宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材及其制备方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明属于材料【技术领域】，涉及一种宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材及其制备方法和实现设备。该设备从左到右依次包括开卷部件（6），加热熔融部件（7），轧制部件（8）和收卷部件（9），其中所述的开卷部件（6）中设置有焊接装置（54）。本发明的设备对开卷部件进行了改进，同时加入了焊接装置（54），加工过程中产品的质量和生产效率得到大幅提升。制作得到的连续纤维增强热塑性塑料卷材具有宽幅范围宽，厚度范围广、强度更高、低伸长率和回复率、持续张力好、使用寿命长的优点，可以应用在汽车、运输、建筑等多个领域。
【专利说明】宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材及其制备方法和设备
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料【技术领域】，涉及一种宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材及其制备 方法和实现设备。
【背景技术】
[0002] 目前，由于设备和加工工艺的限制，连续纤维增强热塑性卷材多数宽度较窄，但是 在很多应用领域生产的产品宽幅较宽，需要较宽的连续纤维增强热塑性卷材。例如集装箱 的内衬板要求卷材具有较长的尺寸和宽度，建筑平板补强用卷材也要求具有较大的长度和 宽度，新型的厢式货车也同样要求卷材是连续并且是宽幅的。而窄幅的连续纤维增强热塑 性卷材在制备宽幅产品时，不仅加工工艺复杂，而且产品的最终力学性能和外表美观也受 到影响。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种宽幅范围广的 连续纤维增强热塑性塑料卷材及其制备方法和设备，该卷材具有不腐蚀、强度高、低伸长率 和回复率、持续张力好、使用寿命长的特点。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0005] 本发明中窄幅连续纤维增强热塑性塑料预浸带简称为"宅幅预浸带"。"横铺料"是 指横向放置，且裁剪成在横向长度方向上与本发明要制得的宽幅连续纤维增强热塑性塑料 卷材的宽度相同的窄幅预浸带。
[0006] -种宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，从左到右依次包括开卷部 件，加热熔融部件，乳制部件和收卷部件，其中所述的开卷部件中设置有焊接装置。
[0007] 所述的开卷部件包括开卷平台底座，开卷平台底座左侧设置有第一开卷单元，开 卷平台底座中部设置有横铺料箱，在横铺料箱的右侧设有位置控制辊，位置控制辊的右侧 设置有焊接装置，在开卷平台底座的右侧设置有第二开卷单元，第二开卷单元的右侧设置 有位置控制辊，第二开卷单元的下方设置有中空通道，以供左侧材料通过。
[0008] 所述的第一开卷单元或第二开卷单元包括数个送料单元，送料单元之间纵向交错 排列，使从第一开卷单元或第二开卷单元中输出的窄幅预浸带能够无缝拼接在一起。
[0009] 所述的送料单元的总个数为4?20个。
[0010] 所述的送料单元包括支撑辊和与之在纵向上相邻的夹送辊，支撑辊用于放置窄幅 预浸带，夹送辊用于展开窄幅预浸带，并提供牵引动力，支撑辊和夹送辊的高度保证设备有 明显的上料空间，能够顺利的输出窄幅预浸带。
[0011] 所述的横铺料箱的作用是在生产过程中提供横向铺设的连续纤维增强热塑性塑 料预浸带。
[0012] 所述的焊接装置包括超声波点焊机和/或加热风枪。
[0013] 所述的焊接装置的作用是将横铺料箱中输出的横铺料与第一开卷平台中输出的 无缝拼接好的窄幅预浸带通过焊接固定在一起，避免在后继的制备工艺中产生位移，使产 品出现凹陷皱折等缺陷；
[0014] 所述的加热熔融部件为加热烘箱、加热炉或热油加热装置，加热熔融部件的温度 控制范围为50°C?500°C。
[0015] 所述的轧制部件包括纵向排列的多组轧机每组压轧机包括上轧辊和下轧辊，上/ 下轧辊带有动力驱动，上/下轧辊带之间的相对距离可以调节，形成大小不同的辊缝，从而 对通过轧辊的连续卷材施加压力。
[0016] 所述的上/下轧辊中设有流道，可以通入一定温度的液体介质从而控制轧辊的温 度。
[0017] 所述的上/下轧辊的压力控制范围为OMpa?15Mpa，轧辊的温度控制范围为 50。。?300。。。
[0018] 在上/下轧辊中通入一定温度的液体介质的目的在于：保证了连续卷材逐渐降温 的过程，保证产品不会因骤冷而发生收缩，确保产品稳定性使产品有良好的力学性能，而完 成产品的轧制和成型。
