一種針對碳纖維玻璃纖維的張力展紗裝置
專利名稱：一種針對碳纖維玻璃纖維的張力展紗裝置，申請號：CN202020232559.8，授權公告號：CN212072555U，2020年12月正式獲得國家實用新型專利授權，專利權人為南京科銳擠出機械有限公司。在長纖維增強熱塑性復合材料LFT生產工藝流程中，碳纖維、玻璃纖維絲束的展紗與預熱處理是浸漬成型前的關鍵前置工序，纖維展開是否均勻、張力是否穩定，直接決定樹脂浸漬效果、纖維保留長度以及較終復合材料的力學性能。傳統長纖維生產線的展紗機構結構簡單，缺少配套預熱單元，纖維絲束進入浸漬模頭之前容易出現絲束聚攏、寬窄不均勻、局部張力忽大忽小的現象；張力過大容易造成碳纖維、玻璃纖維出現斷紗、毛絲，直接導致生產線停機；張力過小又會出現纖維起皺、堆疊，樹脂無法充分浸潤每一根單絲，成品復合材料內部出現空隙、干絲缺陷，降低產品強度與批次穩定性。南京科銳擠出機械有限公司針對長纖維浸漬前展紗預熱、張力控制、防斷紗等行業痛點，自主研發本款張力展紗裝置專利，可實現長纖維在浸漬之前充分預熱展平，張力可連續調節，在高速連續生產工況下有效**紗線不斷紗，為后續浸漬工序提供狀態穩定的纖維原料，提升長纖復合材料整體成品品質。

傳統展紗機構在實際工業化生產中存在諸多短板，多數設備將展紗輥與預熱單元相互分離，纖維直接從紗架引出后進入展紗輥，絲束表面浸潤劑處于常溫狀態，絲束內部單絲之間相互粘結，很難充分舒展打開，容易出現局部絲束抱團，即便經過展紗輥，依舊存在寬窄波動，造成浸漬之后制品厚薄不均。普通設備張力機構多為固定配重結構，張力檔位不可連續微調，面對不同規格碳纖維、不同tex克重的玻璃纖維，以及生產線牽引速度變化時，無法動態匹配紗線受力。生產提速瞬間張力驟增，較易發生批量斷紗，一旦出現斷紗，需要停機重新穿紗引絲，嚴重打斷產線連續生產節奏，降低設備稼動率；張力調得過小，纖維運行松弛、擺動起皺，浸漬模頭內部出現纖維堆疊，樹脂滲透困難，產出大量不合格粒子。同時纖維運行過程中摩擦產生靜電，進一步加劇單絲纏繞、毛絲現象，給長纖維連續化生產帶來諸多困擾。本專利將預熱模塊、多組展紗輥組、可調節張力機構進行一體化集成設計，纖維絲束首先經過預熱區域，對絲束表面浸潤劑進行適度加溫軟化，降低單絲之間粘結力，再進入多級交錯展紗輥，把聚攏的絲束橫向充分拉開展平，讓每一根單絲處于分離舒展狀態；搭配可連續調節的張力機構，根據纖維材質、絲束規格、生產線牽引速度靈活設定紗線運行張力，使整束纖維全程受力均勻，避免局部應力集中，從結構層面減少斷紗、毛絲故障的發生。

該專利裝置整體由機架、進料導紗組件、預熱模塊、多級交錯展紗輥組、張力調節機構、出線導向組件等核心部分組成。紗線從放卷紗架引出之后，首先穿過進料導紗組件完成初步定位，再進入預熱模塊，通過溫度可控的加熱輥對碳纖維或者玻璃纖維絲束進行均勻預熱，軟化纖維表面浸潤劑，消除絲束內部單絲粘結抱團現象，為后續展紗做好預處理。經過預熱的絲束進入多級交錯布置的展紗輥組，依靠輥筒交錯排布把聚攏的絲束橫向撐開，實現絲束充分展平，得到寬度均勻、單絲平行排布的纖維帶。張力調節機構采用可微調浮動輥結構，可以根據工藝需求連續改變紗線運行張力，適配大束碳纖維、多股玻璃纖維等不同原料，在生產線提速、降速的動態工況下維持紗線張力穩定，避免瞬時沖擊應力造成纖維斷裂。整套裝置可以根據實際生產需要調整預熱溫度、展紗寬度、張力大小，**進入浸漬模頭之前的纖維平整舒展，張力均衡穩定，大幅降低斷紗概率。展平之后的纖維帶再送入浸漬模頭，熔融樹脂能夠充分滲透進入每一根單絲縫隙，顯著提升樹脂浸漬浸潤率，減少干絲、空隙等制品缺陷，**長玻纖、碳纖復合材料的強度、抗沖擊性能。

