【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复合材料模压成型的，具体涉及一种在线复合增强型lft-d成型生产线及其生产方法。
技术介绍
1、现有建筑模板市场产品主要由木模板、钢模板、铝合金模板及塑料模板组成，其中木模板虽造价低但是由于其循环使用率低、生产制造需要大量的木材，对环境造成极大破坏；其中钢模板和铝合金模板均为金属材质，重量较重、生产制造成本高、使用过程中的拆装成本相对也较高，导致建设成本增加，塑料模板因其工艺限制，玻纤长度保留仅有1~2mm，导致其强度不足，无法满足各施工情况的使用。
2、lft-d技术是一种在线长纤维热塑性复合材料的生产工艺，其特点为可保留一定长度的玻璃纤维使其强度远高于原始注塑工艺所生产的短纤维复合材料制品。其高强度、可回收使用的特性，主要应用在汽车零配件、建筑模板、物流托盘、漏粪板等结构性产品上，lft-d产品中保留玻璃纤维长度为10~20mm，可有效提升制品弯曲强度及抗冲击强度。这种工艺在生产中一般都是先将玻璃纤维剪断为所需长度的碎料，然后加入热塑原料一起混炼后挤出坯料进行模压成型。
3、但是上述工艺制品还存在以下问题：
4、结构限制：因热塑型复合材料的材料自身收缩较大，当需要高强度制品结构，筋条设计宽度尺寸大于面板厚度时，按照上述lft-d技术所生产的制品表面将产生明显的筋条收缩痕。
5、工艺限制：lft-d模压所需胚料在挤出成型后等待压制时间中与外界空气接触，导致表层冷却过快。压制后导致产品的表面胚料表层材料与芯层材料所形成的外观有明显色差，且易导致玻纤外露，影响产品外
6、性能限制：lft-d因其可有效保留纤维长度至10~20mm，相较注塑工艺对制品的弯曲强度及冲击强度有明显提升，但相较与rtm、gmt、pcm等使用连续玻璃纤维毡/布的热固型浸渍工艺相比，性能仍有差距，但lft-d工艺因其可回收性及结构复杂型上优势较为明显，故现有制品（如：汽车制品、漏粪板、托盘、建筑模板等）需在可回收与性能做出取舍。
7、因此本领域技术人员在符合环保要求的前提下急需找到一种既能够具有足够强度的制品生产工艺、而且还能够保证制品生产出来不会产生缩痕瑕疵和困气瑕疵，以及还要保证制品的外观效果的产品生产工艺以及配套生产线设备。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种在线复合增强型lft-d成型生产线及其生产方法，通过混炼螺杆将连续纤维带与热塑原料进行混炼，从而使坯料挤出装置所挤出的坯料内均匀分布一定比例及长度的纤维带a，并在制品面层在线复合一层通铺定向通长的纤维增强层，从而有效提高了模压后基体的强度、最终成品的强度及最终成品的表面质量，提高了增强型复合材料制品的强度性能、延长了增强型复合材料制品的使用寿命。
2、本专利技术所采取的技术方案是：
3、在线生产复合增强型lft-d的成型方法，包括以下步骤：
4、1）先将颗粒状的热塑原料投入热塑原料仓内，启动一阶螺杆将热塑原料仓内的热塑原料定速定量地进入一阶挤出机，所述一阶挤出机将热塑原料热熔搅拌的同时向挤出装置a一端传送，熔融料通过挤出装置a从熔融料入料口进入二阶挤出机内；
5、2）玻纤带放卷装置所放卷的玻纤带a通过梳线辊从玻纤入料口进入二阶挤出机内；
6、3）在二阶螺杆的作用下，使进入二阶挤出机内的熔融料与玻纤带a在二阶螺杆的搅拌段进行充分螺旋搅拌混合；当二阶螺杆将混合的玻纤带a与熔融料螺旋传送至切割段时，切割段在对玻纤带a和熔融料继续螺旋搅拌混合的同时还会使玻纤带a中与切割段接触的玻纤丝割断；当二阶螺杆将混合的玻纤带a与熔融料螺旋传送至输送段时，输送段将混合的玻纤带a和熔融料螺旋输送至挤出装置b；
7、4）此时挤出装置b将完成搅拌混合的玻纤带a和熔融料向外挤出坯料，当挤出的坯料符合模压要求时、坯料切断装置将坯料切断，切落的坯料落至保温传送带传送；
8、5）在步骤1）~4）的过程同时，将增强层放置于增强层加热台进行预热；
9、6）当步骤4）中的保温传送带将坯料传送至模压装置一端时，机械手a将坯料抓取并周转至模压装置的下模中部，然后模压装置的上模与下模合模后形成基体，上模与下模开模后，所述基体保留在下模上；
