本發(fā)明涉及的是復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種高強(qiáng)度淋膜編織布熱壓成型復(fù)合材料的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)今社會，隨著復(fù)合材料科學(xué)的不斷發(fā)展，高強(qiáng)度材料引起了人們越來越多的關(guān)注，一般常采用添加纖維來增強(qiáng)材料強(qiáng)度，如添加玻璃纖維、碳纖維等，但是纖維的加入引起其與基體材料的不相容現(xiàn)象，界面性能差；同時也會導(dǎo)致基體材料重量的增長，影響使用的便利性。

有效的利用纖維來增強(qiáng)基體材料一直是人們研究的重點(diǎn)。專利WO03008190提出了一種對初始擠出薄膜牽拉，增強(qiáng)紗線強(qiáng)度，并進(jìn)一步編織成高強(qiáng)編織布，提高編織布強(qiáng)度的實(shí)例。該工藝通過三螺桿擠出薄膜，并經(jīng)拉伸切割成扁平紗線，然后編織成織物，最后經(jīng)多層熱壓成型實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)效果，但在該工藝中，薄膜牽拉易發(fā)生局部厚薄不均，導(dǎo)致切割后各紗線的拉伸強(qiáng)度不一，進(jìn)而影響復(fù)合材料的力學(xué)性能。專利CN105172277A提供了一種自增強(qiáng)聚丙烯(PP)復(fù)合板材的制備方法，其將多層經(jīng)過拉伸處理的紗線編織而成的編織布，經(jīng)PP淋膜后熱壓在一起，制備增強(qiáng)的復(fù)合片材。該專利以PP淋膜的方式提高各層編織布間的粘合力，并以紗線牽拉的方式提高編織布的強(qiáng)度，因淋膜層和編織布層同為PP材料，在熱壓過程中，PP編織布層的經(jīng)緯向紗支結(jié)構(gòu)極易在受熱后被破壞，從而導(dǎo)致復(fù)合材料力學(xué)性能整體降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供了一種高強(qiáng)度淋膜編織布熱壓成型復(fù)合材料的生產(chǎn)方法，有效提高了基體材料的強(qiáng)度，增強(qiáng)了復(fù)合材料的力學(xué)性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高強(qiáng)輕質(zhì)淋膜編織布熱壓成型復(fù)合材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

1、紗線牽拉：

將熱塑性粒子經(jīng)真空干燥烘干處理后，采用螺桿擠出機(jī)一擠出薄膜后，經(jīng)分切裝置切割成一定寬度的扁平紗線，然后經(jīng)牽拉輥一牽拉至一定溫度的壓輥一之間，再經(jīng)過牽拉輥二牽拉，最后經(jīng)收卷裝置一收卷。

所述螺桿擠出機(jī)一為單螺桿、雙螺桿或三螺桿擠出機(jī)中的一種。

所述螺桿擠出機(jī)一的模頭溫度為120～250℃；模頭厚度為0.1～1.0mm。

所述熱塑性粒子包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醋酸乙烯酯(PEVA)、醋酸乙烯酯(EVA)、聚碳酸酯(PC)等。

所述熱塑性粒子烘干處理的溫度為80～180℃，時間為0.5～15h。

所述扁平紗線的寬度為1.0～5.0mm。

所述扁平紗線的拉伸比為1.1～30倍

所述牽拉輥一的轉(zhuǎn)速為1.0～5.0rpm，壓輥一的溫度為100～200℃，轉(zhuǎn)速為1.0～5.0rpm，牽拉輥二的轉(zhuǎn)速為3.0rpm～8.0rpm。

2、制備編織布：

將牽拉后紗線經(jīng)托布輥一送入編織裝置，編織成編織布，然后將其送入電暈裝置進(jìn)行電暈處理，最后經(jīng)收卷裝置二進(jìn)行收卷。

所述編織布加工的車間相對濕度為60％～80％。

所述編織布的幅寬為0.6～2.5m，克重為60～200g/m²；。

所述電暈裝置的頻率為10～40kHz，電壓為10～20kV，處理功率為5～20kW。

3、編織布淋膜處理：

將電暈后的編織布經(jīng)托布輥二送入壓輥二，此時將熱塑性樹脂粒子進(jìn)行真空干燥處理后，經(jīng)螺桿擠出機(jī)二擠出，從擠出機(jī)口模處流出的熔融狀熱塑性薄膜覆于經(jīng)電暈后的編織布上，然后經(jīng)壓輥二壓合，冷卻，形成淋膜后編織布，為實(shí)現(xiàn)雙面淋膜，其對應(yīng)面采用相同方法進(jìn)行淋膜處理，最后經(jīng)導(dǎo)輥一、收卷裝置三收卷。

所述熱塑性粒子為聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醋酸乙烯酯(PEVA)等。

所述螺桿擠出機(jī)二的加工溫度為80～250℃。

所述淋膜的厚度一般為：5～100μm。

所述熔融狀樹脂流出速度約為10～50m/min。

所述壓輥二的溫度控制在20～25℃，導(dǎo)輥一的傳送速度為5～50m/min。

4、編織布熱壓成型：

將多層淋膜編織布多層平鋪，經(jīng)托布輥三、導(dǎo)輥二喂入熱壓成型機(jī)，加熱成型，制得多層復(fù)合的復(fù)合材料，最后經(jīng)收卷裝置四收卷。

