熔融浸漬模頭系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及復(fù)合材料改性生產(chǎn)設(shè)備，具體是一種玻纖浸漬處理用的熔融浸漬模頭系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]長玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料是一種輕質(zhì)高強(qiáng)的新材料，目前已被廣泛應(yīng)用于汽車、白色家電等行業(yè)中。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯的生產(chǎn)關(guān)鍵在于玻纖和聚丙烯之間的界面結(jié)合，要求玻纖在熔融的聚丙烯中能夠做到有效的開束、浸漬以達(dá)到良好的界面結(jié)合效果。
[0003]現(xiàn)有生產(chǎn)工藝中，聚丙烯通過雙螺桿擠出機(jī)熔融、剪切后成為液態(tài)，通過擠出機(jī)出口處的連接法蘭進(jìn)入流道，在流道中向浸漬模腔流動(dòng)，最后在浸漬模腔中與玻纖接觸、包覆。但是目前的工藝方案存在聚丙烯熔體在流道中流動(dòng)不均勻，在浸漬模腔中填充不充分等問題。聚丙烯在熔融狀態(tài)下，粘度大于100厘泊，這樣的粘度下，其在浸漬模腔中的分布是不均一的。聚丙烯熔體從雙螺桿擠出機(jī)被輸送到流道時(shí)，是從較小的空間向較大的空間擴(kuò)散，因此熔體壓力下降較多，流速也會下降，往往在流道中，遠(yuǎn)離雙螺桿擠出機(jī)出料口的位置，獲得的壓力最低，熔體充滿的時(shí)間也最長，而流道并非一個(gè)封閉的空間，流道的出口與浸漬模腔相通，熔體在流道中流動(dòng)、填充的時(shí)候，也在向浸漬模腔流動(dòng)，因此壓力分布不均勻且流道中會存在熔體不能達(dá)到的死角。當(dāng)流道中熔體填充不充分時(shí)，相對應(yīng)的浸漬模腔內(nèi)的熔體填充也不充分，由此導(dǎo)致在浸漬模腔中的玻纖不能充分的和熔體融合，起不到良好的界面結(jié)合效果。并且，當(dāng)玻纖在熔體較少的位置與熔體結(jié)合時(shí)，產(chǎn)生的料條玻纖含量是偏高的，拉條時(shí)會發(fā)現(xiàn)該處的料條直徑明顯小于熔體填充量充分、壓力大的位置，產(chǎn)生產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。
[0004]并且現(xiàn)有的浸漬模腔若要讓玻纖達(dá)到充分的開束、浸漬的效果，需要較長的時(shí)間，存在生產(chǎn)效率低下、缺乏商業(yè)價(jià)值等問題。現(xiàn)有技術(shù)有一些浸漬模腔，以導(dǎo)絲輥的方式，對玻纖進(jìn)行開束，開束(指玻纖從較寬的、緊密排列的狀態(tài)，變?yōu)樗缮⒌臓顟B(tài)，也稱作開纖)后的玻纖在熔融的聚丙烯中進(jìn)行浸漬，這些浸漬模腔存在一些問題。
[0005]1、玻纖在進(jìn)入和離開浸漬模腔的浸漬池時(shí)水平高度相同，為了保證玻纖和聚丙烯的充分接觸，浸漬池中熔融聚丙烯的液位高度必然高于玻纖進(jìn)入浸漬池的高度，正常拉條時(shí)，玻纖被導(dǎo)輥開束，同時(shí)被聚丙烯浸漬，形成復(fù)合料條后離開浸漬池，但是一旦發(fā)生玻纖斷裂，或給料過多，則浸漬池中的液體壓力增加，由于玻纖的出口尺寸小于進(jìn)口尺寸，因此浸漬池中的物料會反向涌出玻纖的進(jìn)口位置，影響生產(chǎn)；
[0006]2、現(xiàn)有技術(shù)的浸漬模腔，依靠導(dǎo)輥開束及熔體回流對玻纖進(jìn)行浸漬，所需熔體的體積很大，而聚丙烯被加熱成熔體時(shí)，其在浸漬模腔中各部位的溫度有高有低，在高溫區(qū)域如模腔的四個(gè)角落，頂部和底部容易產(chǎn)生積碳，積碳將導(dǎo)致玻纖產(chǎn)品性能下降；
[0007]3、現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)輥安裝在浸漬模腔內(nèi)，很難清理殘留物料，拆卸及組裝效率低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種熔融浸漬模頭系統(tǒng)。
