CN112281509A - 一种复合材料生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合材料生产系统。所述复合材料生产系统包括：供胶装置，用于将反应型热熔胶加热熔融成熔体，并输送供给涂布装置；涂布装置，用于将反应型聚氨酯热熔胶熔体涂布于离型膜表面；贴合装置，用于使被涂布在离型膜上的反应型聚氨酯热熔胶熔体于贴合工位处调节至第一设定温度，并于贴合工位处对载体施加设定的作用力促使载体与离型膜贴合；冷却装置，用于对贴合在一起的载体与离型膜冷却至第二设定温度，使之成为复合材料；收卷装置，用于对复合材料进行卷取。采用所述复合材料生产系统生产得到的复合材料，具有无残留溶剂、手感好、生产成本低、生产效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及纺织印染技术领域，具体是涉及包含离型膜、载体、以及位于离型膜及载体之间的反应型聚氨酯热熔胶层的复合材料的生产系统。
背景技术
在载体上涂覆聚氨酯涂层，或者在载体上用胶水与热塑性聚氨酯胶膜进行贴合，所得到的聚氨酯复合材料具有防风、防水等特点，可广泛应用于箱包、帐篷、羽绒服等。目前主要采用以下两种生产工艺制备上述聚氨酯复合材料。
第一种工艺是在载体上刮涂溶剂型的聚氨酯胶水，通过烘干、固化等过程后制得，这种工艺非常成熟且历史悠久，但是存在以下缺点：1、由于使用的是溶剂型聚氨酯胶水，生产过程中会产生大量有机溶剂气体需要排放，对环境造成影响；2、产品容易产生溶剂残留，危害人体健康；3、生产过程中需要将有机溶剂全部挥发，生产效率低；4、成品成本高，且溶剂型胶水属于易燃易爆物质，需要高标准的安全管理。
第二种工艺是采用胶水将载体与热塑性聚氨酯胶膜进行贴合，该工艺存在以下缺点：1、热塑性聚氨酯胶膜与胶水的贴合需要采用专用设备，生产成本高；2、手感差。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种复合材料生产系统。采用该复合材料生产系统生产得到的复合材料，其无残留溶剂、手感好、生产成本低、生产效率高。
所述复合材料包含离型膜、载体、以及位于离型膜及载体之间的反应型聚氨酯热熔胶层；所述复合材料生产系统包括：
供胶装置，用于将反应型热熔胶加热熔融成熔体，并输送供给涂布装置；
涂布装置，用于将反应型聚氨酯热熔胶熔体涂布于离型膜表面；
贴合装置，用于使被涂布在离型膜上的反应型聚氨酯热熔胶熔体于贴合工位处调节至第一设定温度，并于贴合工位处对载体施加设定的作用力促使载体与离型膜贴合；
冷却装置，用于对贴合在一起的载体与离型膜冷却至第二设定温度，使之成为复合材料；
收卷装置，用于对复合材料进行卷取。
可选地，所述供胶装置包括熔胶缸、计量泵、输胶喉管、喷头；所述熔胶缸用于将反应型热熔胶加热熔融成熔体状态；所述计量泵用于将所述熔胶缸中的熔体按所需的温度、流量输送进输送管道；所述输送管道用于将熔体输送给喷头；所述喷头能够向涂布装置提供反应型聚氨酯热熔胶熔体。
可选地，所述涂布装置包括定辊、计量辊、涂胶压辊；所述定辊与所述计量辊之间设有0.02～0.15mm的可调节的间隙，所述定辊、计量辊、与设置于两者的两端的挡板共同形成胶槽；所述计量辊旋转时能够将所述胶槽内反应型聚氨酯热熔胶熔体从间隙带出，并涂布于通过其涂布区域的离型膜；所述涂胶压辊能够对离型膜施加设定的作用力使所述计量辊能够稳定地将反应型聚氨酯热熔胶涂布到离型膜的表面。
