本发明专利技术属于单向布制备领域，涉及一种多阶单向布成型试验装置及粘合力测试方法，包括丝锭和输送单元，输送单元用于使丝锭沿垂直于纱线输送方向的方向往复运动，沿纱线输送方向依次设有浸胶辊和成型板，浸胶辊用于将胶黏剂涂抹于纱线上，成型板用于将纱线收卷。本发明专利技术通过输送单元使一个丝锭垂直于纱线输送方向的方向往复运动，从而通过浸胶辊均匀的将胶黏剂涂抹于纱线上，同时通过成型板均匀的将涂抹有胶黏剂的纱线平铺收卷，不仅有效的提高了无纬布的制备效率，还有效的降低了原材料成本，同时能够在开发或测试阶段，便于现场调试和换型，灵活掌握原辅料种类、型号和用量等对纤维复合材料防弹性能的影响。复合材料防弹性能的影响。复合材料防弹性能的影响。
【技术实现步骤摘要】
多阶单向布成型试验装置及粘合力测试方法
[0001]本专利技术属于单向布制备领域，尤其是涉及多阶单向布成型试验装置及利用该装置测试树脂胶黏剂与超高分子量聚乙烯纤维粘合力的方法。
技术介绍
[0002]无纬布是一种未经过编织加工的，将纱线或纤维整齐排列通过胶黏剂黏结成整体的一种材料，在特种纤维领域，如芳纶、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维领域，其制成的无纬布多用于防弹材料，如防弹插板、防爆毯、防弹装甲板、防弹头盔等。
[0003]在开发或测试防弹纤维材料、树脂粘合剂性能、无纬布纤维组分设计及复合材料铺层设计时，需要对开发或测试原辅料的最终制成品进行防弹等级测试，或进行纤维增强复合材料抗高速弹侵彻的模型分析，从而进一步进行防弹复合材料层叠结构、厚度、弹道极限速度等参数进行模拟或计算，以便于更好的进行防弹复合材料的开发或生产，防弹复合材料的制备流程为：制备无纬布
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层间叠合
‑
热压成型，在进行层间叠合之前，制备无纬布需要用到较多的机械设备，且国内具有先进加工技术的设备厂家并不多见，多数以集束后纤维的平铺浸胶及热固化成型为主，在加工无纬布过程中，通常需要一次性上机600
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1000锭丝卷，原材料投入高，且调试周期较长，换型速度慢，在开发或测试阶段，其无法灵活掌握原辅料种类、型号、用量等对纤维复合材料防弹性能的影响。
[0004]超高分子量聚乙烯纤维具有低密度、高比模量、高比强度、良好的能量吸收性能等优点，超高分子量聚乙烯纤维出现后打破了芳纶纤维在防弹材料领域的垄断地位，并有逐渐取代芳纶防弹纤维的趋势。超高分子量聚乙烯纤维大分子化学结构中不含有极性基团，无化学活性，表面能低，大分子截面积小；且超分子结构高度有序，加工过程中的高倍拉伸使得纤维具有极高的结晶度和取向度，结构致密。因此，纤维分子结构的非极性性质使其难以润湿，界面效应差，在防弹复合材料加工过程中存在树脂黏结性差的缺点，现有技术中需要将600
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900束纤维在生产线上平铺，再施加粘合剂制作成单向布才能进行粘合力的测试，目前还没有测试树脂胶黏剂与超高分子量聚乙烯纤维粘合力的方法。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种多阶单向布成型试验装置，以解决现有技术中制备无纬布时需要用到较多的机械设备和大量的锭丝卷的技术问题，及提供一种粘合力测试方法，以实现经济、快捷、可靠地加工试制一定结构和层数的复合材料用于打靶测试，测试出树脂胶黏剂与超高分子量聚乙烯纤维粘合力。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种多阶单向布成型试验装置，包括丝锭和输送单元，所述输送单元用于使所述丝锭沿垂直于纱线输送方向的方向往复运动，沿纱线输送方向依次设有浸胶辊和成型板，所述浸胶辊用于将胶黏剂涂抹于所述纱线上，所述成型板用于将所述纱线收卷，通过输送单元使一个丝锭输出的纱线沿垂直于纱线输送方向的方向往复运动，从而通过浸
