CN212266355U - 一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统 - Google Patents
一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212266355U CN212266355U CN202021571795.9U CN202021571795U CN212266355U CN 212266355 U CN212266355 U CN 212266355U CN 202021571795 U CN202021571795 U CN 202021571795U CN 212266355 U CN212266355 U CN 212266355U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon fiber
- fabric
- thermoplastic
- infiltration
- spraying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统，以碳纤维处理流向依次包括展纱设备、热熔胶浸渍槽、热塑性粉体喷涂设备、初次熔渗设备、预浸织物覆膜加温加压装备；所述热塑性粉体喷涂设备设有用于支持碳纤维单向展纱织物的喷涂支撑辊，支撑辊上方设置用于喷涂热塑性粉体的喷嘴，喷嘴出口指向喷涂支撑辊所在平面；所述初次熔渗设备设有用于支持碳纤维单向展纱织物的支撑台，支撑台上方设置两个与碳纤维展纱织物的电极，两个电极分别连接电源的正极和负极；所述预浸织物覆膜加温加压装备包括用于对碳纤维单向展纱织物加热加压的对辊及用于安放热塑性膜卷的绕架。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
热固性树脂基体碳纤维复合材料是目前应用较广的碳纤维复合材料体系，其中利用树脂的三维交联固化反应形成碳纤维增强的不溶不熔复合结构，由于其密度小、重量轻以及其优异的高比强度和高比模量等综合力学特性，成为金属等结构材料的极具潜力的替代品。没交联网络也有其提供这些方面的劣势，由于其固化形成的树脂体系无法二次塑化，因而无法反复重新利用，形成的复合材料制品如果出现质量问题后无法回收，容易形成工业垃圾。
热塑性树脂与热固性树脂不同，其具有线性长链分子结构可以反复加热塑化成形，因此成为替代热固性树脂的极具发展潜力的新型碳纤维复合材料的替代树脂体系。经过本实用新型的发明人研究发现，热塑性树脂由于其自身的分子结构特性造成其分子量较大而带来的高粘度问题，因此在热塑性碳纤维复合材料的制备过程中很难做到树脂与碳纤维的均匀渗透效果，直接影响复合材料的界面结合特性。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统，能够提高热塑性树脂与碳纤维织物的熔渗效果，进而得到良好的界面结合性。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统，以碳纤维处理流向依次包括展纱设备、热熔胶浸渍槽、热塑性粉体喷涂设备、初次熔渗设备、预浸织物覆膜加温加压装备；
所述热塑性粉体喷涂设备设有用于支持碳纤维单向展纱织物的喷涂支撑辊，支撑辊上方设置用于喷涂热塑性粉体的喷嘴，喷嘴出口指向喷涂支撑辊所在平面；
所述初次熔渗设备设有用于支持碳纤维单向展纱织物的支撑台，支撑台上方设置两个与碳纤维展纱织物的电极，两个电极分别连接电源的正极和负极；
所述预浸织物覆膜加温加压装备包括用于对碳纤维单向展纱织物加热加压的对辊及用于安放热塑性膜卷的绕架。
采用该系统能够连续制备复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型先通过将热熔胶浸渍到单向展纱织物，然后喷涂热塑性树脂粉体，通过热熔胶将热塑性树脂粉体附着在单向展纱织物表面，再通过然纤维导电自热熔融，在通过辊压形成复合熔渗，通过该复合熔渗能够提高热塑性树脂的渗透效果，提高界面结合特性。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1为本实用新型实施例采用的系统的结构示意图；
其中，1、碳纤维展纱装备，2、碳纤维表面热熔胶浸渍装备，3、碳纤维表面热塑性粉体喷涂装备，4、碳纤维预浸织物初次熔渗装备，5、碳纤维预浸织物覆膜加温加压装备，6、接触电极，7、初次熔渗织物，8、热塑性膜卷绕架，9、热塑性膜，10、进口辊，11、出口辊，12、浸渍导向辊，13、热塑性膜导向辊，14、对辊。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
鉴于热塑性碳纤维复合材料的制备过程中很难做到树脂与碳纤维的均匀渗透效果，本实用新型提出了一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统。
本实用新型的一种典型实施方式，提供了一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统，以碳纤维处理流向依次包括展纱设备、热熔胶浸渍槽、热塑性粉体喷涂设备、初次熔渗设备、预浸织物覆膜加温加压装备；
