CN103009639A - 连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续玻纤布增强热塑性塑料片材，以卷装连续玻纤布为出发材料，以热塑性塑料为基料，以其生产步骤依次是：放卷、展平、浸塑、浸塑后整理，热定型处理，成型处理和成卷，且所述7个步骤是在一条生产线上连续进行的为主要特征，具有生产方法合理，生产效率高，制成品质量好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法，属于材料技术领域。
背景技术
本发明所述连续玻纤布增强热塑性塑料片材，其厚度一般在1mm以下，是一种可持续开发的合成薄型材料。
所述增强塑料片材，可直接用于实体制件的表面装饰，也可以将其多层复合粘结成一体而成复合板材，用于制造诸如地板、家具和室内隔断等实体制件的面板等。因而，这种所述增强塑料片材，正在被各个领域所广泛采用。
目前，已有技术大多采用玻璃纤维或玻璃纤维束作为塑料基体的内存增强材料，通过多种方法，生产所述增强塑料片材或其它制品。生产所述增强塑料片材的已有技术有：
中国专利公开的申请号200580007180.5，是在多层复合网状纤维结构上供给环状低聚物，然后经由通过式压机且加热而制成塑料板材。该专利申请制备方法的主要不足，是塑料与纤维之间的渗透饱合不全面，制成品的机械性能不理想。
而中国专利申请号为ZL97114543.1，是采用具有十字模头的挤出机，将多层预浸树脂的连续玻纤覆盖于塑料基材的表面或基材内而制成塑料板材。该专利申请制备方法的主要不足，是其玻纤并未真正进入塑料基体内部，因而玻纤的增强作用仍然并不理想。
而中国专利申请号200810233396.9，是将纤维束通过预渍工艺充分浸渍熔融塑料后，由成型模具成型并经冷却固化，而制成增强塑料片材或其它具有结构形状的制件。这种增强塑料制品的生产方法，由于其所采用的增强材料是纤维束，而不是连续纤维束，更不是织物，因而其制成品的抗拉强度尤其是横向抗拉强度，是明显不理想的，不足以生产高强度塑料制品。
而中国专利申请号为200710025869.1，是将纯玻纤聚丙烯废料粉碎造粒后，与聚乙烯塑料等共混再造粒，尔后再生产制造板材等增强塑料制品，该专利申请虽然提供了废料再利用技术，但其制成品的各项机械性能，是明显不理的，不足以生产高强度塑料制品。
为了拓宽以塑代木、以塑代钢的使用领域，研发一种比已有技术更加先进的玻纤增强塑料片材，是业内目前共同关注的一项热门课题。
发明内容
本发明旨在提供一种生产方法合理，制成品质量好，生产效率高的连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法，以满足社会对所述片材日益增长的需要。
本发明实现其目的的构想，一是采用连续玻纤布为热塑性塑料基体内存增强材料，以全面提高制成品片材多轴向的抗拉强度；二是采用玻纤布浸渍热熔塑料技术，令热熔塑料全面浸润、渗透、包裹玻纤布的纤维长丝，以全面充分发挥内存玻纤布多轴向增强基体塑料的作用，提高制成品片材的性能；三是采用平铺玻纤布技术，在其浸塑之前消除玻纤布的织造应力，令玻纤长丝处于放松舒展状态，有效改善玻纤长丝浸塑基体塑料的条件，令基体塑料充分进入玻纤布的缝隙和玻纤长丝的内部，以有效提高基体塑料与玻纤布的浸润结合程度，增强制成品片材的机械性能；四是在玻纤布浸渍基体塑料后，立即实施热定型处理和成型处理；令塑料浸渍玻纤布在平铺舒展状态下，放松自然地实施热定型处理，以消除其在前生产过程中所形成的内应力，对制成品薄型片材性能的负面影响，同时令基体塑料与玻纤布全面结合；尔后，再先后分别经由可通过式热轧辊副和冷轧辊副的碾 轧，以进一步提高基体塑料和玻纤布自身的密度以及两者的结合力，生产出高性能的本发明所述增强塑料片材；五是在一条生产线上连续进行生产，以大幅度提高生产效率，从而实现本发明的目的。
