毡层流熔融浸渍更好,所用的塑料应具有高流动性以满足熔融层流浸渍的要求,其熔融指数在10g~40g左右。
5. 塑料包覆纤维毡的工艺要求。利用钢带挤压机的挤压力、强行推动三层塑料熔体在玻璃纤维层中流动;利用钢带挤压机导热油或电加热(石英管)钢带温度的热量,传导给上中下层塑料,使塑料与纤维毡在设计时间内保持在塑料的熔化温度之上,以确保熔体处于融融状态;利用钢带挤压机挤压长度,给予塑料熔体在纤维毡内层流足够时间流动,与达到包覆玻璃纤维丝表面、填充密实纤维毡孔隙,使塑料与纤维毡融为一体,达到板材结构整体受力的设计要求;钢带挤压机钢带表面加热温度根据不同塑料控制在150℃~220℃之间,成型温度控制在60℃~110℃之间;挤压力控制在0.3MPa~1.6MPa;挤压整体时间大于3分钟~20分钟。温度、压力、时间三者的工艺参数以成型板材渗透密实到纤维毡内部为好进行生产现场调整,在满足要求前提下,尽量降低挤压温度、成型温度与缩短时间挤压时间、成型时间。
附图说明
图1是采用双螺杆挤出机制造本发明时设备的结构示意图;
图2是采用双螺杆挤出机制造本发明时设备中冷却平台、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结构示意图;
图3是本发明制造设备中纤维毡夹紧机的结构示意图;
图4是本发明制造设备中钢带挤压机的结构示意图;
图5是本发明制造设备中压平机的结构示意图;
图6是采用单螺杆挤出机制造本发明时设备的结构示意图。
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
一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成:塑料层共有三层,纤维毡共有两层,三层塑料层各自平行设置,三层塑料层分别为顶层、中间层和底层,顶层塑料层和中间层塑料层之间以及中间层塑料层和底层塑料层之间各衬一层纤维毡;塑料层由聚丙烯制成,纤维毡由玻璃纤维制成;纤维毡选用连续毡,纤维毡的单层质量为200g/m2~3000g/m2,单根玻璃纤维丝的直径为10μm~25μm,单根玻璃纤维丝的长度不小于50mm;纤维毡的玻璃纤维丝经过表面浸渍接枝处理,即玻璃纤维丝外表面经粘结成膜剂和偶联剂处理烘干后,用针刺法制备连续纤维毡。
顶层塑料层和底层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                                                    质量百分比(%)
聚丙烯                                                                                 71.5
滑石粉                                                                                 20
四[β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸]季戊四醇酯           0.5
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                                                        1
碳黑                                                                                    1
十溴二苯乙烷                                                                      6;
中间层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                                                    质量百分比(%)
聚丙烯                                                                                 71.8
滑石粉                                                                                 20
四[β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸]季戊四醇酯           0.2
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                                                        1
碳黑                                                                                    1
十溴二苯乙烷                                                                      6。
本实施例制造时,按如下步骤依次进行:
a. 安装调整设备,设备如图1和图2所示,包括两层同步纤维放卷支架1、纤维毡夹紧机21、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、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,
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如图3所示,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,
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如图4所示,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,或在上环形钢带上回转辊811、上挤压辊813与下环形钢带下回转辊821和下挤压辊823空间内用石英管电加热传至钢板带上;
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6m~20m,
压平机9如图5所示,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,导热油的油温在50℃~120℃,
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;
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;
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;
b. 在上料机5的料筒内放入混合好的塑料板材的配方原料;
c. 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;
d. 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,或开启石英管电加热开关,使空间空气加热到190℃~230℃;
e. 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;
f. 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、压平机9、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;
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,形成共有三层的纤维增强的中间层塑料层,中间层塑料层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中间层塑料层的上部,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中间层塑料层的下部,从而形成五层共挤纤维毡增强塑料复合板;
五层共挤纤维毡增强塑料复合板从第二组板材夹紧机22输出后送入钢带挤压机8;
g. 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;
h. 将塑融为一体的五层共挤纤维毡增强塑料复合板推入压平机9,经压平机9进一步平面碾压,调整五层共挤纤维毡增强塑料复合板的厚度和表面平整度;
i. 通过冷却平台11对五层共挤纤维毡增强塑料复合板实施强行冷却和初步定型,五层共挤纤维毡增强塑料复合板经冷却平台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,五层共挤纤维毡增强塑料复合板通过输送平台16转送至包装车间,经外包装入库堆放。
实施例2
一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成:塑料层共有三层,纤维毡共有两层,三层塑料层各自平行设置,三层塑料层分别为顶层、中间层和底层,顶层塑料层和中间层塑料层之间以及中间层塑料层和底层塑料层之间各衬一层纤维毡;塑料层由聚乙烯制成,纤维毡由混合纤维制成,所述混合纤维由玻璃纤维和聚乙烯纤维混合,混合纤维中聚乙烯纤维的质量百分比为20%~80%,混合纤维中聚乙烯纤维的单丝直径在0.1mm~1.0mm之间;纤维毡选用短切毡,纤维毡的单层质量为200g/m2~3000g/m2,单根玻璃纤维丝的直径为10μm~25μm,单根玻璃纤维丝的长度不小于50mm;纤维毡的玻璃纤维丝经过表面浸渍接枝处理,即玻璃纤维丝外表面经粘结成膜剂和偶联剂处理烘干后,用针刺法制备连续纤维毡。
顶层塑料层和底层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                 质量百分比(%)
聚乙烯                                              67.55
云母                                                 22.5
三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯  0.7
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                     1.5
碳黑                                                 1.5
三氧化二锑                                6.25;
中间层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                 质量百分比(%)
