纤维增强热塑性树脂带的制造方法以及制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于制造纤维增强热塑性树脂带的方法及装置，能够防止其制造开始时发生纤维断开。所提供的方法包括：将纤维束(8)开松并使熔融的热塑性树脂含浸于该纤维束(8)的树脂含浸工序；以及使经过了树脂含浸工序的纤维束(8)通过形成在喷嘴(18)的狭缝(s)的喷嘴通过工序。喷嘴通过工序包括如下步骤：在制造开始时，将狭缝(s)的间隙尺寸设定为大于正规的尺寸的尺寸，在制造开始后，如果达到规定的条件，则将狭缝(s)的间隙尺寸变更为所述正规的尺寸。

Method and apparatus for manufacturing a fiber reinforced thermoplastic resin band

The present invention provides a method and a device for producing a fiber reinforced thermoplastic resin band to prevent fiber breaking at the beginning of its manufacture. Including the method: the fiber bundle (8) opening and a molten thermoplastic resin impregnated with the fiber bundle (8) resin impregnation process; and after resin impregnation process of the fiber bundle (8) is formed in the nozzle (18) through the slit (s). The nozzle through the process. The nozzle through the process comprises the following steps: in manufacturing at the start of the slit (s) set the gap size is greater than the normal size, in after the start of manufacturing, if meet the prescribed conditions, the slit (s) gap size change for the regular size.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强热塑性树脂带的制造方法以及制造装置
本专利技术涉及一种由将热塑性树脂含浸于纤维而成的纤维增强热塑性树脂形成的带的制造方法以及制造装置。
技术介绍
以往，作为有关碳素纤维增强热塑性树脂带的制造技术，例如已知有专利文献1记载的技术。该方法中使用喷嘴。该喷嘴具有喷嘴上部部件和喷嘴下部部件，在两者间形成具有130μm以下的规定的间隔的狭缝。该喷嘴还具有朝使喷嘴上部部件和喷嘴下部部件之间的间隔互相缩小的方向对该两个部件施力的施力机构。所述方法具有通过使含浸了热塑性树脂的碳素纤维束通过所述喷嘴的狭缝，从而从该喷嘴拔出带厚度130μm以下的热塑性树脂含浸带的工序。所述专利文献1的说明书第0026段记载了在下游侧狭缝喷嘴蓄积细毛，从而熔融树脂接触面的表面压力上升，伴随该表面压力的上升而相当于所述施力机构的压力缸的推压力下降，从而容许喷嘴上部部件的上升及/或喷嘴下部部件的下降，据此，细毛与带一起从所述下游侧狭缝喷嘴拔出而消除细毛的蓄积，该细毛的蓄积的抑制能够抑制纤维的断开。但是，所述专利文献1记载的技术、即、向使形成狭缝的喷嘴上部部件和喷嘴下部部件的间隔互相缩小的方向对两部件施加力的技术用于防止纤维增强热塑性树脂带的制造过程中的纤维的断开，并不考虑制造开始时的状况。对此，本申请专利技术人发现了在纤维增强热塑性树脂带的制造开始时尤其较多地发生纤维断开。如果在发生此种纤维断开的状态下继续运转，则断开的纤维堵塞喷嘴，有可能导致构成带的纤维整体断开。该问题在制造纤维含有率高且带厚度薄的纤维增强热塑性树脂带的情况下尤其显著。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开公报特开2007-118216号