[0009]技術(shù)方案:一種熔融浸漬模頭系統(tǒng)，包括熔體導(dǎo)流裝置及設(shè)于其下方的玻纖浸漬裝置，所述熔體導(dǎo)流裝置包括內(nèi)部設(shè)有熔體流道的外殼，所述熔體流道包括主流道、與主流道連通的分流道及設(shè)于分流道底部的多個(gè)下料口 ；所述玻纖浸漬裝置設(shè)于下料口下方，其包括長方形殼體及設(shè)于殼體內(nèi)的框架，所述殼體內(nèi)部為浸漬池，殼體上設(shè)有相對的兩個(gè)與浸漬池連通的模腔口，框架設(shè)于浸漬池內(nèi)；所述框架的一邊設(shè)有前擋板，前擋板上均勻設(shè)有多個(gè)玻纖入口，框架插入浸漬池后，前擋板將其中一個(gè)模腔口封堵；所述框架上與前擋板相對的邊上設(shè)有多個(gè)玻纖出口，所述玻纖出口與玻纖入口數(shù)量一致；所述玻纖入口傾斜設(shè)置在前擋板上，玻纖入口的中心軸線與水平面之間的夾角為O?60° ;所述框架內(nèi)依次設(shè)有張力軸及多個(gè)相互平行的導(dǎo)向輥；所述殼體上另一個(gè)模腔口處設(shè)有后擋板，所述后擋板上設(shè)有與各個(gè)玻纖出口對應(yīng)的銅嘴，所述銅嘴內(nèi)部設(shè)有通道；所述殼體上方還設(shè)有熔體入口，所述熔體導(dǎo)流裝置的下料口設(shè)于熔體入口上方。
[0010]進(jìn)一步地，所述主流道為設(shè)于外殼內(nèi)的圓柱形通孔，所述分流道為V型流道，分流道的V型開口與主流道下方連通，多個(gè)下料口依次設(shè)于分流道底部；所述主流道內(nèi)部穿有流道內(nèi)芯，所述流道內(nèi)芯為圓柱形，流道內(nèi)芯的一端設(shè)有圓錐形頭部，其頂角角度為45?90°，另一端設(shè)有與外殼連接的內(nèi)芯法蘭，所述主流道一端設(shè)有進(jìn)料口法蘭，流道內(nèi)芯的內(nèi)芯法蘭與外殼連接后，錐形頭部面對進(jìn)料口法蘭的位置；流道內(nèi)芯的外徑為主流道內(nèi)徑的
0.3 ?0.7 倍。
[0011]進(jìn)一步地，設(shè)于分流道底部的多個(gè)下料口的直徑依次遞增，以最靠近進(jìn)料口法蘭位置的下料口為第一個(gè)下料口，設(shè)其直SD1= a，則其余下料口的直徑依次為Dn= (1.02?
1.05)n_1*a,其中 η = 2，3，4，......，48。
[0012]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向輥以每兩個(gè)為一組均布于框架內(nèi)，導(dǎo)向輥包括輥體及設(shè)于輥體兩端的支撐軸，輥體可以支撐軸為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述框架上設(shè)有卡槽，所述支撐軸的端部卡裝于卡槽內(nèi)。
[0013]進(jìn)一步地，所述玻纖入口為錐形，玻纖進(jìn)入玻纖入口的部位尺寸小于玻纖從玻纖入口中穿出部位的尺寸，玻纖入口的兩個(gè)外邊緣作圓角處理。
[0014]進(jìn)一步地，所述框架內(nèi)最接近后擋板的導(dǎo)向輥上切面與玻纖出口的底面處于同一水平面。
[0015]進(jìn)一步地，所述外殼上設(shè)有感溫探頭，所述感溫探頭的端部與主流道連通；所述外殼與殼體的外側(cè)均設(shè)有加熱板，所述加熱板為電熱式加熱板。
[0016]進(jìn)一步地，所述通道包括喇叭形通道口與圓形通孔，銅嘴設(shè)有喇叭形通道口的一端面對玻纖出口。
[0017]有益效果:本實(shí)用新型的熔融浸漬模頭系統(tǒng)，聚丙烯熔體自雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)入熔體流道后，能夠以穩(wěn)定的壓力在熔體流道中分布，并且流量均勻，從而使聚丙烯熔體能夠以均勻的壓力、流量進(jìn)入玻纖浸漬裝置，玻纖從高位進(jìn)入浸漬池，在浸漬池的低位開始進(jìn)行開束、浸漬，最后在浸漬池的中心位置經(jīng)過銅嘴傳出，加入張力軸，避免了玻纖和浸漬池邊緣的接觸及刮擦，降低了毛羽產(chǎn)生的可能，框架可以整體抽出和塞入浸漬池，其本身也可拆卸，便于更換框架內(nèi)的導(dǎo)向輥與張力軸，加快了拆卸和安裝的速度，改善了玻纖和聚丙烯熔體的融合效果，總體提升了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為熔體導(dǎo)流裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖2的A-A向視圖；
