CN103465486A - 加筋高强塑料板材连续生产方法 - Google Patents

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Abstract

加筋高强塑料板材连续生产方法，将维丝穿入覆塑模具内，再利用牵引辊自覆塑模具内牵引出并通过覆塑纤维收卷装置收成盘状，在覆塑模具内通过挤出机向模具内腔注入熔融状态的塑料，使塑料覆在纤维外侧，再经覆塑模具的出口被牵引出覆塑模具，形成覆塑纤维；利用编织机将覆塑纤维编织成片状，在编织物两侧分别设有与挤出机相连接的片模机头，在片模机头下方设有与动力装置相接的挤压定型辊，通过挤压定型辊将位于两侧片模机头挤出的熔融塑料片及中间的编织物挤压成一体，定型后经牵引切边裁断装置裁剪,形成中间有纵向和横向的覆塑纤维加强筋的塑料板材，最后由板材收卷装置收成卷状。工艺简单，好操作，易控制，生产效率高，质量稳定，可连续生产。

Description

加筋高强塑料板材连续生产方法
技术领域
本发明涉及一种塑料板材及连续生产方法，特别是一种加筋高强塑料板材
及连续生产方法。
背景技术
塑料板材应用及为广泛，为了使板材具有较高的强度，需要在板材内设有加强筋。目前带有加强筋的塑料板材，是采用间歇式压铸方法制作的。首先将板材或物料放进压模中，再将玻纤等增强织物夹在中间，经过加热使塑料板材熔融，在压模的挤压下把玻纤等织物与其粘合在一起。再经过对压模的冷却定型、开模制出一块加筋增强塑料板。缺点是，操作繁琐、效率低、 产品质量不稳定、产品长度和宽度、厚度等受模具大小限制，模具制作成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、好操作、易控制、生产效率高、质量稳定、可连续生产的加筋高强塑料板材连续生产方法，克服现有技术的不足。
本发明的加筋高强塑料板材连续生产方法，步骤如下：
⑴、生产覆塑纤维
将一根或多根纤维丝穿入覆塑模具内，再利用牵引辊自覆塑模具内牵引出并通过覆塑纤维收卷装置收成盘状，在覆塑模具内通过挤出机向模具内腔注入熔融状态的塑料，使塑料覆在纤维丝的外围，再经覆塑模具的出口被牵引出覆塑模具，形成覆塑纤维；所述的熔融状态的塑料温度为120℃-300℃；熔融状态的塑料挤入的压力为1 MPa -35Mpa；
⑵、利用编织机将覆塑纤维编织成片状，形成纵横两个垂直方向的覆塑纤维编织物；
⑶、在编织物一侧或两侧分别设有与挤出机相连接的片模机头，在片模机头下方设有与动力装置相接的挤压定型辊，通过挤压定型辊将位于两侧的片模机头挤出的熔融塑料片及中间的编织物挤压成一体，定型后经牵引切边裁断装置裁剪,形成中间有纵向和横向的覆塑纤维加强筋的塑料板材，最后由板材收卷装置收成卷状；或利用热辊挤压、定型编织物使之成为塑料板材，并由板材收卷装置收成卷状。
所述的覆塑纤维编织物形成后由收卷装置收成卷状；卷状的纤维编织物再由放卷装置放出，然后与一侧或两侧的熔融塑料片通过挤压定型辊挤压成一体。
所述的覆塑模具包括位于中间的覆塑内模芯，覆塑内模芯有穿入纤维的中心孔，在覆塑内模芯外侧设有外壳，在外壳与覆塑内模芯之间有挤入熔融塑料的空腔，该空腔与覆塑内模芯的中心孔在出口处相连通。
本发明的方法是用模具使难与玻纤等相融的纤维丝上涂覆熔融塑料包围在单丝（或几根丝）周围形成扁丝束；将带有涂层的扁丝束通过编织机织成纵横结构的片状织物；通过挤出片膜模头在编织织物两面涂覆聚乙烯、聚炳烯、醋酸乙烯、聚氯乙烯等塑料原料，再经过挤压、定型冷却即形成了加筋高强塑料板材。整个制作过程是连续的，因此具有工艺简单、好操作、易控制、生产效率高、质量稳定、可连续生产的优点。
本发明的产品特点：1）中间层为抗拉强度极高的纤维；2）纤维经过外表面涂覆后形成了覆塑扁丝束；3）覆塑纤维束成纵横编织，使其纵横向抗拉强度大为提高。4）内外层为烯烃等材料与中间层纤维融为一体，既具备了烯烃材料的板材特性，又具有纤维材料的抗拉、抗弯、耐温、难燃、不易变形的特点。很经济环保，在建筑、轮船、机车、汽车等行业有广泛的应用前景。
本发明的方法将纤维丝与热塑性塑料熔融一体，解决了纤维与塑料难以紧密结合一体的问题。利用成熟技术，将与塑料形成一体的纤维扁丝制成两个方向垂直交叉编织网布，经过挤出复合、辊压成型或直接辊压成型制成塑料纤维增强板材。本方法解决了纤维布或纤维直接挤出复合加筋板与热塑性塑料相结合牢度不好、影响增强效果的难题。
附图说明
图1是生产覆塑纤维设备示意图；
图2是图1所示的覆塑模具的结构示意图；
图3是覆塑纤维的断面示意图；