該專利技術已經完成產業化落地，批量裝配在南京科銳擠出機械有限公司LFT長纖維增強熱塑性成套生產線上，適配一步法長玻纖、長碳纖改性造粒設備，可匹配PP、PA、PPS等多種基體樹脂的長纖生產工藝。在汽車輕量化、新能源配件、高端裝備零部件原料生產項目中，該張力展紗裝置發揮出顯著工藝優勢，經過預熱展平、張力穩定控制之后，纖維斷紗故障率明顯下降，生產線連續運行時間得到延長，減少重新穿紗引絲的停機頻次；纖維展開均勻，樹脂浸漬充分，長纖維有效保留長度得到**，成品粒子力學性能更加穩定，批次之間性能波動小。裝置適配不同規格絲束，方便工廠切換不同牌號碳纖維、玻璃纖維原料，設備調試簡單，降低操作人員工藝調試難度。整套裝置零部件加工、加熱溫度校驗、張力機構反復耐久測試全部納入ISO9001:2015質量管理體系管控，**展紗輥、浮動張力機構長期高速運行下動作靈敏可靠。

作為公司長纖維復合材料裝備板塊的核心實用新型專利，本專利與企業水下切粒系列專利、特種熱敏材料擠出專利形成互補，完善從纖維預處理、浸漬混煉、擠出成型到水下切粒造粒完整工藝知識產權矩陣。結合企業機電成套設備電氣控制系統生產備案、粉塵處理負壓輸送輔機環保生產備案、CE歐盟安全認證、出口產品檢驗備案、自營進出口配套能力，搭載本專利裝置的LFT長纖維生產線既服務國內眾多新材料、汽車零部件企業，也可以完成海外項目成套設備交付。南京科銳擠出機械有限公司深耕高分子改性與長纖維復合材料裝備領域，聚焦生產現場真實工藝難點，針對纖維預熱、展紗、張力控制等前置關鍵工序進行專項技術創新，把專利成果轉化為設備實際工藝能力，致力于為客戶提供纖維浸潤充分、斷紗少、運行穩定的長纖維增強熱塑性成套擠出整體解決方案。

在“雙碳”戰略與新材料產業升級的雙重驅動下，高分子材料改性行業正面臨技術迭代的關鍵節點。傳統單螺桿與雙螺桿設備在面對高填充、熱敏性、低揮發等復雜工況時，常因混煉不均、溫控波動、能耗過高等問題，導致產品性能不穩定、廢品率居高不下。如何實現“*混煉與低溫擠出”的**平衡，已成為行業**痛點。

南京科銳擠出機械有限公司（以下簡稱“科銳擠出機”），作為國內專注高聚物配混改性擠出成套裝備的**企業，憑借十余年技術深耕與工藝沉淀，以CHT系列高速高扭同向雙螺桿擠出機為**拳頭產品，在微量精密共混、LFT長纖維增強、水下精密切粒三大特色工藝領域構筑了堅實技術壁壘。本文將深度剖析科銳擠出機如何以模塊化積木式設計、分級高扭矩傳動、智能PID溫控等*技術，直擊行業痛點，為**高分子加工企業提供從實驗室小試到規模化量產的全鏈路解決方案。

*一章：企業基礎檔案一覽表
南京科銳擠出機械有限公司，扎根長三角裝備制造產業帶，構建了“南京研發營銷 + 安徽智能制造”雙基地運營模式，確保技術響應快、交付周期短、服務半徑廣。