[0019] 所述的收卷部件为减速电机带动的具备卷曲卷材的轴。
[0020] 所述的开卷部件，加热熔融部件，乳制部件和收卷部件由一个中心控制台进行控 制，实现整机的联动和各个部件单动以及工艺参数的控制。
[0021] 所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材设备的运行速度为0. 5m/min?IOm/ min〇
[0022] -种利用上述设备制备宽幅连续纤维增强热塑性卷材的方法，包括以下步骤：
[0023] (1)开卷铺放：
[0024] 将窄幅预浸带从第一开卷单元和第二开卷单元中引出，分别无缝纵向拼接铺放， 形成第一纵向层和第二纵向层；
[0025] 第一纵向层经过横铺料箱时，将横铺料箱中的横铺料无缝横向拼接铺放1?3层 到第一纵向层上，第一纵向层和横铺料通过位置控制辊控制好相对位置，再通过焊接装置 将横向无缝拼接的横铺料焊接固定在第一纵向层上，形成横向层；
[0026] 第一纵向层和横向层通过第二开卷单元下方的中空通道引至位置控制辊处，将从 第二开卷单元中引出的第二纵向层铺放在横向层的上表面，第一纵向层、横向层、第二纵向 层通过位置控制辊控制好相对位置后引入加热熔融部件中；
[0027] (2)加热熔融轧制：
[0028] 进入到加热熔融部件中的三层材料，经过加热熔融部件进行加热到熔融状态后进 入轧制部件中进行轧制冷却后制得宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，然后进入收卷部件 中进行收卷。
[0029] 所述的步骤（1)中的横铺料是长度裁剪到预浸带产品宽度固定尺寸的窄幅预浸带 (横幅料是长度与宽幅预浸带宽度相同的窄幅预浸带)。
[0030] 所述的步骤（2)中加热熔融部件的温度为160°C?350°C ;
[0031] 所述的步骤（2)中轧制部件中的轧辊的压力为0. 5Mpa?15Mpa，轧辊的温度为 50。。?300。。。
[0032] 优选的，所述的轧制部件中轧辊温度从左到右一次降低，乳辊压力从左到右依次 升高。
[0033] 所述的窄幅预浸带的宽度为300?800mm，厚度为0· 15?0· 3mm。
[0034] 制得的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材可以通过叠加后再次经过加热熔融轧 制，制备更厚的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材。
[0035] -种利用上述方法制得的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材。
[0036] 所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的宽度范围为1200cm?3000_，优选 2565?3000mm ;厚度范围为0· 45?I. 5mm。
[0037] 所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材中的热塑性塑料选自聚丙烯、尼龙、聚 乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲醛、聚苯硫醚、或聚醚醚酮中的一 种或者一种以上。
[0038] 所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材中的连续纤维选自金属纤维、有机纤维 或无机纤维中的一种或者一种以上。
[0039] 所述的金属纤维选自钢纤维或铜纤维中的一种或者一种以上。
[0040] 所述的有机纤维选自芳纶纤维、涤纶纤维或凯夫拉纤维中的一种或者一种以上。
[0041] 所述的无机纤维选自玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种或者一种以上。
[0042] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0043] 本发明制作得到的连续纤维增强热塑性塑料卷材具有宽幅范围宽，厚度范围广、 强度更高、低伸长率和回复率、持续张力好、使用寿命长的优点，可以应用在汽车、运输、建 筑等多个领域。
[0044] 窄幅预浸带在铺放的同时进行焊接，对各窄幅预浸带起到了固定作用，避免在后 续的轧制步骤中发生位移，导致产品缺陷，同时焊接提高了产品的连接强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0045] 图1为本发明实施例中开卷部件的结构示意图。
