离合器面片用膨化复合线及其制备方法、加工设备与流程

1.本发明一般涉及摩擦材料技术领域，具体涉及离合器面片用膨化复合线及其制备方法、加工设备。


背景技术：

2.复合线作为制备离合器面片的核心材料，其性能对离合器面片的品质有着较大的影响，尤其膨化复合线具有更好的浸胶等性能，能够提高离合器面片的性能。请参考专利(公开号为cn107190386a，专利名称汽车离合器面片用长丝复合线的制备方法)，汽车离合器面片用长丝复合线包括玻纤长丝、化纤长丝和金属丝，复合线的制备工艺包括：将玻纤长丝、化纤长丝通过膨化喷嘴，通过膨化喷嘴侧面通过供气系统注入高压气体以在膨化喷嘴的内腔中形成紊流，且利用紊流对玻纤长丝、化纤长丝均进行膨化且同时将两者进行缠绕以形成膨化复合纱，然后再将膨化复合纱和金属丝进行加捻于一起形成膨化复合线。
3.上述工艺需要确保注入膨化喷嘴的高压气体的气压稳定性极好，否则会导致制备出的膨化复合纱的复合缠绕的均匀性相对较差，进而影响离合器面片性能的均衡性。然而，为满足高压气体的气压稳定性的需求，通常需要配置国外的供气系统，不仅价格昂贵且需要培养相应的操作工程师，导致膨化复合线的成本较高。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种离合器面片用膨化复合线及其制备方法、加工设备。
5.第一方面，本技术提供一种离合器面片用膨化复合线的制备方法，包括：
6.s110：将玻纤长丝、化纤长丝分别经过第一紊流气体和第二紊流气体以进行膨化处理，第一紊流气体由第一高压气体作用于第一膨化腔内形成，第二紊流气体由第二高压气体作用于第二膨化腔内形成；
7.s120：将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行预聚合处理；
8.s130：将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝经过第三紊流气体以共同进行膨化复合处理，第三紊流气体由第三高压气体作用于第三膨化腔内形成。
9.进一步地，s120具体包括：
10.s121：将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行合拢处理；
11.s122：朝向合拢处理后的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝的外周侧吹风，以使得玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行预交缠。
12.进一步地，将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝通过合拢通道以进行合拢处理，且吹风由第一高压气体和第二高压气体经过合拢通道的粗糙内壁面上形成。
13.进一步地，第一高压气体的气压和第二高压气体的气压均大于第三高压气体的气压。
14.第二方面，本技术提供一种离合器面片用膨化复合线，基于上述的制备方法制备
形成。
15.7、第三方面，本技术还提供一种离合器面片用膨化复合线加工设备，包括第一膨化复合装置，第一膨化复合装置用于实施s110和s120，第一膨化复合装置包括：
16.喷嘴连接座，喷嘴连接座形成分隔设置的第一腔段和第二腔段，第一腔段的一端连接有第一接头，第二腔段的一端连接有第二接头；
17.聚合管，聚合管形成有合拢通道，聚合管设有第三进料孔，第三进料孔连通于合拢通道以供金属丝进入，聚合管用于对通过的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行预聚合处理；
18.膨化管，膨化管连接于喷嘴连接座，膨化管内形成有分隔设置的第三腔段和第四腔段，第一腔段和第三腔段连通以共同形成第一膨化腔，第二腔段和第四腔段连通以共同形成第二膨化腔，膨化管设置有第一进料孔和第二进料孔，第一进料孔与第三腔段连通以供玻纤长丝进入，第二进料孔与第四腔段连通以供化纤长丝进入；
19.第一高压供气装置，第一高压供气装置通过第一接头向第一膨化腔注入第一高压气体；
20.第二高压供气装置，第二高压供气装置通过第二接头向第二膨化腔注入第二高压气体。
21.进一步地，聚合管管位于膨化管远离喷嘴连接座的一侧，聚合管与膨化管连接，且第三腔段和第四腔段均与合拢通道连通。
22.进一步地，合拢通道的内壁面为凹凸不平的粗糙面。