所述热塑性粉体喷涂设备设有用于支持碳纤维单向展纱织物的喷涂支撑辊，支撑辊上方设置用于喷涂热塑性粉体的喷嘴，喷嘴出口指向喷涂支撑辊所在平面；
所述初次熔渗设备设有用于支持碳纤维单向展纱织物的支撑台，支撑台上方设置两个与碳纤维展纱织物的电极，两个电极分别连接电源的正极和负极；
所述预浸织物覆膜加温加压装备包括用于对碳纤维单向展纱织物加热加压的对辊及用于安放热塑性膜卷的绕架。
采用该系统能够连续制备复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物。
该实施方式的一些实施例中，所述热熔胶浸渍槽下部设有浸渍导向辊。碳纤维单向展纱织物在浸渍导向辊的作用下进入热熔胶浸渍槽下部，从而增加热熔胶的浸渍效果。
该实施方式的一些实施例中，所述热熔胶浸渍槽的进口设置进口辊。防止浸渍槽进口边缘损伤碳纤维单向展纱织物。
该实施方式的一些实施例中，所述热熔胶浸渍槽的出口设置出口辊。防止浸渍槽出口边缘损伤碳纤维单向展纱织物。
该实施方式的一些实施例中，预浸织物覆膜加温加压装备包括热塑性膜导向辊，热塑性膜导向辊设置的位于对辊的上游。能够对热塑性膜进行导向，方便热塑性膜与碳纤维单向展纱织物进行贴敷。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本实用新型的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本实用新型的技术方案。
以下实施例采用的系统如图1所示，包括碳纤维展纱装备1、碳纤维表面热熔胶浸渍装备2、碳纤维表面热塑性粉体喷涂装备3、碳纤维预浸织物初次熔渗装备4、碳纤维预浸织物覆膜加温加压装备5。其中，碳纤维表面热熔胶浸渍装备2的进出口分别设置进口辊10和出口辊11，下部设置浸渍导向辊12，预浸织物初次熔渗装备4配有接触电极6与碳纤维单向织物接触对其进行通电得到初次熔渗织物7，在碳纤维预浸织物覆膜加温加压装备5中，配有热塑性膜卷绕架8将热塑性膜9，通过热塑性膜导向辊13与对辊14的配合与初次熔渗预浸织物7进行二次熔渗复合。
实施例1
一种复合熔融渗透制备热塑性碳纤维复合预浸织物的具体步骤如下：
第一，碳纤维单向织物展纱与超细热塑性树脂粉表面喷涂。首先将3k规格的T300碳纤维连续长丝进行展纱处理，展纱张力控制在5N，展纱速率在2m/分钟，最终展纱宽度为纤维原始宽度的3倍。在展纱过程当中同步在碳纤维表面浸渍涂敷浓度3％的聚酯热熔胶涂层，浸渍热熔胶涂层乳液之后，在80℃范围内干燥10分钟，将涂敷热熔胶涂层的碳纤维单向展纱织物在一侧表面通过0.5MPa高压喷射厚度在0.02mm、粒径2微米的聚酰胺超细树脂粉体。
第二，碳纤维织物自加热与热塑性树脂粉体初次熔渗。采用接触电极对碳纤维单向织物的特定部分(碳纤维的导电发热部分)进行通电加热，用碳纤维自身通电产生高温辐射热的特性，使得整体单向织物的表面温度达到260℃，对整个涂敷超细热塑性粉体的碳纤维涂层织物进行加热熔渗。
第三，碳纤维织物表面覆膜及热塑性树脂二次熔渗。将一次熔渗之后的碳纤维单向织物通过连续对辊在270℃温度、3MPa压强下在其表面贴敷15g/m2的超薄聚酰胺热塑性树脂膜材料，通过连续对辊的加热加压，将树脂膜材料和碳纤维织物之间一次熔渗之后的热塑性粉体共同进行二次熔渗处理，最终完成热塑性基体碳纤维预浸织物的制备。粉体一次熔渗和覆膜二次熔渗之后，碳纤维织物的树脂含量在40％，最终热塑性预浸织物的克重在80g/m2。
实施例2
一种复合熔融渗透制备热塑性碳纤维复合预浸织物的具体步骤如下：
第一，碳纤维单向织物展纱与超细热塑性树脂粉表面喷涂。首先将12k规格的T1000碳纤维连续长丝进行展纱处理，展纱张力控制在6N，展纱速率在8m/分钟，最终展纱宽度为纤维原始宽度的5倍。在展纱过程当中同步在碳纤维表面浸渍涂敷浓度10％的共聚酯热熔胶涂层，浸渍热熔胶涂层乳液之后，在120℃范围内干燥9分钟，将涂敷热熔胶涂层的碳纤维单向展纱织物在一侧表面通过1MPa高压喷射厚度在0.1mm、粒径5微米的对苯二甲酸乙二醇酯细树脂粉体。
第二，碳纤维织物自加热与热塑性树脂粉体初次熔渗。采用接触电极对碳纤维单向织物的特定部分进行通电加热，用碳纤维自身通电产生高温辐射热的特性，使得整体单向织物的表面温度达到280℃，对整个涂敷超细热塑性粉体的碳纤维涂层织物进行加热熔渗。
第三，碳纤维织物表面覆膜及热塑性树脂二次熔渗。将一次熔渗之后的碳纤维单向织物通过连续对辊在290℃温度、8MPa压强下在其表面贴敷35g/m2的超薄对苯二甲酸乙二醇酯热塑性树脂膜材料，通过连续对辊的加热加压，将树脂膜材料和碳纤维织物之间一次熔渗之后的热塑性粉体共同进行二次熔渗处理，最终完成热塑性基体碳纤维预浸织物的制备。粉体一次熔渗和覆膜二次熔渗之后，碳纤维织物的树脂含量在60％，最终热塑性预浸织物的克重在150g/m2。
实施例3
一种复合熔融渗透制备热塑性碳纤维复合预浸织物的具体步骤如下：