[0046] 图2为本发明实施例中生产宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材产品工艺流程图。
[0047] 图3为本发明实施例中加热烘箱示意图。
[0048] 图4为本发明实施例中轧机部件示意图。
[0049] 附图标注：
[0050] Ia为第一预浸料支撑辊，Ib为第一预浸料夹送辊，
[0051] 2a为第二预浸料支撑辊，2b为第二预浸料夹送辊，
[0052] 3a为第三预浸料支撑辊，3b为第三预浸料夹送辊，
[0053] 4a为第四预浸料支撑棍，4b为第四预浸料夹送辊，
[0054] 5为开卷平台底座，
[0055] 51为第一开卷单元；52为第二开卷单元，
[0056] 53横铺料箱， 54焊接装置， 55为中空通道，
[0057] 56和57为位置控制辊，
[0058] 6为开卷部件，
[0059] 7为加热熔融部件，
[0060] 8为轧制部件， 9为收卷部件，
[0061] 14a为轧机的上轧辊， 14b为轧机的下轧辊，
[0062] 141、141、143和144分别为第一轧机、第二轧机、第三轧机、第四轧机。
【具体实施方式】
[0063] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0064] 实施例1
[0065] 如图1?4所示一种制备宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的设备，从左到右依 次包括开卷部件6,加热熔融部件7,轧制部件8和收卷部件9。
[0066] 开卷部件6包括开卷平台底座5,如图1所示，开卷平台底座左侧设置有第一开卷 单元51，开卷平台底座中部设置有横铺料箱53,在横铺料箱53的右侧设有位置控制辊56， 位置控制辊56的右侧设置有焊接装置54,在开卷平台的右侧设置有第二开卷单元52,第二 开卷单元52的右侧设置有位置控制辊57,第二开卷单元52的下方设置有供左侧材料通过 的中空通道55。
[0067] 其中第一开卷单元51中包括4个送料单元，每个送料单元包括1个支撑辊和1个 与之在纵向上相邻的夹送辊，具体为第一预浸料支撑辊la，第一预浸料夹送辊lb，第二预 浸料支撑辊2a，第二预浸料夹送辊2b，第三预浸料支撑辊3a，第三预浸料夹送辊3b，第四预 浸料支撑辊4a，第四预浸料夹送辊4b，支撑辊用于放置窄幅预浸带，夹送辊用于展开窄幅 预浸带，并提供牵引动力，支撑辊和夹送辊的高度保证设备有明显的上料空间，能够顺利的 输出窄幅预浸带。4个送料单元之间纵向交错排列，使从第一开卷单元51中输出的窄幅预 浸带能够无缝拼接在一起。
[0068] 第二开卷单元52和第一开卷单元一样也包括4个送料单元，4个送料单元之间纵 向交错排列，使从第一开卷单元52中输出的窄幅预浸带能够无缝拼接在一起。
[0069] 其中横铺料箱53的作用是在生产过程中提供横向铺设的连续纤维增强热塑性塑 料预浸带。
[0070] 焊接装置54为超声波点焊机，其作用是将横铺料箱中输出的横铺料与第一开卷 平台中输出的无缝拼接好的窄幅预浸带通过焊接固定在一起，避免在后继的制备工艺中产 生位移，使产品出现凹陷皱折等缺陷；
[0071] 其中，图3所示为加热熔融部件7,为加热烘箱，其温度控制范围为50°C?500°C。
[0072] 其中，如图4所示，乳制部件8包括纵向排列的第一轧机141、第二轧机142、第三 轧机143、第四轧机144共4组轧机，每组压轧机由上轧辊14a和下轧辊14b组成，上/下轧 辊带有动力驱动，上/下轧辊带之间的相对距离可以调节，形成大小不同的辊缝，从而对通 过乳棍的连续卷材施加压力。
[0073] 上/下轧辊中设有流道，可以通入一定温度的液体介质从而控制轧辊的温度，乳 辊的压力控制范围为OMpa?15Mpa，轧辊的温度控制范围为50°C?300°C。
[0074] 在上/下轧辊中通入一定温度的液体介质的目的在于：保证了连续卷材逐渐降温 的过程，保证产品不会因骤冷而发生收缩，确保产品稳定性使产品有良好的力学性能，而完 成产品的轧制和成型。
[0075] 其中，收卷部件9为减速电机带动的具备卷曲卷材的轴。
[0076] 开卷部件6,加热熔融部件7,轧制部件8和收卷部件9由一个中心控制台进行控 制，实现整机的联动和各个部件单动以及工艺参数的控制，宽幅连续纤维增强热塑性塑料 卷材设备的运行速度为〇. 5m/min?10m/min。
[0077] 由上述设备制得的一种制备宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，包括以下步骤：
[0078] (1)开卷铺放：