可选地，所述涂布装置包括定辊、计量辊、转移辊、涂布辊、涂胶压辊；所述定辊与所述计量辊之间设有0.02～0.15mm的可调节的间隙，所述定辊、计量辊、与设置于两者的两端的挡板共同形成胶槽；所述计量辊旋转时能够将所述胶槽内反应型聚氨酯热熔胶熔体从间隙带出，并传递给所述转移辊；所述转移辊旋转将反应型聚氨酯热熔胶熔体传递给所述涂布辊；所述涂布辊旋转将反应型聚氨酯热熔胶熔体涂布于通过其涂布区域的离型膜；所述涂胶压辊能够对离型膜施加设定的作用力使所述涂布辊能够稳定地将反应型聚氨酯热熔胶涂布到离型膜的表面。
可选地，所述计量辊的下方布置废胶盘，用于接收从所述计量辊滴落的反应型聚氨酯热熔胶。
可选地，所述贴合装置包括控温辊，所述离型膜未涂布所述反应型聚氨酯热熔胶的表面能够与所述控温辊的工作表面接触换热，促使离型膜上的反应型聚氨酯热熔胶于贴合工位处调节至第一设定温度；
所述贴合装置还包括贴合压辊，所述贴合压辊能够于贴合工位处对载体施加设定的作用力促使载体与离型膜贴合。
可选地，所述控温辊内部形成供导热媒介通过的螺旋通道，该通道的两端分别为进口以及出口；所述贴合装置还包括控制子装置，用于控制导热媒介于所述通道内流动。
可选地，所述冷却装置包括冷却辊，贴合在一起的载体与离型膜能够与冷却辊的工作表面接触换热。
可选地，所述冷却辊的数量至少为二，所述贴合在一起的载体与离型膜的载体、离型膜能够分别与至少一冷却辊的工作表面接触换热。
可选地，所述复合材料生产系统还包括：
离型膜放卷装置，用于供给离型膜；
载体放卷装置，用于供给载体。
可选地，所述复合材料生产系统还包括：
张力控制装置，用于控制所述载体、离型膜的放卷张力，以及控制所述复合材料的收卷张力。
采用本发明实施例的复合材料生产系统在制备复合材料中无需进行烘干、溶剂回收，大大提高了涂胶速度，涂胶速度可高达30～50m/min，是现有技术生产效率的3～10倍。
制备得到的复合材料不含任何有机溶剂，不会对环境造成污染，降低了产品的生产成本，避免了有机溶剂残留对人体健康和安全造成影响。而其反应型聚氨酯热熔胶层厚度最薄可达到5～8微米，因此最终成品(熟化、剥除离型膜后的产品)具有超优异的手感，且具备防风、防水等特点，可作为高档滑雪服、睡袋、登山服、帐篷、箱包等面料。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明一种复合材料生产系统其一实施例的结构示意图；
图2为本发明一种复合材料生产系统另一实施例的结构示意图。
附图标记说明：1、喷头；2、计量辊；3、涂胶压辊；4、熔胶缸；5、计量泵；6、定辊；7、转移辊；8、涂布辊；9、废胶盘；10、控温辊；11、贴合压辊；12、贴合工位；13、冷却辊；14、收卷轴；15、第一放卷轴；16、第二放卷轴；17、张力传感器；18、输胶喉管。
具体实施方式
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、内、外、顶、底等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。另外，术语“包括”、“包含”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1，其示出了根据本发明一种复合材料生产系统的一种示例性实施例。所述复合材料包含离型膜、载体、以及位于离型膜及载体之间的反应型聚氨酯热熔胶层。所述载体可为牛津布、尼丝纺等布料，或其它合适材料的载体。所述反应型聚氨酯热熔胶为采用多异氰酸酯、聚醚/聚酯多元醇经聚合反应合成，端基为异氰酸酯基团，常温下为固体，加热至70～150℃可熔融为液态的的热熔胶。所述复合材料生产系统包括供胶装置、涂布装置、贴合装置、冷却装置、收卷装置。
所述供胶装置包括熔胶缸4、计量泵5、输胶喉管18、喷头1。所述反应型聚氨酯热熔胶经熔胶缸4加热融化后，经所述计量泵5泵出，由所述输胶喉管18输送到所述喷头1。
本实施例中，所述涂布装置包括定辊6、计量辊2、涂胶压辊3。所述定辊6与所述计量辊2之间设有0.02～0.15mm的可调节的间隙，所述定辊6、计量辊2、与设置于两者的两端的挡板共同形成胶槽。优选地，所述喷头1由电机或气缸驱动，于胶槽上方沿平行于计量辊2轴线的方向往返运动，促使从所述喷头1下落至胶槽的反应型聚氨酯热熔胶熔体于胶槽各处的粘度、温度、新旧程度趋向一致。
所述计量辊2在电机的驱动下旋转，将所述胶槽内反应型聚氨酯热熔胶熔体从间隙带出，并涂布于通过其涂布区域的离型膜；所述涂胶压辊3能够对离型膜施加设定的作用力使所述计量辊2能够稳定地将反应型聚氨酯热熔胶涂布到离型膜的表面。优选地，所述离型膜为PET离型膜，反应型聚氨酯热熔胶熔体涂布在具有离型剂的一侧。本实施方式的所述涂布装置适用于较高涂胶量的应用场合，如涂胶量大于或等于20g/m2。
现参见图2，在另一实施方式中，所述涂布装置包括定辊6、计量辊2、转移辊7、涂布辊8、涂胶压辊3；所述定辊6与所述计量辊2之间设有0.02～0.15mm的可调节的间隙，所述定辊6、计量辊2、与设置于两者的两端的挡板共同形成胶槽。反应型聚氨酯热熔胶经所述熔胶缸4加热融化后，经所述计量泵5泵出，由所述输胶喉管18输送到所述喷头1，然后落于所述胶槽。所述计量辊2旋转时能够将所述胶槽内反应型聚氨酯热熔胶熔体从间隙定量带出，并传递给所述转移辊7。所述转移辊7旋转将反应型聚氨酯热熔胶熔体传递给所述涂布辊8。所述涂布辊8旋转将反应型聚氨酯热熔胶熔体涂布于通过其涂布区域的离型膜。所述涂胶压辊3能够对离型膜施加设定的作用力使所述涂布辊8能够稳定地将反应型聚氨酯热熔胶涂布到离型膜的表面。优选地，所述离型膜为PET离型膜，反应型聚氨酯热熔胶熔体涂布在具有离型剂的一侧。本实施方式的涂布装置适用于较低涂胶量的应用场合，如涂胶量小于或等于20g/m2。
现返回图1，所述计量辊2的下方布置废胶盘9，用于接收停机清洗时从所述计量辊2滴落，特别是从胶槽处滴落的反应型聚氨酯热熔胶，以及防止污染设备。
所述贴合装置包括控温辊10、贴合压辊11。所述离型膜被涂布所述反应型聚氨酯热熔胶后，其与所述控温辊10的工作表面接触换热，使反应型聚氨酯热熔胶于贴合工位处于第一设定温度。从而，反应型聚氨酯热熔胶与载体进行贴合时，既有一定的流动性，对载体有较好的浸润渗透，从而确保具有良好的粘接强度，同时又避免反应型聚氨酯热熔胶被载体吸收过多，导致反应型聚氨酯热熔胶不能成层(膜)，最终产品抗透水压不够。本实施例中，所述控温辊10由电机驱动旋转。
例如，所述载体为TPU膜时，则所述第一设定温度为100～120℃，所述离型膜未涂布所述反应型聚氨酯热熔胶的表面与所述控温辊10的工作表面接触换热的过程中，所述离型膜上的反应型聚氨酯热熔胶被加热，升温，至贴合贴合工位处温度调节至100～120℃。又如，所述载体为牛津布、尼丝纺等布料时，则所述第一设定温度为15～30℃，所述离型膜未涂布所述反应型聚氨酯热熔胶的表面与所述控温辊10的工作表面接触换热的过程中，所述离型膜上的反应型聚氨酯热熔胶被冷却，降温，至贴合贴合工位处温度调节至15～30℃。
