CN102329518A - 一种变形纱长纤维增强塑料料粒及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种变形纱长纤维增强塑料料粒及其生产方法，本发明的料粒包括：料粒基体和变形纱增强长纤维，其中变形纱增强长纤维包括两部分：芯纱和层纱；芯纱与料粒基体的轴线平行，均匀的分布在料粒基体的内部，层纱松散的分布在芯纱的周围；本发明的方法主要包括三个主要流程：流程a主要完成塑料基料的挤出，流程b主要完成变形纱的分散、料条的成型，流程c主要完成料条的冷却、干燥、切粒、收集等；本发明的有益之处在于：料粒由于具有芯纱和层纱双重增强，大大改善增强方向的单一性以及包括加工性能在内的各项性能，本发明的方法，提供一种有效生产上述塑料料粒的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维增强塑料料粒及其生产方法，具体涉及一种变形纱长纤维增强塑料料粒及其生产方法。
背景技术
目前，长纤维增强塑料粒料中，增强纤维丝和粒料相当，在粒料中呈平行分布，因此，其制品的强度性能较好，但是由于生产加工工艺等原因，粒料中纤维丝往往不能被有效的分散开、被均匀浸润，所以其加工性能往往不理想。因此，长纤维增强塑料料粒虽然得到了广泛的应用，但是现在还没有一种能够有效改善注塑加工性能并且能有效改善其增强具有单一的方向性的纤维增强塑料料粒及相应的生产方法。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纤维在粒料中呈三维方向分布，提高长纤维粒料加工工艺性能和力学性能的变形纱增强长纤维粒料及其生产方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种变形纱长纤维增强塑料料粒，包括塑料基体，其特征在于，还包括：若干变形纱增强长纤维，上述变形纱增强长纤维包括：与塑料基体的轴线平行的芯纱、松散的分布在上述芯纱周围的并且总体延伸方向与上述塑料基体的轴向一致的层纱。
前述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒，其特征在于，上述层纱围绕着上述芯纱呈现出卷曲、螺旋的形态。
前述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒，其特征在于，上述变形纱增强长纤维为膨体纱纤维。
一种前述的变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，包括如下流程：
流程a:将塑料型料送入挤出机进行加热塑化；然后加热塑化形成的熔融塑料挤出到浸渍机头；
流程b:将变形纱的纱束送入到浸渍机头，变形纱在浸渍机头内被熔融塑料充分浸渍、包裹后，被一并挤出成为料条；
流程c:上述料条在牵引装置的牵引下，首先进行冷却，然后经过空气刀装置进行强制风冷及去除表面水份的过程，然后送入切粒机进行切粒，最后对料粒进行收集。
前述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，在上述流程a中，挤出机为单螺杆挤出机。
前述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，在上述流程c中，进行离线切粒，即在切粒之前可以先对料条进行收卷，然后切粒。
前述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，在上述浸渍机头设置一个以上纺锤形的散纱结构，上述变形纱的纱束从纺锤形的一端进入遇到上述纺锤形的中间凸出的部分，在张力的作用下，在散纱结构中间凸起的圆周方向上被分散，变形纱分散的状态下被上述熔融塑料充分浸渍，并且浸渍机头具有一定的加工温度使变形纱中收缩率大的一部分形成上述芯纱，收缩率小的一部分形成上述层纱。
前述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，上述变形纱采用膨体纱。
前述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，在上述流程b中，当变形纱的纱束进入浸渍机头之前进行预热。
本发明的有益之处在于：本发明的塑料料粒由于具有芯纱和层纱双重增强，并且呈三维分布，从而有效改善了包括加工性能在内的各项性能，本发明的方法，提供一种有效生产上述塑料料粒的方法，使用该方法能够使变形纱增强长纤维能够有效分散在料粒中，并且采用以膨体纱为代表的变形纱作为增强纤维能够获得更好的性能。
附图说明
图1是本发明的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的结构示意图；
图2是本发明的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法的流程示意图；
图3是本发明的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法中浸渍机头使用的散纱结构散纱原理的示意图。
图中附图标记的含义：
1、塑料基体，2、芯纱，3、层纱，4、散纱结构，5、变形纱。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
图1是本发明的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的结构示意图；
图2是本发明的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法的流程示意图；图3是本发明的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法中浸渍机头使用的散纱结构散纱原理的示意图。