[0079] 将八卷300mm宽0. 2mm厚的窄幅预浸带分别装到第一开卷单元51和第二开卷单 元52中的第一预浸料支撑辊la、第二预浸料支撑辊lb、第三预浸料支撑辊lc、第四预浸料 支撑辊Id中，分别通过第一预浸料夹送辊la、第二预浸料夹送辊lb、第三预浸料夹送辊lc、 第四预浸料夹送辊Id引出，分别无缝纵向拼接铺放，形成第一纵向层和第二纵向层；第一 纵向层经过横铺料箱53时，将横铺料箱53中的横铺料无缝横向拼接铺放2层到第一纵向 层上，第一纵向层和横铺料通过位置控制辊56控制好相对位置，再通过焊接装置54将横向 无缝拼接的横铺料焊接固定在第一纵向层上，形成横向层，第一纵向层和横向层通过第二 开卷单元52下方的中空通道55引至位置控制辊57处，将从第二开卷单元52中引出的第 二纵向层铺放在横向层的上表面，第一纵向层、横向层、第二纵向层通过位置控制棍57控 制好相对位置后引入加热熔融部件7中；
[0080] (2)加热熔融轧制：
[0081] 进入到加热熔融部件7中的三层材料，经过加热熔融部件7进行加热到熔融状态 后进入轧制部件8中进行轧制冷却后制得宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，然后进入收 卷部件9中进行收卷。
[0082] 步骤（1)中的横铺料是长度裁剪到预浸带产品宽度固定尺寸的窄幅预浸带
[0083] 步骤（2)中加热熔融部件的温度为180°C ;轧制部件中通过第一轧机的温度 160°C，压力为0· 5Mpa，第二轧机的温度为120°C，压力为4. 5MPa，第三轧机的温度为80°C， 压力为6. 5MPa，第四轧机的温度为50°C，压力为lOMPa。
[0084] 其中宽幅连续纤维增强热塑性卷材为连续玻璃纤维增强聚丙烯材料，宽度为 1200mm，厚度为 1.0mm。
[0085] 实施例2
[0086] 和实施例1中相似的一种制备宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的设备，不同之 处在于，第一开卷单元51和第二开卷单元52分别包括10个送料单元，焊接装置54为加热 风枪，加热熔融部件7为加热炉，其他相同。
[0087] 由上述设备制得的一种制备宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，包括以下步骤：
[0088] ( 1)开卷铺放：
[0089] 将20卷300mm宽0. 3mm厚的窄幅预浸带分别装到第一开卷单元51和第二开卷单 元52中，分别无缝纵向拼接铺放，形成第一纵向层和第二纵向层；
[0090] 第一纵向层经过横铺料箱53时，将横铺料箱53中的横铺料无缝横向拼接铺放2 层到第一纵向层上，第一纵向层和横铺料通过位置控制辊56控制好相对位置，再通过焊接 装置54将横向无缝拼接的横铺料焊接固定在第一纵向层上，形成横向层；
[0091] 第一纵向层和横向层通过第二开卷单元52下方的中空通道55引至位置控制辊57 处，将从第二开卷单元52中引出的第二纵向层铺放在横向层的上表面，第一纵向层、横向 层、第二纵向层通过位置控制辊57控制好相对位置后引入加热熔融部件7中；
[0092] (2)加热熔融轧制：
[0093] 进入到加热熔融部件7中的三层材料，经过加热熔融部件7进行加热到熔融状态 后进入轧制部件8中进行轧制冷却后制得宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，然后进入收 卷部件9中进行收卷。
[0094] 本实施例步骤（1)中的横铺料是长度裁剪到预浸带产品宽度固定尺寸的窄幅预浸 带；步骤（2)中加热熔融部件的温度为200°C ;乳制部件中通过第一轧机的温度180°C，压 力为0.5Mpa，第二轧机的温度为140°C，压力为4.5MPa，第三轧机的温度为110°C，压力为 6. 5MPa，第四轧机的温度为50°C，压力为IOMPa ;其中宽幅连续纤维增强热塑性卷材为连续 碳纤维纤维增强尼龙材料，宽度为3000mm，厚度为1. 2。
[0095] 实施例3
[0096] 和实施例1中相似的一种制备宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的设备，不同之 处在于，第一开卷单元51和第二开卷单元52分别包括10个送料单元，焊接装置54为加热 风枪，加热熔融部件7为加热炉，其他相同。
[0097] 由上述设备制得的一种制备宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，包括以下步骤：
[0098] ( 1)开卷铺放：
[0099] 将20卷300mm宽0. 3mm厚的窄幅预浸带分别装到第一开卷单元51和第二开卷单 元52中，分别无缝纵向拼接铺放，形成第一纵向层和第二纵向层；
[0100] 第一纵向层经过横铺料箱53时，将横铺料箱53中的横铺料无缝横向拼接铺放2 层到第一纵向层上，第一纵向层和横铺料通过位置控制辊56控制好相对位置，再通过焊接 装置54将横向无缝拼接的横铺料焊接固定在第一纵向层上，形成横向层；
