宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的生产设备及其工艺的制作方法

本发明涉及一种设备和工艺，尤其是涉及一种宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的生产设备及其工艺，它属于材料领域。

背景技术：

连续玻纤增强热塑性预浸片材是一种玻璃纤维单丝以连续且单丝间相互平行排列在热塑性树脂基体内的薄片状材料，由于其内部连续且相互平行的单丝，因此在平行于玻璃纤维分布方向的机械性能优异，在某些方面可以替代铝合金等一般合金，具有密度小、强度高、可回收的特点。

但由于该种材料在生产过程中需要实现对玻纤丝束的分散、取向、树脂浸渍、压平等过程，因此生产宽门幅(1m及以上)产品时需要采用更高精度的加工设备加工浸渍模具、需要直径更大精度更高的压平辊筒等，因此设备制造费用大大提高，不予以考虑。

目前一般生产宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的方法是直接采用门幅更宽的浸渍模头和长度更长的压平辊实现宽门幅预浸片材的生产；但在方式下，则需要采用精度更高的加工设备实现幅宽更大的浸渍模头加工，并需要考虑到模头在加热后的形变等问题，同时采用直径更大的压平辊，以实现高压力状态下辊的变形量处于较小的范围。

但如果采用直接生产的方法，门幅增加一倍的产品所需设备的费用将远远超过原设备的一倍以上，从而导致生产成本增加。

而且在实际应用中该种连续玻纤增强热塑性预浸片材主要作为原材料用于厢式货车领域，因此需要的幅宽一般都需要在2m以上；为了实现后道产品的生产，需要预先将该种连续玻纤增强热塑性预浸片材通过拼合方式实现xy叠层并加热复合；由于目前产品的幅宽均较小，因此需要多片预浸片材铺放拼合，生产效率相对较低。

公开日为2017年04月26日，公开号为106592067a的中国专利中，公开了一种名称为“一种用于超宽门幅织机引纬的电磁发射装置及方法”的发明专利。该专利装置包括引纬器和多级电磁发射装置，多级电磁发射装置用于将引纬器发射至经纱和纬纱形成的梭口，所述多级电磁发射装置由多个长度相同的单级发射装置顺次连接而成，引纬器放置在多级电磁发射装置的总入口端的推送装置上，引纬器的长度和单级发射装置相同；本发明的引纬器在螺线管内运动，引纬器发射过程中的形态可以固定，可以保证水平稳定飞行状态，使用多级电磁发射装置对引纬器进行逐级加速，通过调整电磁发射装置级数、螺线管的匝数和通电电压的大小，可以对引纬力和引纬器初速度进行调节，使用方便，而且可以适用于各种门幅宽度不同的织机和超宽门幅织机。但是该专利与本申请宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的生产设备及其工艺，完全不同。

因此，如何使用原有窄门幅设备的条件下实现低成本多片连续玻纤增强热塑性预浸片材的拼接，最终使产品的门幅可以达到生产所需幅宽的问题，显得尤为必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计简单合理，安全可靠，生产成本低，效率高，操作方便的宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的生产设备及其工艺。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的生产设备，包括窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材，其特征在于：还包括连续放卷机构、导向辊筒、加热结构、冷却结构和收卷机构，所述窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材通过连续放卷机构实现片材放卷，多个导向辊筒将多卷窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材并排铺放，加热结构设置在导向辊筒后方，通过该加热结构实现加热区域内预浸片材中的热塑性树脂熔融，冷却结构设置在加热结构一侧，该冷却结构用于重新凝固实现相邻片材之间的粘合为宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材，通过收卷机构实现收卷。

作为优选，本发明所述加热结构采用热风送风机构或加热灯或加热加压辊筒中的一种。

作为优选，本发明所述冷却结构采用冷却压辊或冷风装置中的一种。

作为优选，本发明所述加热结构的温度为170℃—300℃。

本发明还提供一种宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的生产工艺，其特征在于：步骤如下：将多卷窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材按照最终产品幅宽要求放卷，相邻两片片材之间的重叠区域或间隙均因不大于3mm，之后在相邻两片的叠合处通过加热结构使相邻区域5mm—20mm范围内树脂熔融，再经过加热加压辊筒对加热区域加热压合，通过冷却结构冷却成为整门幅的产品利用收卷机构重新收卷，得到最终宽门幅的产品。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：利用热塑性树脂具有的特性，将窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材在相邻两片片材加热熔融、加压冷却，最终形成宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材；此工艺可重新利用原有窄门幅设备，具有成本低、效率高的特点。