首先，参照图1对本发明的变形纱长纤维增强塑料料粒进行说明，本发明的料粒包括：塑料基体1和变形纱增强长纤维，其中变形纱增强长纤维包括两部分：芯纱2和层纱3。芯纱2与塑料基体1的轴线平行，均匀的分布在塑料基体的内部，层纱3松散的分布在芯纱2的周围，并且保证总体的沿伸方向与塑料基体1的轴向一致。
作为一种优选方案，层纱3围绕着芯纱2呈现出卷曲、螺旋的形态，这样一来能够实现层纱3在空间的三维范围内均有分布，有效的改善了纤维增强方向的单一性。
作为一种优选方案，变形纱增强长纤维为膨体纱纤维。膨体纱纤维在加热的情况下，由于收缩率不同能够实现上述芯纱2和层纱3的结构和形态。
以下结合图2、图3对本发明的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法进行具体的说明。
本发明的生产方法包括如下流程：
流程a:将塑料基料料送入挤出机进行加热塑化；然后加热塑化形成的熔融塑料挤出到浸渍机头。在该流程中，主要是将塑料基料料加工成为液态料流以便后继挤出到浸渍机头中。
作为优选方案，挤出机采用单螺杆挤出机；这样可以相对降低工程成本。
流程b:将变形纱的纱束送入到浸渍机头，变形纱在浸渍机头内被熔融塑料充分浸渍、包裹后被一并挤出成为料条。
作为一种优选方案，当变形纱的纱束进入浸渍机头之前进行预热。
在该流程中，作为一种优选方案，如图3所示，在浸渍机头设置一个以上纺锤形的散纱结构4，变形纱5的纱束从纺锤形的一端进入遇到纺锤形的中间凸出的部分，在张力的作用下，在散纱结构4中间凸起的圆周方向上被分散，变形纱5分散的状态下被中间熔融塑料充分浸渍，并且浸渍机头具有一定的加工温度使变形纱5中收缩率大的一部分形成芯纱，收缩率小的一部分形成层纱，在最终从浸渍机头挤出成型时，形成整体沿料条挤出方向延伸的变形纱增强长纤维。
流程c:料条在牵引装置的牵引下，首先进行冷却，然后经过空气刀装置进行强制风冷及去除表面水份的过程，然后送入切粒机进行切粒，最后对料粒进行收集。
作为一种优选方案，如图2所示，在切粒之前可以先对料条进行收卷，然后切粒；即离线切粒。
作为一种优选方案，变形纱可以采用膨体纱。
利用本发明的方法，能够有效的实现变形纱增强纤维的分散，使变形纱增强纤维的能够均匀的分散在料粒中，另外，由于变形纱在加工过程中遇热会发生变形，改善了料粒的性能。
上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种变形纱长纤维增强塑料料粒，包括塑料基体，其特征在于，还包括：若干变形纱增强长纤维，上述变形纱增强长纤维包括：与塑料基体的轴线平行的芯纱、松散的分布在上述芯纱周围的并且总体延伸方向与上述塑料基体的轴向一致的层纱。
2.根据权利要求1所述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒，其特征在于，上述层纱围绕着上述芯纱呈现出卷曲、螺旋的形态。
3.根据权利要求1或2所述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒，其特征在于，上述变形纱增强长纤维为膨体纱纤维。
4.如权利要求1所述的变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，包括如下流程：
流程a:将塑料型料送入挤出机进行加热塑化；然后加热塑化形成的熔融塑料挤出到浸渍机头；
流程b:将变形纱的纱束送入到浸渍机头，变形纱在浸渍机头内被熔融塑料充分浸渍、包裹后，被一并挤出成为料条；
流程c:上述料条在牵引装置的牵引下，首先进行冷却，然后经过空气刀装置进行强制风冷及去除表面水份的过程，然后送入切粒机进行切粒，最后对料粒进行收集。
5.根据权利要求4所述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，在上述流程a中，挤出机为单螺杆挤出机。
6.根据权利要求5所述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，在上述流程c中，进行离线切粒，即在切粒之前可以先对料条进行收卷，然后切粒。
7.根据权利要求4至6任意一项所述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，在上述浸渍机头设置一个以上纺锤形的散纱结构，上述变形纱的纱束从纺锤形的一端进入遇到上述纺锤形的中间凸出的部分，在张力的作用下，在散纱结构中间凸起的圆周方向上被分散，变形纱分散的状态下被上述熔融塑料充分浸渍，并且浸渍机头具有一定的加工温度使变形纱中收缩率大的一部分形成上述芯纱，收缩率小的一部分形成上述层纱。
8.根据权利要求7所述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，上述变形纱采用膨体纱。
9.根据权利要求8所述的一种变形纱长纤维增强塑料料粒的生产方法，其特征在于，在上述流程b中，当变形纱的纱束进入浸渍机头之前进行预热。
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| CN103407169A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-11-27 | 句容市百事特复合材料有限公司 | 变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料及其生产方法 |
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