第一，碳纤维单向织物展纱与超细热塑性树脂粉表面喷涂。首先将6k规格的T700碳纤维连续长丝进行展纱处理，展纱张力控制在7N，展纱速率在7.5m/分钟，最终展纱宽度为纤维原始宽度的4倍。在展纱过程当中同步在碳纤维表面浸渍涂敷浓度6％的聚烯烃热熔胶涂层，浸渍热熔胶涂层乳液之后，在110℃范围内干燥10分钟，将涂敷热熔胶涂层的碳纤维单向展纱织物在一侧表面通过2MPa高压喷射厚度在0.07mm、粒径25微米的聚苯硫醚超细树脂粉体。
第二，碳纤维织物自加热与热塑性树脂粉体初次熔渗。采用接触电极对碳纤维单向织物的特定部分进行通电加热，用碳纤维自身通电产生高温辐射热的特性，使得整体单向织物的表面温度达到255℃，对整个涂敷超细热塑性粉体的碳纤维涂层织物进行加热熔渗。
第三，碳纤维织物表面覆膜及热塑性树脂二次熔渗。将一次熔渗之后的碳纤维单向织物通过连续对辊在265℃温度、5MPa压强下在其表面贴敷35g/m2的超薄聚苯硫醚热塑性树脂膜材料，通过连续对辊的加热加压，将树脂膜材料和碳纤维织物之间一次熔渗之后的热塑性粉体共同进行二次熔渗处理，最终完成热塑性基体碳纤维预浸织物的制备。粉体一次熔渗和覆膜二次熔渗之后，碳纤维织物的树脂含量在45％，最终热塑性预浸织物的克重在155g/m2。
实施例4
一种复合熔融渗透制备热塑性碳纤维复合预浸织物的具体步骤如下：
第一，碳纤维单向织物展纱与超细热塑性树脂粉表面喷涂。首先将6k规格的T800碳纤维连续长丝进行展纱处理，展纱张力控制在8N，展纱速率在6.5m/分钟，最终展纱宽度为纤维原始宽度的4.5倍。在展纱过程当中同步在碳纤维表面浸渍涂敷浓度6％的聚酯热熔胶涂层，浸渍热熔胶涂层乳液之后，在110℃范围内干燥6分钟，将涂敷热熔胶涂层的碳纤维单向展纱织物在一侧表面通过0.5MPa高压喷射厚度在0.09mm的、粒径10微米的聚醚醚酮超细树脂粉体。
第二，碳纤维织物自加热与热塑性树脂粉体初次熔渗。采用接触电极对碳纤维单向织物的特定部分进行通电加热，用碳纤维自身通电产生高温辐射热的特性，使得整体单向织物的表面温度达到275℃，对整个涂敷超细热塑性粉体的碳纤维涂层织物进行加热熔渗。
第三，碳纤维织物表面覆膜及热塑性树脂二次熔渗。将一次熔渗之后的碳纤维单向织物通过连续对辊在285℃温度、6.5MPa压强下在其表面贴敷35g/m2的超薄聚醚醚酮热塑性树脂膜材料，通过连续对辊的加热加压，将树脂膜材料和碳纤维织物之间一次熔渗之后的热塑性粉体共同进行二次熔渗处理，最终完成热塑性基体碳纤维预浸织物的制备。粉体一次熔渗和覆膜二次熔渗之后，碳纤维织物的树脂含量在55％，最终热塑性预浸织物的克重在190g/m2。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统，其特征是，以碳纤维处理流向依次包括展纱设备、热熔胶浸渍槽、热塑性粉体喷涂设备、初次熔渗设备、预浸织物覆膜加温加压装备；
所述热塑性粉体喷涂设备设有用于支持碳纤维单向展纱织物的喷涂支撑辊，支撑辊上方设置用于喷涂热塑性粉体的喷嘴，喷嘴出口指向喷涂支撑辊所在平面；
所述初次熔渗设备设有用于支持碳纤维单向展纱织物的支撑台，支撑台上方设置两个与碳纤维展纱织物的电极，两个电极分别连接电源的正极和负极；
所述预浸织物覆膜加温加压装备包括用于对碳纤维单向展纱织物加热加压的对辊及用于安放热塑性膜卷的绕架。
2.如权利要求1所述的复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统，其特征是，所述热熔胶浸渍槽下部设有浸渍导向辊。
3.如权利要求1所述的复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统，其特征是，所述热熔胶浸渍槽的进口设置进口辊。
4.如权利要求1所述的复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统，其特征是，所述热熔胶浸渍槽的出口设置出口辊。
5.如权利要求1所述的复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统，其特征是，预浸织物覆膜加温加压装备包括热塑性膜导向辊，热塑性膜导向辊设置的位于对辊的上游。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021571795.9U CN212266355U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021571795.9U CN212266355U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212266355U true CN212266355U (zh) | 2021-01-01 |
Family
ID=73900119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202021571795.9U Active CN212266355U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212266355U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115072471A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-09-20 | 常州市巨洋机电有限公司 | 一种用于玻璃纤维布的输送机构及制备方法 |