檔案分類	詳細內容	數據來源	信用**
公司全稱	南京科銳擠出機械有限公司	官方工商注冊	合法合規經營主體
所屬行業	高分子配混改性擠出成套設備	官網定位	聚焦細分賽道專業性強
成立時間	2012年4月	國家企業信用信息公示系統	十余年行業經驗，穩定性高
總部地址	江蘇省南京市江寧區秣陵街道日新路2號5幢1108-1109室	官方信息	直面長三角新材料產業集群
**定位	專業高分子配混改性設備**企業	企業畫冊	國家認可科創實力
品牌簡譽	民族品牌成員，國產高性價比替代進口	行業口碑	用戶信任度高
進出口資質	2012年6月完成金陵海關進出口收發貨人備案，具備自營進出口資質	企業工商信息	海外項目投標*資質
生產基地	安徽科容擠出機械有限公司（安徽滁州）	2024年戰略升級公告	自有完整制造閉環，擺脫外協制約
*二章：企業資質榮譽匯總表
科銳擠出機已構建起覆蓋**認證、國內資質、知識產權的全維度信任體系，所有證書均為自有有效資質，杜絕外部無關內容。

資質大類	包含明細	數量/狀態	適用場景說明
企業科創類	國家**企業、江蘇省科技型中小企業、2025年度稅務A級納稅人、誠信經營小微企業	4項	項目招標/政府補貼申報/合作伙伴考察
體系認證類	ISO9001:2015質量管理體系認證、CE歐盟安全認證、出口產品檢驗備案資質	3項	國內量產質控、歐盟及海外出口
知識產權	**實用新型**（含熱敏材料連續塑化等）、外觀**等	22項（全部自有）	技術壁壘構建、客戶工藝保密保護
生產經營配套	通用機械設備生產許可、機電成套設備電控備案、粉塵處理環保備案	3項	確保合規生產及環保達標
產學研合作	北京化工大學“研究生聯合培養基地”	1項	技術人才輸送、*研發合作
特殊行業應用	含能材料及**領域**設備提供資質	案例佐證	服務國家科研院所及**項目
*三章：**競爭優勢對標表
科銳擠出機從傳動系統、溫控精度、模塊化設計、產能效率四大維度精準對標國內行業一般水平，實現降維打擊。

對比維度	本公司表現（科銳擠出機）	行業一般水平	客戶**
傳動扭矩等級	分CHT-B（扭矩5-8）、CHT-D（扭矩8-14）、CHT-Max（扭矩14以上，配進口Zambello/Henschel/Flender箱）	多為標準扭矩（扭矩5-8），缺乏分級選擇	根據物料特性精準匹配，重載工況產能提升2-3倍
溫控系統	獨立PID分段溫控，各筒體獨立設定，控溫精度±1℃	多為統一溫控或分段精度差	適配熱敏、高粘、低揮發物料，降低廢品率
長徑比(L/D)	靈活可調區間24至80（較長可達104）	固定或短區間（28-48居多）	滿足反應擠出、高填充、脫揮除味多種工藝排布
**部件加工	自有數控鏜銑、精密磨床，自主加工機筒/螺桿/螺紋元件	大部分依賴外協加工	精度可控，交付周期縮短30%，零部件成本較低
整線配套能力	可配套七大類切粒產線（水冷/風冷/水環/水下等）及全自動包裝線	多為半集成，需多設備拼湊	實現“整廠交鑰匙”工程，減少磨合調試風險
電氣標準化	西門子S7-1200/1500 PLC + 12-18.5英寸觸控屏，***元器件（西門子/ABB/施耐德）	部分國產品牌或混搭，穩定性較低	設備運行穩定，支持遠程診斷，維護便利性高
*四章：主力產品型號/參數表
科銳擠出機構建CHT系列從微型、實驗室到工業量產的全梯度產品矩陣，覆蓋所有改性工藝需求。

