[发明专利]用可控玻璃纤维供料器生产玻璃纤维网的方法

说明书

本发明涉及生产纤维材料网方法的改进。具体地说，本发明涉及一种使用往复式纤维束供料器生产连续纤维网的方法，其中同时独立地控制其往复速度和所说的纤维束从供料器投放到移动的传送带上的速度，以便形成具有均匀密度和厚度的纤维网。更具体地说，本发明涉及使用本文将叙述的往复式装置生产改进的连续玻璃纤维网的方法。

在现有技术中，玻璃纤维已被用于生产用作增强材料的各种玻璃纤维网。这种制网的基本原理已众所周知，并详细地叙述于由K.L  Lowenstein编写的于1973年由Elsevier  Publishing  Company出版的题为“连续玻璃纤维制造技术”一书的第234～251页中。生产连续玻璃纤维网的典型方法还叙述于U.S.Patent  Nos.3，883，333（Ackley）和4，158，557（Drummond）中。

典型地，用这些方法生产的网为了使其具有足够的机械完整性，需要将其缝制，在缝制操作中，使用快速往复的刺针使构成所说网的各玻璃纤维束相互牵连，由此得到一个可以进行后续处理和加工的网。典型使用的缝制操作叙述于U.S.Patent  Nos.3，713，962（Ackley），4，277，531（Picone）和4，404，717（Neubauer，et  al）中。还可以向这种网的表面上沉积一层树脂并使该树脂硬化或熔化以使纤维粘结在一起来赋予其机械完整性。

玻璃纤维网的一个特殊用途是用于树脂类或聚合物类材料的增强。玻璃纤维网的存在改善了未增强材料的强度。通常，将所说的纤维网和熔融树脂加工在一起形成热固或热塑性层压板。热塑性层压板特别适用于飞机、船舶和汽车工业中，因为它们可以再加热成半熔融状态，然后模压成各种形状（例如，门，防护板，挡板等）的板料。但是，最重要的是用于制造这种层压板的玻璃纤维网的厚度和纤维密度（以每平方英寸盎司测量）要尽可能地均匀。如果将非均匀网用于增强目的，由此生产的增强产品的强度可能有很大的变化，因为由于缺少玻璃纤维增强某些区域可能较弱，而其它区域可能较强。更重要的是要保证该玻璃增强材料在压制操作期间在所说的热塑性层压板内自由流动或移动，以便在最终产品中产生均匀的强度性能。

在用上述专利的方法生产连续纤维网中，将许多纤维供料器配置于运动带或传送带之上。所说的传送带典型的是可弯曲的不锈钢链。使所说的纤维束供料器相互平行地在所说的传送带上前后往复运动，其方向一般横跨移动的传送带的宽度方向。将多根玻璃纤维单丝形成的纤维束从一个适当的供源通入供料器，所说的适当供源是例如许多装在一个支撑架，一般为粗纱架上的事先绕有纤维束的绕线管。每个供料装置提供使纤维束从供源中引出所需的拉力，并使其投放在移动的传送带的表面上。在一个典型的生产方案中，同时使用多达12～16个这样的纤维束供料器，以便生产出具有尽可能均匀密度分布的网。

在现有技术中还已知上述供料器可以作为拉细机使直接来自形成玻璃纤维的喷丝坩埚的玻璃纤维拉细并且最后将由此直接形成的纤维束投放在一个传送带上。上述方法叙述于上述Lowenstein的书的第248～251页，并且还说明于U.S.Patent  Nos.3，883，333（Ackley）和4，158，557（Drummond）中。

一个简单的往复运动机械的例子是安装在一个导轨上的供料器，该供料器被一个能够改变方向的电动机驱动进行前后往复移动。这类结构的设备在机械寿命上有其固有的局限性。首先，这种供料器相当重，通常为30～50磅。当这样重的装置往复运动于所说的传送带的宽度的方向上时，由于对于每个反向必须以某种方式克服或吸收的运动的供料器的动量和冲力，限制了其往复运动的速度。这种供料器在传送带的宽度方向上往复运动速度的限制也可能限制了网的生产速度。第二，所说供料器的这种定速往复运动会引起振动的产生，并且这会导致对供料器机械结构的很大的磨损，并且最终导致其机械损坏坏。