10、7）当步骤5）中的增强层完成预热、步骤4）中的保温传送带再次将坯料传送至模压装置一端时，机械手a将坯料抓取并周转至下模上的基体的顶面中部，并且机械手b将增强层抓取并周转至下模上的基体的顶面中部，然后上模再次与下模合模后形成成品；
11、8）上模与下模开模后，将下模上的成品进行出料即可。
12、本专利技术进一步改进方案是，所述步骤2）中，所述梳线辊将所绕置的多根玻纤带a相互平行地从玻纤入料口进入二阶挤出机内、与绞绕于二阶螺杆的熔融料混合连接，并且梳线辊将玻纤带a中的各玻纤丝梳开。
13、本专利技术更进一步改进方案是，所述步骤3）中，所述切割段割断的玻纤丝在熔融料中舒展开，从而使玻纤带a的玻纤丝能够与熔融料更充分均匀地混合。
14、本专利技术更进一步改进方案是，所述步骤4）中，所述坯料包括基体坯料和粘体坯料，所述基体坯料的质量在成品所需坯料总质量的3/4~5/6的范围内，所述坯料中的多根玻纤带a分别各自呈螺旋状，并且沿着坯料的挤出轴向相互平行。
15、本专利技术更进一步改进方案是，所述步骤5）中，所述增强层包括底部的复合层和上部的多层纤维带层，各纤维带层之间以及复合层之间均相互固定连接，所述纤维带层包括多根品行设置的玻纤带b，相邻两层纤维带层的玻纤带b的延伸反向相互垂直设置。
16、本专利技术更进一步改进方案是，所述复合层的材质为玻纤毡、无纺布、或表面辊毛的聚丙烯胶膜或聚丙烯膜。
17、本专利技术更进一步改进方案是，所述增强层可以直接在增强层加热台上在线生产制备，在所述增强层加热台顶面先铺设一层复合层，并将多根平行设置的玻纤带b铺设于复合层顶面形成一层纤维带层，再将多根与刚铺设完的纤维带层中的玻纤带b垂直设置的玻纤带b铺设于刚铺设完的纤维带层上，以此类推直至纤维带层的层数达到增强层所要求的纤维带层数量，最后通过热压工艺使各纤维带层的玻纤带b呈半熔融状，半熔融状的玻纤带b使各层纤维带层之间以及与复合层连接固定、形成为薄片状的增强层。
18、在线复合增强型lft-d成型生产线，包括混炼装置、增强层加热台和模压装置，所述混炼装置沿着物料输送方向依次与热塑原料仓和玻纤带放卷装置，所述混炼装置对应于玻纤带放卷装置位置处设有玻纤入料口，所述混炼装置的末端设有挤出装置b，所述挤出装置b的挤出口设有坯料切断装置，所述挤出装置b的挤出口与模压装置之间设有保温传送带，所述保温传送带与模压装置之间以及增强层加热台与模压装置之间分别对应设有机械手a和机械手b。
19、本专利技术更进一步改进方案是，所述混炼装置包括依次连接的一阶挤出机和二阶挤出机，所述一阶挤出机内同轴心转动设有一阶螺杆、二阶挤出机内同轴心转动设有二阶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.在线复合增强型LFT-D成型生产线，其特征在于：包括混炼装置、增强层加热台（10）和模压装置（9），所述混炼装置沿着物料输送方向依次与热塑原料仓（2）和玻纤带放卷装置（4），所述混炼装置对应于玻纤带放卷装置（4）位置处设有玻纤入料口（18），所述混炼装置的末端设有挤出装置B（5），所述挤出装置B（5）的挤出口设有坯料切断装置（6），所述挤出装置B（5）的挤出口与模压装置（9）之间设有保温传送带（7），所述保温传送带（7）与模压装置（9）之间以及增强层加热台（10）与模压装置（9）之间分别对应设有机械手A（8）和机械手B（12）。
2.如权利要求1所述的在线复合增强型LFT-D成型生产线，其特征在于：所述混炼装置包括依次连接的一阶挤出机（1）和二阶挤出机（3），所述一阶挤出机（1）内同轴心转动设有一阶螺杆（13）、二阶挤出机（3）内同轴心转动设有二阶螺杆（16），所述一阶挤出机（1）末端的挤出装置A（15）与二阶挤出机（3）起始端的侧壁所设的熔融料（30）入料口（17）连接，所述熔融料（30）入料口（17）设于玻纤入料口（18）的相对侧，所述热塑原料仓（2）与一阶挤
3.如权利要求2所述的在线复合增强型LFT-D成型生产线，其特征在于：所述二阶螺杆（16）的中心轴杆（26）的侧壁表面沿着物料传送方向依次设有搅拌段（23）、切割段（24）和输送段（25），所述熔融料（30）入料口（17）和玻纤入料口（18）均位于搅拌段（23）对应的范围。
4.如权利要求3所述的在线复合增强型LFT-D成型生产线，其特征在于：所述搅拌段（23）的轴向长度在二阶螺杆（16）轴向长度的1/2~2/3的范围内，所述切割段（24）的轴向长度小于等于输送段（25）的轴向长度，并且切割段（24）的轴向长度大于等于二阶螺杆（16）轴向长度的1/6。
