CN106273527A - 一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，涉及的是复合材料制备技术领域；它的生产步骤是：将热塑性粒子经真空干燥烘干处理后，采用螺杆挤出机一挤出薄膜后，经分切装置切割成一定宽度的扁平纱线，然后经牵拉辊一牵拉至一定温度的压辊一之间，再经过牵拉辊二牵拉，牵拉后纱线经托布辊一送入编织装置，编织成编织布，然后将其送入电晕装置进行电晕处理，电晕处理后的编织布进行淋膜处理，最后将淋膜处理后的编织布热压成型；它有效提高了基体材料的强度，增强了复合材料的力学性能。

Description

一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法
技术领域
本发明涉及的是复合材料制备技术领域，具体的说是一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法。
背景技术
当今社会，随着复合材料科学的不断发展，高强度材料引起了人们越来越多的关注，一般常采用添加纤维来增强材料强度，如添加玻璃纤维、碳纤维等，但是纤维的加入引起其与基体材料的不相容现象，界面性能差；同时也会导致基体材料重量的增长，影响使用的便利性。
有效的利用纤维来增强基体材料一直是人们研究的重点。专利WO03008190提出了一种对初始挤出薄膜牵拉，增强纱线强度，并进一步编织成高强编织布，提高编织布强度的实例。该工艺通过三螺杆挤出薄膜，并经拉伸切割成扁平纱线，然后编织成织物，最后经多层热压成型实现增强效果，但在该工艺中，薄膜牵拉易发生局部厚薄不均，导致切割后各纱线的拉伸强度不一，进而影响复合材料的力学性能。专利CN105172277A提供了一种自增强聚丙烯(PP)复合板材的制备方法，其将多层经过拉伸处理的纱线编织而成的编织布，经PP淋膜后热压在一起，制备增强的复合片材。该专利以PP淋膜的方式提高各层编织布间的粘合力，并以纱线牵拉的方式提高编织布的强度，因淋膜层和编织布层同为PP材料，在热压过程中，PP编织布层的经纬向纱支结构极易在受热后被破坏，从而导致复合材料力学性能整体降低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，有效提高了基体材料的强度，增强了复合材料的力学性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高强轻质淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，包括以下步骤：
1、纱线牵拉：
将热塑性粒子经真空干燥烘干处理后，采用螺杆挤出机一挤出薄膜后，经分切装置切割成一定宽度的扁平纱线，然后经牵拉辊一牵拉至一定温度的压辊一之间，再经过牵拉辊二牵拉，最后经收卷装置一收卷。
所述螺杆挤出机一为单螺杆、双螺杆或三螺杆挤出机中的一种。
所述螺杆挤出机一的模头温度为120～250℃；模头厚度为0.1～1.0mm。
所述热塑性粒子包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醋酸乙烯酯(PEVA)、醋酸乙烯酯(EVA)、聚碳酸酯(PC)等。
所述热塑性粒子烘干处理的温度为80～180℃，时间为0.5～15h。
所述扁平纱线的宽度为1.0～5.0mm。
所述扁平纱线的拉伸比为1.1～30倍
所述牵拉辊一的转速为1.0～5.0rpm，压辊一的温度为100～200℃，转速为1.0～5.0rpm，牵拉辊二的转速为3.0rpm～8.0rpm。
2、制备编织布：
将牵拉后纱线经托布辊一送入编织装置，编织成编织布，然后将其送入电晕装置进行电晕处理，最后经收卷装置二进行收卷。
所述编织布加工的车间相对湿度为60％～80％。
所述编织布的幅宽为0.6～2.5m，克重为60～200g/m2；。
所述电晕装置的频率为10～40kHz，电压为10～20kV，处理功率为5～20kW。
3、编织布淋膜处理：
将电晕后的编织布经托布辊二送入压辊二，此时将热塑性树脂粒子进行真空干燥处理后，经螺杆挤出机二挤出，从挤出机口模处流出的熔融状热塑性薄膜覆于经电晕后的编织布上，然后经压辊二压合，冷却，形成淋膜后编织布，为实现双面淋膜，其对应面采用相同方法进行淋膜处理，最后经导辊一、收卷装置三收卷。
所述热塑性粒子为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醋酸乙烯酯(PEVA)等。
所述螺杆挤出机二的加工温度为80～250℃。
所述淋膜的厚度一般为：5～100μm。
所述熔融状树脂流出速度约为10～50m/min。
所述压辊二的温度控制在20～25℃，导辊一的传送速度为5～50m/min。
4、编织布热压成型：
将多层淋膜编织布多层平铺，经托布辊三、导辊二喂入热压成型机，加热成型，制得多层复合的复合材料，最后经收卷装置四收卷。
所述编织布的层数为2～35层。
所述编织布的温度为70～250℃，压力为1～50MPa。
本发明的有益效果为：有效提高了基体材料的强度，增强了复合材料的力学性能。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是本发明的纱线牵拉示意图；
图3是本发明的制备编织布的示意图；
图4是本发明的编织布淋膜处理的示意图；
图5是本发明的编织布热压成型的示意图；
图中1.挤出机一、2.薄膜、3.分切装置、4.扁平纱线、5.牵拉辊一、6.压辊一、7.牵拉辊二、8.收卷装置一、9.托布辊一、10.牵拉后纱线、11.编织装置、12.编织布、13.电晕装置、14.收卷装置二、15.托布辊二、16.电晕后编织布、17.挤出机二、18.熔融状热塑性薄膜、19.压辊二、20.淋膜后编织布、21.导辊一、22.收卷装置三、23.托布辊三、24.多层淋膜编织布、25.导辊二、26.热压成型机、27.复合材料、28.收卷装置四。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参看图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种高强轻质淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，主要由纱线牵拉、制备编织布、编织布淋膜处理、编织布热压成型四个步骤完成。
具体实施步骤如下：
1、纱线牵拉：
参看图2，将热塑性粒子经真空干燥烘干处理后，采用螺杆挤出机一1挤出薄膜2后，经分切装置3切割成一定宽度的扁平纱线4，然后经牵拉辊一5牵拉至一定温度的压辊一6之间，再经过牵拉辊二7牵拉，最后经收卷装置一8收卷。
所述螺杆挤出机一1为单螺杆、双螺杆或三螺杆挤出机中的一种。
所述螺杆挤出机一1的模头温度为120～250℃；模头厚度为0.1～1.0mm。
所述热塑性粒子包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醋酸乙烯酯(PEVA)、醋酸乙烯酯(EVA)、聚碳酸酯(PC)等。
所述热塑性粒子烘干处理的温度为80～180℃，时间为0.5～15h。
所述扁平纱线4的宽度为1.0～5.0mm。
所述扁平纱线4的拉伸比为1.1～30倍
所述牵拉辊一5的转速为1.0～5.0rpm，压辊一6的温度为100～200℃，转速为1.0～5.0rpm，牵拉辊二7的转速为3.0rpm～8.0rpm。
2、制备编织布：
参看图3，将牵拉后纱线10经托布辊一9送入编织装置11，编织成编织布12，然后将其送入电晕装置13进行电晕处理，最后经收卷装置二14进行收卷。
所述编织布12加工的车间相对湿度为60％～80％。
所述编织布12的幅宽为0.6～2.5m，克重为60～200g/m2。
所述电晕装置13的频率为10～40kHz，电压为10～20kV，处理功率为5～20kW。
3、编织布淋膜处理：
参看图4，将电晕后编织布16经托布辊二15送入压辊二19，此时将热塑性树脂粒子进行真空干燥处理后，经螺杆挤出机二17挤出，从挤出机口模处流出的熔融状热塑性薄膜18覆于经电晕后的编织布上，然后经压辊二19压合，冷却，形成淋膜后编织布20，为实现双面淋膜，其对应面采用相同方法进行淋膜处理，最后经导辊一21、收卷装置三22收卷。
所述热塑性粒子为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醋酸乙烯酯(PEVA)等。
所述螺杆挤出机二17的加工温度为80～250℃。
所述淋膜的厚度一般为：5～100μm。
所述熔融状树脂流出速度约为10～50m/min。
所述压辊二19的温度控制在20～25℃，导辊一21的传送速度为5～50m/min。
4、编织布热压成型：
参看图5，将多层淋膜编织布24多层平铺，经托布辊三23、导辊二25喂入热压成型机26，加热成型，制得多层复合的复合材料27，最后经收卷装置四28收卷。
所述编织布的层数为2～35层。
所述编织布的温度为70～250℃，压力为1～50MPa。
本具体实施方式的优点：有效提高了基体材料的强度，增强了复合材料的力学性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (12)