[0101] 第一纵向层和横向层通过第二开卷单元52下方的中空通道55引至位置控制辊57 处，将从第二开卷单元52中引出的第二纵向层铺放在横向层的上表面，第一纵向层、横向 层、第二纵向层通过位置控制辊57控制好相对位置后引入加热熔融部件7中；
[0102] (2)加热熔融轧制：
[0103] 进入到加热熔融部件7中的三层材料，经过加热熔融部件7进行加热到熔融状态 后进入轧制部件8中进行轧制冷却后制得宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，然后进入收 卷部件9中进行收卷。
[0104] 其中步骤（1)中的横铺料是长度裁剪到预浸带产品宽度固定尺寸的窄幅预浸带； 步骤（2)中加热熔融部件的温度为200°C ;乳制部件中通过第一轧机的温度180°C，压力为 3Mpa，第二轧机的温度为130°C，压力为5MPa，第三轧机的温度为90°C，压力为7MPa，第四轧 机的温度为50°C，压力为IOMPa
[0105] 其中宽幅连续纤维增强热塑性卷材为连续玻璃纤维增强聚丙烯材料，宽度为 3000mm，厚度为 1.0mm。
[0106] 实施例4
[0107] 和实施例1中相似的一种制备宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的设备，不同之 处在于，第一开卷单元51和第二开卷单元52分别包括6个送料单元，焊接装置54为加热 风枪，加热熔融部件7为热油加热装置，其他相同。
[0108] 由上述设备制得的一种制备宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，包括以下步骤：
[0109] (1)开卷铺放：
[0110] 将12卷428mm宽0· 15mm厚的窄幅预浸带分别装到第一开卷单元51和第二开卷 单元52中，分别无缝纵向拼接铺放，形成第一纵向层和第二纵向层；
[0111] 第一纵向层经过横铺料箱53时，将横铺料箱中的横铺料无缝横向拼接铺放1层到 第一纵向层上，第一纵向层和横铺料通过位置控制辊56控制好相对位置，再通过焊接装置 54将横向无缝拼接的横铺料焊接固定在第一纵向层上，形成横向层；
[0112] 第一纵向层和横向层通过第二开卷单元52下方的中空通道55引至位置控制辊57 处，将从第二开卷单元52中引出的第二纵向层铺放在横向层的上表面，第一纵向层、横向 层、第二纵向层通过位置控制辊57控制好相对位置后引入加热熔融部件7中；
[0113] (2)加热熔融轧制：
[0114] 进入到加热熔融部件7中的三层材料，经过加热熔融部件7进行加热到熔融状态 后进入轧制部件8中进行轧制冷却后制得宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，然后进入收 卷部件9中进行收卷。
[0115] 其中，步骤（1)中的横铺料是长度裁剪到预浸带产品宽度固定尺寸的窄幅预浸带
[0116] 步骤（2)中加热熔融部件的温度为260°C ;轧制部件中通过第一轧机的温度 200°C，压力为2. 5Mpa，第二轧机的温度为180°C，压力为4. 5MPa，第三轧机的温度为IKTC， 压力为6. 5MPa，第四轧机的温度为70°C，压力为8. 5MPa。
[0117] 宽幅连续纤维增强热塑性卷材为连续玄武岩纤维增强尼龙6材料，宽度为 2568mm，厚度为 0. 45mm。
[0118] 实施例5
[0119] 和实施例1中相似的一种制备宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的设备，不同之 处在于，第一开卷单元51和第二开卷单元52分别包括2个送料单元，加热熔融部件7为热 油加热装置，其他相同。
[0120] 由上述设备制得的一种制备宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，包括以下步骤：
[0121] (1)开卷铺放：
[0122] 将4卷600mm宽0. 25mm厚的窄幅预浸带分别装到第一开卷单元51和第二开卷单 元52中，分别无缝纵向拼接铺放，形成第一纵向层和第二纵向层；
[0123] 第一纵向层经过横铺料箱53时，将横铺料箱53中的横铺料无缝横向拼接铺放3 层到第一纵向层上，第一纵向层和横铺料通过位置控制辊56控制好相对位置，再通过焊接 装置54将横向无缝拼接的横铺料焊接固定在第一纵向层上，形成横向层；
[0124] 第一纵向层和横向层通过第二开卷单元52下方的中空通道55引至位置控制辊57 处，将从第二开卷单元52中引出的第二纵向层铺放在横向层的上表面，第一纵向层、横向 层、第二纵向层通过位置控制辊57控制好相对位置后引入加热熔融部件7中；
