CN216443105U - 一种胶膜法制备预浸料设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种胶膜法制备预浸料设备，包括沿纤维纱束前进方向依次设置有纱架、烘箱、分纱装置、展纱装置、复合辊、分切装置、牵引辊、收卷装置，所述展纱装置与复合辊之间设置有树脂胶膜放卷辊和PE膜收卷辊，所述复合辊上设置有加热部件，所述复合辊与所述分切装置之间设置有冷却部件、上离型纸收卷辊、上PE膜放卷辊；所述纱架设置有导轮和张力控制结构以及过渡辊，所述纱架上设置有若干组连续纤维纱锭，连续纤维纱锭上缠绕有连续纤维，所述连续纤维通过导轮开卷放纱经过过渡辊向前输送到所述纱架前端，之后依次经过所述烘箱、分纱装置、展纱装置、复合辊、分切装置、牵引辊、收卷装置。

Description

一种胶膜法制备预浸料设备

技术领域

本实用新型涉及高分子复合材料技术领域，具体涉及一种胶膜法制备预浸料设备。

背景技术

随着碳纤维增强树脂复合材料的快速发展和广泛应用，预浸料的制备方法也随之增多，究其根本，预浸料的制备方法主要有湿法、干法。

湿法也称溶液法，即将树脂溶于一种低沸点的溶剂中，形成一种具有特定浓度的溶液，然后将纤维束或者织物按规定的速度浸渍树脂溶液，并用刮刀或计量程筒控制树脂含量，再通过烘箱干燥并使低沸点的溶剂挥发，后收卷。湿法具有设备筒单、操作方便、通用性大等特点。其主要不足表现在树脂基体与增强纤维比例难以精确控制，树脂基体材料的均匀分布于预浸料上也较难精确控制，挥发份的含量控制也较困难。此外，由于湿法过程中使用的溶剂挥发会造成环境污染，并对人体造成危害，所以湿法工艺在国外已逐步被淘汰，工业界已广泛采用干法制造预浸料。

湿法的不足，促进了干法的发展，干法主要分熔融树脂法和胶膜法两种。前者是纤维束直接与展平的熔融树脂相遇，即合而为一。后者则是纤维束与在另一台机器上制成的胶膜相遇，即嵌而为一。目前干法制备热固性预浸料的主要方法为胶膜法，胶膜法是先在制膜机上将熔融后的树脂均匀涂覆在浸胶纸上制成薄膜，然后与纤维或织物叠合经高温处理。为了保证预浸料树脂含量的稳定，树脂胶膜与纤维束通常以“三明治”结构叠合，后在高温下使树脂熔融嵌入到纤维中形成预浸料。

胶膜法的优点：预浸料树脂含量控制精度高，挥发分少，对环境、人体危害小；制品表面外观好，制成的复合材料空隙率低，避免了因空隙带来应力集中导致复合材料寿命缩短的危害；对胶膜的质量控制较方便，可以随时监测树脂的凝胶时间、粘性等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种胶膜法制备预浸料设备，以解决上述问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种胶膜法制备预浸料设备，其特征在于，包括沿纤维纱束前进方向依次设置有纱架、烘箱、分纱装置、展纱装置、复合辊、分切装置、牵引辊、收卷装置，所述展纱装置与复合辊之间设置有树脂胶膜放卷辊和PE膜收卷辊，所述复合辊上设置有加热部件，所述复合辊与所述分切装置之间设置有冷却部件、上离型纸收卷辊、上PE膜放卷辊；

所述纱架设置有导轮和张力控制结构以及过渡辊，所述纱架上设置有若干组连续纤维纱锭，连续纤维纱锭上缠绕有连续纤维，所述连续纤维通过导轮开卷放纱经过过渡辊向前输送到所述纱架前端，之后依次经过所述烘箱、分纱装置、展纱装置、复合辊、分切装置、牵引辊、收卷装置。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述烘箱的加热温度为150℃。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述张力控制结构的张力控制范围为200-1200g。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述复合辊为上下对辊，所述复合辊的设置有不少于三组，且相互水平排列。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述树脂胶膜放卷辊包括上树脂胶膜放卷辊和下树脂胶膜放卷辊，所述上树脂胶膜放卷辊和下树脂胶膜放卷辊对称设置且位于纤维束平面的两侧。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述PE膜收卷辊包括上PE膜收卷辊和下PE膜收卷辊，所述上PE膜收卷辊和下PE膜收卷辊对称设置且位于纤维束平面的两侧。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述加热部件为加热板，所述加热板呈凸弧面形结构设置，所述加热板内置有加热棒和热电偶。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述冷却部件为冷却板，所述冷却板呈凸弧面形结构设置，所述冷却板内置有冷却水循环系统。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述分切装置为切刀。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型的有益效果在于：本专利在树脂胶膜和纤维浸渍过程中增加了加热板和冷却板，让树脂胶膜在复合过程中更充分浸渍到纤维上，在复合后也更能快速、有效的冷却，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型加热部件的结构示意图。

图3是本实用新型冷却部件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本实用新型。

参见图1至图3所示的一种胶膜法制备预浸料设备，包括沿纤维纱束前进方向依次设置有有纱架10、烘箱20、分纱装置30、展纱装置40、复合辊50、分切装置60、牵引辊70、收卷装置80。展纱装置40与复合辊50之间设置有树脂胶膜放卷辊90和PE膜收卷辊100，复合辊50上设置有加热部件110，复合辊50与分切装置60之间设置有冷却部件120、上离型纸收卷辊130、上PE膜放卷辊140；

