专利名称：一种长短纤维混杂增强塑料料粒及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料料粒及其生产方法，具体涉及一种长短纤维混杂增强塑料料粒及其生产方法。
背景技术：
目前，短纤维增强塑料粒料中，增强纤维丝长度一般小于2mm，在粒料中呈杂乱无章分布，因为该种料粒其注塑加工工艺性能好，制品处理质量好，制品各处力学性能较均勻，熔接缝处相对强度较好，广泛用于注塑加工成型。但是经注塑加工成型，纤维长度进一步减短，导致制品力学强度低，影响产品质量及应用。长纤维增强塑料粒料中，增强纤维丝和粒料相当，在粒料中呈平行分布，因此，其制品的基体强度较高，但是由于生产加工工艺等原因，粒料中纤维丝并不能完全被熔融塑料浸润，故此注塑成型较差，尤其是其熔接缝相对强度低，是制品中最薄弱处。现在还没有一种能兼顾强度和加工性能的纤维增强塑料的料粒。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够提供良好的强度和加工性能的长短纤维混杂增强塑料料粒及其生产方法。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种长短纤维混杂增强塑料料粒，包括塑料基体，其特征在于，还包括多根长纤维丝和短纤维丝，上述长纤维丝的长度长于上述短纤维丝并与上述塑料基体的轴向长度相当， 上述多根长纤维丝按照与上述塑料基体的轴线平行的方向分布在上述塑料基体的内部，构成长纤维丝丝束；上述多根短纤维丝杂乱的无方向性的分布在上述塑料基体的内部。前述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒，其特征在于，上述长纤维为玻璃纤维纱。一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，包括如下流程
短纤维丝原纱和塑料基料的混合挤出将短纤维丝原纱和塑料基料送入挤出机，挤出机将短纤维丝原纱碎断成上述的短纤维丝混合在塑料基料中，形成中间混料并挤入至浸渍模头中；
长纤维丝原纱和中间混料混合挤出将长纤维丝原纱引入浸渍模头在浸渍模头中分散成为上述长纤维丝并被上述中间混料充分浸渍，然后中间混料和长纤维丝从上述浸渍模头挤出成型为料条；
料条的牵引、冷却、切粒、收集上述料条在牵引装置的牵引下首先通过冷却，然后经过空气刀装置进行强制风冷及去除表面水份的过程，然后送入切粒机进行切粒，最后对料粒进行收集。前述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，上述短纤维丝原纱采用无捻粗纱。前述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，上述长纤维丝原纱采用玻璃纤维纱。前述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，上述浸渍模头具有一个以上纺锤形的散纱结构，上述长纤维丝原纱从纺锤形的一端进入遇到上述纺锤形的中间凸出的部分，在张力的作用下，围绕整个散纱结构被分散为上述长纤维丝，上述长纤维丝在分散的状态下被熔融的上述中间混料充分浸渍，在最终从上述浸渍模头挤出成型时，形成平行料条挤出方向的上述长纤维丝丝束。前述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，上述挤出机为长径比和压缩均比较小的双螺杆挤出机。前述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，在上述料条的牵引、冷却、切粒、收集的流程中，料条采用离线切粒，即先收卷然后进行切粒。本发明的有益之处在于本发明的料粒由于同时存在长纤维丝短纤维丝而具备了较高的力学性能和良好的加工性能；经过本发明的方法生产出料粒由于长纤维丝和短纤维丝的双重加强，强度和加工性能都得到了大大提高，本方法对长纤维丝的特殊分散方法， 确保长纤维丝在塑料基体中的分布以及其被熔融塑料充分浸润，从而保证本发明料粒的性能；并且可以根据不同需求，适当调整长纤维丝和短纤维丝的比例从而调节料粒的性能。
图1是本发明的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的结构示意图2是本发明的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法的流程示意图； 图3是本发明的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法中利用浸渍模头挤出的示意图。图中附图标记的含义
1、长纤维丝，2、短纤维丝，3、塑料基体，4、浸渍模头，5、长纤维丝原纱，6、散纱结构。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。图1是本发明的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的结构示意图；图2是本发明的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法的流程示意图；图3是本发明的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法中利用浸渍模头挤出的示意图。参照图1，本发明的一种长短纤维混杂增强塑料料粒包括塑料基体3，和包含在塑料基体3内的用于增强的多根长纤维丝1和短纤维丝2。其中，长纤维丝1的长度长于短纤维丝2与塑料基体3的轴向长度相当，多根长纤维丝1按照与塑料基体3的轴线平行的方向分布在塑料基体3的内部，构成长纤维丝丝束； 多根短纤维丝2杂乱的无方向性的分布在塑料基体3的内部。通过一般的塑料料粒的增强原理可知，本发明的料粒不但具有由于存在长纤维丝 1而获得很好的强度性能，同时也因为具有短纤维丝2而具备良好的加工性能。实际应用中，可以根据不同需求，适当调整长纤维丝1和短纤维丝的比例从而调节料粒的性能。作为一种优选方案，长纤维丝1可以采用连续的玻璃纤维丝。以下结合图2对本发明的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，做详细介