具体的，所述控温辊10内部形成供导热媒介通过的螺旋通道，该通道的两端分别为进口以及出口，高温或低温导热媒介于螺旋通道内流动过程中，其与控温辊10进行换热，从而提高或降低所述控温辊10的工作表面的温度。所述贴合装置还包括控制子装置，用于控制导热媒介于所述通道内流动。本实施例中，所述控制子装置为运水式模温机，所述通道的两端通过旋转接头连接运水式模温机，而运水式模温机的进水口和出水口均连接冷水机。在实际应用中，如需要提高生产速度，可以采用增加离型膜于控温辊10上的包角、增大控温辊10的直径等能够增加所述离型膜与所述控温辊10的工作表面的接触面积的措施获得。
所述贴合压辊11于贴合工位处对载体施加设定的作用力促使载体与离型膜贴合。
所述冷却装置包括冷却辊13，贴合在一起的载体与离型膜与冷却辊13的工作表面接触换热，使其冷却至第二设定温度，定型，以增加其间的反应型聚氨酯热熔胶的初粘力，降低流动性，最后成为复合材料。
本实施例中，所述冷却辊13为镀铬冷却辊，数量为二，所述贴合在一起的载体与离型膜的载体、离型膜依次与其一冷却辊13的工作表面接触换热，即双面冷却。当然，所述冷却辊13的数量还可以为一，三，四，五，或其它合适的数量，具体可以根据冷却要求及生产速度而选择。
所述收卷装置包括收卷轴14，所述收卷轴14由电机驱动旋转，并对复合材料进行卷取。
本实施例中，所述复合材料生产系统还包括离型膜放卷装置、载体放卷装置。所述离型膜放卷装置包括第一放卷轴15，所述第一放卷轴15由电机驱动进行主动放卷或者由磁粉刹车机构进行被动放卷，所述第一放卷轴15旋转时，向复合材料生产系统供给离型膜。所述载体放卷装置包括第二放卷轴16，所述第二放卷轴16由电机驱动进行主动放卷或者由磁粉刹车机构进行被动放卷，所述第二放卷轴16旋转时，向复合材料生产系统供给载体。
所述复合材料生产系统还包括张力控制装置，用于控制所述载体、离型膜的放卷张力，以及控制所述复合材料的收卷张力。具体的，所述张力控制装置包括离型膜放卷张力控制子装置、载体放卷张力控制子装置、以及复合材料收卷张力控制子装置。
所述离型膜放卷张力控制子装置包括用于检测离型膜于第一放卷轴15与涂胶压辊3之间张力大小的张力传感器17，以及控制第一放卷轴15转速以实现离型膜的放卷张力调节的变频电机或伺服电机或磁粉刹车装置。
所述载体放卷张力控制子装置包括用于检测载体于第二放卷轴16与贴合压辊11之间张力大小的张力传感器17，以及控制第二放卷轴16转速以实现载体的放卷张力调节的变频电机或伺服电机或磁粉刹车装置。
所述复合材料收卷张力控制子装置包括用于检测复合材料于冷却辊13与收卷轴14之间张力大小的张力传感器17，以及控制收卷轴14转速以实现复合材料收卷张力调节的变频电机或伺服电机。
所述张力控制装置还包括用于检测离型膜于涂胶压辊3与控温辊10之间张力大小的张力传感器17，所述张力控制装置通过控制控温辊10与涂胶压辊3的线速度差以实现于涂胶压辊3与控温辊10之间的离型膜张力调节。
采用本实施例复合材料生产系统生产得到的复合材料，具有无残留溶剂、手感好、生产成本低、生产效率高等优点。
以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种复合材料生产系统，所述复合材料包含离型膜、载体、以及位于离型膜及载体之间的反应型聚氨酯热熔胶层；其特征在于，所述复合材料生产系统包括：
供胶装置，用于将反应型热熔胶加热熔融成熔体，并输送供给涂布装置；