所述編織布的層數(shù)為2～35層。

所述編織布的溫度為70～250℃，壓力為1～50MPa。

本發(fā)明的有益效果為：有效提高了基體材料的強(qiáng)度，增強(qiáng)了復(fù)合材料的力學(xué)性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的流程圖；

圖2是本發(fā)明的紗線牽拉示意圖；

圖3是本發(fā)明的制備編織布的示意圖；

圖4是本發(fā)明的編織布淋膜處理的示意圖；

圖5是本發(fā)明的編織布熱壓成型的示意圖；

圖中1.擠出機(jī)一、2.薄膜、3.分切裝置、4.扁平紗線、5.牽拉輥一、6.壓輥一、7.牽拉輥二、8.收卷裝置一、9.托布輥一、10.牽拉后紗線、11.編織裝置、12.編織布、13.電暈裝置、14.收卷裝置二、15.托布輥二、16.電暈后編織布、17.擠出機(jī)二、18.熔融狀熱塑性薄膜、19.壓輥二、20.淋膜后編織布、21.導(dǎo)輥一、22.收卷裝置三、23.托布輥三、24.多層淋膜編織布、25.導(dǎo)輥二、26.熱壓成型機(jī)、27.復(fù)合材料、28.收卷裝置四。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參看圖1，本具體實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案：一種高強(qiáng)輕質(zhì)淋膜編織布熱壓成型復(fù)合材料的生產(chǎn)方法，主要由紗線牽拉、制備編織布、編織布淋膜處理、編織布熱壓成型四個步驟完成。

具體實(shí)施步驟如下：

1、紗線牽拉：

參看圖2，將熱塑性粒子經(jīng)真空干燥烘干處理后，采用螺桿擠出機(jī)一1擠出薄膜2后，經(jīng)分切裝置3切割成一定寬度的扁平紗線4，然后經(jīng)牽拉輥一5牽拉至一定溫度的壓輥一6之間，再經(jīng)過牽拉輥二7牽拉，最后經(jīng)收卷裝置一8收卷。

所述螺桿擠出機(jī)一1為單螺桿、雙螺桿或三螺桿擠出機(jī)中的一種。

所述螺桿擠出機(jī)一1的模頭溫度為120～250℃；模頭厚度為0.1～1.0mm。

所述熱塑性粒子包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醋酸乙烯酯(PEVA)、醋酸乙烯酯(EVA)、聚碳酸酯(PC)等。

所述熱塑性粒子烘干處理的溫度為80～180℃，時間為0.5～15h。

所述扁平紗線4的寬度為1.0～5.0mm。

所述扁平紗線4的拉伸比為1.1～30倍

所述牽拉輥一5的轉(zhuǎn)速為1.0～5.0rpm，壓輥一6的溫度為100～200℃，轉(zhuǎn)速為1.0～5.0rpm，牽拉輥二7的轉(zhuǎn)速為3.0rpm～8.0rpm。

2、制備編織布：

參看圖3，將牽拉后紗線10經(jīng)托布輥一9送入編織裝置11，編織成編織布12，然后將其送入電暈裝置13進(jìn)行電暈處理，最后經(jīng)收卷裝置二14進(jìn)行收卷。

所述編織布12加工的車間相對濕度為60％～80％。

所述編織布12的幅寬為0.6～2.5m，克重為60～200g/m²。

所述電暈裝置13的頻率為10～40kHz，電壓為10～20kV，處理功率為5～20kW。

3、編織布淋膜處理：

參看圖4，將電暈后編織布16經(jīng)托布輥二15送入壓輥二19，此時將熱塑性樹脂粒子進(jìn)行真空干燥處理后，經(jīng)螺桿擠出機(jī)二17擠出，從擠出機(jī)口模處流出的熔融狀熱塑性薄膜18覆于經(jīng)電暈后的編織布上，然后經(jīng)壓輥二19壓合，冷卻，形成淋膜后編織布20，為實(shí)現(xiàn)雙面淋膜，其對應(yīng)面采用相同方法進(jìn)行淋膜處理，最后經(jīng)導(dǎo)輥一21、收卷裝置三22收卷。

所述熱塑性粒子為聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醋酸乙烯酯(PEVA)等。

所述螺桿擠出機(jī)二17的加工溫度為80～250℃。

所述淋膜的厚度一般為：5～100μm。

所述熔融狀樹脂流出速度約為10～50m/min。

所述壓輥二19的溫度控制在20～25℃，導(dǎo)輥一21的傳送速度為5～50m/min。

4、編織布熱壓成型：

參看圖5，將多層淋膜編織布24多層平鋪，經(jīng)托布輥三23、導(dǎo)輥二25喂入熱壓成型機(jī)26，加熱成型，制得多層復(fù)合的復(fù)合材料27，最后經(jīng)收卷裝置四28收卷。

所述編織布的層數(shù)為2～35層。

所述編織布的溫度為70～250℃，壓力為1～50MPa。

本具體實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)：有效提高了基體材料的強(qiáng)度，增強(qiáng)了復(fù)合材料的力學(xué)性能。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。