[发明专利]长纤维增强热塑性树脂的成型设备及成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种长纤维增强热塑性树脂的成型设备，具体地说，包括纤维圈分解成纤维束并预处理设备、熔融树脂对纤维充分浸渍及成型设备；本发明还涉及一种长纤维增强热塑性树脂的成型方法。

背景技术

长纤维增强热塑性树脂指的是纤维取向完全是同一方向，所制得的纤维长度与塑料粒子长度一致。它与常规方法制备的纤维增强树脂相比：机械性能更好，赋予制品更高的刚度、强度和抗冲击力、抗蠕变及更好的微观质量。在汽车工业、家电、机械等场所能代替部分铸铁、铝和热固性塑料等，可有效降低制品的重量与制造成本。

目前，熔体浸渍法是长纤维增强热塑性树脂的主要方法，其工艺过程是将连续的长纤维在张力的牵引下导入一个具有特殊结构的浸渍体内，同时从挤出机输入的塑料熔体将导入的长纤维浸泡，而后长纤维从浸渍体的口模拉出，经冷却后，切断成所需长度的粒料。但已公开的专利都存在一些共同的缺陷：1）树脂对纤维浸润效果差，纤维在穿过浸渍体时易断裂，从而影响产品的品质与生产效率；2）浸渍体与熔体入口口模、纤维入口口模、定型口模为一个整体，当上述口模流道由于磨损而需要更换时造成成本较高。因而需要纤维浸渍设备和纤维拉伸方法进行改进。

中国专利200680049562.9公开了一种长纤维增强热塑性树脂材料的制造装置及其制造方法，其所述的浸渍模具有在内部收纳熔融热塑性树脂的浸渍室、用于向所述浸渍室内供给热塑性树脂的树脂供给通路、设于所述浸渍室的上游侧的入口板上并用于向所述浸渍室的下游侧的出口板上兵用于将浸渍有熔融热塑性树脂的纤维束向外部拉拔的多个拉拔孔，所述入口板的各导入孔在入口板的外侧设有能分别开闭各导入孔的闸门。

中国专利200610122459.4公开了一种连续长纤维增强热塑性树脂的成型方法及其成型设备，包括熔融浸渍模，其所述的熔融浸渍模包括浸渍模外体以及设在浸渍模外体中的热塑性树脂熔体夹缝流道，浸渍独立流道，连续长纤维入口通道和浸渍出口，所述的热塑性树脂熔体夹缝流道设在浸渍模外体的上游端，浸渍出口设在浸渍设备外体下游端且与浸渍独立流道末端连通，浸渍独立流道中还设有至少一组可自由旋转的张力辊。

中国专利201010105774.2公开了一种长纤维增强热塑性树脂的制造装置，包括熔体浸渍室，浸渍室内容纳用于浸渍纤维束的树脂熔体，熔体浸渍室一个侧壁上设置有纤维束入口、在熔体浸渍室的与设置纤维束入口的侧壁相对的侧壁上设有纤维束出口，纤维束出口数目小于纤维束入口的数目所述增强纤维树脂束为增强纤维树脂成型材料。

上述在先专利的缺点在于，（1）从熔融树脂以水平的方式进入浸渍体，而长纤维呈布或带的形状的长度稍大于接触长度，在弯曲通道非接触点纤维由于受到拉伸力而迅速恢复到圆束状，降低了熔融树脂对圆形束状中心纤维浸润效果；（2）纤维束由许多纤维丝粘接在一起影响熔融树脂对纤维的浸润效果；（3）纤维与树脂的温差过大，会造成纤维的浸润不良；（4）纤维入口口模流道、熔体入口口模流道，浸渍流道与定型口模流道为一个整体的部件，容易造成设备的磨损，从而造成整个浸渍体需要重新更换，浪费安装成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有长纤维增强热塑性树脂制备设备中的各种缺陷，提供一种能稳定生产且纤维束能得到理想浸润效果的长纤维增强热塑性树脂的设备。

本发明的另一个目的在于提供一种可提高长纤维增强热塑性树脂产品的生产效率、品质的制造方法。

长纤维增强热塑性树脂的成型设备，包括：

纤维圈分解成纤维束并预处理的设备，其纤维束独立通道与纤维预蓬松与预热系统连接；

熔融树脂对纤维充分浸渍及成型设备，其熔体入口口模通过熔体流入通道与纤维浸渍体相通，并倾斜向上一定角度，纤维入口口模用以连接纤维预蓬松与预热系统和纤维浸渍体，能够使得纤维水平进入纤维浸渍体、纤维浸渍体的另一端与成型口模相连接。