[0125] (2)加热熔融轧制：
[0126] 进入到加热熔融部件7中的三层材料，经过加热熔融部件7进行加热到熔融状态 后进入轧制部件8中进行轧制冷却后制得宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，然后进入收 卷部件9中进行收卷。
[0127] 步骤（1)中的横铺料是长度裁剪到预浸带产品宽度固定尺寸的窄幅预浸带；
[0128] 步骤（2)中加热熔融部件的温度为160°C ;轧制部件中通过第一轧机的温度 140°C，压力为4Mpa，第二轧机的温度为100°C，压力为6MPa，第三轧机的温度为80°C，压力 为lOMPa，第四轧机的温度为50°C，压力为15MPa ;
[0129] 其中宽幅连续纤维增强热塑性卷材为连续玻璃纤维增强聚乙烯材料，宽度为 1200mm，厚度为 I. 5mm。
[0130] 实施例6
[0131] 采用和实施例2相同的设备和制备方法制备钢纤维增强聚醚醚酮材料，宽度为 3000mm，厚度为 I. 1mm。
[0132] 加工方法中，步骤（2)中加热熔融部件7的温度为350°C ;乳制部件8中通过第一 轧机的温度300°C，压力为0· 5Mpa，第二轧机的温度为220°C，压力为6MPa，第三轧机的温度 为150°C，压力为lOMPa，第四轧机的温度为80°C，压力为15MPa。
[0133] 对实施例1?4中的产品进行性能测试，测试结果见表1 :
[0134] 表 1
【权利要求】
1. 一种宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在于：从左到右依次包 括开卷部件（6)，加热熔融部件（7)，轧制部件（8)和收卷部件（9)，其中所述的开卷部件（6) 中设置有焊接装置（54)。
2. 根据权利要求1所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的开卷部件（6)包括开卷平台底座（5)，开卷平台底座（5)左侧设置有第一开卷单 元（51)，开卷平台底座（5)中部设置有横铺料箱（53)，在横铺料箱（53)的右侧设有位置控 制辊（56)，位置控制辊（56)的右侧设置有焊接装置（54)，在开卷平台底座（5)的右侧设置 有第二开卷单元（52)，第二开卷单元（52)的右侧设置有位置控制辊（57)，第二开卷单元 (52)的下方设置有中空通道（55)。
3. 根据权利要求2所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的第一开卷单元（51)或第二开卷单元（52)包括数个送料单元，送料单元之间纵向 交错排列。
4. 根据权利要求3所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的送料单元的总个数为4?20个。
5. 根据权利要求3所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的送料单元包括支撑辊和与之在纵向上相邻的夹送辊。
6. 根据权利要求1所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的焊接装置（54)包括超声波点焊机和/或加热风枪。
7. 根据权利要求1所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的加热熔融部件（7)为加热烘箱、加热炉或热油加热装置，加热熔融部件（7)的温 度控制范围为50°C?500°C。
8. 根据权利要求1所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的轧制部件（8)包括纵向排列的多组轧机，每组压轧机包括上轧辊（14a)和下轧辊 (14b)。
9. 根据权利要求8所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的上/下轧辊中设有流道。
10. 根据权利要求8所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的上/下轧辊的压力控制范围为OMpa?15Mpa，轧辊的温度控制范围为50°C? 300。。。
11. 根据权利要求1所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的收卷部件（9)由减速电机带动。
12. 根据权利要求1所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的开卷部件（6)，加热熔融部件（7)，轧制部件（8)和收卷部件（9)由一个中心控制 台进行控制。