23.进一步地，喷嘴连接座和膨化管之间以及膨化管和聚合管之间均螺接。
24.本技术提供的离合器面片用膨化复合线及其制备方法，通过先将玻纤长丝、化纤长丝进行膨化处理，再将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行预聚合处理，然后将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝共同经过第三紊流气体以同时进行膨化复合处理，能够使得制备出膨化复合线的复合均匀性好的同时，且降低了对高压气体供气系统的输出气体气压稳定性的要求，无需配置国外的供气系统，显著地降低了膨化复合线的制备成本。
附图说明
25.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
26.图1为本技术实施例提供的离合器面片用膨化复合线的制备方法的流程图；
27.图2为本技术实施例提供的第一膨化复合装置的结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
29.请参考附图1，本技术提供一种离合器面片用膨化复合线的制备方法，包括：
30.s110：将玻纤长丝、化纤长丝分别经过第一紊流气体和第二紊流气体以进行膨化处理，第一紊流气体由第一高压气体作用于第一膨化腔内形成，第二紊流气体由第二高压
气体作用于第二膨化腔内形成；
31.s120：将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行预聚合处理；
32.s130：将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝经过第三紊流气体以共同进行膨化复合处理，第三紊流气体由第三高压气体作用于第三膨化腔内形成。
33.在本实施例中，膨化复合线由玻纤长丝、化纤长丝和金属丝膨化复合形成，其中玻纤长丝和化纤长丝均为无捻复丝。在膨化复合线中，玻纤长丝中的玻纤丝、化纤长丝中的化纤丝以及金属丝之间相互缠绕于一起，复合均匀性好，且纤丝之间的间隙较大，使得在面片制备时的浸胶效果好，且复合线的力学性能的均衡性好，提高膨化复合线的性能稳定性。
34.在s110中，先分别对玻纤长丝和化纤长丝进行膨化处理，使得玻纤长丝和化纤长丝均得到膨化变粗，且表面粗糙。以玻纤长丝为例，玻纤长丝在膨化前玻纤丝之间平行形成一束，在膨化后玻纤丝之间的平行状态被打破且玻纤丝之间的间隙扩大。本步骤中不涉及复合的问题，对高压气体的气压稳定性要求不高。
35.在s120中，将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行预聚合处理，也即膨化后的玻纤长丝、膨化后的化纤长丝以及金属丝之间先进行初步的聚合处理，使得膨化后的玻纤长丝、膨化后的化纤长丝以及金属丝之间交缠于一起，且交缠程度一般但相对均匀聚合。
36.在s130中，在预聚合处理后，将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝经过第三紊流气体以共同进行膨化复合处理。由于膨化后的玻纤长丝、膨化后的化纤长丝以及金属丝在膨化复合处理之前处于初步聚合于一起的状态，在通过第三紊流气体的作用下，不仅能够对膨化后的玻纤长丝、膨化后的化纤长丝进行再次膨化，且还能够将膨化后的玻纤长丝、膨化后的化纤长丝和金属丝进行交缠于一起，实现三者的高均匀性复合。应当理解的是，膨化复合处理对长丝的膨化效果不大，因为膨化处理后的长丝中纤维之间的间隙已经扩大，所以第二膨化则更侧重于将膨化后的玻纤长丝、膨化后的化纤长丝和金属丝交缠于一起。又由于膨化后的玻纤长丝、膨化后的化纤长丝以及金属丝在膨化复合处理之前已经处于初步均匀聚合于一起的状态，在第三紊流气体初始作用时三者之间不会完全分离且依旧有一定程度的交缠。该一定程度的交缠能够在第三紊流气体的后续作用时克服第三高压气体气压上下波动不稳定的问题，即使在第三高压气体气压出现一定程度的上下波动时引导三者能够较好且均匀地复合于一起，降低三者不规律复合性导致复合均匀性的问题。
37.本技术中，通过先将玻纤长丝、化纤长丝进行膨化处理，再将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行预聚合处理，然后将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝共同经过第三紊流气体以同时进行膨化复合处理，能够使得制备出膨化复合线的复合均匀性好的同时，且降低了对高压气体供气系统的输出气体气压稳定性的要求，无需配置国外的供气系统，显著地降低了膨化复合线的制备成本。
