CN1067939C - 制造玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板的方法和实施此方法的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制造玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板的方法、此方法有利的应用以及实施此方法的设备，在此方法中，玻璃纤维毡用一种热塑性塑料熔体浸渍，并接着压制此玻璃纤维毡的复合体，其中，至少一个玻璃纤维毡(10、11)通过浸渍喷嘴(3、4)的喷嘴缝隙(3′、4′)移动，从挤压机(1、2)向它们可调节地供应热塑性塑料熔体(26、28)，所以各构成两股熔体流(26′、26″和28′、28″)，它们在喷嘴缝隙出口(27、27′)处涂覆在玻璃纤维毡(10、11)的上面和下面，进行玻璃纤维毡的预浸渍，随后，将已用热塑性塑料预浸渍过的玻璃纤维毡(30、30′)移入双带压力机(5)的入口辊距(18)中并预校准，紧接着借助于冷却板(22、22′)在压力下将其压制成玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板(25)。
Description
本发明涉及一种制造玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板的方法、此方法有利的应用以及实施此方法的设备。
现有技术
众所周知，制造玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板是在挤压机中形成均匀的热塑性塑料熔体，将此熔体经口模在平行移动的玻璃纤维毡之间压出。接着，在提高压力和提高温度下将此玻璃纤维毡用热塑性塑料熔体浸透，并将以此方式构成的复合体在压力下冷却。
这种方法的缺点是，热塑性塑料熔体只涂覆在玻璃纤维毡的一面，所以，其结果是，为保证毡能均匀浸透，在压制时必须在提高温度的同时采用高压。为了获得高压，便需要采用庞大的并因而难以操作的压力机和伴随着有高的能量消耗。
本发明描述
本发明的目的在于提出一种制造玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板容易实施和节约能量的方法，采用这种方法可以做到将置入的玻璃纤维毡均匀浸透。
因此，按本发明建议了一种本文开始所述类型的方法，这种方法的特征是，玻璃纤维毡(10、11)的至少一个经过浸渍喷嘴(3、4)的喷嘴缝隙(3′、4′)移动，从挤压机(1、2)向它们可调节地供应热塑性塑料熔体(26、28)，所以各构成两股熔体流(26′、26″和28′、28″)，它们在喷嘴缝隙出口(27、27′)处涂在玻璃纤维毡(10、11)的上面和下面，在这种情况下进行了玻璃纤维毡的预浸渍，随后，此已用热塑性塑料预浸渍过的玻璃纤维毡(30、30′)移入双带压力机(5)的入口辊距(18)中并预校准，紧接着借助于冷却板(22、22′)在压力下将其压制成玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板(25)。
此外还建议，同时有两个玻璃纤维毡(10、11)通过浸渍喷嘴(3、4)的喷嘴缝隙(3′、4′)移动，从挤压机(1、2)向它们可调节地供应热塑性塑料熔体(26、28)，并各构成两股熔体流(26′、26″和28′、28″)，它们在喷嘴缝隙出口(27、27″)处涂在玻璃纤维毡(10、11)的上面和下面，这样就进行了玻璃纤维毡的预浸渍，随后，此已用热塑性塑料预浸渍过的玻璃纤维毡(30、30′)移入双带压力机(5)的入口辊距(18)中并预校准，紧接着借助于冷却板(22、22′)在压力下将其压制成玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板(25)。
玻璃纤维毡(10、11)最好在喷嘴缝隙(3′、4′)中被预热。
为了浸渍最好采用低粘度的聚丙烯熔体作为热塑性塑料熔体(26、28)，必要时它含有添加物，如过氧化物。
本发明另一个优点是，可通过设在分配器部件(8、9)内的滑阀(29、29′)来调节熔体流(26′、26″和28′、28″)。
玻璃纤维毡最好由切断的无定向铺设的和/或不切断的单向和/或定向的具有单位面积含量为450至1300克/米2的玻璃纤维组成。
按本发明方法的另一个优点，预浸渍的玻璃纤维毡(30、30′)在其横截面可调的入口辊距(18)内进行预校准。随后，所构成的热塑性塑料与玻璃纤维毡复合物在加压区用最大为2巴的压力进行压制。
