[发明专利]一种宽幅连续纤维增强热塑性卷材及其制备方法和设备

权利要求书

1.一种宽幅连续纤维增强热塑性卷材，其特征在于，该卷材主要由窄幅的连续纤维增强热塑性预浸带制成。

2.根据权利要求1所述的一种宽幅连续纤维增强热塑性卷材，其特征在于，宽幅连续纤维增强热塑性卷材的宽度为2520～2560mm，厚度为0.38～1.1mm；所述的窄幅的连续纤维增强热塑性预浸带的宽度为630～640mm，厚度为0.20～0.30mm。

3.根据权利要求1所述的一种宽幅连续纤维增强热塑性卷材，其特征在于，所述的连续纤维增强热塑性预浸带为连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带、连续碳纤维增强尼龙预浸带或连续玄武岩纤维增强聚乙烯预浸带。

4.一种如权利要求1所述的宽幅连续纤维增强热塑性卷材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(a)将窄幅预浸带分别从交错分布的第一预浸料辊(1)、第二预浸料辊(2)、第三预浸料辊(3)、第四预浸料辊(4)以一定的速度引到第一夹送辊(9)，在第一夹送辊(9)处无缝拼接成宽幅的预浸带底层；

(b)从传送带(21)后端交错分布的第五预浸料辊(5)、第六预浸料辊(6)、第七预浸料辊(7)、第八预浸料辊(8)上引出窄幅预浸带在第二夹送辊(11)处无缝拼接成宽幅的预浸带表层铺放在预浸带底层上；

(c)预浸带表层和预浸带底层一起通过第二夹送辊(11)形成叠加预浸带；

(d)叠加预浸带通过烘箱(13)加热至预浸带塑料熔融温度，通过第一轧机(14)和第二轧机(15)进行挤压复合，冷却，再通过传送辊(17)到达收卷机(19)收卷，得到宽幅连续纤维增强热塑性卷材。

5.根据权利要求4所述的一种宽幅连续纤维增强热塑性卷材的制备方法，其特征在于，步骤(a)得到的预浸带底层还可以通过传送带(21)，在传送带(21)上方的横铺料箱(20)中获取横向预浸带，横向无缝铺放在预浸带底层上，形成预浸带中间层，并通过传送带(21)传送到第二夹送辊(11)处，在第二夹送辊(11)处形成的预浸带表层铺放在预浸带中间层上，一起通过第二夹送辊(11)形成叠加预浸带，然后进行挤压复合，冷却，收卷，得到宽幅连续纤维增强热塑性卷材。

6.根据权利要求5所述的一种宽幅连续纤维增强热塑性卷材的制备方法，其特征在于，预浸带底层还可以通过传送带(21)，在传送带(21)上方的横铺料箱(20)中连续两次获取横向预浸带，横向无缝铺放在预浸带底层上，形成第一预浸带中间层和第二预浸带中间层，并通过传送带(21)传送到第二夹送辊(11)处，在第二夹送辊(11)处形成的预浸带表层铺放在预浸带中间层上，一起通过第二夹送辊(11)形成叠加预浸带，然后进行挤压复合，冷却，收卷，得到宽幅连续纤维增强热塑性卷材。

7.根据权利要求4所述的一种宽幅连续纤维增强热塑性卷材的制备方法，其特征在于，所述的传送带(21)下面设有用于支撑传送带(21)的传送支撑辊(10)，所述的第二轧机(15)和传送辊(17)之间设有用于裁剪预浸带的横剪(16)；步骤(a)中将窄幅预浸带分别从交错分布的第一预浸料辊(1)、第二预浸料辊(2)、第三预浸料辊(3)、第四预浸料辊(4)引到第一夹送辊(9)的速度为0.8～3m/min；所述的烘箱(13)内的温度为150～240℃。

8.根据权利要求4所述的一种宽幅连续纤维增强热塑性卷材的制备方法，其特征在于，所述的第一轧机(14)的压力为1～5MPa，第二轧机(15)的压力为1～5Mpa；所述的第一轧机(14)和第二轧机(15)的压辊中通入冷却水进行冷却，使得第一轧机(14)的温度为40～60℃，第二轧机(15)的温度为20～40℃。

9.根据权利要求6所述的一种宽幅连续纤维增强热塑性卷材的制备方法，其特征在于，制备宽幅连续纤维增强热塑性卷材的窄幅的连续纤维增强热塑性预浸带的层数为3～4层；

当层数为3层时，从上到下依次为预浸带表层、预浸带中间层和预浸带底层，预浸带的铺放方向按照预浸带中连续纤维的方向以0°/90°/0°的方式铺放；

当层数为4层时，从上到下依次为预浸带表层、第一预浸带中间层、第二预浸带中间层和预浸带底层，预浸带的铺放方向按照预浸带中连续纤维的方向以0°/90°/90°/0°的方式铺放。

10.一种实施权利要求4～9中任一所述的宽幅连续纤维增强热塑性卷材的制备方法的设备，其特征在于，该设备包括第一预浸料辊组、第二预浸料辊组、第一夹送辊(9)、第二夹送辊(11)、横铺料箱(20)、传送带(21)、传送支撑辊(10)、烘箱(13)、第一轧机(14)、第二轧机(15)、横剪(16)、传送辊(17)及收卷机(19)，所述的第一预浸料辊组由4个横向方向上交错排列的第一预浸料辊(1)、第二预浸料辊(2)、第三预浸料辊(3)及第四预浸料辊(4)组成，所述的第二预浸料辊组由4个横向方向上交错排列的第五预浸料辊(5)、第六预浸料辊(6)、第七预浸料辊(7)及第八预浸料辊(8)组成，保证引出的预浸带纵向无缝拼接，所述的第一预浸料辊组位于第一夹送辊(9)之前，所述的第二预浸料辊组位于第二夹送辊(11)之前，所述的横铺料箱(20)位于第一夹送辊(9)和第二夹送辊(11)之间，保证预浸带的横向无缝拼接。