图4是覆塑纤维编织过程示意图；
图5是编织物的结构示意图；
图6是编织物的断面结构示意图；
图7是编织物与两侧的片状熔融塑料合成加筋高强塑料板材过程示意图；
图8是加筋高强塑料板材的结构示意图；
图9是加筋高强塑料板材的断面结构示意图。
具体实施方式
本发明的加筋高强塑料板材连续生产方法，步骤如下：
⑴、生产覆塑纤维
将一根或多根纤维丝穿入覆塑模具内，再利用牵引辊自覆塑模具内牵引出并通过覆塑纤维收卷装置收成盘状，在覆塑模具内通过挤出机向模具内腔注入熔融状态的塑料，使塑料覆在纤维丝的外围，再经覆塑模具的出口被牵引出覆塑模具，形成覆塑纤维；所述的熔融状态的塑料温度为120℃或180℃或240℃或300℃，即在120℃-300℃之间均可；熔融状态的塑料挤入的压力为1 MPa或5 MPa或10 MPa或15 MPa或20 MPa或25 MPa或30 MPa或35 MPa，即在1 MPa -35Mpa之间均可。
如图1、2、3所示：1为第一挤出机，在第一挤出机1的机头处连接有覆塑模具，该覆塑模具包括位于中间的覆塑内模芯7，覆塑内模芯7有穿入纤维5的中心孔，在覆塑内模芯7外侧设有外壳2，在外壳2与覆塑内模芯7之间有挤入熔融塑料8的空腔，该空腔与覆塑内模芯7的中心孔在出口处相连通，外壳2与覆塑内模芯7之间为螺栓固定连接。在外壳2的物料出口处螺栓固定连接有模口板12，模口板12的中心孔为长方形状，即自该孔挤出的物料的断面呈长方形状。5为纤维丝，纤维丝5可以是单根，也可以是多根，将纤维丝5设置在支撑架子上，各纤维丝5穿入覆塑内模芯7内，再自模口板12的中心孔被牵引出来，牵引力是由一对覆塑纤维牵引辊3夹持牵引的，覆塑纤维牵引辊3通过转轴支撑在机架上并通过传动机构接电机。电机带动覆塑纤维牵引辊3动作，即可达到牵引的目的。第一挤出机1挤出的熔融塑料进入外壳2与覆塑内模芯7之间形成的空腔内，在熔融塑料8压力作用下，每束纤维强制分散，纤维丝5表面被融熔塑料8均匀浸渍，被覆塑纤维牵引辊3出覆塑模具后经过自然冷却定型，纤维5表面复合一层塑料。改变模口板12中心孔的尺寸、形状和熔融塑料的多少，可形成不同尺寸、形状和不同比例的覆塑纤维6。覆塑纤维6通过覆塑纤维收卷装置4收卷成盘状。
⑵、利用编织机将覆塑纤维编织成片状，形成纵横两个垂直方向的覆塑纤维编织物。
如图4、5、6所示：6为上步生产的覆塑纤维，多盘覆塑纤维6插装排列在支撑架子上，端头引出后通过编织机25编织成片状，即纵向和横向交错编织形成编织物9，编织物9通过收卷装置收卷。
⑶、在编织物一侧或两侧分别设有与挤出机相连接的片模机头，在片模机头下方设有与动力装置相接的挤压定型辊，通过挤压定型辊将位于两侧的片模机头挤出的熔融塑料片及中间的编织物挤压成一体，定型后经牵引切边裁断装置裁剪,形成中间有纵向和横向的覆塑纤维加强筋的塑料板材，最后由板材收卷装置收成卷状；或利用热辊挤压、定型编织物使之成为塑料板材，并由板材收卷装置收成卷状。
如图7、8、9所示：17为第二挤出机，23为第三挤出机，上述两挤出机相对设置，每台挤出机均安装有相同的片模机头18，即通过机头挤出的熔融塑料呈片状。19为编织物放卷装置，编织物9通过编织物放卷装置19陆续放出，放出的编织物9刚好位于两个片模机头18中间。在片模机头18的下方设有一对挤压定型辊11，挤压定型辊11通过转轴安装在机架20上，并通过传动机构与驱动电机相接。挤压定型辊11可将两侧的片状熔融塑料和中间的编织物9挤压成一体形成塑料板材10。塑料板材10中间是纵模交错的覆塑纤维6编织的编织物9，外侧是覆塑层24。机架20上设有多个用于传输的转辊。21为牵引切边裁断装置，通过该装置进行牵引并对成型后的塑料板材10进行切边裁断，最后由板材收卷装置22收成卷状。
根据需要也可以在编织物9的一侧设有片模机头18，即将编织物9和一侧的片状熔融塑料挤压成板状，形成塑料板材，但需要将直接挤压编织物9一侧的挤压定型辊设置为热辊，调节温度，使编织物9上的塑料层熔融即可。
上述所提及的收卷装置、牵引装置、切边裁断装置、放卷装置、编织机、热辊均为目前塑料产品生产中所应用的常规设备，对其具体结构不再详述。
还可以利用现有的热辊挤压方式直接挤压编织物9，同时达到定型的目的，热辊挤压时热辊的温度可调至使编织物的塑料达熔融状态并能形成整体塑料板状即可，然后由板材收卷装置收成卷状。
本方法生产的板材是中间为网状纤维筋的高强复合板。此方法消除了塑料与纤维编织物直接复合结合不牢的缺陷。同时，复合好的产品可以通过本方法进行再次和多次复合，形成多层加筋高强复合板，本方法对较厚的产品也非常适用。