5.如权利要求1所述的在线复合增强型LFT-D成型生产线，其特征在于：所述玻纤带放卷装置（4）与玻纤入料口（18）之间还设有梳线辊（19），所述玻纤带放卷装置（4）所放卷的玻纤带绕至于梳线辊（19）后进入玻纤入料口（18）。
6.利用如权利要求1~5所述的生产线在线生产复合增强型LFT-D的成型方法，其特征在于包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的在线复合增强型LFT-D的成型生产方法，其特征在于：所述步骤2）中，所述梳线辊（19）将所绕置的多根玻纤带A（29）相互平行地从玻纤入料口（18）进入二阶挤出机（3）内、与绞绕于二阶螺杆（16）的熔融料（30）混合连接，并且梳线辊（19）将玻纤带A（29）中的各玻纤丝（31）梳开。
8.如权利要求6所述的在线复合增强型LFT-D的成型生产方法，其特征在于：所述步骤3）中，所述切割段（24）割断的玻纤丝（31）在熔融料（30）中舒展开，从而使玻纤带A（29）的玻纤丝（31）能够与熔融料（30）更充分均匀地混合。
9.如权利要求6所述的在线复合增强型LFT-D的成型生产方法，其特征在于：所述步骤4）中，所述坯料（22）包括基体坯料和粘体坯料，所述基体坯料的质量在成品（33）所需坯料（22）总质量的3/4~5/6的范围内，所述坯料（22）中的多根玻纤带A（29）分别各自呈螺旋状，并且沿着坯料（22）的挤出轴向相互平行。
10.如权利要求6所述的在线复合增强型LFT-D的成型生产方法，其特征在于：所述步骤5）中，所述增强层（11）包括底部的复合层（27）和上部的多层纤维带层（28），各纤维带层（28）之间以及复合层（27）之间均相互固定连接，所述纤维带层（28）包括多根品行设置的玻纤带B，相邻两层纤维带层（28）的玻纤带B的延伸反向相互垂直设置。
...【技术特征摘要】
1.在线复合增强型lft-d成型生产线，其特征在于：包括混炼装置、增强层加热台（10）和模压装置（9），所述混炼装置沿着物料输送方向依次与热塑原料仓（2）和玻纤带放卷装置（4），所述混炼装置对应于玻纤带放卷装置（4）位置处设有玻纤入料口（18），所述混炼装置的末端设有挤出装置b（5），所述挤出装置b（5）的挤出口设有坯料切断装置（6），所述挤出装置b（5）的挤出口与模压装置（9）之间设有保温传送带（7），所述保温传送带（7）与模压装置（9）之间以及增强层加热台（10）与模压装置（9）之间分别对应设有机械手a（8）和机械手b（12）。
2.如权利要求1所述的在线复合增强型lft-d成型生产线，其特征在于：所述混炼装置包括依次连接的一阶挤出机（1）和二阶挤出机（3），所述一阶挤出机（1）内同轴心转动设有一阶螺杆（13）、二阶挤出机（3）内同轴心转动设有二阶螺杆（16），所述一阶挤出机（1）末端的挤出装置a（15）与二阶挤出机（3）起始端的侧壁所设的熔融料（30）入料口（17）连接，所述熔融料（30）入料口（17）设于玻纤入料口（18）的相对侧，所述热塑原料仓（2）与一阶挤出机（1）起始端的侧壁所设的原料入料口（14）连接。
3.如权利要求2所述的在线复合增强型lft-d成型生产线，其特征在于：所述二阶螺杆（16）的中心轴杆（26）的侧壁表面沿着物料传送方向依次设有搅拌段（23）、切割段（24）和输送段（25），所述熔融料（30）入料口（17）和玻纤入料口（18）均位于搅拌段（23）对应的范围。
4.如权利要求3所述的在线复合增强型lft-d成型生产线，其特征在于：所述搅拌段（23）的轴向长度在二阶螺杆（16）轴向长度的1/2~2/3的范围内，所述切割段（24）的轴向长度小于等于输送段（25）的轴向长度，并且切割段（24）的轴向长度大于等于二阶螺杆（...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙杰辉，肖庭慰，
申请(专利权)人：江苏巴斯柯新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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