專利名稱：靜電預(yù)浸處理設(shè)備及工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱塑性和熱固性樹脂預(yù)浸處理設(shè)備及工藝方法。
近年來(lái)，圍繞熱塑性樹脂預(yù)浸料的制備開展了一系列預(yù)浸設(shè)備和工藝方法的研究，包括熔融浸漬、溶液浸漬、纖維混雜浸漬、粉末浸漬、懸浮浸漬、靜電浸漬等，它們都在不同程度上存在著缺乏合適的溶劑，樹脂受熱時(shí)間長(zhǎng)，除去水份和乳化劑較困難，浸漬層表面不均勻平整等不足。荷蘭專利說(shuō)明書IIM 861464公開的流化床浸漬工藝采用的是粉末浸漬，它是利用樹脂粉末在預(yù)浸纖維上的沉積和附著而獲得預(yù)浸料的。但是，它同樣存在著樹脂粉末附著不均，預(yù)浸料樹脂含量精度受到限制。
本發(fā)明的目的是，提供一種利用靜電粉末浸漬，使得預(yù)浸料外觀均勻平整，無(wú)富樹脂區(qū)和貧樹脂區(qū)，纖維互相平行，樹脂含量穩(wěn)定的預(yù)浸處理設(shè)備及工藝方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，預(yù)浸處理設(shè)備由開卷裝置1、導(dǎo)向裝置2、6、9、10、展平裝置3、4、5、涂覆室7、熔融爐8、調(diào)整裝置11、量測(cè)試系統(tǒng)12、牽引裝置13、收卷裝置14、靜電裝置15、控制系統(tǒng)回收裝置17、壓縮空氣源18組成。
a.開卷裝置由一個(gè)輥筒構(gòu)成，可安放寬度小于400mm各種規(guī)格的預(yù)浸織物，采用激磁電流張力調(diào)節(jié)器，保證工藝過(guò)程中張力基本恒定，織物運(yùn)行平穩(wěn)。
b.展平裝置由數(shù)組輥?zhàn)咏M成，以展平纖維織物。
c.涂覆室對(duì)預(yù)浸織物采用靜電粉末雙面涂覆，室內(nèi)設(shè)有電極板、壓縮空氣進(jìn)口、靜電室、粉末料室和粉末回收出口，涂覆室的工作電壓為0～90千伏。
d.熔融爐的作用是使樹脂熔化并粘附在纖維織物上，為使樹脂盡可能均勻分布并滲透纖維，熔融爐的工作溫度是0～600℃。
e.牽引裝置是全機(jī)的動(dòng)力，采用橡膠輥。
f.收卷裝置利用交流力矩電機(jī)的軟特性保證收卷過(guò)程中張力和線速度基本恒定，裝置中含有光電糾偏裝置，用以調(diào)節(jié)卷取輥筒的位移。
g.壓縮空氣源由3W～1.6/10B-1空氣壓縮機(jī)提供，并經(jīng)凈化后進(jìn)入涂覆室。
h.樹脂含量測(cè)試系統(tǒng)備有一臺(tái)β射線儀，利用固定劑量的β射線源透過(guò)不同樹脂含量的預(yù)浸料被吸收的多寡，并在微計(jì)算機(jī)幕上顯示出信號(hào)的相應(yīng)變化，當(dāng)樹脂含量超過(guò)預(yù)定范圍時(shí)，微計(jì)算機(jī)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變?cè)鰤合到y(tǒng)的壓力從而改變樹脂含量。
i.控制系統(tǒng)主要是由一個(gè)微計(jì)算機(jī)控制樹脂的含量及線速度、收卷質(zhì)量、開卷張力、熔融爐溫度、運(yùn)動(dòng)糾偏、霧化壓力等工藝參數(shù)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，采用高壓靜電場(chǎng)使樹脂粉末帶電和雙面涂覆，β射線儀與微計(jì)算機(jī)形成的閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)使得預(yù)浸料的樹脂含量均勻、波動(dòng)范圍小、表面平整、復(fù)合材料性能轉(zhuǎn)化率高，無(wú)溶劑回收問(wèn)題，適用于布寬小于400mm、厚度0.08～0.25mm、長(zhǎng)度連續(xù)的纖維織物，樹脂含量在25～45%可控，精度為±3%，粉末粒度為5～200μ。