聚乙烯                                              68
云母                                                 22.5
三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯  0.25
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                     1.5
碳黑                                                 1.5
三氧化二锑                                6.25。
本实施例制造时,按如下步骤依次进行:
a. 安装调整设备,设备如图6和图2所示,包括两层同步纤维放卷支架1、纤维毡夹紧机21、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、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,
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如图3所示,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,
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如图4所示,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6m~20m,
压平机9如图5所示,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,导热油的油温在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;
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在33~45之间;
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;
b. 在上料机5的料筒内放入混合好的塑料板材的配方原料;
c. 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;
d. 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;或开启石英管电加热开关,使空间空气加热到190℃~230℃;
e. 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;
f. 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、压平机9、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;
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,形成共有三层的纤维增强的中间层塑料层,中间层塑料层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中间层塑料层的上部,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中间层塑料层的下部,从而形成五层共挤纤维毡增强塑料复合板;
五层共挤纤维毡增强塑料复合板从第二组板材夹紧机22输出后送入钢带挤压机8;
g. 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或使玻纤与塑料混合毡中的塑料融化成为塑料熔体并在纤维毡层间流动,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;
h. 将塑融为一体的五层共挤纤维毡增强塑料复合板推入压平机9,经压平机9进一步平面碾压,调整五层共挤纤维毡增强塑料复合板的厚度和表面平整度;
i. 通过冷却平台11对五层共挤纤维毡增强塑料复合板实施强行冷却和初步定型,五层共挤纤维毡增强塑料复合板经冷却平台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,五层共挤纤维毡增强塑料复合板通过输送平台16转送至包装车间,经外包装入库堆放。
实施例3
一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成,塑料层由硬聚氯乙烯制成,纤维毡由玻璃纤维制成;纤维毡选用连续毡。
顶层塑料层和底层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                                                    质量百分比(%)
硬聚氯乙烯                                                                   63.6
蒙脱土                                                                                 25
四[β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸]季戊四醇酯           0.9
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                                                        2
碳黑                                                                                    2
十溴二苯乙烷                                                                      6.5;
中间层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                                                    质量百分比(%)
硬聚氯乙烯                                                                   64.2
蒙脱土                                                                                 25
四[β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸]季戊四醇酯           0.3
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                                                        2
碳黑                                                                                    2
十溴二苯乙烷                                                                      6.5。
其他组分、结构和制造方法都和实施例1同。
实施例4
一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成:塑料层由聚乙烯-聚丙烯复配物制成,纤维毡由混合纤维制成,所述混合纤维由玻璃纤维和聚乙烯-聚丙烯复配物纤维混合,混合纤维中聚乙烯-聚丙烯复配物纤维的质量百分比为20%~80%,混合纤维中聚乙烯-聚丙烯复配物纤维的单丝直径在0.1mm~1.0mm之间。
顶层塑料层和底层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                 质量百分比(%)
聚乙烯-聚丙烯复配物                     59.65
聚乙烯醇                                          27.5
三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯  1.1
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                     2.5
碳黑                                                 2.5
三氧化二锑                                6.75;
中间层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                 质量百分比(%)
聚乙烯-聚丙烯复配物                     60.4
聚乙烯醇                                          27.5
三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯  0.35
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                     2.5
碳黑                                                 2.5
三氧化二锑                                6.75。
其他组分、结构和制造方法都和实施例2同。
实施例5
一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成,塑料层由聚丙烯制成,纤维毡由玻璃纤维制成;纤维毡选用连续毡。
顶层塑料层和底层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                                                    质量百分比(%)
聚丙烯                                                                                 55.7
滑石粉                                                                                 30
