[发明专利]用于生产单向纤维增强塑料材料的方法和用于进行所述方法的装置

权利要求书

1.一种用于连续生产纤维含量在10到70体积％范围内的单向纤维增强塑料材料的方法，其中至少一个纤维股(6)被引导通过具有在0.1到5.0mm范围内的敞开式通道高度的流道(10)，并且通过扩散元件(9.1、9.2、9.3)在那里扩散，并且利用粘度范围介于10³mPa·s和10⁸mPa·s之间的熔融热塑性塑料浸渍，所述方法的特征在于在所述浸渍期间，将振动施加到所述至少一个纤维股(6)并且施加到所述流道(10)中的所述塑料熔融物，并且其中当所述纤维股(6)在所述浸渍期间扩散时，设定在20到500N范围内的机械张力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述纤维股(6)在具有沿流向的波状结构(9)的流道(10)中被引导，其中所述波状结构(9)的波状起伏充当用于所述纤维股(6)的扩散元件(9.1)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述纤维股(6)在具有销插入件(9.2)和/或圆杆(9.3)作为扩散元件的流道(10)中被引导。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其特征在于多个经浸渍纤维股(7)被合并到经浸渍纤维束中。

5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其特征在于使用连续纤维，所述连续纤维是由玻璃或钢铁或碳或塑料或矿物或纤维素制成，所述连续纤维具有在5到50μm范围内的直径并且被合并到纱线厚度是200到9600特克斯的纤维股(6)中。

6.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其特征在于聚乙烯或聚丙烯或乙烯-丙烯共聚物或者聚酰胺或聚酯的变体用作热塑性塑料以用于浸渍所述纤维股(6)。

7.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其特征在于包括聚甲醛或聚苯醚或聚苯硫醚或聚氨基甲酸酯或聚碳酸酯或丙烯腈丁二烯苯乙烯三元共聚物或聚醚酮的高性能塑料用作热塑性塑料以用于浸渍所述纤维股(6)。

8.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其特征在于可生物降解塑料用作热塑性塑料以用于浸渍所述纤维股(6)。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述可生物降解塑料是聚乳酸或聚羟基烷酸酯。

10.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其特征在于在所述浸渍期间在所述流道(10)中暴露于经扩散的纤维股(6)和所述熔融塑料的所述振动被设定在0.05到100kHz范围内。

11.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其特征在于在所述浸渍期间在所述流道(10)中暴露于经扩散的纤维股(6)和所述熔融塑料的所述振动被设定在0.05到20kHz范围内。

12.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述方法以在5m/min到100m/min范围内的生产速度进行。

13.一种使用根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法来实施利用挤压热塑性塑料连续浸渍纤维股(6)的装置，所述装置包含具有加热元件(2)的外壳(1)、用于递送熔融物的挤压机连接件(3)和用于将至少一个纤维股(6)递送到流道(10)中的至少一个开口(8)，所述流道具有用于所述纤维股(6)的至少一个扩散元件(9.1；9.2；9.3)并且具有在0.1到5.0mm范围内的敞开式通道高度，在所述流道中进行对所述纤维股(6)的浸渍，并且所述装置包含用于排放所述至少一个经浸渍纤维股(7)的出口喷嘴(5)，其特征在于作用于所述流道(10)的用于产生振动的单元(4)安装于外壳(1)上，其中用于产生振动的所述单元(4)包含当沿相反方向操作时产生方向性振动的两个振动发生器，并且当所述纤维股(6)在所述浸渍期间扩散时，设定在20到500N范围内的机械张力。