涂布装置，用于将反应型聚氨酯热熔胶熔体涂布于离型膜表面；
贴合装置，用于使被涂布在离型膜上的反应型聚氨酯热熔胶熔体于贴合工位处调节至第一设定温度，并于贴合工位处对载体施加设定的作用力促使载体与离型膜贴合；
冷却装置，用于对贴合在一起的载体与离型膜冷却至第二设定温度，使之成为复合材料；
收卷装置，用于对复合材料进行卷取。
2.根据权利要求1所述的复合材料生产系统，其特征在于：所述供胶装置包括熔胶缸、计量泵、输胶喉管、喷头；所述熔胶缸用于将反应型热熔胶加热熔融成熔体状态；所述计量泵用于将所述熔胶缸中的熔体按所需的温度、流量输送进输送管道；所述输送管道用于将熔体输送给喷头；所述喷头能够向涂布装置提供反应型聚氨酯热熔胶熔体。
3.根据权利要求1所述的复合材料生产系统，其特征在于：所述涂布装置包括定辊、计量辊、涂胶压辊；所述定辊与所述计量辊之间设有0.02～0.15mm的可调节的间隙，所述定辊、计量辊、与设置于两者的两端的挡板共同形成胶槽；所述计量辊旋转时能够将所述胶槽内反应型聚氨酯热熔胶熔体从间隙带出，并涂布于通过其涂布区域的离型膜；所述涂胶压辊能够对离型膜施加设定的作用力使所述计量辊能够稳定地将反应型聚氨酯热熔胶涂布到离型膜的表面。
4.根据权利要求1所述的复合材料生产系统，其特征在于：所述涂布装置包括定辊、计量辊、转移辊、涂布辊、涂胶压辊；所述定辊与所述计量辊之间设有0.02～0.15mm的可调节的间隙，所述定辊、计量辊、与设置于两者的两端的挡板共同形成胶槽；所述计量辊旋转时能够将所述胶槽内反应型聚氨酯热熔胶熔体从间隙带出，并传递给所述转移辊；所述转移辊旋转将反应型聚氨酯热熔胶熔体传递给所述涂布辊；所述涂布辊旋转将反应型聚氨酯热熔胶熔体涂布于通过其涂布区域的离型膜；所述涂胶压辊能够对离型膜施加设定的作用力使所述涂布辊能够稳定地将反应型聚氨酯热熔胶涂布到离型膜的表面。
5.根据权利要求3或4所述的复合材料生产系统，其特征在于：所述计量辊的下方布置废胶盘，用于接收从所述计量辊滴落的反应型聚氨酯热熔胶。
6.根据权利要求1所述的复合材料生产系统，其特征在于：所述贴合装置包括控温辊，所述离型膜未涂布所述反应型聚氨酯热熔胶的表面能够与所述控温辊的工作表面接触换热，促使离型膜上的反应型聚氨酯热熔胶于贴合工位处调节至第一设定温度；
所述贴合装置还包括贴合压辊，所述贴合压辊能够于贴合工位处对载体施加设定的作用力促使载体与离型膜贴合。
7.根据权利要求6所述的复合材料生产系统，其特征在于：所述控温辊内部形成供导热媒介通过的螺旋通道，该通道的两端分别为进口以及出口；所述贴合装置还包括控制子装置，用于控制导热媒介于所述通道内流动。
8.根据权利要求1所述的复合材料生产系统，其特征在于：所述冷却装置包括冷却辊，贴合在一起的载体与离型膜能够与冷却辊的工作表面接触换热。
9.根据权利要求8所述的复合材料生产系统，其特征在于：所述冷却辊的数量至少为二，所述贴合在一起的载体与离型膜的载体、离型膜能够分别与至少一冷却辊的工作表面接触换热。
10.根据权利要求1所述的复合材料生产系统，其特征在于，还包括：
离型膜放卷装置，用于供给离型膜；
载体放卷装置，用于供给载体。
11.根据权利要求10所述的复合材料生产系统，其特征在于，还包括：
张力控制装置，用于控制所述载体、离型膜的放卷张力，以及控制所述复合材料的收卷张力。
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