一种热塑复合材料的生产方法及其生产装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及复合材料领域，尤其涉及一种热塑复合材料的生产方法及其生产装置。要解决的问题为：现有热塑复合材料生产设备无法在运行的同时，对设备内多余的聚苯硫醚粉末进行回收利用，同时现有设备无法在对连续碳纤维进行预热的同时，无法将碳纤维单束中的缝隙梳理开，致使聚苯硫醚粉末与连续碳纤维的接触面积小，混合不均匀。技术方案：一种热塑复合材料生产装置，包括有固定架和限位盘等；固定架上安装有两个左右对称的限位盘。本发明专利技术通过混料罐的往复转动，同时配合混料罐内设置的环形空腔、收集槽和导向板对设备中多余的聚苯硫醚粉末进行集中，有效降低了设备维护成本和预浸带的生产成本。生产成本。生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种热塑复合材料的生产方法及其生产装置


[0001]本专利技术涉及复合材料领域，尤其涉及一种热塑复合材料的生产方法及其生产装置。

技术介绍

[0002]热塑复合材料生产过程中对预浸料的制备非常重要，预浸料的质量会对热塑复合材料的最终强度产生直接影响，在以聚苯硫醚为基体，辅以连续碳纤维作为增强材料的热塑复合材料预浸带生产方法中，将聚苯硫醚粉末附着于碳纤维表面的方法被称为粉末预浸法，粉末预浸法相较于传统的熔融预浸法具有纤维损伤少、聚合物无降解和成本低的优势，但现有粉末预浸设备无法在设备运行的同时，对设备内多余的聚苯硫醚粉末进行回收利用，导致聚苯硫醚粉末沉积于设备中，难以清理维护的同时，增加了复合材料预浸带的生产成本。
[0003]进一步，连续碳纤维在生产过程中，需要通过表面涂抹粘合剂的方法，实现连续碳纤维的成束，但在预浸带的生产过程中，常温状态下连续碳纤维表面的粘合剂会使聚苯硫醚粉末无法均匀充分地附着在连续碳纤维的表面，而且碳纤维单束表面较为光滑，不利于聚苯硫醚粉末充分浸渍入碳纤维中，同时现有粉末预浸设备在对碳纤维进行预热过程中，无法将碳纤维单束中的缝隙梳理开，导致聚苯硫醚粉末与连续碳纤维的接触面积小，无法达到聚苯硫醚粉末与连续碳纤维充分混合的目的。