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种纤维增强热塑性树脂带的制造方法及装置，能够防止在其制造开始时发生纤维断开。所提供的纤维增强热塑性树脂带的制造方法包括：树脂含浸工序，使纤维束开松，并使熔融的热塑性树脂含浸于该纤维束；以及喷嘴通过工序，使经过了所述树脂含浸工序的所述纤维束通过形成在喷嘴的狭缝而使其成为带状。所述喷嘴通过工序包括如下步骤：在制造开始时，在使所述狭缝的间隙尺寸大于正规的尺寸的状态下使所述纤维束通过该狭缝，其中，该正规的尺寸对应于所述纤维增强热塑性树脂带的目标厚度尺寸，在制造开始后，当满足规定的条件时，将所述狭缝的间隙尺寸变更为所述正规的尺寸后使所述纤维束通过该狭缝。此外，所提供的纤维增强热塑性树脂带的制造装置包括：树脂含浸装置，使纤维束开松，并使熔融的热塑性树脂含浸于该纤维束；以及喷嘴，被设置在所述树脂含浸装置的容器的出口部，形成有能够让含浸了所述热塑性树脂的所述纤维束通过的狭缝，使所述纤维束通过该狭缝而成为带形状。所述喷嘴具有尺寸切换机构，该尺寸切换机构能够使该喷嘴所形成的所述狭缝的间隙尺寸在正规的尺寸与大于该正规的尺寸的制造开始用尺寸之间切换，其中，所述正规的尺寸相当于所述纤维增强热塑性树脂带的目标厚度尺寸。附图说明图1是本专利技术的实施方式所涉及的纤维增强热塑性树脂带的制造装置的示意图。图2是包含在所述制造装置的送料机(feedingmachine)的放大图。图3A是包含在所述制造装置的喷嘴的放大图。图3B是从图1的箭头A1方向观察包含在所述制造装置中的所述喷嘴的图。图4是从所述箭头A1方向观察制造开始时的所述喷嘴的状态的图。图5是从所述箭头A1方向观察包含在所述制造装置中的带槽辊的图。图6是所述制造装置的俯视图。图7A是表示变形例所涉及的喷嘴的局部剖面侧视图，且为相当于图3A的图。图7B是表示所述变形例所涉及的喷嘴的正视图，且为相当于图3B的图。具体实施方式下面，参照附图说明本专利技术的实施方式。具体而言，说明纤维增强热塑性树脂带的制造装置的结构，并说明纤维增强热塑性树脂带的制造方法。(关于纤维增强热塑性树脂带的制造装置)图1表示所述实施方式所涉及的纤维增强热塑性树脂带的制造装置100。该制造装置100用于一边搬送纤维束8一边制造纤维增强热塑性树脂带，包括从其搬送方向的上游侧依次排列的送料机1、预热机2、树脂含浸装置3、喷嘴18、冷却辊部4、冷却部5、取回机6以及卷取机7。<送料机>送料机1包括绕线管11、导杆12、调节辊13以及导辊14以及图2所示的张力调整机构31。在所述绕线管11缠绕有纤维束8，该纤维束8是例如12000根程度的纤维互相束在一起而成。构成本实施方式所涉及的所述纤维束8的纤维是碳素纤维，但本专利技术并不限定于此。构成本专利技术所涉及的纤维束的纤维例如可使用玻璃纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维、金属纤维、由包含聚苯并噻唑、聚苯并噁唑等的含杂环聚合物制得的纤维等连续纤维。此外，也能使用将非连续的纤维纺织成丝的天然植物纤维。此外，作为碳素纤维可使用聚丙烯腈(PAN)类、石油煤沥青类、人造纤维类、木质素类等碳素纤维。所述导杆12具有圆形的剖面，但被配置成不以其中心轴为中心旋转。另一方面，调节辊13及导辊14具有圆形的剖面，且被配置成以其中心轴为中心旋转。而且，调节辊13以其旋转中心轴能够在上下方向上移动的方式被配置成能够升降。所述纤维束8从所述绕线管11放出，分别接触于所述导杆12、所述调节辊13及所述导辊14并被搬送。此时，纤维束8被施加恒定的张力。该张力由调节辊13及所述张力调整机构31调整。用于搬送(输送)纤维束8的力通过取回机6的取回而被施加。