[0021 ] 圖4為玻纖浸漬裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為圖4的B-B向視圖；
[0023]圖6為導(dǎo)向輥結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7為殼體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖8為框架結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0027]如圖1至圖3所示，熔融浸漬模頭系統(tǒng)，包括熔體導(dǎo)流裝置及設(shè)于其下方的玻纖浸漬裝置，熔體導(dǎo)流裝置包括內(nèi)部設(shè)置有熔體流道的外殼1，熔體流道包括主流道2、與主流道2連通的分流道3及設(shè)置在分流道3底部的多個(gè)下料口 4，主流道2為開在外殼I內(nèi)的圓柱形通孔，分流道3為V型流道，分流道3的V型開口與主流道2下方連通，多個(gè)下料口4依次設(shè)置在分流道3底部，主流道2內(nèi)部穿有流道內(nèi)芯5，流道內(nèi)芯5為圓柱形，其一端為圓錐形的頭部，圓錐形頭部的頂角角度為45?90°，另一端安裝有內(nèi)芯法蘭6，流道內(nèi)芯5插入主流道2內(nèi)后，內(nèi)芯法蘭6與外殼I固定連接將流道內(nèi)芯5固定在主流道2內(nèi)部。主流道2 —端為進(jìn)料口法蘭7，流道內(nèi)芯5的內(nèi)芯法蘭6與外殼I連接后，其圓錐形頭部面對進(jìn)料口法蘭7的位置。
[0028]從最靠近進(jìn)料口法蘭7的位置起，在分流道3底部的多個(gè)下料口 4的直徑是依次遞增的，其直徑的遞增遵循以下規(guī)律:
[0029]以最靠近進(jìn)料口法蘭7位置的下料口 4為第一個(gè)下料口，設(shè)其直徑D1= a，則其余下料口的直徑依次為Dn= (1.02?1.05) η_、，其中η = 2，3，4，……，48，具體地，下料口4的數(shù)量應(yīng)該與本實(shí)用新型的裝置所配套使用的模腔內(nèi)通過的玻纖數(shù)量一致，如，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，模腔內(nèi)同時(shí)通過最多48根玻纖，則下料口便相應(yīng)地設(shè)置48個(gè)。
[0030]流道內(nèi)芯5使用圓錐形頭部，能夠保證聚丙烯熔體均勻地進(jìn)入主流道。流道內(nèi)芯5的外徑為主流道2內(nèi)徑的0.3?0.7倍，從進(jìn)料口法蘭7進(jìn)入主流道2的聚丙烯熔體，可以經(jīng)流道內(nèi)芯5的圓錐形頭部后，沿著流道內(nèi)芯5的外表面與主流道2之間的間隙向主流道2遠(yuǎn)端繼續(xù)擴(kuò)散，同時(shí)，分流道3的截面形狀為V型，可增加聚丙烯熔體從下料口 4進(jìn)入模腔的壓力，便于聚丙烯熔體在模腔中有效均勻分散。從聚丙烯熔體進(jìn)入主流道2的位置開始，在V型的分流道3底部設(shè)置的下料口 4直徑逐漸增加，越遠(yuǎn)離進(jìn)料口法蘭7的位置，下料口 4的直徑越大，以此保證各個(gè)下料口 4的下料速度與下料數(shù)量基本一致。流道內(nèi)芯5與主流道2之間有一定的間隙，在保證聚丙烯熔體可在主流道2內(nèi)順利流動(dòng)的同時(shí)，還能使聚丙烯熔體在遠(yuǎn)離進(jìn)料口法蘭7的位置仍然能保證一定的壓力，以此保證聚丙烯熔體從遠(yuǎn)端也能均勻地從下料口 4進(jìn)入模腔內(nèi)。在外殼I外側(cè)安裝電熱式的加熱板8，具體為在外殼I的上方及側(cè)面安裝加熱板8 ;外殼I上還安裝感溫探頭9，感溫探頭9的端部與主流道2連通。感溫探頭可以安裝兩個(gè)，其中一個(gè)靠近進(jìn)料口法蘭7，另一個(gè)設(shè)置在遠(yuǎn)離進(jìn)料口法蘭7，接近最后一個(gè)下料口 4的位置。由于聚丙烯熔體在熔體流道內(nèi)流經(jīng)距離較長，流動(dòng)速度較慢的情況下，其溫度會下降，因此為了保證熔體能始終保持熔融狀態(tài)，在外殼I上設(shè)置加熱板8作為輔助加溫裝置。通過感溫探頭9，測定熔體流道內(nèi)聚丙烯熔體的溫度，可選擇使用或者不使用加熱板8，目的在于保證聚丙烯熔體始終保持熔融狀態(tài)。