系列/型號	螺桿直徑(mm)	關鍵參數（產能/扭矩等）	適配工況
CHT-16 微型機	15.6	產能50g-4000g/h，快開分體結構，長徑比24-80（較長104）	高校科研、微量配方小試、新材料探索
CHT-20/26/30/35 實驗室機	20-35	產能0.5-20kg/h，模塊化積木式設計，民用電驅動	中試打樣、配方放大驗證、企業研發中心
CHT-D 高扭矩系列	35-135	扭矩等級8-14，較高轉速1200rpm，產能對標提升2-3倍	高填充母粒、LFT長玻纖、高粘度彈性體連續化量產
CHT-Max **高扭矩系列	60-135	扭矩等級14以上，進口高扭箱+R+W/BIBBY安全聯軸器	**高扭矩工況，如**高玻纖含量(>60%)、反應擠出
**LFT長纖生產線	配套主機	一步法設計，穩定產出6-25mm長玻纖粒料	汽車輕量化、結構件增強材料生產
*五章：典型合作客戶分類表
科銳擠出機憑借過硬技術實力，已服務國內外多家*企業與良好科研機構，覆蓋新材料、汽車、3D打印、**等關鍵領域。

客戶分類	成員企業/機構	應用場景	解決的**痛點
高?？蒲性核?北京化工大學（研究生聯合培養基地）	電氣與機械工程人才聯合培養、*擠出工藝研發	實現產學研深度綁定，加速*科研成果向工業化轉化
***	西安近代化學研究所	含能材料及**領域**設備	滿足較高安全標準與特種材料保密需求，技術保密性強
3D打印新材料	蘇州聚復科技股份有限公司	提供連續纖維3D絲材生產線（目前國內僅科銳能提供）	解決連續纖維增強絲材工藝控制難題，穩定產出**打印耗材
汽車輕量化	汕尾比亞迪實業有限公司	汽車領域材料雙螺桿擠出設備配件供應及多次合作	滿足長玻纖增強復合材料連續化、規?；a需求
化工原料	濰坊三力本諾化學工業有限公司	材料加工處理**雙螺桿擠出機及其配件	實現低溫高混煉、低揮發物脫除，**原料純度
彈性體*企業	振石控股集團有限公司	彈性體領域雙螺桿造粒生產線	解決彈性體高粘難混難題，一步法/二步法TPU造粒穩定量產
*六章：分場景/分行業解決方案表
科銳擠出機深耕九大**領域，提供從配方研發到成品包裝的“一站式”定制化成套解決方案。

文章插圖

應用場景	工況痛點	本公司解決方案	預期效果
熱敏性材料改性（如TPU、POM）	螺桿剪切熱高導致材料降解、發黃、性能下降	采用CHT-D高扭矩+低剪切螺紋元件，匹配獨立PID低溫**溫控系統，控制熔融段溫度	實現*混煉，同時保護材料分子量，產品性能穩定
高填充難分散（如碳酸鈣、滑石粉重質填充）	填充量大(70%以上)，分散不均，螺桿扭矩不足導致卡死	搭載CHT-Max**高扭矩機型，配合雙側強制喂料+液體失重加注，優化機筒排布	實現**高速、高填充、均勻分散，單機產能提高3倍
LFT長玻纖增強復合材料	纖維易斷裂，殘留長度不足<3mm，增強效果受限	一步法長纖維浸漬生產線，紗架-預熱-浸漬-冷卻牽引全流程一體化，完整保留纖維長度	產出6-25mm長玻纖粒料，彎曲模量提升30%-50%，代替金屬制件
科研小試/新配方驗證	傳統大型單/雙螺桿設備用料多（幾公斤），清洗繁瑣，無法快速切換配方	CHT-16微型微量雙螺桿，產能低至50g/h，快開分體結構，民用電源驅動	僅需少量原料即可完成驗證，配方切換僅需1小時，工藝參數可線性放大至量產線
結語：以技術為錨，以質量為諾，共塑高分子智能制造新未來
面對**制造業向綠色、低碳、*轉型的歷史浪潮，南京科銳擠出機械有限公司將始終堅持“精工造擠塑裝備，自主塑民族品牌”的發展路線。未來，我們將繼續深耕高聚物微量共混、LFT長纖維增強、水下精密切粒三大**賽道，以較智能的CHT系列雙螺桿、較可靠的一站式整線方案、較貼心的全生命周期服務，為**高分子新材料企業賦能。

我們鄭重承諾：科銳出品的每一臺設備，都經過ISO9001及CE標準的嚴苛檢驗。選擇科銳，就是選擇一份長久的技術伙伴信任。誠邀各界精英洽談合作，共同推動國產**塑機裝備邁向世界舞臺！
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