基于以上所述技术构想，本发明实现其目的的技术方案是：
一种连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法，以热塑性塑料为基料，以卷装连续玻纤布为出发材料，其特征在于，所述片材的生产方法依次按以下步骤进行：
a、放卷；在放卷过程中控制玻纤布运动牵引张力在80~100NM范围内，且通过纠偏实现对中；
b、展平；所述展平，是将放卷玻纤布导入展平装置，且平铺在带式输送平台上，令玻纤布的径、纬长丝舒展平直、消除折皱；
c、浸塑；所述浸塑，是将经展平步骤展平的玻纤布，导入存放有热熔改性塑料的浸渍箱内，实施玻纤布浸塑；所述热熔塑料的温度控制在220~250℃范围内，浸塑时间控制在1~2min范围内；
d、浸塑后整理；所述浸塑后处理，是将经浸塑处理的处于所述熔融塑料饱和含量的玻纤布，经表面温度在180~200℃范围内的可通过式热轧辊副碾轧；再经由按所述片材的厚度设定间距的刮片副，刮掉存在于玻纤布正反表面的所述塑料；尔后再经由间距等于所述片材厚度的表面温度为常温的冷轧辊副碾轧，令玻纤布表面所述塑料处于不粘辊状态；
e、热定型处理；所述热定型处理，是将经浸渍后处理的物料浸塑玻纤布导入热定型箱内，且平铺在不粘输送带上，令所述物料浸塑玻纤布处在自由放松状态实施热定型处理；所述热定型箱内温度控制在180~200℃范围内，热定型处理时间控制在1~1.5min范围内；
f、成型处理；所述成型处理，是将经热定型处理的物料浸塑玻纤布，导入表面温度在180~200℃范围内的热轧辊副实施热轧；然后接着导入表面温度为常温的轧辊副实施冷轧；尔后再经自然冷却而制成厚度在0.4~1mm范围内的成型连续玻纤布增强热塑性塑料片材；
g、成卷；所述成卷，是将经定型处理所制得的所述成型片材，卷绕成卷，即完成所述连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产过程；
所述放卷、展平、浸塑、浸塑后处理、热定型处理、成型处理、成卷七个步骤，是在一条生产线上连续进行的；且所述生产线的运行线速度控制在3~4m/min范围内。
由以上所给出的主旨技术方案，结合在前所描述的技术构想可以明了，本发明实现了其所要实现的目的。
在上述技术方案中，本发明还主张，所述基料热塑性塑料，是改性聚丙烯塑料。但不局限于此，也可以是聚乙烯或聚丙乙烯等其它热塑性塑料。
在上述技术方案中，本发明还主张，所述玻纤布是克重在150~450g/m2的平纹玻纤布或斜纹玻纤布或缎纹玻纤布；其织物结构是双轴向或多轴向织物结构；所述玻纤布的经、纬长丝为无碱无蜡无捻长丝。且所述玻纤布可以是织造布，也可以是非织造布。
在上述技术方案中，本发明还主张，所述浸塑步骤的玻纤布，是在浸渍箱内经由多个上、下错位布置的导布辊，而呈“S”形路线运动浸塑的。其目的显然在于，令玻纤布与热熔塑料充分浸渍，并且能够使热熔塑料深入玻纤布的间隙内和玻纤布的织造长丝内，以进一步提高浸渍效果。
在上述技术方案中，本发明还主张，在所述改性聚丙烯塑料中，还含有阻燃剂、抗紫外线剂和抗氧化剂中的一种或二种或三种。
在上述技术方案中，本发明还主张，所述玻纤布是经展平步骤后导入热熔塑料挤出箱内，并由所述挤出箱出料口，随热熔塑料流延瀑布进入浸渍步骤的浸渍箱实施浸渍的。
上述技术方案得以全面实施后，本发明所具有的生产方法合理，生产效率高，制成品质量好等特点，是显而易见。
附图说明
图1是本发明一种具体实施方式的制成品结构示意图。图中所示玻纤布8是双轴向织造布或非织造布；