即，纤维束8一边被施加恒定的张力，一边被取回机6取回。所述张力调整机构31以使作用于所述纤维束8的张力保持恒定的方式工作。该张力调整机构31如图2所示地具有：连接于所述调节辊13的中心轴的棒部件32；设置于棒部件32的张力附加平衡块33；连接于棒部件32的角度检测器34；使绕线管11旋转的马达35以及控制器36。所述棒部件32具有连接于所述调节辊13的前端部和作为其相反侧的端部的基端部，并以容许所述调节辊13的升降的方式被配置成能够以所述基端部为中心转动。所述张力附加平衡块33利用作用于该张力附加平衡块33的重力而向所述调节辊13施加恒定大小的向下的作用力。所述角度检测器34检测出以所述基端部为中心的所述棒部件32的转动角度。所述控制器36与所述马达35以及所述角度检测器34电连接。控制器36调节马达35的旋转速度，以使角度检测器34检测出的角度处于规定的范围内。据此，使从绕线管11放出的纤维束8的张力保持恒定。该张力的控制有助于在后述的树脂含浸装置3中纤维束8稳定地开松。施加于纤维束8的张力例如优选300g，纤维束8的输送速度例如优选3m/分钟。使从所述绕线管11放出的纤维束8的张力恒定的机构并不限定于所述张力调整机构31。例如，利用基于纤维束8的输送速度和绕线管11的转速，计算出缠绕在绕线管11的纤维束8的直径的机构以及包含粉末制动器(powderbrake)等并调整所述绕线管11的制动力矩的机构也能使纤维束8的张力恒定。<纤维预热机>从送料机1放出的纤维束8被输送到预热机2。预热机2将纤维束8例如加热至约100℃(预热工序)。据此，附着于纤维束8的上胶剂(sizingagent)软化，使接下来的工序的纤维束8的开松以及向纤维束8的热塑性树脂的含浸变得容易。预热机2中的所述上胶剂可使用公知的上胶剂，用于使多个纤维成束而容易操作。<树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维增强热塑性树脂带的制造方法，其特征在于包括：树脂含浸工序，使纤维束开松，并使熔融的热塑性树脂含浸于该纤维束；以及喷嘴通过工序，使经过了所述树脂含浸工序的所述纤维束通过形成在喷嘴的狭缝而使其成为带状，其中，所述喷嘴通过工序包括如下步骤：在制造开始时，在使所述狭缝的间隙尺寸大于正规的尺寸的状态下使所述纤维束通过该狭缝，其中，该正规的尺寸对应于所述纤维增强热塑性树脂带的目标厚度尺寸，在制造开始后，当满足规定的条件时，将所述狭缝的间隙尺寸变更为所述正规的尺寸后使所述纤维束通过该狭缝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.11 JP 2014-1848341.一种纤维增强热塑性树脂带的制造方法，其特征在于包括：树脂含浸工序，使纤维束开松，并使熔融的热塑性树脂含浸于该纤维束；以及喷嘴通过工序，使经过了所述树脂含浸工序的所述纤维束通过形成在喷嘴的狭缝而使其成为带状，其中，所述喷嘴通过工序包括如下步骤：在制造开始时，在使所述狭缝的间隙尺寸大于正规的尺寸的状态下使所述纤维束通过该狭缝，其中，该正规的尺寸对应于所述纤维增强热塑性树脂带的目标厚度尺寸，在制造开始后，当满足规定的条件时，将所述狭缝的间隙尺寸变更为所述正规的尺寸后使所述纤维束通过该狭缝。2.根据权利要求1所述的纤维增强热塑性树脂带的制造方法，其特征在于：所述规定的条件是制造开始后经过了规定的时间的情况。3.根据权利要求1所述的纤维增强热塑性树脂带的制造方法，其特征在于：所述规定的条件是所述纤维束开松至所述纤维束的宽度达到应制造的纤维增强热塑性树脂带的宽度、即目标宽度的情况。4.根据权利要求1所述的纤维增强热塑性树脂带的制造方法，其特征在于：所述喷嘴通过工序包括从制造开始起伴随时间的经过而使所述纤维束经过所述狭缝的速度、即制造速度增加的步骤，所述规定的条件是所述制造速...

【专利技术属性】
技术研发人员：多代直行，藤浦贵保，高村嘉津弥，善家清二，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本,JP