四[β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸]季戊四醇酯           1.3
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                                                        3
碳黑                                                                                    3
十溴二苯乙烷                                                                      7;
中间层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                                                    质量百分比(%)
聚丙烯                                                                                 56.6
滑石粉                                                                                 30
四[β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸]季戊四醇酯           0.4
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                                                        3
碳黑                                                                                    3
十溴二苯乙烷                                                                      7。
其他组分、结构和制造方法都和实施例1同。
实施例6
一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成:塑料层由聚乙烯制成,纤维毡由混合纤维制成,所述混合纤维由玻璃纤维和聚乙烯混合,混合纤维中聚乙烯纤维的质量百分比为20%~80%,混合纤维中聚乙烯纤维的单丝直径在0.1mm~1.0mm之间。
顶层塑料层和底层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                 质量百分比(%)
聚乙烯                                              51.75
云母                                                 32.5
三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯  1.5
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                     3.5
碳黑                                                 3.5
三氧化二锑                                7.25;
中间层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                 质量百分比(%)
聚乙烯                                              52.8
云母                                                 32.5
三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯  0.45
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                     3.5
碳黑                                                 3.5
三氧化二锑                                7.25。
其他组分、结构和制造方法都和实施例2同。
实施例7
一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成,塑料层由硬聚氯乙烯制成,纤维毡由玻璃纤维制成;纤维毡选用连续毡。
顶层塑料层和底层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                                                    质量百分比(%)
硬聚氯乙烯                                                                   47.8
蒙脱土                                                                                 35
四[β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸]季戊四醇酯           1.7
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                                                        4
碳黑                                                                                    4
十溴二苯乙烷                                                                      7.5;
中间层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                                                    质量百分比(%)
硬聚氯乙烯                                                                   49
蒙脱土                                                                                 35
四[β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸]季戊四醇酯           0.5
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                                                        4
碳黑                                                                                    4
十溴二苯乙烷                                                                      7.5。
其他组分、结构和制造方法都和实施例1同。
实施例8
一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成:塑料层由聚乙烯-聚丙烯复配物制成,纤维毡由混合纤维制成,所述混合纤维由玻璃纤维和聚乙烯-聚丙烯复配物混合,混合纤维中聚乙烯-聚丙烯复配物纤维的质量百分比为20%~80%,混合纤维中聚乙烯-聚丙烯复配物纤维的单丝直径在0.1mm~1.0mm之间。
顶层塑料层和底层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                 质量百分比(%)
聚乙烯-聚丙烯复配物                     43.85
聚乙烯醇                                          37.5
三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯  1.9
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                     4.5
碳黑                                                 4.5
三氧化二锑                                       7.75;
中间层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                 质量百分比(%)
聚乙烯-聚丙烯复配物                     45.2
聚乙烯醇                                          37.5
三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯  0.55
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                     4.5
碳黑                                                 4.5
三氧化二锑                                7.75。
其他组分、结构和制造方法都和实施例2同。
实施例9
一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成,塑料层由聚丙烯制成,纤维毡由玻璃纤维制成;纤维毡选用连续毡。
顶层塑料层和底层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                                                    质量百分比(%)
聚丙烯                                                                                 40