图2是本发明的生产线示意图；图中所示1为放卷区段，2为展平区段，3为浸塑区段，4为浸塑后处理区段，5热定型区段，6为成型区段，7为成卷区段。
具体实施方式
以下结合附图，通过具体实施方式的描述，对本发明作进一步说明。
一种典型的具体实施方式，请参读附图1和2。
一种连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法，以热塑性塑料为基料，以卷装连续玻纤布1-1为出发材料，而所述片材的生产方法依次按以下步骤进行：
a、放卷；在放卷过程中通过电子张力控制器1-3控制玻纤布运动牵引张力在80~100NM范围内，且通过橄榄辊1-2纠偏实现对中；
b、展平；所述展平，是将放卷玻纤布1-1导入展平装置，且平铺在带式输送平台2-1上，令玻纤布1-1的径、纬长丝舒展平直、消除折皱；
c、浸塑；所述浸塑，是将经展平步骤展平的玻纤布1-1，导入存放有热熔改性塑料的浸渍箱3-2内，实施玻纤布浸塑；所述热熔塑料的温度控制在220~250℃范围内，浸塑时间控制在1~2min范围内；
d、浸塑后整理；所述浸塑后处理，是将经浸塑处理的处于所述熔融塑料饱和含量的玻纤布，经表面温度在180~200℃范围内的可通过式热轧辊副4-1碾轧；再经由按所述片材的厚度设定间距的刮片副4-2，刮掉存在于玻纤布正反表面的所述塑料；尔后再经由间距等于所述片材厚度的表面温度为常温的冷轧辊副4-3碾轧，令玻纤布表面所述塑料处于不粘辊状态；
e、热定型处理；所述热定型处理，是将经浸渍后处理的物料浸塑玻纤布导入热定型箱5-1内，且平铺在不粘输送网带5-2上，令所述物料浸塑玻纤布处在自由放松状态实施热定型处理；所述热定型箱5-1内温度控制在180~200℃范围内，热定型处理时间控制在1~1.5min范围内；
f、成型处理；所述成型处理，是将经热定型处理的物料浸塑玻纤布，导入表面温度在180~200℃范围内的热轧辊副6-1实施热轧；然后接着导入表面温度为常温的轧辊副6-2实施冷轧；尔后再经自然冷却而制成厚度在0.4~1mm范围内的成型连续玻纤布增强热塑性塑料片材；
g、成卷；所述成卷，是将经定型处理所制得的所述成型片材，卷绕成卷7-1，即完成所述连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产过程；
所述放卷、展平、浸塑、浸塑后处理、热定型处理、成型处理、成卷七个步骤，是在一条生产线上连续进行的；且所述生产线的运行线速度控制在3~4m/min范围内。
而所述基料热塑性塑料，是改性聚丙烯塑料。
而所述玻纤布是克重在150~450g/m2的平纹玻纤布或斜纹玻纤布或缎纹玻纤布；其织物结构是双轴向或多轴向织物结构；所述玻纤布的经、纬长丝为无碱无蜡无捻长丝。
而所述浸塑步骤的玻纤布，是在改性聚丙烯塑料浸渍箱3-2内经由多个上、下错位布置的导布辊3-3，而呈“S”形路线运动浸塑的。
而在所述改性聚丙烯塑料中，还含有聚磷酸铵等阻燃剂、二氧化钛等抗紫外线剂和抗氧化剂中的一种或二种或三种。
而所述玻纤布是经展平步骤后导入热熔塑料挤出箱3-1内，并由所述挤出箱3-1出料口，随热熔塑料流延瀑布进入浸渍步骤的浸渍箱3-2实施浸渍的。
而所述浸塑步骤的浸塑箱3-2和热定型步骤的热定型箱5-1两者的温度，均由电加热提供和保持；而所述浸塑后整理步骤的热轧辊副4-1和成型处理步骤的热轧辊副6-1两者的温度，均由辊内循环导热油提供和保持。
以上所描述具体实施方式的本发明制成品初样的测试结果是：玻纤重量百分含量30%，比重1.2，抗拉强度130Mpa，弯曲强度110 Mpa，弯曲模量4000 Mpa，冲击强度80 Mpa，表面硬度88.6HR，热变形温度156.6℃，维卡142.5℃，阻燃等级VO ，所述测试结果表明，本发明取得了非常明显的技术经济效益，实现了本发明的初衷。
