[发明专利]连续玻璃纤维增强复合筋材材料的生产流水线及其工艺

说明书

本发明涉及复合材料成型技术，具体地说，是一种连续玻璃纤维增强复合筋材材料的生产流水线及其工艺，该流水线包括纤维纱架、穿纱板、浸胶槽、光固化设备、成型模具、缠绕设备、牵引设备和切割设备组成，光固化设备采用两个，设定为第一光固化设备和第二光固化设备，第一光固化设备设置在浸胶槽和成型模具之间，第二光固化设备设置在成型模具和牵引设备之间，第一光固化设备与第二光固化设备皆采用紫外光源，该流水线投产能够将节能及减排的统一，具有连续高效、加工成本低廉及节能环保等优点。

技术领域

本发明涉及复合材料成型技术，具体地说，是一种连续玻璃纤维增强复合筋材材料的生产流水线及其工艺。

背景技术

近年来，随着玻璃纤维材料的发展，玻璃纤维与热固性树脂的复合材料有着很好的前景。热固性树脂由于其耐温性高、受压不易变形、刚性大、硬度高、不易燃、制品尺寸稳定性好等优势，常用于制造增强塑料、泡沫塑料、各种电工用模塑料、浇铸制品等。目前的热固性复合材料成型工艺主要包括手糊成型工艺、模压成型工艺、层压成型工艺、缠绕成型工艺和拉挤成型工艺。其都是采用一定的方法将纤维和基体树脂混合，加热树脂使之固化成型，然后冷却定型得到复合材料。但是由于热固性树脂固化过程中需要加热，为达到较好的固化度，还需要保温一定的时候，固化时间长，固化过程中能耗高，污染大，生产效率低。并且随着能源问题和环境问题的日益严峻，人们迫切希望寻找一种新的低能耗、低污染的技术来缓解能源危机与环境污染。

基于这种背景下，光固化技术引起了许多研究人员的注意。光固化反应通常为光引发剂吸收特定波长范围的光，引发单体或其组合物通过链式加成反应得到聚合物。在油墨、分子印刷、生物骨骼和组织工程材料、微芯片、光学树脂、粘土和金属纳米复合材料、液晶材料等领域得到广泛应用。与传统的热固化加工方式相比，这种固化方法的固化速度快、固化条件温和、光源引发无需溶剂且低能耗低污染，可大大缩短其成型时间，提高生产效率，为工厂化大规模生产带来巨大利益，并且光固化玻璃纤维增强复合材料的固化条件比较温和，为节能减排、环境保护带来很大优势。与传统的热固化装置相比，光固化装置更加简便所占空间更少，装置更加节能，装置的保护与维修也更方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低能耗、高效率、节能环保的连续玻璃纤维增强复合筋材材料的生产流水线及其工艺。

本发明采用的具体技术方案如下：

一种连续玻璃纤维增强复合筋材材料的生产流水线，包括纤维纱架、穿纱板、浸胶槽、光固化设备、成型模具、缠绕设备、牵引设备和切割设备组成，光固化设备采用两个，设定为第一光固化设备和第二光固化设备，第一光固化设备设置在浸胶槽和成型模具之间，第二光固化设备设置在成型模具和牵引设备之间，第一光固化设备与第二光固化设备皆采用紫外光源。

在上述技术方案中，在流水线中设置有两个光固化设备，分别设置在玻璃纤维束成型前后，当玻璃纤维束还未通过成型模具中，浸渍有光敏树脂的玻璃纤维束之间处于分散的状态，这个时候使用光固化设备内的光源照射玻璃纤维束，使得玻璃纤维束上的光敏树脂得到充分的与光源接触的空间和时间，这样不但可以加快光固化速率，也使得光固化效果更加明显，尤其适用于大直径筋材材料的生产。

本发明的进一步改进，第一光固化设备采用金属材料制成的长方体箱体，该长方体箱体的内部上侧设置有与流水线生产方向垂直的若干波长在320nm-400nm之间的LED紫外面光源，该长方体箱体的内部左侧、右侧和下侧三面采用镜面设置；第二光固化设备采用金属材料制成的长方体箱体，该长方体箱体的内部上侧设置有与流水线生产方向平行的若干波长在320nm-400nm之间的LED紫外面光源，该长方体箱体的内部左侧、右侧和下侧三面采用镜面设置。