Claims (3)

1. 一种加筋高强塑料板材连续生产方法，其特征在于：步骤如下：
⑴、生产覆塑纤维
将一根或多根纤维丝穿入覆塑模具内，再利用牵引辊自覆塑模具内牵引出并通过覆塑纤维收卷装置收成盘状，在覆塑模具内通过挤出机向模具内腔注入熔融状态的塑料，使塑料覆在纤维丝的外围，再经覆塑模具的出口被牵引出覆塑模具，形成覆塑纤维；所述的熔融状态的塑料温度为120℃-300℃；熔融状态的塑料挤入的压力为1 MPa -35Mpa；
⑵、利用编织机将覆塑纤维编织成片状，形成纵横两个垂直方向的覆塑纤维编织物；
⑶、在编织物一侧或两侧分别设有与挤出机相连接的片模机头，在片模机头下方设有与动力装置相接的挤压定型辊，通过挤压定型辊将位于两侧的片模机头挤出的熔融塑料片及中间的编织物挤压成一体，定型后经牵引切边裁断装置裁剪,形成中间有纵向和横向的覆塑纤维加强筋的塑料板材，最后由板材收卷装置收成卷状；或利用热辊挤压、定型编织物使之成为塑料板材，并由板材收卷装置收成卷状。
2.根据权利要求1所述的加筋高强塑料板材连续生产方法，其特征在于：所述的覆塑纤维编织物形成后由收卷装置收成卷状；卷状的纤维编织物再由放卷装置放出，然后与一侧或两侧的熔融塑料片通过挤压定型辊挤压成一体。
3.根据权利要求2所述的加筋高强塑料板材连续生产方法，其特征在于：所述的覆塑模具包括位于中间的覆塑内模芯，覆塑内模芯有穿入纤维的中心孔，在覆塑内模芯外侧设有外壳，在外壳与覆塑内模芯之间有挤入熔融塑料的空腔，该空腔与覆塑内模芯的中心孔在出口处相连通。
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