[发明专利]一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备装置及其应用

权利要求书

1.一种连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备装置，该装置包括纱架(10)、纤维丝束张力调解装置(20)、牵引装置(30)，纤维分散张力调节装置(40)、压平定型装置(60)、收卷装置(70)，其特征在于：还包括浸渍复合装置(50)，所述的浸渍复合装置(50)包括复合辊(53)、双向火焰喷涂头(51)和粉末回收装置(52)，所述的复合辊(53)位于浸渍复合装置(50)的内部，所述的双向火焰喷涂头(51)位于复合辊(53)上方，所述的粉末回收装置(52)位于复合辊(53)和双向火焰喷头(51)之间。

2.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于：所述的双向火焰喷涂头(51)从内向外依次包括粉末和载气通道(1)、燃气通道(2)、氧气通道(3)、冷却水进水通道(4)和冷却水出水通道(5)；

或所述的纱架(10)上设有水平转动的锭子支架(13)，锭子支架(13)上设有锭子(15)，锭子支架(13)上放置连续纤维卷(11)，每个水平转动的锭子(15)上设有阻尼装置(16)；所述的各行纱架的头部(14)设有横向排列的一排导丝孔(17)；

或所述的纤维丝束张力调解装置(20)位于纱架(10)的下游，纤维丝束张力调解装置(20)包括3-8个张力调解辊(21)，所述的各张力调解辊位置上下相互交错。

3.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于：所述的牵引装置(30)包括上牵引辊(31)和下牵引辊(32)，下牵引辊(32)位于牵引装置(30)的内部，上牵引辊(31)位于下牵引辊(32)上方。

4.根据权利要求3所述的制备装置，其特征在于：所述的上牵引辊(31)通过气缸(33)上下移动，与下牵引辊(32)闭合；或所述的上牵引辊(31)为金属辊，下牵引辊(32)为橡胶辊。

5.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于：所述的纤维分散张力调节装置(40)位于牵引装置(30)之后，其包括纤维分散调解辊(41)；或所述的浸渍复合装置(50)位于纤维分散张力调节装置(40)之后；或所述的压平定型装置(60)位于浸渍复合装置(50)之后，该装置包含上压平金属辊(61)和下压平金属辊(62)；或所述的收卷装置(70)包括收卷辊(71)。

6.一种利用权利要求1-5中任一所述的装置制备连续纤维增强热塑性预浸带的方法，其特征在于：包含以下步骤：

(1)将连续纤维卷(11)从纱架(10)上引出并展开，再依次经过纤维丝束张力调解装置(20)、牵引装置(30)，纤维分散张力调节装置(40)，进入到浸渍复合装置(50)中分散均匀；

(2)步骤(1)中分散均匀的连续纤维进入浸渍复合装置(50)后，调解连续纤维运行速度，氧气压力，燃气压力，载气压力，冷却水流量和火焰温度；

(3)热塑性树脂粉末及添加剂经载气携带后，经双向火焰喷涂头(51)喷涂到步骤(2)中运行的纤维上，未喷涂上的树脂由粉末回收装置(52)回收，喷涂上熔融树脂的连续纤维经过复合辊(53)挤压使纤维与树脂复合到一起；

(4)再经压平定型装置(60)定型，由收卷装置(70)收卷，最终制得连续维增强热塑性树脂预浸带。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的连续纤维包括无机纤维、有机纤维或金属纤维；所述的无机纤维优选玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或玄武岩纤维；或所述的有机纤维优选芳香族聚酰胺纤维如凯芙拉纤维或超高分子量聚乙烯纤维；所述的金属纤维优选自不锈钢纤维。