胶辊均匀的将胶黏剂涂抹于纱线上，同时通过成型板均匀的将涂抹有胶黏剂的纱线平铺收卷，不仅有效的提高了无纬布的制备效率，还有效的降低了原材料成本，同时能够在开发或测试阶段，便于现场调试和换型，灵活掌握原辅料种类、型号和用量等对纤维复合材料防弹性能的影响。
[0008]根据本专利技术的一个方面，所述输送单元包括输送支架、输送电机、输送丝杆、输送滑杆和输送滑块，所述输送电机、所述输送丝杆和所述输送滑杆均设于所述输送支架上，所述输送丝杆和所述输送滑杆均呈垂直于所述纱线输送方向的方向设置，所述输送丝杆与所述输送电机的输出端相连接，所述输送滑块与所述输送丝杆相连接，所述丝锭设于所述输送滑块上，通过输送电机驱动丝锭在浸胶辊上沿垂直于纱线输送方向的方向往复运动，从而使纱线平铺收卷于成型板上，同时还能够通过浸胶辊均匀的将胶黏剂涂抹于纱线上，防止出现浸胶辊上某一处长时间与纱线接触，导致接触处受纱线摩擦损伤而影响胶黏剂涂抹效果的问题。
[0009]根据本专利技术的一个方面，所述输送电机转动带动所述输送滑块和输送滑杆在输送丝杆上滑动。
[0010]根据本专利技术的一个方面，所述输送电机转动带动所述输送丝杆和输送滑块在输送滑杆上滑动。
[0011]根据本专利技术的一个方面，所述浸胶辊的输入侧设有进丝辊，所述浸胶辊的输出侧设有出丝辊，所述浸胶辊低于所述进丝辊和所述出丝辊，所述浸胶辊、所述进丝辊和所述出丝辊均呈垂直于所述纱线输送方向的方向设置，浸胶辊、所述进丝辊和所述出丝辊均设于出丝支架上，所述出丝支架上设有用于驱动所述浸胶辊、所述进丝辊和所述出丝辊转动的浸胶电机。
[0012]根据本专利技术的一个方面，所述丝锭与所述浸胶辊之间设有导丝杆，所述导丝杆设于导丝支架上，所述浸胶辊与所述成型板之间设有刮胶板，所述刮胶板设于刮胶支架上，所述刮胶板的下方设有收胶桶，所述导丝杆呈垂直于所述纱线输送方向的方向设置，所述刮胶板呈垂直于所述纱线输送方向的方向设置。
[0013]根据本专利技术的一个方面，所述成型板的板面上覆有PE薄膜。
[0014]根据本专利技术的一个方面，所述成型板设于成型支架上，所述成型支架上设有用于驱动所述成型板转动的成型电机。
[0015]本专利技术还提供一种粘合力测试方法，包括以下步骤：
[0016]S1、将超高分子量聚乙烯纤维缠绕在丝锭上；
[0017]S2、让所述丝锭沿垂直于所述丝锭输出的纱线输送方向的方向往复运动使得超高分子量聚乙烯纤维在浸胶辊上均匀浸胶，超高分子量聚乙烯纤维浸没胶黏剂并控制带胶率在15％
‑
22％，超高分子量聚乙烯纤维输送排列收卷在成型板上；
[0018]S3、在所述成型板布满超高分子量聚乙烯纤维后，将所述成型板及其上超高分子量聚乙烯纤维在5
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7Kpa压力、85
‑
95℃温度条件下固化；
[0019]S4、将固化后的超高分子量聚乙烯纤维从所述成型板上剥离脱模出单向布，并从中间裁切脱模出的单向布，修剪尺寸后得到多张相同尺寸的单向布；
[0020]S5、将步骤S4中每两张单向布按照0
°
/90
°
的方向重叠并热压成型，得到多张2层复合单向布；
