一種劍桿織機(jī)用劍頭及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種劍桿織機(jī)用劍頭，本發(fā)明還涉及一種劍桿織機(jī)用劍頭的制備方 法，屬于劍桿織機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 劍桿織機(jī)是無(wú)梭織機(jī)中使用最多的一種織機(jī)。在無(wú)梭織機(jī)中，劍桿織機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 適應(yīng)性廣，己得到了廣泛的應(yīng)用。它在目前世界織機(jī)總數(shù)中占有相當(dāng)?shù)姆至俊U織機(jī)加 工織物的范圍比較廣泛，從中厚織物到輕薄織物，從服裝面料到產(chǎn)業(yè)用織物，從單層織物到 毛圈及雙層起絨織物都屬于劍桿織機(jī)織造的范圍。劍桿頭是織機(jī)設(shè)備中使用的關(guān)鍵部件， 織機(jī)中用送煒劍桿頭將煒線送至待織的經(jīng)線之間，再由接煒劍桿頭將煒線接住并引待織布 匹的有效范圍之外。
[0003] 劍頭的性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到織物的質(zhì)量和織機(jī)的生產(chǎn)效率，劍頭是較貴的消耗 器材，頻繁更換，無(wú)疑增加了織造成本。
[0004] 隨著我國(guó)新型紡織機(jī)械的發(fā)展，對(duì)紡織機(jī)械中的劍頭零部件質(zhì)量要求也越來(lái)越 高，這些劍頭零部件不但要有較好的物理機(jī)械性能，而且還須有優(yōu)良的加工性和較低的生 產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種耐磨性能 優(yōu)、強(qiáng)度高的劍桿織機(jī)用劍頭。
[0006] 本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種劍桿織機(jī) 用劍頭的制備方法，由該方法制備的劍桿織機(jī)用劍頭耐磨性能優(yōu)、強(qiáng)度高。
[0007] 本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種劍桿織機(jī)用劍頭，制 備劍頭所需原料包括如下重量份數(shù)的物質(zhì)：
[0008]
[0009]
[0010] 上述技術(shù)方案中，聚碳酸酯可以承受高壓和沖擊載荷，特別適合耐磨損部件，并且 成型加工方便，在本發(fā)明中作為最為主要的原料來(lái)制備劍頭。
[0011] 聚砜（PSU)是一種無(wú)定性塑料，密度為L(zhǎng)25~I. 35g/cm，具有高模量、高強(qiáng)度、高 硬度、低蠕變、耐熱、耐寒耐老化等的特點(diǎn)，PSU的優(yōu)良性能是由二芳基砜基賦予的。該基團(tuán) 從苯環(huán)上吸引電子，對(duì)位分布砜基上的兩個(gè)氧原子提高了諧振性，硫原子處于最高氧化態(tài)， 砜基兩邊高強(qiáng)度共輒，產(chǎn)生了耐氧化性。高度的諧振性強(qiáng)有力地提高了材料的強(qiáng)度，牢固地 固定了各個(gè)基團(tuán)的空間排布，使PSU具有良好的高溫?zé)岱€(wěn)定性和剛性。醚鍵提供了PSU的 柔軟性，賦予聚砜良好的沖擊強(qiáng)度。在本發(fā)明中，聚砜的加入改善了聚碳酸酯體系的強(qiáng)度和 硬度。
[0012] 玻璃纖維是增強(qiáng)材料中應(yīng)用作為廣泛的增強(qiáng)體，具有成本低、耐熱、耐化學(xué)腐蝕性 好、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度高、斷裂伸長(zhǎng)率小的特點(diǎn)。工程塑料聚碳酸酯經(jīng)過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)之 后，強(qiáng)度、模量、耐沖擊性、耐蠕變及耐磨性等均得以提高。
[0013] 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT)屬于聚酯系列，是由I. 4-pbt丁二醇（I. 4-Butylene glycol)與對(duì)苯二甲酸（PTA)或者對(duì)苯二甲酸酯（DMT)聚縮合而成，并經(jīng)由混煉程序制成的 乳白色半透明到不透明、結(jié)晶型熱塑性聚酯樹脂。主鏈?zhǔn)怯擅總€(gè)重復(fù)單元為剛性苯環(huán)和柔 性脂肪醇連接起來(lái)的飽和線性分子組成，分子的高度幾何規(guī)整性和剛性部分使整個(gè)體系具 有高的機(jī)械強(qiáng)度，突出的耐化學(xué)試劑性，耐熱性；且PBT分子中沒(méi)有側(cè)鏈，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，滿足緊 密堆砌的要求。在本發(fā)明中，PBT主要提高骨架支撐，改善其剛性。
[0014] 乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA)具有較高的彈性和韌性，低溫性能優(yōu)異，還可起到增 容劑的作用。EVA的加入使以聚碳酸酯、聚砜、玻璃纖維和PBT為主要原料的劍頭材料機(jī)械 性能得到很大提升，這是因?yàn)镋VA與聚碳酸酯、聚砜、玻璃纖維和PBT有很好的相容性，實(shí)現(xiàn) 均勻共混，得到一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，此外，EVA還可提高材料的韌性。
[0015] 硅烷偶聯(lián)劑在本發(fā)明中將納米氧化鋅、納米氧化鋁通過(guò)偶聯(lián)作用，與聚碳酸酯體 系有更好的相容性。納米氧化鋅因其粒徑小、比表面積大、吸附活性強(qiáng)，從而具有表面效應(yīng) 和高活性。納米氧化鋅可以與塑料、樹脂大分子實(shí)現(xiàn)分子水平上的結(jié)合，可達(dá)到提高塑料合 金性能目的，尤其是塑料合金的耐磨性能和撕裂性能。納米氧化鋁主要改善其耐磨性能。