按本发明方法制成的玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板，可有利地用于生产横制件，如汽车零件。
实施按本发明的方法的设备的组成部分包括：挤压机(1、2)；调节热塑性塑料熔体流(26、28)的调节部件(8、9)；各有两个喷嘴槽(31、31′和32、32′)的浸渍喷嘴(3、4)，同时，在每两个喷嘴槽之间设有供入玻璃纤维毡的喷嘴缝隙(3′、4′)；以及，带有在冷却区设有冷却板(22、22′)的双带压力机(5)。
此外，按本发明设备的特征为，喷嘴缝隙(3′、4′)设计为朝喷嘴缝隙出口(27、27′)方向成锥形延伸，其中，在喷嘴缝隙进口(3′、4′)处的喷嘴缝隙横截面宽于在喷嘴缝隙出口(27、27′)处的喷嘴缝隙横截面。
冷却板(22、22′)最好同时还用作加压板，在这种情况下，冷却板(22、22′)与钢带(16、17)接触面一侧设有滑动膜(23、23′)。
调节部件(8、9)最好具有调节热塑性塑料熔体流(26、28)用的滑阀(29、29′)。
此外，此设备最好在双带压力机(5)中设导引带(35、35′)，它们在侧面一起循环运行，它们的厚度与预复合体(36)相应。
按本发明的设备的特征还有，入口辊距(18)的横截面是可调的，此入口辊距(18)由加热的入口辊(12、13)构成。
附图简述和实施本发明的一条途径
借助于图1-3来说明按本发明的方法。
图1主要表示挤压机1、2；浸渍喷嘴3、4；和双带压力机5。
图2表示图1的部分截面图，涉及挤压机部件1和2；带熔体滑阀29、29′的调节部件8和9；以及浸渍喷嘴3、4。
图3表示图1的部分截面图，涉及浸渍喷嘴3、4和双带压力机的入口辊12、13。
本发明的方法进行如下，在挤压机1、2中供入一种热塑性塑料，例如是聚丙烯，必要时可有添加物如过氧化物。在此至少加热到热塑性塑料熔化温度的挤压机1、2中，热塑性塑料熔化，并以热塑性塑料熔体26和28的形式供往调节部件8和9。在调节部件8、9中，熔体流可用滑阀29、29′进行调节；所构成的熔体流26′、26″和28′、28″供往浸渍喷嘴3的喷嘴槽31、31′以及浸渍喷嘴4的喷嘴槽32、32′。浸渍喷嘴3、4至少加热到热塑性塑料的熔化温度。
玻璃纤维毡10、11从贮料卷33、34供往浸渍喷嘴3、4。这种玻璃纤维毡可以例如是具有单位面积含量为450至1300克/米2的针刺而成的无定向纤维毡。
玻璃纤维毡10、11的供入应这样进行，即它们通过预热的喷嘴缝隙3′、4′。喷嘴缝隙3′、4′设计成朝喷嘴缝隙出口27、27′方向成锥形延伸。因此，在喷嘴缝隙进口3″、4″处的喷嘴缝隙横截面比喷嘴缝隙出口27、27′处的宽。在喷嘴缝隙出口27、27′处，热塑性塑料熔体流26′、26″或28′、28″涂覆在玻璃纤维毡10、11的上面和下面，所以，在喷嘴缝隙出口27、27′处玻璃纤维毡便已经进行了预浸渍。通过这一措施实现了玻璃纤维毡的预浸渍，其中浸透的程度用调节部件8、9加以调节。因此，其性能，如玻璃纤维增强的热塑性塑料板25的表面性能大体上可被控制。
接着，两面预浸渍过的玻璃纤维毡移入双带压力机5的入口辊距18中。双带压力机5由加热的入口辊对12、13和出口辊对14、15组成，围绕着辊对12、14或13、15各张紧着一条循环钢带16、17。入口辊距18的横截面是可调的，所以可对已浸渍玻璃纤维毡30、30′进行预校准。通过辊12、13的压制构成了玻璃纤维毡与热塑性塑料的复合体36。此复合体36输往冷却板22、22′，通过冷却板22、22′将预复合件36中的热量导走。制在冷却板内的有冷却介质(例如水)流过的孔24、24′安排成这样，即，互相对置的板24为一方，24′为另一方，使冷却剂流动方向彼此相反。从而可以保证降低通常在挤压时产生的热塑性塑料中的内应力。此外，此冷却板22、22′还用作加压板，因此在它们面朝循环钢带16、17那一面设滑动膜23、23′；冷却板22、22′借助于压力油缸21、21′固定在双带压力机5的机架上，并因此压在预复合体36两面。为防止在加压区内的热塑性塑料熔体流出，在预复合体36两侧有导引带35、35′在双带压力机5的侧面一起循环运行，导引带的厚度大体上与预复合体36的厚度相等。
采用冷却板22、22′将热量从热塑性塑料导走，所以按本发明的方法可以节约能量。此外，冷却板的加压压力可以保持得较小，例如为1巴，便足以压制成最终加工好的玻璃纤维增强的热塑性塑料板25。这一点要归诸于在浸渍喷嘴3、4的喷嘴缝隙出口27、27′处已经得到了充分的预浸渍，所以加压压力并非用于浸透，而是用于形成热塑性塑料预复合体或成品板25。冷却后的热塑性塑料板25在通过出口辊对14、15后，供往圆片刀6设备，在那里切去热塑性塑料板25的侧边。之后，板25以已知的方法通过冲切剪床7切成段。