附图说明

图1是本发明实施例的一种生产设备结构示意简图。

图2是本发明实施例的另一种生产设备结构示意简图。

图3是本发明实施例中窄门幅片材拼合成宽门幅片材的示意图。

图4是本发明实施例中宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的生产工艺流程图。

图中：窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材1，宽门幅的连续玻纤增强热塑性预浸片材2，重叠处范围3，连续放卷机构11，导向辊筒12，加热结构13，冷却结构14，收卷机构15，热风送风机构或加热灯131，加热加压辊筒132，冷却压辊141，冷风装置142。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图4，本实施例宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的生产设备包括窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材1、连续放卷机构11、导向辊筒12、加热结构13、冷却结构14和收卷机构15，所述窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材1通过连续放卷机构11实现片材放卷，多个导向辊筒12将多卷窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材1并排铺放，加热结构13设置在导向辊筒12后方，通过该加热结构13实现加热区域内预浸片材中的热塑性树脂熔融，冷却结构14设置在加热结构13一侧，该冷却结构14用于重新凝固实现相邻片材之间的粘合为宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材2，通过收卷机构15实现收卷。

本实施例的加热结构13采用热风送风机构或加热灯131或加热加压辊筒132中的一种。

本实施例的冷却结构14采用冷却压辊141或冷风装置142中的一种。

参见图1，为本实施例一种实现窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的生产设备简图：将窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材1通过连续放卷机构11实现片材放卷，并经过多个导向辊筒12将多卷窄门幅片材1并排铺放，经过热风送风机构或加热灯131实现加热区域内预浸片材中的热塑性树脂在170℃—300℃的温度下熔融，熔融的树脂在冷却压辊141的作用下重新凝固实现相邻片材之间的粘合并成为宽门幅的连续玻纤增强热塑性预浸片材(2)，最后通过收卷机构15实现产品的收卷。

参见图2，为本实施例另一种实现窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的生产设备简图：将窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材1通过连续放卷机构11实现片材放卷，并经过多个导向辊筒12将多卷窄门幅片材1并排铺放，经过温度在170℃—300℃的加热加压辊筒132实现对加热区域内预浸片材中的热塑性树脂熔融，并实现熔融树脂在加热加压辊筒的压力下实现相邻片材之间的粘结，之后在冷风装置142的作用下重新凝固成型并成为宽门幅的连续玻纤增强热塑性预浸片材2，最后通过收卷机构15实现产品的收卷。

参见图3，本发明中多片窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材1在放卷铺排后，在相邻两片片材的叠合处利用加热结构13使重叠处5mm—20mm范围3内连续玻纤增强热塑性预浸片材中的热塑性树脂加热到熔融温度，例如聚丙烯材料加热温度需要在170℃—300℃范围内，并在加压冷却后实现多篇窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的粘合，成为一种宽门幅的连续玻纤增强热塑性预浸片材2。

本实施例中所提到的利用窄门幅(10cm到1m)连续玻纤增强热塑性预浸片材生产宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的工艺过程如图4所示。

本实施例宽门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材的生产步骤如下：将多卷窄门幅连续玻纤增强热塑性预浸片材1按照最终产品幅宽要求放卷，相邻两片片材之间的重叠区域或间隙均因不大于3mm，之后在相邻两片的叠合处通过加热结构13使相邻区域5mm—20mm范围内树脂熔融，再经过加热加压辊筒132对加热区域加热压合，通过冷却结构14冷却成为整门幅的产品利用收卷机构15重新收卷，得到最终宽门幅的产品。

本实施例采用常规幅宽的连续玻纤增强热塑性预浸片材为原材料，通过多片原材料排布后，对拼接处进行加热、加压、冷却，在较低成本条件下实现多片材料的拼接，从而得到幅宽为之前多片原材料幅宽相加的数值；通过这种方式，可以将普通幅宽的片材成为宽门幅片材，从而提高后道产品的生产效率。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。