[0016] 羧基化多壁碳納米管的加入不僅改善了力學(xué)性能，而納米復(fù)合材料的摩擦性能也 大為改善劍頭的耐摩擦性能。
[0017] 優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550。
[0018] 優(yōu)選的，所述防老劑為二丁基二硫代氨基甲酸鎳。
[0019] 本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種上述技術(shù)方案所述的 劍桿織機(jī)用劍頭的制備方法，包括如下步驟：
[0020] (1)制備混合物A;按配比將所述硅烷偶聯(lián)劑、羧基化多壁碳納米管、納米氧化鋅、 納米氧化鋁充分溶于有機(jī)溶劑中，混合溶液中的固態(tài)物干燥，制得混合物A;
[0021] (2)制備混合物B;按配比將所述聚碳酸酯、聚砜、玻璃纖維、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇 酯及乙烯-醋酸乙烯共聚物混合，制得混合物B;
[0022] (3)制備混合物C;將所述混合物A、混合物B及配比量的防老劑混合，制得混合物 C；
[0023] (4)使用雙螺桿擠出機(jī)將所述混合物C擠出造粒，制得復(fù)合粒子；
[0024] (5)所述復(fù)合粒子干燥后注塑成型，制得劍頭型坯；
[0025] (6)將所述劍頭型坯裝配鈦合金片，制得劍桿織機(jī)用劍頭。
[0026] 優(yōu)選的，步驟（1)中，所述有機(jī)溶劑為甲醇。
[0027] 優(yōu)選的，步驟（1)中，所述混合物A的制備過(guò)程為：按配比將所述硅烷偶聯(lián)劑、羧基 化多壁碳納米管、納米氧化鋅、納米氧化鋁充分溶于有機(jī)溶劑中，攪拌10~30min，升溫至 75~85°C，繼續(xù)攪拌20~40min，混合溶液中制得固態(tài)填充物，所述固態(tài)填充物干燥，制得 所述混合物A。
[0028] 優(yōu)選的，步驟（2)中，所述混合物B的制備過(guò)程為：按配比將所述聚碳酸酯、聚砜、 玻璃纖維、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯及乙烯-醋酸乙烯共聚物放入高速混合機(jī)中，于900~ 1000r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌20~25min，制得所述混合物B。
[0029] 優(yōu)選的，步驟⑶中，所述混合物C的制備過(guò)程為：將所述混合物B加熱至70~ 80°C，然后加入混合物A及配比量的防老劑，攪拌10~20min，制得混合物C。
[0030] 優(yōu)選的，步驟（4)中的擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，所述雙螺桿擠出機(jī)的共混擠出溫 度為：一區(qū)180~200°C，二區(qū)200~210°C，三區(qū)210~220°C，四區(qū)220~230°C，五區(qū) 230 ~235°C，機(jī)頭 220 ~235°C;螺桿轉(zhuǎn)速 120 ~150r/min。
[0031] 優(yōu)選的，步驟（5)中，制備劍頭型坯所使用的注塑機(jī)的四段溫度為280~300°C。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本劍桿織機(jī)用劍頭在制備時(shí)，使用的主要 原料為聚碳酸酯和玻璃纖維，其中，聚碳酸酯可以承受高壓和沖擊載荷，特別適合耐磨損部 件，并且成型加工方便，為制備劍頭的最主要的原料；玻璃纖維是增強(qiáng)材料中應(yīng)用作為廣泛 的增強(qiáng)體，具有成本低、耐熱、耐化學(xué)腐蝕性好、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度高、斷裂伸長(zhǎng)率小的特 點(diǎn)；聚碳酸酯經(jīng)過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)之后，強(qiáng)度、模量、耐沖擊性、耐蠕變及耐磨性等均得以提 尚。
[0033]另外，制備本劍頭所需的原料還包括聚砜、硅烷偶聯(lián)劑、羧基化多壁碳納米管等物 質(zhì)，這些物質(zhì)都有利于提高劍頭的耐磨性能及強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0035]實(shí)施例1
[0036] 本實(shí)施例的劍桿織機(jī)用劍頭，制備劍頭所需原料包括如下重量份數(shù)的物質(zhì)：
[0037]
[0038] 上述的硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選為KH550。
[0039] 上述的防老劑為二丁基二硫代氨基甲酸鎳。
[0040] 本實(shí)施例劍桿織機(jī)用劍頭的制備方法，包括以下步驟：
[0041] (1)將碳酸I丐晶須、納米二氧化娃進(jìn)行預(yù)處理，將相應(yīng)質(zhì)量的KH550溶解在40重量 份的甲醇溶劑中，加入相應(yīng)重量份的羧基化多壁碳納米管、納米二氧化鋅、納米氧化鋁在室 溫下攪拌lOmin，升溫至80°C，繼續(xù)攪拌30min，保證硅烷偶聯(lián)劑與羧基化多壁碳納米管、納 米二氧化鋅、納米氧化鋁發(fā)生偶聯(lián)作用，去除多余的溶劑并將偶聯(lián)劑包覆的納米填充物干 燥，得混合物A。
[0042] 本步驟中，有機(jī)溶劑--甲醇的量只需滿足能完全溶解KH550、羧基化多壁碳納米 管、納米二氧化鋅、納米氧化鋁即可，本實(shí)施例中優(yōu)選添加40重量份的甲醇，既能充分完全 溶解各溶質(zhì)，又能避免浪費(fèi)。
[0043] (2)按配比將與聚碳酸酯、聚砜、玻璃纖維、PBT和EVA放入高速混合機(jī)里，于920 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌25min，得混合物B。
[0044] (3)將混合物B加熱至80°C，加入混合物A和配比量的防老劑，繼續(xù)