專(zhuān)利名稱(chēng)：用二階螺桿擠出機(jī)進(jìn)出料口余熱預(yù)熱進(jìn)料纖維的下料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料加工領(lǐng)域，為纖維增強(qiáng)型的熱塑性復(fù)合材料的擠出成型，尤其涉及一種用二階螺桿擠出機(jī)進(jìn)出料口余熱預(yù)熱進(jìn)料纖維的下料裝置。
背景技術(shù)：
LFT (Long Fiber reinforced Thermoplastics)，即長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性材料，所謂的長(zhǎng)纖維是與普通纖維增強(qiáng)熱塑性材料中所用的纖維相比較而言的。通常情況下，纖維增強(qiáng)熱塑性材料中的纖維長(zhǎng)度為小于1毫米，而在LFT中，纖維的長(zhǎng)度一般大于2毫米，甚至于能夠?qū)FT中的纖維長(zhǎng)度保持在5毫米以上。LFT-D-ILC稱(chēng)為長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性材料直接在線混配工藝技術(shù)(Long Fiber reinforced Thermoplastics — Direct processing — In Line Compounding)。LFT 在汽車(chē)中的應(yīng)用呈迅速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，除了經(jīng)濟(jì)上的吸引力，它們的主要優(yōu)勢(shì)是材料可以在其中配混的靈活性。連續(xù)可變的纖維含量、不同類(lèi)型的纖維，再加上工程塑料，打開(kāi)了潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。這種直接在線纖維配混系統(tǒng)集成在成型工藝中，常見(jiàn)是采用二階螺桿擠出機(jī)，即由兩臺(tái)螺桿擠出機(jī)協(xié)同運(yùn)行完成擠出成型工藝。熱塑性塑料粒料或粉料及其他助劑先從第一階螺桿擠出機(jī)的料斗加入，通過(guò)螺桿進(jìn)行塑化，塑化后的熔融聚合物從第一階螺桿擠出機(jī)的擠出口模處擠出，進(jìn)入第二階螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口。纖維在進(jìn)入第二階螺桿擠出機(jī)進(jìn)料口進(jìn)行混配之前，通常需對(duì)纖維進(jìn)行加熱，一般需將加捻的連續(xù)纖維用撥叉鋪展開(kāi)來(lái)，經(jīng)過(guò)加熱設(shè)備的連續(xù)幾道熱輥升溫，然后被卷入第二階螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口。經(jīng)第二階擠出機(jī)剪切、混配擠出的模塑料被輸送到壓制(或注射)成型設(shè)備中，由此設(shè)備完成LFT-D-ECM或者LFT-D-IM工藝的成型工作。對(duì)纖維的加熱是整個(gè)混配成型工藝中關(guān)鍵的步驟之一，盡管采用加熱設(shè)備會(huì)增加投資成本，但若不加熱則將帶來(lái)更加明顯的負(fù)面影響。首先，加熱能將纖維中水分帶走，從而避免其進(jìn)入熔體而影響制品質(zhì)量；其次，大量未被預(yù)熱的冷纖維混入熔體會(huì)使熔體溫度突然下降，造成粘度增大，不僅會(huì)使塑化效果差，而且還不利于混配均勻和浸潤(rùn)充分；再次，由于熔體變冷變稠在螺桿旋轉(zhuǎn)擠出剪切作用下使纖維易于折斷，影響制品的最終機(jī)械強(qiáng)度和質(zhì)量。但不可避免的是，傳統(tǒng)的熱輥加熱設(shè)備體積大、能耗大、成本高，卻又因不能免除這一必備工序給業(yè)內(nèi)人士造成了困擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種用二階螺桿擠出機(jī)進(jìn)出料口余熱預(yù)熱進(jìn)料纖維的下料裝置，免除或減少了傳統(tǒng)加熱設(shè)備的使用，使能耗成本大大降低。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是一種用二階螺桿擠出機(jī)進(jìn)出料口余熱預(yù)熱進(jìn)料纖維的下料裝置，用于直接在線長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的擠出成型，自第一階螺桿擠出機(jī)的擠出口模擠出的熔體及連續(xù)纖維經(jīng)短切輥切斷形成的短切纖維均進(jìn)入第二階螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口，其中，所述的下料裝置為拔風(fēng)整流預(yù)熱下料管道，設(shè)在所述纖維短切輥的下方，該下料管道通入第二階螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口處，且所述的第一階螺桿擠出機(jī)的擠出口模與下料管道相通，二階螺桿擠出機(jī)的余熱，包括第一階螺桿擠出機(jī)擠出熔體的散發(fā)余熱和第二階螺桿擠出機(jī)進(jìn)料口筒體的散發(fā)余熱，均排入該下料管道內(nèi)。本發(fā)明充分且集中利用第一階螺桿擠出機(jī)擠出熔體散發(fā)的余熱和第二階螺桿擠出機(jī)進(jìn)料口散發(fā)的余熱，通過(guò)定制的撥風(fēng)整流下料管道產(chǎn)生向上的熱空氣流與切斷下落的纖維流進(jìn)行對(duì)流熱接觸，這不但可以迅速蒸發(fā)纖維的水分，而且能在極短的時(shí)間內(nèi)使纖維溫度接近熔體溫度達(dá)到預(yù)熱的目的。在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的第一階、第二階螺桿擠出機(jī)可以為單螺桿擠出機(jī)也可以為雙螺桿擠出機(jī)。但采用雙螺桿擠出機(jī)，混合物各部分性能的均勻程度上要優(yōu)于單螺桿擠出機(jī)。本發(fā)明的有益效果是