4绍。如图2所示，本方法包括如下几个重要的工艺流程
短纤维丝原纱和塑料基料的混合挤出将短纤维丝原纱和塑料基料均送入挤出机，挤出机将短纤维丝原纱碎短成的短纤维丝混合在塑料基料中，形成中间混料并挤出至浸渍模头中。其中，短纤维丝原纱就是指用于形成料粒中短纤维丝2的原料纱，由于挤出机螺杆的作用，该短纤维原纱在挤出的过程中被打断，并杂乱无章的混在塑料基料之中。在该流程中，作为一种优选方案，短纤维丝原纱采用无捻粗纱。在该流程中，作为一种优选方案，挤出机为长径比和压缩比较小的双螺杆挤出机， 这样的好处在于，能够得到较为合适长度的短纤维丝。由于本专利与通常的短纤维增强塑料的方法不同，进入双螺杆挤出机的无捻粗纱量较少，不需要太大的剪切力，而且本发明又增加了一个挤出浸润模头，可进一步加热和混合。这样能够得到较为合适长度的短纤维。长纤维丝原纱和中间混料混合挤出将长纤维丝原纱5在浸渍模头4中进行打散成为长纤维丝并被中间混料充分浸渍，然后中间料型和长纤维丝从浸渍模头挤出成型为料条。在该流程中，如图3所示，作为一种优选方案，浸渍模头4具有一个以上纺锤形的散纱结构6，长纤维丝原纱5从纺锤形的一端进入遇到纺锤形的中间凸出的部分，在张力的作用下，围绕整个散纱结构被分散为长纤维丝，长纤维丝在分散的状态下被中间混料充分浸渍，在最终从浸渍模头挤出成型时，形成平行料条挤出方向的长纤维丝丝束。另外浸渍模头4设有与挤出机的挤出机头相联通的通道。在该流程中，作为优选方案，长纤维丝原纱采用玻璃纤维纱。料条的牵引、冷却、切粒、收料料条在牵引装置的牵引下首先通过冷却，然后经过空气刀装置进行强制风冷及去除表面水份的过程，然后送入切粒机进行切粒，最后对料粒进行收集。作为一种优选方案，在上述过程中，料条可以先收卷然后进行切粒，即离线切粒， 这样可以不用严格要求切粒速度和牵弓I的速度。经过上述工艺过程生产出料粒由于长纤维丝和短纤维丝的双重加强，力学性能和加工性能均比较好，本方法对长纤维丝的特殊分散方法，使长纤维丝在塑料基体中分布和浸润的效果有了大大的改善，从而保证本发明料粒的性能。上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种长短纤维混杂增强塑料料粒，包括塑料基体，其特征在于，还包括多根长纤维丝和短纤维丝，上述长纤维丝的长度长于上述短纤维丝并与上述塑料基体的轴向长度相当，上述多根长纤维丝按照与上述塑料基体的轴线平行的方向分布在上述塑料基体的内部，构成长纤维丝丝束；上述多根短纤维丝杂乱的无方向性的分布在上述塑料基体的内部。
2.根据权利要求1所述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒，其特征在于，上述长纤维为玻璃纤维纱。
3.如权利要求1所述的长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，包括如下流程短纤维丝原纱和塑料基料的混合挤出将短纤维丝原纱和塑料基料送入挤出机，挤出机将短纤维丝原纱碎断成上述的短纤维丝混合在塑料基料中，形成中间混料并挤入至浸渍模头中；长纤维丝原纱和中间混料混合挤出将长纤维丝原纱引入浸渍模头在浸渍模头中分散成为上述长纤维丝并被上述中间混料充分浸渍，然后中间混料和长纤维丝从上述浸渍模头挤出成型为料条；料条的牵引、冷却、切粒、收集上述料条在牵引装置的牵引下首先通过自然冷却，然后经过空气刀装置进行强制风冷及去除表面水份的过程，然后送入切粒机进行切粒，最后对料粒进行收集。
4.根据权利要求3所述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，其特征在于， 上述短纤维丝原纱采用无捻粗纱。
5.根据权利要求4所述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，其特征在于， 上述长纤维丝原纱采用玻璃纤维纱。
6.根据权利要求3至5任意一项所述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法， 其特征在于，上述浸渍模头具有一个以上纺锤形的散纱结构，上述长纤维丝原纱从纺锤形的一端进入遇到上述纺锤形的中间凸出的部分，在张力的作用下，围绕整个散纱结构被分散为上述长纤维丝，上述长纤维丝在分散的状态下被熔融的上述中间混料充分浸渍，在最终从上述浸渍模头挤出成型时，形成平行料条挤出方向的上述长纤维丝丝束。
7.根据权利要求6所述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，其特征在于， 上述挤出机为长径比和压缩均比较小的双螺杆挤出机。
8.根据权利要求7所述的一种长短纤维混杂增强塑料料粒的生产方法，其特征在于， 在上述料条的牵引、冷却、切粒、收集的流程中，料条采用离线切粒，即先收卷然后进行切粒。
全文摘要
本发明公开了一种长短纤维混杂增强塑料料粒及其生产方法，其中料粒包括塑料基体、多根长纤维丝和短纤维丝，多根长纤维丝按照与上述塑料基体的轴线平行的方向分布在上述塑料基体的内部，多根短纤维丝杂乱的无方向性的分布在上述塑料基体的内部，本发明方法主要包括三个大的工艺流程，并且能够适当调整长纤维丝和短纤维丝的含量；本发明的优点是经过本发明的方法生产出料粒由于长纤维丝和短纤维丝的双重加强，使得它既具备通常的较高的力学性能，又具备较好的加工工艺性能，本方法对长纤维丝的特殊分散方法，确保纤维充分在塑料熔融体浸润和包裹，从而保证本发明料粒的性能。
文档编号C08K7/14GK102329517SQ20111021062
公开日2012年1月25日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者曾天卷, 陆志宏 申请人:句容市百事特复合材料有限公司