[0021]S6、将至少一张张步骤S5中获得的复合单向布热压成型，得到防弹材料，用于打靶测试。
[0022]根据本专利技术的另一个方面，步骤S1中所述超高分子量聚乙烯纤维的线密度为800D、1200D、1600D中的一种或几种，所述丝锭(1)的直径为85
‑
105mm、硬度为80
‑
90HB；步骤S2中所述成型板(4)是长宽为50
×
50cm、厚度为3
‑
5mm的板面。
[0023]根据本专利技术的另一个方面，步骤S2中所述胶黏剂选择水性聚氨酯、环氧树脂、乙烯基树脂中的至少一种。
[0024]根据本专利技术的另一个方面，步骤S3包括：将所述成型板(4)及其上的超高分子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多阶单向布成型试验装置，其特征在于：包括丝锭(1)和输送单元(2)，所述输送单元(2)用于使所述丝锭(1)沿垂直于纱线输送方向的方向往复运动，沿纱线输送方向依次设有浸胶辊(3)和成型板(4)，所述浸胶辊(3)用于将胶黏剂涂抹于所述纱线(11)上，所述成型板(4)用于将所述纱线(11)收卷。2.根据权利要求1所述的多阶单向布成型试验装置，其特征在于：所述输送单元(2)包括输送支架(21)、输送电机(22)、输送丝杆(23)、输送滑杆(24)和输送滑块(25)，所述输送电机(22)、所述输送丝杆(23)和所述输送滑杆(24)均设于所述输送支架(21)上，所述输送丝杆(23)与所述输送电机(22)的输出端相连接，所述输送滑块(25)与所述输送丝杆(23)的连接，所述丝锭(1)设于所述输送滑块(25)上；所述输送丝杆(23)和所述输送滑杆(24)均呈垂直于所述纱线(11)输送方向的方向设置；优选地，所述输送电机(22)转动带动所述输送滑块(25)和输送滑杆(24)在输送丝杆(23)上滑动；优选地，所述输送电机(22)转动带动所述输送丝杆(23)和输送滑块(25)在输送滑杆(24)上滑动。3.根据权利要求1所述的多阶单向布成型试验装置，其特征在于：所述浸胶辊(3)的输入侧设有进丝辊(31)，所述浸胶辊(3)的输出侧设有出丝辊(32)，所述浸胶辊(3)低于所述进丝辊(31)和所述出丝辊(32)，所述浸胶辊(3)、所述进丝辊(31)和所述出丝辊(32)均设于出丝支架(33)上，所述出丝支架(33)上设有用于驱动所述浸胶辊(3)、所述进丝辊(31)和所述出丝辊(32)转动的浸胶电机(34)；所述浸胶辊(3)、所述进丝辊(31)和所述出丝辊(32)均呈垂直于所述纱线(11)输送方向的方向设置。4.根据权利要求1或3所述的多阶单向布成型试验装置，其特征在于：所述丝锭(1)与所述浸胶辊(3)之间设有导丝杆(5)，所述导丝杆(5)设于导丝支架(51)上，所述浸胶辊(3)与所述成型板(4)之间设有刮胶板(6)，所述刮胶板(6)设于刮胶支架(61)上，所述刮胶板(6)的下方设有收胶桶(62)；所述导丝杆(5)呈垂直于所述纱线(11)输送方向的方向设置，所述刮胶板(6)呈垂直于所述纱线(11)输送方向的方向设置。5.根据权利要求1所述的多阶单向布成型试验装置，其特征在于：所述成型板(4)的板面上覆有PE薄膜。6.根据权利要求1或5所述的多阶单向布成型试验装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，王景景，丁晓东，张立刚，陈震，吴晓鑫，肖志勇，沙小峰，
申请(专利权)人：南通恒尚新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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