38.其中，第一高压气体的气压和第二高压气体的气压均大于第三高压气体的气压，也即第三高压气体所形成的第三紊流气体对预聚合后的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝的吹散力较弱，但能够带动预聚合后的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行运动以实现较好复合。第一高压气体的气压和第二高压气体可以相同，例如可以为0.5-1mpa。第三高压气体的气压0.4-0.8mpa。
39.其中，玻纤长丝为600～1200tex，化纤长丝为3-12k，金属丝的直径可以为0.1-0.2mm。化纤长丝可以为腈纶长丝等，金属丝可以为铜丝等，本技术对此不作限制。
40.在本技术的一些实施例中，s120具体包括：
41.s121：将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行合拢处理；
42.s122：朝向合拢处理后的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝的外周侧吹风，以使得玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行预交缠。
43.本实施例中提供的预聚合处理不仅步骤简单且预聚合效果好。
44.在s121中，先将膨化后的玻纤长丝、膨化后的化纤长丝以及金属丝进行合拢处理，使得三者之间靠拢接触。
45.在s122中，然后朝向合拢处理后的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝的外周侧吹风，以使得玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行预交缠。由于玻纤长丝和化纤长丝均被膨化，玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝在吹风的作用下，位于外部的部分纤维和金属丝均会进行飘动，使得三者之间进行一定程度的交缠。应当理解的是，此步骤中吹风的力度要控制小一些，使得三者之间的交缠程度一般。
46.在本技术的一些实施例中，将玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝通过合拢通道以进行合拢处理，且吹风由第一高压气体和第二高压气体经过合拢通道的粗糙内壁面上形成。
47.在本实施例中，合拢处理是在合拢通道内进行的，具体地：合拢通道相对狭小，通过狭小的通道来约束通过其的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝，使得三者之间合拢接触。第一高压气体和第二高压气体在分别形成对应的紊流气体后汇合于一起并共同吹向合拢通道，进入合拢通道内的气体会在合拢通道的粗糙内壁面发生气体的微漫反射现象，微漫反射的气体会向合拢后的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝所形成的整体结构的外周吹风，使得玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝之间预交缠于一起。
48.本实施例中，通过利用汇合的第一高压气体和第二高压气体形成的气体微漫反射来实现预交缠，不仅能够充分利用第一和第二高压气体，无需配置额外的吹气设备，同时微漫反射的气体对合拢后的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝的预交缠效果甚佳。
49.其中，合拢通道的内壁面可为凹凸不平面，以形成粗糙内壁面。
50.当然，在其他实施例中，还可以在合拢通道上开注气孔，然后通过注气孔向内注气以进行预交缠。
51.本技术提供一种离合器面片用膨化复合线，基于上述的制备方法制备形成。
52.本技术提供一种离合器面片用膨化复合线的加工设备，具体地：
53.请参考附图2，离合器面片用膨化复合线的加工设备包括第一膨化复合装置100，第一膨化复合装置100用于实施步骤s110和s120。