圖1 本發(fā)明的示意框2 涂覆室結(jié)構(gòu)示意3 控制系統(tǒng)示意圖將纖維織物安放在開卷裝置1上，開機(jī)后，預(yù)浸織物沿導(dǎo)向輥2、6及展平輥3、4、5進(jìn)入涂覆室7，涂覆室7內(nèi)設(shè)有壓縮空氣進(jìn)口20、靜電室、粉末料室、電極板23、流化床24及粉末回收出口21、為了節(jié)約材料和防止粉末逸出污染環(huán)境，粉末室為密封系統(tǒng)，粉料可以回收反復(fù)使用。施加的靜電電壓工作在0～90千伏的范圍。隨著靜電電壓的增大，有利于樹脂粉末帶電，從而提高預(yù)浸織物的樹脂含量，以適應(yīng)不同材料和樹脂含量預(yù)浸織物的要求。在涂覆室內(nèi)涂覆上粉末后，預(yù)浸織物進(jìn)入熔融爐8，熔融爐8的溫度可在0～600℃之間調(diào)節(jié)，以滿足不同熔點(diǎn)的熱固性樹脂和熱塑性樹脂的要求。在樹脂充分熔化、粘度適于浸漬要求的前提下預(yù)浸織物通過(guò)爐子的時(shí)間盡可能短，以減少樹脂分解的可能，可以通過(guò)調(diào)節(jié)線速度和改變爐子長(zhǎng)度來(lái)滿足，浸漬完成的織物經(jīng)導(dǎo)向輥9、10，調(diào)整輥11和牽引輥13和收卷裝置14收卷。在經(jīng)過(guò)測(cè)試系統(tǒng)12時(shí)，β射線儀19利用固定劑量的β射線源透過(guò)不同樹脂含量的預(yù)浸料被吸收的多少，并在微計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出信號(hào)的相對(duì)變化。隨著樹脂含量的變化，反饋信號(hào)是電流的變化，樹脂含量過(guò)高，通過(guò)β射線儀反映的電流減少，執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始工作，使霧化氣壓降低，隨之使樹脂含量減小，反之亦然?？刂葡到y(tǒng)16是由微計(jì)算機(jī)22組成。在整個(gè)浸漬過(guò)程中，獲得β射線儀的測(cè)試數(shù)據(jù)后，便給出指令對(duì)涂覆室7中的樹脂含量施行自動(dòng)控制，同時(shí)對(duì)線速度、收卷裝置中的光電糾偏裝置、開卷張力、熔融溫度及霧化壓力等工藝參數(shù)進(jìn)行控制。涂覆室7中剩余的樹脂粉末可通過(guò)回收出口21由回收裝置17回收待日后再用。為了不污染樹脂粉末和織物，空氣在進(jìn)入涂覆室7前經(jīng)空氣壓縮源18嚴(yán)格凈化，以除去油污和水份。空氣壓力必須穩(wěn)定，以保持樹脂粉末均勻呈流化狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種靜電預(yù)浸處理設(shè)備及工藝方法，由開卷裝置、導(dǎo)向裝置、展平裝置、牽引裝置、回收裝置、壓縮空氣源組成，其特征是，經(jīng)展平裝置之后，輥輪將預(yù)浸織物送入帶靜電粉末的涂覆室，再入可調(diào)節(jié)溫度的熔融爐，由β射線儀、微計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢測(cè)控制及收卷中的運(yùn)行糾偏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電預(yù)浸處理設(shè)備及工藝方法，其特征是，涂覆室內(nèi)設(shè)有電極板、靜電室、粉末室、壓縮空氣進(jìn)口和粉末回收出口，工作電壓為0～90千伏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電預(yù)浸處理設(shè)備及工藝方法，其特征是，熔融爐的工作溫度是0～600℃。
4.一種靜電預(yù)浸處理設(shè)備及工藝方法，其特征是，β射線儀與微計(jì)算機(jī)之間呈閉環(huán)控制系統(tǒng)，β射線儀測(cè)出樹脂含量的大小，微計(jì)算機(jī)控制反饋信號(hào)，改變樹脂含量并控制線速度、收卷質(zhì)量、開卷張力、熔融溫度、運(yùn)行糾偏、霧化壓力等工藝參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靜電預(yù)浸處理設(shè)備及工藝方法。它是由開卷裝置、導(dǎo)向裝置、展平裝置、涂覆室、熔融爐、調(diào)整裝置、靜電裝置、樹脂含量測(cè)試系統(tǒng)、牽引裝置、收卷裝置、回收裝置、控制系統(tǒng)及壓縮空氣源組成。預(yù)浸織物經(jīng)裝有帶靜電的樹脂粉末的涂覆室，雙面涂覆上樹脂粉末，再經(jīng)熔融爐的高溫熔平后，樹脂粘附在預(yù)浸織物上。為使浸漬均勻平整，整個(gè)浸漬過(guò)程由一臺(tái)β射線儀和計(jì)算機(jī)檢測(cè)控制，以保證織物浸漬的高質(zhì)量。設(shè)備適用于熱固性樹脂和熱塑性樹脂。
文檔編號(hào)D06N3/00GK1107096SQ9410740
公開日1995年8月23日 申請(qǐng)日期1994年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月14日
發(fā)明者李元珍, 張鳳翻, 李峰, 付英 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)總公司第六二一研究所