-
2020
- 2020-07-31 CN CN202021571795.9U patent/CN212266355U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115072471A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-09-20 | 常州市巨洋机电有限公司 | 一种用于玻璃纤维布的输送机构及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101909362B1 (ko) | 유동층 중 열가소성 중합체로 사전-함침된 섬유 재료 제조 방법 | |
| JP6286301B2 (ja) | 一方向性繊維強化テープ状複合材の製造方法、製造装置及び当該テープ状複合材を使用したランダムシートの製造方法 | |
| JP2019511593A (ja) | 熱可塑性ポリマーで予備含浸された繊維状材料を製造するための流動床方法 | |
| KR101909363B1 (ko) | 중합체의 수성 분산액을 사용하여 열가소성 중합체로 사전함침된 섬유 재료를 제조하는 방법 | |
| JP6149123B2 (ja) | 連続炭素繊維強化熱可塑性プリプレグの製造方法 | |
| CN104924487A (zh) | 一种热塑性碳纤维预浸料的制备系统和制备方法 | |
| KR20190095292A (ko) | 분말 형태의 열가소성 폴리머로 예비 함침된 섬유성 재료를 제조하기 위한 방법 | |
| CN103660308A (zh) | 连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料及其制作方法 | |
| KR20190095293A (ko) | 분무에 의해 열가소성 폴리머로 예비 함침된 섬유성 재료를 제조하기 위한 방법 | |
| CN111890595A (zh) | 一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统及制备方法 | |
| CN212266355U (zh) | 一种复合熔渗热塑性碳纤维预浸织物的系统 | |
| CN107866954A (zh) | 连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制造方法及设备 | |
| US4975321A (en) | Structural composites of fluoropolymers reinforced with continuous filament fibers | |
| JP2013056985A (ja) | プリプレグの製造方法と繊維強化熱硬化性樹脂成型体の製造方法 | |
| EP3744493A1 (en) | Reinforcing fiber bundle base material, production method therefor, fiber reinforced thermoplastic resin material using same, and production method therefor | |
| JP2013256616A (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法および繊維強化熱可塑性樹脂成形体 | |
| JPH01200914A (ja) | 樹脂の含浸法 | |
| EP3488986B1 (en) | Method for treating fibres, installation for treating fibres and thus obtained tape made of treated fibres | |
| CN109651635B (zh) | 一种回收碳纤维预浸料的制备方法 | |
| JP5301132B2 (ja) | プリプレグの製造装置 | |
| JPS61501259A (ja) | 繊維強化プラスチック体を製作する方法と装置 | |
| CN110877428A (zh) | 一种用于高性能预浸纱线制备的装置及制备方法 | |
| JPH0412894B2 (zh) | ||
| KR101657749B1 (ko) | 연속 섬유 강화 열가소성 플라스틱 복합재 제조장치 | |
| JP2004292604A (ja) | ストランドプリプレグの連続製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |