专利名称:一种用于树脂涂覆的织机附加机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于树脂涂覆的织机附加机构。其设置在织机导布辊和机外卷之间，包括主动导向辊、两个树脂胶膜退绕装置、电加热热轧辊筒和离型纸/PE膜收卷机；该机构可使碳布/玻纤布被树脂充分浸润，适用于织物预浸料的生产。
【专利说明】一种用于树脂涂覆的织机附加机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种织机附加机构，具体的说，涉及一种用于树脂涂覆的织机附加机构。
【背景技术】
[0002]碳纤维编织布用途广泛，经常被用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固，同时也可用于真空导入、RTM工艺制备制件。但在实际应用中，由于碳布面密度较高，结构比较紧密，为使碳布能被充分浸润，树脂的粘度需达到能使树脂在整个模具中顺利流动并扩散至整个区域的要求。在上述制件应用过程中树脂含量不能精确掌控。
[0003]而热压罐、模压工艺制成的制品由于使用预先均匀浸胶的预浸料，树脂得以均匀的与碳纤维混合，加之整个工艺在真空或压力下进行，所以得到的制品性能较好，实际操作也比较简便。因此树脂涂覆过的碳布在复合材料领域应用最为广泛。
[0004]除了单向预浸料外，织物型预浸料因其具有各向同性及较好的包覆性，因此在复合材料领域也有一定的用途。但是，由于部分碳纤维织物面密度高，且纤维间有交叠，故传统一般使用溶剂法浸渍方式。溶剂法在生产过程中采用有机溶剂，对周边环境有一定影响，且能耗高，不是复合材料的发展方向。而热熔法预浸碳布生产时，一般采用较低的生产速度及较高的涂覆温度，树脂也选择粘度较低的品种，使得树脂能均匀的进入碳布内部。这些工艺条件有别于常规单向预浸料的生产，显然如大幅更改工艺参数对预浸料的生产及设备的正常运行非常不利。同时预浸机一般均长1m以上，编织布在张力、压力作用下易出现交织点滑移导致布面形变，影响外观；
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一个设置在织机导布辊和机外卷之间的附加机构，使用该机构能完成碳布/玻纤布预浸流程，制成树脂充分均匀浸润的预浸布制品。
[0006]本实用新型提供的附加机构基于织机在双向编织碳布时较慢的生产速度(0.25-0.5m/min)，通过添加1_2对热轧辊筒及树脂胶膜退绕装置实现碳布的在线预浸。
[0007]本实用新型提供的一种用于树脂涂覆的织机附加机构，包括主动导向辊、两个树
[0008]脂胶膜退绕装置、电加热热轧辊筒和离型纸/PE膜收卷机；其中:
[0009]所述主动导向辊由两个水平的相互平行设置的辊组成，其中一个为电加热辊，另一个为冷却辊；所述电加热热轧辊筒由相对于主动导向辊形成的平面上下对称设置的上轧辊和下轧辊组成，其中下轧辊和支架固定连接，上轧辊和液压系统相连；使用时，两个树脂胶膜退绕装置中装载涂覆树脂的离型纸或PE膜，分别经过电加热热轧辊筒，加热后在压力作用下将树脂浸入经由电加热辊的碳布完成预浸，之后碳布、离型纸或PE膜同时经过冷却辊，脱离碳布面的离型纸、PE膜经离型纸/PE膜收卷机收卷回用。
[0010]本实用新型中，所述树脂胶膜退绕装置为采用单辊固定的退绕装置，装置中设置气胀轴、安全气动卡盘、气动刹车盘及张力轴。
[0011]本实用新型中，所述电加热热轧辊筒为I对或2对。
[0012]本实用新型中，所述电加热热轧辊筒设置于同一个支架上。
[0013]本实用新型中，电加热热轧辊筒的两侧配置挡板，挡板安装在辊筒间隙处。
[0014]本实用新型的有益效果在于:其装置利用较慢的生产速度使得树脂有充分的时间在热轧辊筒作用下进入碳布内部，可实现树脂的均匀浸渍。同时采用本实用新型提供的和织机相结合的附加机构进行碳纤维编织布，生产流程短，张力可控，织物变形小。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的织机附加机构的使用状态图示。
[0016]图中标号:1_刺毛棍；2~第一导布棍；3_第二导布棍；4_电加热棍；5_上乳棍；6-下轧辊；7_冷却辊；8_机外卷；9_上树脂胶膜退绕装置；10_下树脂胶膜退绕装置；11-离型纸/PE膜收卷机；12_织机出口 ；13_操作平台
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例和附图对本实用新型进一步详细阐述。
[0018]一种用于树脂涂覆的织机附加机构，包括主动导向辊、电加热热轧辊筒、上树脂胶膜退绕装置9、下树脂胶膜退绕装置10和离型纸/PE膜收卷机11。
[0019]主动导向辊用于调整织物走向，由两个水平的相互平行设置的辊组成，一个为电加热辊4，另一个为冷却辊7 ;主动导向辊中至少一个辊可进行水平位置调节，通过调整两侧的位置差保证织物始终对中。
[0020]电加热热轧辊筒用于树脂加热，并使离型纸上的树脂在压力下充分浸润织布(碳纤维/玻璃纤维)；电加热热轧辊筒包括I对或2对的上轧辊5和下轧辊6，其中下轧辊6位置固定，上轧辊5和液压系统连接，由液压加压。上轧辊5和下轧辊6可独立设置加热温度或关闭加热系统。在织机临时停机时，上轧辊5接停机信号后向上抬升，脱离离型纸表面，防止该处长时间受压造成该处树脂含量偏低。电加热热轧辊筒可设置在一个支架上，并相对于主动导向辊形成的平面上下相邻对称设置；同时在电加热热轧辊筒的两侧，即辊筒间隙处可配置挡板，通过手动或电动方式保证涂有树脂的离型纸和织布准确复合。此外，对预浸织物有特殊要求时，电加热热轧辊筒也可采用“S”形配置。
[0021]上树脂胶膜退绕装置9和下树脂胶膜退绕装置10用于装载离型纸或PE膜及放卷；其为采用单辊固定的树脂膜退绕装置，装置中设置气胀轴、安全气动卡盘及气动刹车盘；它的退卷张力由一个带传感器的闭环系统和一个气动刹车片来控制。
[0022]离型纸/PE膜收卷机11用于和离型纸和PE膜的收卷。
[0023]将本实用新型中用于树脂涂覆的织机附加机构置于织机导布辊和机外卷8之间使用时，状态如图1所示。
[0024]如图1所示，织机出口 12、操作平台13、刺毛辊1、第一导布辊2和第二导布辊3为机外卷织机上原有配置。第二导布辊3为橡胶辊，电加热辊4带有加热装置，辊筒表面温度可在室温?80°C范围内调节，其按工艺要求对碳/玻布进行预加热，以脱除碳纤维表面水汽，最终将碳纤维含水率控制在0.3%以下，有利于树脂的均匀浸润。同时电加热辊4具有调节对中作用，通过微调导向辊两侧支架上的定位螺丝位置防止碳布在异常情况下走偏。
[0025]在刺毛辊I和第一导布辊2，以及第二导布辊3和电加热辊4之间，操作人员完成对布面的检查及表面修整，确保原料布的质量，在有质量问题处的布面外侧贴上标签条以便后道处理。刺毛辊I和第一导布辊2，以及第二导布辊3和电加热辊4和织机出布速度一致。
[0026]冷却辊7视运行情况对覆膜后的成品冷却。冷却辊7为导向/冷却辊，内通有水管，使用常温水对预浸后的碳布进行冷却。碳布在此被导向机外卷8，同时碳布下方的离型纸在此与碳布分离，被离型纸/PE膜收卷机11收卷回用，其收卷速度采用带力矩驱动控制的开环张力控制；和电加热辊4相似，冷却辊7亦可具有调节对中作用，调节原理与电加热辊4相同。
[0027]上轧辊5和下轧辊6的表面镀铬，直径360毫米，以保证与覆有树脂的双面离型纸有充分的时间接触，其在与覆胶离型纸接触时树脂逐步受热，粘度下降，最终树脂在均匀慢速挤压下渗入织物内部。值得注意的是由于上轧辊5和下轧辊6与离型纸有较长的接触时间，因此其温度设置应低于在预浸机上的设置的温度。上轧辊5可经液压系统提升约50毫米，在织机停车时自动提升。压辊速度与电加热辊4保持一定速度差，可使织物在略微松弛状态下浸胶，有利于树脂的在碳布内部的浸润及扩散。
[0028]机外卷8采取恒张力自动卷曲，卷布张力无级可调，自动收卷与织机同步。机外卷8为设备原有的机外卷装装置，用于预浸后碳布的收卷，该装置由一台交流伺服电机驱动，并通过控制扭矩达到张力控制。
[0029]实施例1
[0030]织机织成的平纹碳布(面密度250g/m2)经刺毛辊1，第一导布辊2，第二导布辊3和电加热辊4后以0.35m/min的速度对中进入树脂涂覆区，电加热辊4加热至50°C，使织物中的碳纤维含水率稳定在0.3%以下。上树脂胶膜退绕装置9上装载覆有树脂(粘度20，OOOCps，70°C条件下)的胶膜，面密度10g/m2，下树脂胶膜退绕装置10载有PE膜。上树脂胶膜退绕装置9上的树脂涂膜及下树脂胶膜退绕装置10上的PE膜退卷后进入预浸区。其中上树脂胶膜退绕装置9上的树脂涂膜经热上轧辊5时被加热，上轧辊5温度设定为65°C。树脂涂膜加热后在压力作用下浸入碳布中完成预浸。预浸后的树脂涂膜、碳布和PE膜成为一个整体运行至冷却辊7。过冷却辊7后PE膜脱离布面经离型纸/PE膜收卷机11收卷回用。树脂涂膜(含双面离型纸)与碳布以预浸成品布的形式卷绕于机外卷8上。本实施例中上轧辊5压力为1.5Mpa，冷却辊7使用常温水对布面进行散温，防止预浸过后的布面上余热积聚于布卷内。
[0031]实施例2
[0032]织机织成的5H缎纹碳布(面密度380g/m2)经刺毛辊1，第一导布辊2，第二导布辊3和电加热辊4后以0.3m/min的速度对中进入树脂涂覆区，电加热辊4加热至60°C，使织物中的碳纤维含水率稳定在0.3%以下。上树脂胶膜退绕装置9和下树脂胶膜退绕装置10上分别装载覆有树脂(粘度25，OOOCps，70°C条件下)的胶膜，面密度85g/m2。上树脂胶膜退绕装置9和下树脂胶膜退绕装置10上的树脂涂膜退卷后进入预浸区，经上轧辊5和下轧辊6时被加热，上轧辊5和下轧辊6温度设定为70°C。树脂涂膜加热后在压力作用下浸入碳布中完成预浸。预浸后的树脂涂膜和碳布成为一个整体运行至冷却辊7。过冷却辊7后的双面离型纸脱离布面经离型纸/PE膜收卷机11收卷回用。树脂涂膜(含双面离型纸)与碳布、剥去离型纸的树脂涂膜以预浸成品布的形式卷绕于机外卷8上。本实施例中热轧辊5压力为1.8Mpa，冷却辊7使用常温水对布面进行散温，防止预浸过后的布面上余热积聚于布卷内。
【权利要求】
1.一种用于树脂涂覆的织机附加机构，其特征在于，其包括主动导向辊、两个树脂胶膜退绕装置、电加热热轧辊筒和离型纸/PE膜收卷机；其中: 所述主动导向辊由两个水平的相互平行设置的辊组成，其中一个为电加热辊，另一个为冷却辊；所述电加热热轧辊筒由相对于主动导向辊形成的平面上下对称设置的上轧辊和下轧辊组成，其中下轧辊和支架固定连接，上轧辊和液压系统相连；使用时，两个树脂胶膜退绕装置中装载涂覆树脂的离型纸或PE膜，分别经过电加热热轧辊筒，在压力作用下将树脂浸入经由电加热辊的碳布完成预浸，之后碳布、离型纸或PE膜同时经过冷却辊，脱离碳布表面的离型纸、PE膜再经离型纸/PE膜收卷机收卷回用。2.根据权利要求1所述的用于树脂涂覆的织机附加机构，其特征在于:所述树脂胶膜退绕装置为采用单辊固定的退卷装置，该装置装有气胀轴及安全气动卡盘，覆有树脂胶膜的离型纸卷通过人工方式装载于气胀轴上固定，退绕张力由张力轴经气动刹车盘上的U/P转换器控制。3.根据权利要求1所述的用于树脂涂覆的织机附加机构，其特征在于:所述电加热热轧辊筒为I对或2对。4.根据权利要求1或3所述的用于树脂涂覆的织机附加机构，其特征在于:所述电加热热轧辊筒设置于同一个支架上。5.根据权利要求1或3所述的用于树脂涂覆的织机附加机构，其特征在于:所述电加热热轧辊筒的两侧配置挡板，挡板安装在辊筒间隙处。
【文档编号】B32B37-26GK204282016SQ201420647980
【发明者】黄胜德, 张红卫 [申请人]中国石油化工股份有限公司, 中国石化上海石油化工股份有限公司