技术实现思路

[0004]为了克服现有热塑复合材料生产设备无法在运行的同时，对设备内多余的聚苯硫醚粉末进行回收利用，同时现有设备无法在对连续碳纤维进行预热的同时，无法将碳纤维单束中的缝隙梳理开，致使聚苯硫醚粉末与连续碳纤维的接触面积小，混合不均匀的缺点，本专利技术提供一种热塑复合材料的生产方法及其生产装置。
[0005]一种热塑复合材料的生产方法，包含生产步骤如下：
[0006]S1：原料混合，通过混料罐(3)与喷头(208)配合，将聚苯硫醚粉末充分
[0007]喷洒至碳纤维组(4)表面；
[0008]S2：聚苯硫醚粉末回收，导向板(6)将多余的聚苯硫醚粉末引导至环形空腔(3001)内进行回收；
[0009]S3：重复利用，吸料器(302)将环形空腔(3001)内的聚苯硫醚粉末重新
[0010]吸入到料斗(202)内，减少浪费；
[0011]S4：加热分散，加热管(403)对传输过程中的碳纤维组(4)进行加热，使碳纤维组(4)上碳纤维丝之间的粘合剂初步融化、再通过梳理器(406)对碳纤维四丝进行分散，提高碳纤维组(4)与聚苯硫醚粉末的接触面积，提
[0012]高混合效果；
[0013]S5：收整处理，通过限位辊(504)对混乱间距不一的碳纤维组(4)进行调整，增大碳
纤维组(4)上碳纤维束之间间距，提高聚苯硫醚粉末与碳纤维组(4)的混合效果。
[0014]一种热塑复合材料生产装置，包括有固定架和限位盘；固定架上安装有两个左右对称的限位盘；还包括有混料罐、导流器、导向板、回收系统和预处理系统；两个限位盘上设置有可往复旋转的混料罐；混料罐上设置有用于聚苯硫醚粉末进料的进料口；混料罐内侧安装有用于回收多余聚苯硫醚粉末的导流器；混料罐内部开设有用于储存多余聚苯硫醚粉末的环形空腔；混料罐内侧面开设有若干个用于收集多余聚苯硫醚粉末的收集槽；每个收集槽均与环形空腔连通；每个收集槽上均安装有两个上下对称的用于引导混料罐内壁多余的聚苯硫醚粉末至收集槽内的导向板；两个相邻的导向板组合呈八字形设置。
[0015]可选地，还包括有送料组件，送料组件包括有支撑架、料斗、第一送料管、送料泵、加压器、第二送料管、第三送料管和喷头；固定架后侧固接有支撑架；支撑架上固接有用于储存聚苯硫醚粉末的料斗；料斗下侧连通有第一送料管；第一送料管上连接有用于抽取聚苯硫醚粉末的送料泵；送料泵上侧安装有用于对聚苯硫醚粉末进行加压的加压器；加压器上连通有用于将聚苯硫醚粉末输送至混料罐内的第二送料管；第二送料管贯穿混料罐外壁；第二送料管上连通有用于引导聚苯硫醚粉末方向的第三送料管；第三送料管下侧安装有若干个用于喷洒聚苯硫醚粉末的喷头。
[0016]可选地，回收系统包括有固定器、吸料器、第一弹性件、第一吸料管、吸料泵、第二吸料管、第二弹性件和限位块；混料罐下方设置有固定器；固定器内侧上部固接有第一弹性件；第一弹性件上侧安装有用于吸取环形空腔内聚苯硫醚粉末的吸料器；吸料器上侧环形设置有若干个吸料孔，且吸料器下侧设置有凸出部；吸料器下侧连通有第一吸料管；第一吸料管上连通吸料泵；吸料泵上连通有第二吸料管；第一吸料管与料斗连通；导流器内部固接有第二弹性件；第二弹性件下侧固接有用于堵塞导流器下侧排料口的限位块。
[0017]可选地，吸料器上侧环形设置有若干个吸料孔。
[0018]可选地，吸料器下侧设置有凸出部。
[0019]可选地，预处理系统包括有第一固定板、第二固定板、加热管、第一转轴、第三弹性件和梳理器；位于固定架左侧的限位盘上固接有两个上下对称的第一固定板；两个第一固定板右侧均固接有一个第二固定板；两个第一固定板相向侧安装有两个上下对称用于对碳纤维组表面进行预热的加热管；两个第二固定板内侧面均固接有若干个第三弹性件；每个第三弹性件上均固接有一个第一转轴；每个第一转轴上均固接有一个用于梳理碳纤维组中单束碳纤维缝隙的梳理器。
[0020]可选地，梳理器设置为三角板，且若干个梳理器呈错位设置，呈锯齿状排列。
[0021]可选地，还包括有缝隙缩小组件，缝隙缩小组件包括有第三固定板、电动转轴、第二转轴、限位辊、第四弹性件、滑轨、滑块和滑板；固定架左侧安装有两个前后对称的第三固定板；两个第三固定板上转动连接有第二转轴；第二转轴后侧固接有电动转轴；电动转轴外表面设置有波浪形滑槽；第二转轴前侧活动连接有用于缩小碳纤维组中每束碳纤维之间缝隙的限位辊；限位辊前侧固接有第四弹性件；第四弹性件与固定架前侧的第三固定板固接；电动转轴上的波浪形滑槽内滑动连接有滑块；位于固定架后侧的第三固定板上固接有滑轨；滑块下侧固接有用于带动限位辊进行移动的滑板；滑板与滑轨滑动连接。
[0022]可选地，电动转轴外侧环形设置有波浪形滑槽。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术通过混料罐的往复转动，同时配合
混料罐内设置的环形空腔、收集槽和导向板对设备中多余的聚苯硫醚粉末进行集中，进而通过导流器与吸料器配合，在设备不停止运行的情况下，将集中在环形空腔内的聚苯硫醚粉末统一回收至料斗内，有效降低了设备维护成本和预浸带的生产成本；
[0024]通过加热管对碳纤维组进行预热，使碳纤维组表面的粘合剂初步融化，加之梳理器的配合，使得碳纤维单束上的缝隙被梳理开，增大聚苯硫醚粉末与碳纤维的接触面积，以此使聚苯硫醚粉末与碳纤维能够均匀充分地混合，提高了预浸带的质量，从而提高热塑复合材料的强度；
[0025]通过电动转轴、滑块和滑板的配合，实现限位辊能够在转动的同时，进行左右平移，进而带动限位辊上的多束连续碳纤维向限位辊中部聚拢，从而缩小碳纤维束之间的缝隙，以此使聚苯硫醚粉末能够更加充分地附着在碳纤维组上，提高了预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑复合材料的生产方法，其特征在于，包含生产步骤如下：S1：原料混合，通过混料罐与喷头配合，将聚苯硫醚粉末充分喷洒至碳纤维组表面；S2：聚苯硫醚粉末回收，导向板将多余的聚苯硫醚粉末引导至混料罐内进行回收；S3：重复利用，吸料器将混料罐内的聚苯硫醚粉末重新吸入到料斗内，减少浪费；S4：加热分散，加热管对传输过程中的碳纤维组进行加热，使碳纤维组上碳纤维丝之间的粘合剂初步融化、再通过梳理器对碳纤维四丝进行分散，提高碳纤维组与聚苯硫醚粉末的接触面积，提高混合效果；S5：收整处理，通过限位辊对混乱间距不一的碳纤维组进行调整，增大碳纤维组上碳纤维束之间间距，提高聚苯硫醚粉末与碳纤维组的混合效果。2.一种热塑复合材料生产装置，本装置用于权利要求1所述的一种热塑复合材料的生产方法，包括有固定架(1)和限位盘(2)；固定架(1)上安装有两个左右对称的限位盘(2)；其特征是：还包括有混料罐(3)、导流器(5)、导向板(6)、回收系统和预处理系统；两个限位盘(2)上设置有可往复旋转的混料罐(3)；混料罐(3)上设置有用于聚苯硫醚粉末进料的进料口；混料罐(3)内侧安装有用于回收多余聚苯硫醚粉末的导流器(5)；混料罐(3)内部开设有用于储存多余聚苯硫醚粉末的环形空腔(3001)；混料罐(3)内侧面开设有若干个用于收集多余聚苯硫醚粉末的收集槽(3002)；每个收集槽(3002)均与环形空腔(3001)连通；每个收集槽(3002)上均安装有两个上下对称的用于引导混料罐(3)内壁多余的聚苯硫醚粉末至收集槽(3002)内的导向板(6)；两个相邻的导向板(6)组合呈八字形设置。3.按照权利要求2所述的一种热塑复合材料生产装置，其特征是：还包括有送料组件，送料组件包括有支撑架(201)、料斗(202)、第一送料管(203)、送料泵(204)、加压器(205)、第二送料管(206)、第三送料管(207)和喷头(208)；固定架(1)后侧固接有支撑架(201)；支撑架(201)上固接有用于储存聚苯硫醚粉末的料斗(202)；料斗(202)下侧连通有第一送料管(203)；第一送料管(203)上连接有用于抽取聚苯硫醚粉末的送料泵(204)；送料泵(204)上侧安装有用于对聚苯硫醚粉末进行加压的加压器(205)；加压器(205)上连通有用于将聚苯硫醚粉末输送至混料罐(3)内的第二送料管(206)；第二送料管(206)贯穿混料罐(3)外壁；第二送料管(206)上连通有用于引导聚苯硫醚粉末方向的第三送料管(207)；第三送料管(207)下侧安装有若干个用于喷洒聚苯硫醚粉末的喷头(208)。4.按照权利要求2所述的一种热塑复合材料生产装置，其特征是：回收系统包括有固定器(301)、吸料器(302)、第一弹性件(303)、第一吸料管(304)、吸料泵(305)、第二吸料管(306)、第二弹性件(307)和限位块(308)；混料罐(3)下方设置有固定器(301)；固定器(301)内侧上部固接有第一弹性件(303)；第一弹性件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：相鹏伟，舒明泽，
申请(专利权)人：国材苏州新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：