1、不需復(fù)雜特殊的電預(yù)熱輥裝置，從而減少投資；
2、充分利用余熱，不需要專(zhuān)門(mén)的加熱源，節(jié)省了能源；
3、熱空氣與纖維對(duì)流熱接觸，熱交換充分，纖維水分蒸發(fā)快，預(yù)熱充分；
4、減少了生產(chǎn)工序，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝；
5、由于熱空氣流對(duì)沖纖維使纖維不易產(chǎn)生“架橋”現(xiàn)象；
6、由于預(yù)熱充分，纖維更容易與熔體混合在一起，分散性、抗折斷性和浸潤(rùn)性均大為提高，也提高了制品的強(qiáng)度和質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1 一第一階螺桿擠出機(jī)11 一擠出口模
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖所示，一種用二階螺桿擠出機(jī)進(jìn)出料口余熱預(yù)熱進(jìn)料纖維的下料裝置，用于直接在線長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的擠出成型，自第一階螺桿擠出機(jī)ι的擠出口模11擠出的熔體2及連續(xù)纖維4由纖維短切輥7切斷后形成的短切纖維5均進(jìn)入第二階螺桿擠出機(jī)3的進(jìn)料口 31，在第二階螺桿擠出機(jī)3內(nèi)經(jīng)雙螺桿31擠出成型，其中，所述的下料裝置為拔風(fēng)整流預(yù)熱下料管道6，設(shè)在所述纖維短切輥7的下方， 該下料管道6通入第二階螺桿擠出機(jī)3的進(jìn)料口 31處，且所述的第一階螺桿擠出機(jī)1的擠出口模11與下料管道6相通，第一階螺桿擠出機(jī)擠出熔體2的散發(fā)余熱和第二階螺桿擠出
2 —熔體
3一第二階螺桿擠出機(jī) 4一連續(xù)纖維 6一下料管道
31 —進(jìn)料口32 —雙螺桿
5一短切纖維 7 一纖維短切輥。機(jī)進(jìn)料口 31筒體的散發(fā)余熱排入該下料管道6內(nèi)，對(duì)短切纖維5進(jìn)行預(yù)熱。
權(quán)利要求
1.一種用二階螺桿擠出機(jī)進(jìn)出料口余熱預(yù)熱進(jìn)料纖維的下料裝置，用于直接在線長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的擠出成型，自第一階螺桿擠出機(jī)的擠出口模擠出的熔體及連續(xù)纖維經(jīng)短切輥切斷形成的短切纖維均進(jìn)入第二階螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口，其特征在于所述的下料裝置為拔風(fēng)整流預(yù)熱下料管道，設(shè)在所述纖維短切輥的下方，該下料管道通入第二階螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口處，且所述的第一階螺桿擠出機(jī)的擠出口模與下料管道相通，二階螺桿擠出機(jī)的余熱排入該下料管道內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二階螺桿擠出機(jī)進(jìn)出料口余熱預(yù)熱進(jìn)料纖維的下料裝置， 其特征在于所述的第一階、第二階螺桿擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用二階螺桿擠出機(jī)進(jìn)出料口余熱預(yù)熱進(jìn)料纖維的下料裝置，用于直接在線長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的擠出成型，自第一階螺桿擠出機(jī)的擠出口模擠出的熔體及連續(xù)纖維經(jīng)短切輥切割形成的短切纖維均進(jìn)入二階螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口，其特征在于所述的下料裝置為拔風(fēng)整流預(yù)熱下料管道，設(shè)在所述纖維短切輥的下方，該下料管道通入第二階螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口處，且所述的第一階螺桿擠出機(jī)的擠出口模與下料管道相通，二階螺桿擠出機(jī)的余熱排入該下料管道內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)是不需電預(yù)熱輥裝置減少投資；充分利用余熱節(jié)省能源；熱空氣與纖維對(duì)流熱接觸，纖維水分蒸發(fā)快；簡(jiǎn)化工藝；不易產(chǎn)生“架橋”現(xiàn)象；纖維更容易與熔體混合在一起，提高制品強(qiáng)度和質(zhì)量。
文檔編號(hào)B29B7/82GK102179915SQ201110087110
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者蔣鼎豐 申請(qǐng)人:蔣鼎豐