1.一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于：它的步骤是：(1)纱线牵拉：将热塑性粒子经真空干燥烘干处理后，采用螺杆挤出机一挤出薄膜后，经分切装置切割成一定宽度的扁平纱线，然后经牵拉辊一牵拉至一定温度的压辊一之间，再经过牵拉辊二牵拉，最后经收卷装置一收卷；(2)制备编织布：将牵拉后纱线经托布辊一送入编织装置，编织成编织布，然后将其送入电晕装置进行电晕处理，最后经收卷装置二进行收卷；(3)编织布淋膜处理：将电晕后的编织布经托布辊二送入压辊二，此时将热塑性树脂粒子进行真空干燥处理后，经螺杆挤出机二挤出，从挤出机口模处流出的熔融状热塑性薄膜覆于经电晕后的编织布上，然后经压辊二压合，冷却，形成淋膜后的编织布，为实现双面淋膜，其对应面采用相同方法进行淋膜处理，最后经导辊一、收卷装置三收卷；(4)编织布热压成型：将多层淋膜编织布多层平铺，经托布辊三、导辊二喂入热压成型机，加热成型，制得多层复合的复合材料，最后经收卷装置四收卷。
2.根据权利要求1所述的一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于:所述螺杆挤出机一为单螺杆、双螺杆或三螺杆挤出机中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于:所述螺杆挤出机一的模头温度为120～250℃；模头厚度为0.1～1.0mm。
4.根据权利要求1所述的一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于：所述扁平纱线的宽度为1.0～5.0mm。
5.根据权利要求1所述的一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于:所述牵拉辊一的转速为1.0～5.0rpm。
6.根据权利要求1所述的一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于：所述压辊一的温度为100～200℃，转速为1.0～5.0rpm。
7.根据权利要求1所述的一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于：牵拉辊二的转速为3.0rpm～8.0rpm。
8.根据权利要求1所述的一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于：所述扁平纱线的拉伸比为1.1～30倍。
9.根据权利要求1所述的一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于：所述电晕装置的频率为10～40kHz，电压为10～20kV，处理功率为5～20kW。
10.根据权利要求1所述的一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于：所述螺杆挤出机二的加工温度为80～250℃。
11.根据权利要求1所述的一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于：所述压辊二的温度控制在20～25℃。
12.根据权利要求1所述的一种高强度淋膜编织布热压成型复合材料的生产方法，其特征在于：所述导辊一的传送速度为5～50m/min。
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