專利名稱：用二階螺桿擠出機進出料口余熱預熱進料纖維的下料裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及復合材料加工領域，為纖維增強型的熱塑性復合材料的擠出成型，尤其涉及一種用二階螺桿擠出機進出料口余熱預熱進料纖維的下料裝置。
背景技術：
LFT (Long Fiber reinforced Thermoplastics)，即長纖維增強熱塑性材料，所謂的長纖維是與普通纖維增強熱塑性材料中所用的纖維相比較而言的。通常情況下，纖維增強熱塑性材料中的纖維長度為小于1毫米，而在LFT中，纖維的長度一般大于2毫米，甚至于能夠將LFT中的纖維長度保持在5毫米以上。LFT-D-ILC稱為長纖維增強熱塑性材料直接在線混配工藝技術(Long Fiber reinforced Thermoplastics — Direct processing — In Line Compounding)。LFT 在汽車中的應用呈迅速增長的趨勢，除了經濟上的吸引力，它們的主要優勢是材料可以在其中配混的靈活性。連續可變的纖維含量、不同類型的纖維，再加上工程塑料，打開了潛在的應用領域。這種直接在線纖維配混系統集成在成型工藝中，常見是采用二階螺桿擠出機，即由兩臺螺桿擠出機協同運行完成擠出成型工藝。熱塑性塑料粒料或粉料及其他助劑先從第一階螺桿擠出機的料斗加入，通過螺桿進行塑化，塑化后的熔融聚合物從第一階螺桿擠出機的擠出口模處擠出，進入第二階螺桿擠出機的進料口。纖維在進入第二階螺桿擠出機進料口進行混配之前，通常需對纖維進行加熱，一般需將加捻的連續纖維用撥叉鋪展開來，經過加熱設備的連續幾道熱輥升溫，然后被卷入第二階螺桿擠出機的進料口。經第二階擠出機剪切、混配擠出的模塑料被輸送到壓制(或注射)成型設備中，由此設備完成LFT-D-ECM或者LFT-D-IM工藝的成型工作。對纖維的加熱是整個混配成型工藝中關鍵的步驟之一，盡管采用加熱設備會增加投資成本，但若不加熱則將帶來更加明顯的負面影響。首先，加熱能將纖維中水分帶走，從而避免其進入熔體而影響制品質量；其次，大量未被預熱的冷纖維混入熔體會使熔體溫度突然下降，造成粘度增大，不僅會使塑化效果差，而且還不利于混配均勻和浸潤充分；再次，由于熔體變冷變稠在螺桿旋轉擠出剪切作用下使纖維易于折斷，影響制品的最終機械強度和質量。但不可避免的是，傳統的熱輥加熱設備體積大、能耗大、成本高，卻又因不能免除這一必備工序給業內人士造成了困擾。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種用二階螺桿擠出機進出料口余熱預熱進料纖維的下料裝置，免除或減少了傳統加熱設備的使用，使能耗成本大大降低。本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是一種用二階螺桿擠出機進出料口余熱預熱進料纖維的下料裝置，用于直接在線長纖維增強熱塑性復合材料的擠出成型，自第一階螺桿擠出機的擠出口模擠出的熔體及連續纖維經短切輥切斷形成的短切纖維均進入第二階螺桿擠出機的進料口，其中，所述的下料裝置為拔風整流預熱下料管道，設在所述纖維短切輥的下方，該下料管道通入第二階螺桿擠出機的進料口處，且所述的第一階螺桿擠出機的擠出口模與下料管道相通，二階螺桿擠出機的余熱，包括第一階螺桿擠出機擠出熔體的散發余熱和第二階螺桿擠出機進料口筒體的散發余熱，均排入該下料管道內。本發明充分且集中利用第一階螺桿擠出機擠出熔體散發的余熱和第二階螺桿擠出機進料口散發的余熱，通過定制的撥風整流下料管道產生向上的熱空氣流與切斷下落的纖維流進行對流熱接觸，這不但可以迅速蒸發纖維的水分，而且能在極短的時間內使纖維溫度接近熔體溫度達到預熱的目的。在上述方案的基礎上，所述的第一階、第二階螺桿擠出機可以為單螺桿擠出機也可以為雙螺桿擠出機。但采用雙螺桿擠出機，混合物各部分性能的均勻程度上要優于單螺桿擠出機。本發明的有益效果是