Claims (6)
1.一种连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法，以热塑性塑料为基料，以卷装连续玻纤布为出发材料，其特征在于，所述片材的生产方法依次按以下步骤进行：
a、放卷；在放卷过程中控制玻纤布运动牵引张力在80~100NM范围内，且通过纠偏实现对中；
b、展平；所述展平，是将放卷玻纤布导入展平装置，且平铺在带式输送平台上，令玻纤布的径、纬长丝舒展平直、消除折皱；
c、浸塑；所述浸塑，是将经展平步骤展平的玻纤布，导入存放有热熔改性塑料的浸渍箱内，实施玻纤布浸塑；所述热熔塑料的温度控制在220~250℃范围内，浸塑时间控制在1~2min范围内；
d、浸塑后整理；所述浸塑后处理，是将经浸塑处理的处于所述熔融塑料饱和含量的玻纤布，经表面温度在180~200℃范围内的可通过式热轧辊副碾轧；再经由按所述片材的厚度设定间距的刮片副，刮掉存在于玻纤布正反表面的所述塑料；尔后再经由间距等于所述片材厚度的表面温度为常温的冷轧辊副碾轧，令玻纤布表面所述塑料处于不粘辊状态；
e、热定型处理；所述热定型处理，是将经浸渍后处理的物料浸塑玻纤布导入热定型箱内，且平铺在不粘输送带上，令所述物料浸塑玻纤布处在自由放松状态实施热定型处理；所述热定型箱内温度控制在180~200℃范围内，热定型处理时间控制在1~1.5min范围内；
f、成型处理；所述成型处理，是将经热定型处理的物料浸塑玻纤布，导入表面温度在180~200℃范围内的热轧辊副实施热轧；然后接着导入表面温度为常温的轧辊副实施冷轧；尔后再经自然冷却而制成厚度在0.4~1mm范围内的成型连续玻纤布增强热塑性塑料片材；
g、成卷；所述成卷，是将经定型处理所制得的所述成型片材，卷绕成卷，即完成所述连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产过程；
所述放卷、展平、浸塑、浸塑后处理、热定型处理、成型处理、成卷七个步骤，是在一条生产线上连续进行的；且所述生产线的运行线速度控制在3~4m/min范围内。
2.根据权利要求1所述的连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法，其特征在于，所述基料热塑性塑料，是改性聚丙烯塑料。
3.根据权利要求1所述的连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法，其特征在于，所述玻纤布是克重在150~450g/m2的平纹玻纤布或斜纹玻纤布或缎纹玻纤布；其织物结构是双轴向或多轴向织物结构；所述玻纤布的经、纬长丝为无碱无蜡无捻长丝。
4.根据权利要求1所述的连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法，其特征在于，所述浸塑步骤的玻纤布，是在浸渍箱内经由多个上、下错位布置的导布辊，而呈“S”形路线运动浸塑的。
5.根据权利要求2所述的连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法，其特征在于，在所述改性聚丙烯塑料中，还含有阻燃剂、抗紫外线剂和抗氧化剂中的一种或二种或三种。
6.根据权利要求1所述的连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法，其特征在于，所述玻纤布是经展平步骤后导入热熔塑料挤出箱内，并由所述挤出箱出料口，随热熔塑料流延瀑布进入浸渍步骤的浸渍箱实施浸渍的。
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