[发明专利]一种加热均匀且耐高温的复合材料生产系统

说明书

技术领域

本发明属于复合材料生产设备领域，具体涉及一种加热均匀且耐高温的复合材料生产系统。

背景技术

目前，国内连续增强纤维复合材料采用传统的生产工艺，工业化程度相对较低，对加工温度大于300℃以上的热塑树脂材料的浸渍设备匮乏，传统设备存在加热速度慢、温控精度低、浸渍不均匀且不透彻、能源消耗大和工作环境差等诸多问题，难以满足耐高温复材生产工艺的条件，使我国高端复材的生产与应用受到浸渍工艺与设备的限制和影响。

国外对耐高温复合材料的制备技术进行了专利控制，普通的进口生产线设备造价高昂，例如英国Reliant 所提供的复合设备生产线（每套高达800万）采用红外加热方式对材料进行加热，加热温度在0--260℃左右，温差控制精度±5℃，只能满足诸如GMT板之类的中低端性能材料的加热塑化；其传送系统采用铁氟龙输送带，而铁氟龙只能在300℃以下温度工作，高于此温度将产生老化、破损且易拉长，从而无法实现对聚苯硫醚（PPS）、聚醚醚铜（PEEK）等耐高温、高性能复合材料的制备及工业化生产。

发明内容

针对现有技术复合材料生产设备加热速度慢，加热不均匀，温控精度低，不能耐高温，浸渍不均匀等不足，本申请旨在提供一种加热均匀且耐高温的复合材料生产系统，该生产系统解决了高温熔融树脂因粘度大流动性差，解决了增强纤维浸渍困难的技术瓶颈，如聚苯硫醚（PPS）、聚醚醚铜（PEEK）等高温树脂等，该系统加热速度快，加热均匀，可以耐300℃以上的高温，该生产系统将生产钢板或铝板的“电磁加热设备”以及“防粘不锈钢带”的应用相结合，生产耐高温高性能的复合材料，弥补原有生产设备的缺陷和不足。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种加热均匀且耐高温的复合材料生产系统，包括传送系统，所述传送系统设有不锈钢传送带；该生产系统还包括依次连接的加热系统、熔融浸渍系统和冷却系统；

所述加热系统依次包括预热区、低温区、中温区和高温区；所述预热区包括至少一组预热辊组合，所述预热辊组合由上电磁加热辊和下电磁加热辊组成；所述低温区、中温区和高温区分别包括至少一组电磁加热平板组合，所述电磁加热平板组合由上电磁加热平板和下电磁加热平板组成；所述低温区、中温区和高温区的电磁加热平板组合分别与不同的温控设备连接；

所述熔融浸渍系统包括至少两组浸渍组合，所述浸渍组合由上浸渍辊和下浸渍辊组成；所述上浸渍辊和下浸渍辊为腰鼓型棍体，且腰鼓型棍体表面设有一层高温保护层；

所述冷却系统包括至少两组冷却组合以及位于冷却组合之后的至少一组冷却定型组合，所述冷却组合由上冷却循环通道和下冷却循环通道组成，所述冷却定型组合由上冷却定型辊和下冷却定型辊组成；所述上冷却循环通道和下冷却循环通道均由上下两层通道组成，靠近基材一侧的通道为进水通道，远离基材一侧的通道为出水通道。

所述传送系统包括传送辊、设置在传送辊外的不锈钢传送带，设置在传送带两侧的张紧辊。

优选方案：所述预热区、低温区、中温区和高温区外围设有保温隔罩，进一步提高加热效率。

进一步优选，所述预热区为加热温度低于160℃的预热区，所述低温区为加热温度在160℃-240℃的低温区，所述中温区为加热温度在240℃-320℃的中温区，所述高温区为加热温度在320℃-400℃的高温区，分区域加热，加热更均匀。

优选，所述低温区和中温区为两组电磁加热平板组合；所述高温区为三组电磁加热平板组合。

更优选，在所述上电磁加热平板下表面以及下电磁加热平板上表面分别设有远红外发热层，用于对电磁加热时所产生的热量吸收，并激发出远红外线，该远红外线有作用到被加热物体上，形成远红外加热。由此组成了电磁加热和远红外加热的加热组合，加热更均匀，加热效率更高。

 优选，所述熔融浸渍系统为两组浸渍组合，且后一组浸渍组合的上、下浸渍辊最大直径大于前一组浸渍组合的上、下浸渍辊最大直径。

优选，所述加热系统的总长度为5m-6m，所述熔融浸渍系统的总长度为0.5 m -1m,所述冷却系统的总长度为2.5 m -3.5 m。

所述生产系统还包括位于加热系统之前的多工位放卷装置和平整装置，以及位于冷却系统之后的裁剪装置。

下面对本发明做进一步解释和说明