1、不需復雜特殊的電預熱輥裝置，從而減少投資；
2、充分利用余熱，不需要專門的加熱源，節省了能源；
3、熱空氣與纖維對流熱接觸，熱交換充分，纖維水分蒸發快，預熱充分；
4、減少了生產工序，簡化了生產工藝；
5、由于熱空氣流對沖纖維使纖維不易產生“架橋”現象；
6、由于預熱充分，纖維更容易與熔體混合在一起，分散性、抗折斷性和浸潤性均大為提高，也提高了制品的強度和質量。
圖1為本發明的結構示意圖。附圖中標號說明
1 一第一階螺桿擠出機11 一擠出口模
具體實施例方式
請參閱圖1為本發明的結構示意圖所示，一種用二階螺桿擠出機進出料口余熱預熱進料纖維的下料裝置，用于直接在線長纖維增強熱塑性復合材料的擠出成型，自第一階螺桿擠出機ι的擠出口模11擠出的熔體2及連續纖維4由纖維短切輥7切斷后形成的短切纖維5均進入第二階螺桿擠出機3的進料口 31，在第二階螺桿擠出機3內經雙螺桿31擠出成型，其中，所述的下料裝置為拔風整流預熱下料管道6，設在所述纖維短切輥7的下方， 該下料管道6通入第二階螺桿擠出機3的進料口 31處，且所述的第一階螺桿擠出機1的擠出口模11與下料管道6相通，第一階螺桿擠出機擠出熔體2的散發余熱和第二階螺桿擠出
2 —熔體
3一第二階螺桿擠出機 4一連續纖維 6一下料管道
31 —進料口32 —雙螺桿
5一短切纖維 7 一纖維短切輥。機進料口 31筒體的散發余熱排入該下料管道6內，對短切纖維5進行預熱。
權利要求
1.一種用二階螺桿擠出機進出料口余熱預熱進料纖維的下料裝置，用于直接在線長纖維增強熱塑性復合材料的擠出成型，自第一階螺桿擠出機的擠出口模擠出的熔體及連續纖維經短切輥切斷形成的短切纖維均進入第二階螺桿擠出機的進料口，其特征在于所述的下料裝置為拔風整流預熱下料管道，設在所述纖維短切輥的下方，該下料管道通入第二階螺桿擠出機的進料口處，且所述的第一階螺桿擠出機的擠出口模與下料管道相通，二階螺桿擠出機的余熱排入該下料管道內。
2.根據權利要求1所述的用二階螺桿擠出機進出料口余熱預熱進料纖維的下料裝置， 其特征在于所述的第一階、第二階螺桿擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。
全文摘要
本發明涉及用二階螺桿擠出機進出料口余熱預熱進料纖維的下料裝置，用于直接在線長纖維增強熱塑性復合材料的擠出成型，自第一階螺桿擠出機的擠出口模擠出的熔體及連續纖維經短切輥切割形成的短切纖維均進入二階螺桿擠出機的進料口，其特征在于所述的下料裝置為拔風整流預熱下料管道，設在所述纖維短切輥的下方，該下料管道通入第二階螺桿擠出機的進料口處，且所述的第一階螺桿擠出機的擠出口模與下料管道相通，二階螺桿擠出機的余熱排入該下料管道內。優點是不需電預熱輥裝置減少投資；充分利用余熱節省能源；熱空氣與纖維對流熱接觸，纖維水分蒸發快；簡化工藝；不易產生“架橋”現象；纖維更容易與熔體混合在一起，提高制品強度和質量。
文檔編號B29B7/82GK102179915SQ201110087110
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月8日 優先權日2011年4月8日
發明者蔣鼎豐 申請人:蔣鼎豐