13. 根据权利要求1所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的制备设备，其特征在 于：所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材设备的运行速度为〇. 5m/min?10m/min。
14. 一种利用权利要求1-13中任一所述的设备制备宽幅连续纤维增强热塑性卷材的 方法，其特征在于：包括以下步骤： (1)开卷铺放： 将窄幅预浸带从第一开卷单元（51)和第二开卷单元（52)中引出，分别无缝纵向拼接 铺放，形成第一纵向层和第二纵向层； 第一纵向层经过横铺料箱（53)时，将横铺料箱（53)中的横铺料无缝横向拼接铺放1? 3层到第一纵向层上，第一纵向层和横铺料通过位置控制辊（56)控制好相对位置，再通过 焊接装置（54)将横向无缝拼接的横铺料焊接固定在第一纵向层上，形成横向层； 第一纵向层和横向层通过第二开卷单元（52)下方的中空通道（55)引至位置控制辊 (57)处，将从第二开卷单元（52)中引出的第二纵向层铺放在横向层的上表面，第一纵向层、 横向层、第二纵向层通过位置控制辊（57)控制好相对位置后引入加热熔融部件（7)中； (2)加热熔融轧制： 进入到加热熔融部件（7)中的三层材料，经过加热熔融部件（7)进行加热到熔融状态 后进入轧制部件（8)中进行轧制冷却后制得宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，然后进入 收卷部件（9)中进行收卷。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述的步骤（1)中的横铺料是长度裁剪 到预浸带产品宽度固定尺寸的窄幅预浸带。
16. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述的步骤（2)中加热熔融部件的温度 为 160°C ?350°C。
17. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述的步骤（2)中轧制部件中的轧辊的 压力为〇? 5Mpa?15Mpa，轧辊的温度为50°C?300°C。
18. 根据权利要求14或17所述的方法，其特征在于：所述的轧制部件中轧辊温度从左 到右依次降低，乳辊压力从左到右依次升高。
19. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述的窄幅预浸带的宽度为300? 800mm，厚度为 0? 15 ?0? 3mm。
20. -种权利要求14-19中任一所述的方法制得的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷 材。
21. 根据权利要求20所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，其特征在于：所述的 宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材的宽度范围为1200cm?3000mm ;厚度范围为0. 45? 1. 5mm〇
22. 根据权利要求20所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，其特征在于：所述的 宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材中的热塑性塑料选自聚丙烯、尼龙、聚乙烯、聚氯乙烯、 聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲醛、聚苯硫醚或聚醚醚酮中的一种或者一种以上。
23. 根据权利要求20所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，其特征在于：所述的 宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材中的连续纤维选自金属纤维、有机纤维或无机纤维中的 一种或者一种以上。
24. 根据权利要求23所述的宽幅连续纤维增强热塑性塑料卷材，其特征在于：所述的 金属纤维选自钢纤维或铜纤维中的一种或者一种以上； 所述的有机纤维选自芳纶纤维、涤纶纤维或凯夫拉纤维中的一种或者一种以上； 所述的无机纤维选自玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种或者一种以上。
【文档编号】B29C31/00GK104416910SQ201310369642
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】杨桂生, 邢明祥, 孙俊山 申请人:辽宁辽杰科技有限公司