54.第一膨化复合装置100包括：
55.喷嘴连接座150，喷嘴连接座150形成分隔设置的第一腔段和第二腔段，第一腔段的一端连接有第一接头110，第二腔段的一端连接有第二接头120；
56.聚合管140，聚合管140形成有合拢通道，聚合管140设有第三进料孔141，第三进料孔141连通于合拢通道以供金属丝进入，聚合管140用于对通过的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行预聚合处理；
57.膨化管130，膨化管130连接于喷嘴连接座150，膨化管130内形成有分隔设置的第三腔段和第四腔段，第一腔段和第三腔段连通以共同形成第一膨化腔，第二腔段和第四腔段连通以共同形成第二膨化腔，膨化管130设置有第一进料孔和第二进料孔，第一进料孔与
第三腔段连通以供玻纤长丝进入，第二进料孔与第四腔段连通以供化纤长丝进入；
58.第一高压供气装置，第一高压供气装置通过第一接头110向第一膨化腔注入第一高压气体；
59.第二高压供气装置，第二高压供气装置通过第二接头120向第二膨化腔注入第二高压气体。
60.在本实施例中，喷嘴连接座150形成有分开设置的第一腔段和第二腔段，第一腔段的一端连接有第一接头110，第二腔段的一端连接有第二接头120，第一高压供气装置通过第一接头110向第一膨化腔注入第一高压气体，第二高压供气装置通过第二接头120向第二膨化腔注入第二高压气体。膨化管130内形成有分开设置的第三腔段和第四腔段，第一腔段和第三腔段连通以共同形成第一膨化腔，第二腔段和第四腔段连通以共同形成第二膨化腔。第一高压供气装置通过第一接头110向第一膨化腔注入的第一高压气体会在第一膨化腔内形成第一紊流气体，第二高压供气装置通过第二接头120向第二膨化腔注入的第二高压气体会在第二膨化腔内形成第二紊流气体。膨化管130设置有第一进料孔和第二进料孔，第一进料孔与第三腔段连通以供玻纤长丝进入，通过第一进料孔进入的玻纤长丝会在第一紊流气体的作用下进行膨化处理，第二进料孔与第四腔段连通以供化纤长丝进入，通过第二进料孔进入的化纤长丝会在第二紊流气体的作用下进行膨化处理。
61.聚合管140形成有合拢通道，合拢通道的一端作为进料端且另一端作为预交缠处理后的复合线半成品的输出端。聚合管140设有第三进料孔141，第三进料孔位于聚合管140靠近膨化管130的一端且相对膨化管130露出设置，第三进料孔141连通于合拢通道以供金属丝进入。聚合管140能够对通过的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝进行预聚合处理。
62.在本技术的一些实施例中，聚合管140管位于膨化管130远离喷嘴连接座150的一侧，聚合管140与膨化管130连接，且第三腔段和第四腔段均与合拢通道连通。如此设置，能够使得分别经过第一膨化腔和第二膨化腔的玻纤长丝和化纤长丝共同进入合拢通道，避免分别经过第一膨化腔和第二膨化腔的玻纤长丝和化纤长丝在进入合拢通道之前暴露于环境。同时，第一膨化腔和第二膨化腔的气体能够共同汇集流动至合拢通道。
63.在本技术的一些实施例中，合拢通道的内壁面为凹凸不平的粗糙面。如此设置，能够通过利用汇合的第一高压气体和第二高压气体形成的气体微漫反射来实现预交缠，不仅能够充分利用第一和第二高压气体，无需配置额外的吹气设备，同时微漫反射的气体对合拢后的玻纤长丝、化纤长丝以及金属丝的预交缠效果甚佳。
64.在本技术的一些实施例中，喷嘴连接座150和膨化管130之间以及膨化管130和聚合管140之间均螺接，使得三者之间可拆装，便于长丝的装入等。
65.离合器面片用膨化复合线的加工设备包括第二膨化复合装置，第二膨化复合装置用于实施步骤s130。第一膨化复合装置100与第二膨化复合装置分体设置。第二膨化复合装置可如背景技术部分介绍的专利中的膨化喷嘴，本文在此不再赘述。其中预交缠处理后的复合线半成品通过进料孔进入喷嘴体进行膨化复合处理。
66.需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发
明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是三个以上。
67.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。