按此方法制成的玻璃纤维增强的热塑性塑料板厚度可为1和5毫米之间；它的玻璃纤维含量在20％至50％之间。
在制造具有高的玻璃纤维含量例如为50％和厚度超过5毫米的玻璃纤维增强的热塑性塑料板时，可以在这两个浸渍喷嘴3和4之间的缝隙37中供入第三个玻璃纤维毡，以增加玻璃纤维的含量。
在制造厚度小于2.5毫米和玻璃纤维含量低于40％的玻璃纤维增强的热塑性塑料板时，在此工艺中仅置入玻璃纤维毡10和11中之一。
工业应用性
按本发明的方法制成的玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板，可用于通过挤压法和/或模压法制成模制件，如汽车零件。在这种情况下，玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板加热到它的熔化温度，放入挤压模中，并在压力下压制成模制件。
Claims (13)
1．通过用热塑性塑料熔体浸渍玻璃纤维毡，并接着压制此热塑性塑料与玻璃纤维毡的复合体来制造玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板的方法，其中，至少一个玻璃纤维毡(10、11)被输送经过浸渍喷嘴(3、4)的喷嘴缝隙(3′、4′)，由挤压机(1、2)向它们供应热塑性塑料熔体(26、28)，其特征为：热塑性塑料熔体通过安装在分配器部件(8、9)内的用于塑料熔体的滑阀(29、29’)可调节地供应到浸渍喷嘴(3、4)，从而分别形成两股熔体流(26’、26″和28’、28″)，这两股熔体流在喷嘴缝隙出口(27、27″)处涂覆在玻璃纤维毡(10、11)的上面和下面，进行玻璃纤维毡的预浸渍，随后，将已用热塑性塑料预浸渍的玻璃纤维毡(30、30′)移入双带压力机(5)的入口辊距(18)中并预校准，紧接着借助于冷却板(22、22’)在压力下将其压制成玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板(25)。
2．按照权利要求1所述的方法，其特征为：玻璃纤维毡(10、11)在喷嘴缝隙(3′、4′)中被预热。
3．按照权利要求1所述的方法，其特征为：采用一种低粘度的聚丙烯熔体作为热塑性塑料熔体(26、28)，必要时它含有添加物。
4．按照权利要求3所述的方法，其特征为：所述添加物为过氧化物。
5．按照权利要求1所述的方法，其特征为：玻璃纤维毡由切断的、无定向铺设的和/或不切断的单向和/或定向的具有单位面积容量为450至1300克/米2的玻璃纤维组成。
6．按照权利要求1所述的方法，其特征为：预浸渍的玻璃纤维毡(30、30′)在横截面可调的入口辊距(18)中进行预校准。
7．按照权利要求1所述的方法，其特征为：热塑性玻璃纤维毡复合体在具有最大为0.2MPa压力的加压区内进行压制。
8．实施按照权利要求1至7任一所述方法的设备，包括用于制造热塑性熔体的挤压机(1,2)，挤压机设有浸渍喷嘴(3,4)；和一双带压力机，用于压制热塑性玻璃纤维毡复合体；其特征为：压力机(1,2)通过分配器部件(8,9)与浸渍喷嘴连接，并且在分配器部件(8,9)内设有用于塑料熔体的滑阀(29,29’)来调节塑料熔体流(26’,26″,28’,28″),还有双带压力机具有设在冷却区的冷却板(22,22’)用于压制玻璃纤维毡增强的热塑性塑料板(25)。
9．按照权利要求8所述的设备，其特征为：浸渍喷嘴(3,4)各有两个喷嘴槽(31,31’和32,32’)，其中，在每两个喷嘴槽之间设有供入玻璃纤维毡的喷嘴缝隙(3′、4′)。
10．按照权利要求9所述的设备，其特征为：喷嘴缝隙(3′、4′)设计为朝喷嘴缝隙出口(27、27′)方向逐渐变细，其中，喷嘴缝隙进口(3″、4″)处的喷嘴缝隙横截面比喷嘴缝隙出口(27、27′)处的宽。
11．按照权利要求8所述的设备，其特征为：冷却板(22、22′)同时还用作加压板，其中，冷却板(22、22′)在与钢带(16、17)接触面一侧设有滑动膜(23、23′)。
12．按照权利要求8所述的设备，其特征为：在双带压力机(5)中，导引带(35、35′)在侧面被环形地引导，并且导引带(35、35′)的厚度与预复合体(36)相应。
13．按照权利要求8所述的设备，其特征为：由加热的入口辊(12、13)构成的入口辊距(18)的横截面是可调的。
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