纱架10设置有导轮和张力控制结构以及过渡辊，纱架10上设置有若干组连续纤维纱锭，连续纤维纱锭上缠绕有连续纤维，连续纤维通过导轮开卷放纱经过过渡辊向前输送到纱架10前端，之后依次经过烘箱20、分纱装置30、展纱装置40、复合辊50、分切装置60、牵引辊70、收卷装置80。分切装置60优选为切刀。具体地，纱架10的结构为单排布局，采用两组背靠结构设置，连续纤维通过导轮开卷放纱，经过张力控制结构，张力控制结构的张力控制范围为200-1200g，由过渡辊向前输送到纱架10的前端完成集丝。如果纤维为纤维织物，不需要经过现有的纱架10和展纱装置40过程，纤维织物只需放卷经过烘箱20、复合辊50、分切装置60、牵引辊70、收卷装置80。所以本实用新型具有通用性。

烘箱20的加热温度为150℃，主要用于去除纤维上的水分。

本实施例中的分纱装置30采用可调角度式分纱，穿纱筘齿保证每个筘齿孔可穿一束碳纤维，筘齿板是分段的，可以可摆动成一定角度，从而控制整体纤维束的宽度。

本实施例中的展纱装置40为展纱花辊，展纱花辊40把纤维加入适当张力，保持张力均衡，张力大小可通过气缸调节展纱花辊的高度改变。

复合辊50为上下对辊，复合辊50的设置有不少于三组，且相互水平排列。

树脂胶膜放卷辊90包括上树脂胶膜放卷辊91和下树脂胶膜放卷辊92，上树脂胶膜放卷辊91和下树脂胶膜放卷辊92对称设置且位于纤维束平面的两侧。

PE膜收卷辊100包括上PE膜收卷辊101和下PE膜收卷辊102，上PE膜收卷辊101和下PE膜收卷辊102对称设置且位于纤维束平面的两侧。

加热部件110优选为加热板，加热板110呈凸弧面形结构设置，加热板110内置有加热棒111和热电偶。具体地，加热部件110位于复合辊50之间，且可以使树脂胶膜可以得到更充分的受热，再通过复合辊50的挤压，树脂胶膜能够更好浸渍在纤维上。

冷却部件120优选为冷却板，冷却板120呈凸弧面形结构设置，冷却板120内置有冷却水循环系统。冷却部件120位于复合辊50的后方，且可以使预浸料快速冷却，方便离型纸从预浸料上剥离下来，提高生产效率。

本实用新型的工作原理如下：

连续纤维纱锭固定在纱架10上，连续纤维纱锭上缠绕有连续纤维，连续纤维通过导轮开卷放纱经过过渡辊向前输送到纱架10前端，连续纤维由牵引辊70牵引，经集丝后经过烘箱20烘干、分纱装置30、展纱装置40，然后进入复合辊50，此时，树脂胶膜经过上树脂胶膜放卷辊91和下树脂胶膜放卷辊92放卷后，上PE膜收卷辊101和下PE膜收卷辊102收去树脂胶膜上的PE膜，在复合辊50处与纤维纱束形成“三明治”结构，树脂胶膜在上、下，纱束在中间，完成第一道复合，再经过内置加热棒111的加热板110，完成浸渍、复合工序，带有两层离型纸的预浸料经过冷却板120快速冷却，上层离型纸由上离型纸收卷辊130收走，然后上PE膜放卷辊140放下PE膜，覆盖在预浸料表面上，接着由分切装置60分切，在牵引辊70牵引下，由收卷装置80完成收卷。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种胶膜法制备预浸料设备，其特征在于，包括沿纤维纱束前进方向依次设置有纱架、烘箱、分纱装置、展纱装置、复合辊、分切装置、牵引辊、收卷装置，所述展纱装置与复合辊之间设置有树脂胶膜放卷辊和PE膜收卷辊，所述复合辊上设置有加热部件，所述复合辊与所述分切装置之间设置有冷却部件、上离型纸收卷辊、上PE膜放卷辊；

所述纱架设置有导轮和张力控制结构以及过渡辊，所述纱架上设置有若干组连续纤维纱锭，连续纤维纱锭上缠绕有连续纤维，所述连续纤维通过导轮开卷放纱经过过渡辊向前输送到所述纱架前端，之后依次经过所述烘箱、分纱装置、展纱装置、复合辊、分切装置、牵引辊、收卷装置。

2.根据权利要求1所述的一种胶膜法制备预浸料设备，其特征在于，所述烘箱的加热温度为150℃。

3.根据权利要求1所述的一种胶膜法制备预浸料设备，其特征在于，所述张力控制结构的张力控制范围为200-1200g。

4.根据权利要求1所述的一种胶膜法制备预浸料设备，其特征在于，所述复合辊为上下对辊，所述复合辊的设置有不少于三组，且相互水平排列。

5.根据权利要求1所述的一种胶膜法制备预浸料设备，其特征在于，所述树脂胶膜放卷辊包括上树脂胶膜放卷辊和下树脂胶膜放卷辊，所述上树脂胶膜放卷辊和下树脂胶膜放卷辊对称设置且位于纤维束平面的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种胶膜法制备预浸料设备，其特征在于，所述PE膜收卷辊包括上PE膜收卷辊和下PE膜收卷辊，所述上PE膜收卷辊和下PE膜收卷辊对称设置且位于纤维束平面的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种胶膜法制备预浸料设备，其特征在于，所述加热部件为加热板，所述加热板呈凸弧面形结构设置，所述加热板内置有加热棒和热电偶。

8.根据权利要求1所述的一种胶膜法制备预浸料设备，其特征在于，所述冷却部件为冷却板，所述冷却板呈凸弧面形结构设置，所述冷却板内置有冷却水循环系统。

9.根据权利要求1所述的一种胶膜法制备预浸料设备，其特征在于，所述分切装置为切刀。

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