滑石粉                                                                                 40
四[β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸]季戊四醇酯           2
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                                                        5
碳黑                                                                                    5
十溴二苯乙烷                                                                      8;
中间层塑料层的各组分含量如下:
组分                                                                                    质量百分比(%)
聚丙烯                                                                                 41.4
滑石粉                                                                                 40
四[β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸]季戊四醇酯           0.6
N,N’-乙撑双硬脂酰胺                                                        5
碳黑                                                                                    5
十溴二苯乙烷                                                                      8。
其他组分、结构和制造方法都和实施例1同。

Claims (5)

1.一种五层共挤纤维毡增强塑料复合板,由塑料层和纤维毡组成,其特征是:塑料层共有三层,纤维毡共有两层,三层塑料层各自平行设置,三层塑料层分别为顶层、中间层和底层,顶层塑料层和中间层塑料层之间以及中间层塑料层和底层塑料层之间各衬一层纤维毡,塑料层由聚丙烯、聚乙烯、硬聚氯乙烯和聚乙烯-聚丙烯复配物中的任意一种制成,纤维毡由玻璃纤维或混合纤维制成,所述混合纤维由玻璃纤维和塑料纤维混合,混合纤维中塑料纤维选用和塑料层相同材料的塑料,混合纤维中塑料纤维的质量百分比为20%~80%,混合纤维中塑料纤维的单丝直径在0.1mm~1.0mm之间。
2.如权利要求1所述的五层共挤纤维毡增强塑料复合板,其特征是:
顶层塑料层和底层塑料层的各组分含量如下:
组分          质量百分比(%)
塑料基材      40~71.5
辅料          20~40
抗氧剂        0.5~2
分散剂        1~5
着色剂        1~5
阻燃剂        6~8,
中间层塑料层的各组分含量如下:
组分          质量百分比(%)
塑料基材      41.4~71.8
辅料          20~40
抗氧剂        0.2~0.6
分散剂        1~5
着色剂        1~5
阻燃剂        6~8,
其中:塑料基材选用聚丙烯、聚乙烯、硬聚氯乙烯和聚乙烯-聚丙烯复配物中的任意一种;辅料选用滑石粉、云母、蒙脱土和聚乙烯醇中的任意一种;抗氧剂选用四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯;分散剂选用N,N’-乙撑双硬脂酰胺;着色剂选用碳黑;阻燃剂选用十溴二苯乙烷或三氧化二锑。
3.如权利要求1或2所述的五层共挤纤维毡增强塑料复合板,其特征是:纤维毡选用连续毡或短切毡,纤维毡的单层质量为200g/m2~3000g/m2,单根玻璃纤维丝的直径为10μm~25μm,单根玻璃纤维丝的长度不小于50mm;
纤维毡的玻璃纤维丝经过表面浸渍接枝处理,即玻璃纤维丝外表面经粘结成膜剂和偶联剂处理烘干后,用针刺法制备连续纤维毡。
4.如权利要求1或2所述的五层共挤纤维毡增强塑料复合板的制造方法,包括安装调整设备,安装调整设备按如下步骤依次进行:
设备包括两层同步纤维放卷支架(1)、纤维毡夹紧机(21)、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)、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),
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,
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,或在上环形钢带上回转辊(811)、上挤压辊(813)与下环形钢带下回转辊(821)和下挤压辊(823)空间内用石英管电加热传至钢板带上;
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6m~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,导热油的油温在50℃~120℃,
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;
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;
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;
其特征是:在安装调整设备完成后,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,或开启石英管电加热开关,使空间空气加热到190℃~230℃;
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)、压平机(9)、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);
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,形成共有三层的纤维增强的中间层塑料层,中间层塑料层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中间层塑料层的上部,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中间层塑料层的下部,从而形成五层共挤纤维毡增强塑料复合板;
五层共挤纤维毡增强塑料复合板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共挤纤维毡增强塑料复合板推入压平机(9),经压平机(9)进一步平面碾压,调整五层共挤纤维毡增强塑料复合板的厚度和表面平整度;
h. 通过冷却平台(11)对五层共挤纤维毡增强塑料复合板实施强行冷却和初步定型,五层共挤纤维毡增强塑料复合板经冷却平台(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,五层共挤纤维毡增强塑料复合板通过输送平台(16)转送至包装车间,经外包装入库堆放。
5.如权利要求3所述的五层共挤纤维毡增强塑料复合板的制造方法,包括安装调整设备,安装调整设备按如下步骤依次进行:
设备包括两层同步纤维放卷支架(1)、纤维毡夹紧机(21)、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)、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),
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,
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6m~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,导热油的油温在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;
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;
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;
其特征是:在安装调整设备完成后,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;或开启石英管电加热开关,使空间空气加热到190℃~230℃;
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)、压平机(9)、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);
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,形成共有三层的纤维增强的中间层塑料层,中间层塑料层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中间层塑料层的上部,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中间层塑料层的下部,从而形成五层共挤纤维毡增强塑料复合板;
五层共挤纤维毡增强塑料复合板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或使玻纤与塑料混合毡中的塑料融化成为塑料熔体并在纤维毡层间流动,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共挤纤维毡增强塑料复合板推入压平机(9),经压平机(9)进一步平面碾压,调整五层共挤纤维毡增强塑料复合板的厚度和表面平整度;
h. 通过冷却平台(11)对五层共挤纤维毡增强塑料复合板实施强行冷却和初步定型,五层共挤纤维毡增强塑料复合板经冷却平台(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,五层共挤纤维毡增强塑料复合板通过输送平台(16)转送至包装车间,经外包装入库堆放。
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