竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN200910026312.9	申请日：	2009.04.21
公开号：	CN101871555A	公开日：	2010.10.27
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F16S 1/00申请公布日:20101027\|\|\|公开
IPC分类号：	F16S1/00; F16S1/04; F16S3/00; E06B3/08; B29C70/52; B29C70/54; B29B13/06; B29B13/02; B27J1/02; B32B17/02; B32B5/18; B32B5/24	主分类号：	F16S1/00
申请人：	无锡百沐得科技有限公司
发明人：	陶春有
地址：	214028 江苏省无锡市新区长江路7号科技创业园二区200-1无锡百沐得科技有限公司
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内容摘要

本发明公开了竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法。把有限长的竹质材料加工成短小的竹条，随后把竹条接成连续卷制竹条卷，在把竹条卷与玻璃纤维粗纱等其它增强材料卷绕配合，经预浸树脂、预定型、固化成型、牵引、切割等工序，拉挤加工成为与模具形状相同的各种截面的竹玻璃钢线性产品。竹玻璃钢体线性产品主要有竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯板材，竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯规格型材，竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯不规格型材，竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯竖直轴风力发电机叶片，竹玻璃钢拉挤实腹、空腹及夹芯门窗异型材，竹玻璃钢拉挤管材，竹玻璃钢拉挤方形、矩形管材等等许多类产品。

权利要求书

1.竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法，其特征在于：首先把竹材加工成按设计需要的各种规格的有限长竹质纤维条；预先把同一规格横截面的有限长竹质纤维条经对接、指接、打坡口搭接、衬毡、衬纸、衬布等胶接或机械联接成无限长连续竹质纤维条，简称连续竹条，连续竹条经卷绕成卷，简称竹条卷；按需把多卷相同规格或不同规格的竹条卷安放在纤维架上的竹条卷架上，与从竹条卷引出的每根竹条相对应按需把一卷或多卷玻璃纤维无捻粗纱筒子安放到纤维卷绕纱架上；该卷绕纱架可以相对竹条旋转或相对几根竹条旋转、运动；玻璃纤维粗纱、玻璃纤维毡、玻璃纤维织物等等其它增强材料安放到纤维架上相应的纱、毡、织物等其它增强材料架上；按需引出竹条、绕纱竹条、玻璃纤维粗纱、玻璃纤维毡、玻璃纤维织物等各种增强纤维通过排布器，部分粗纱可按需相对各自的竹条旋转或运动，按需通过除湿加热器除湿、加热；进入浸胶槽预浸绩树脂，预浸好的增强材料(竹条、绕纱竹条、粗纱、毡、织物等)穿过预定型模具或装置，它将玻璃纤维纱填充竹条的缝隙并被玻璃纤维织物、毡等的包覆来形成了实心型材外表面或空心型材内外表面以此来增加型材的整体强度，使竹条、绕纱竹条、粗纱、毡、织物等准确结合、去除多余树脂、排除体系中的气泡；接着进入具有多段加热功能的成型固化模具加热固化成所需的截面形状的连续竹玻璃钢拉挤产品；该产品在牵引装置的牵引之下引离模具；最后经切割装置定长切割成所需长度的竹玻璃钢拉挤产品。竹玻璃钢拉挤产品按需可在经过后续表面装饰加工工序。竹玻璃钢线性产品主要有竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯板材，竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯规格型材，竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯不规格型材，竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯竖直轴风力发电机叶片，竹玻璃钢拉挤实腹、空腹及夹芯门窗异型材，竹玻璃钢拉挤管材，竹玻璃钢拉挤方形、矩形管材等等许多类产品。2.根据权利要求1所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法，其特征在于：有限长竹条可以是把竹材切断后经劈切、旋切、刨切、铣削或竹集成材刨切、铣削、锯切等等各种加工方式获得；可以是任何需要的横断面形状，以及满足对接、指接、打坡口搭接、衬毡、衬纸、衬布等等接长要求的接头形状。3.根据权利要求1、2所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法，其特征在于：连续竹条可以是预接成卷，也可以是拉挤时现接；现接是把加工好的同一规格的竹条随拉挤速度按所选的接条方式首尾对应上胶或机械连接等等各种接条方式。4.根据权利要求1、2、3所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法，其特征在于：竹条、连续竹条可以用其它材料部分或全部替代。5.根据权利要求1所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法，其特征在于：绕连续竹条玻璃纤维粗纱可以用其它玻璃纤维纱、玻璃纤维毡、玻璃纤维织物替代；也可以用碳纤维、芳纶纤维、金属纤维等等其它种类的纤维替代；可以是单一纤维，也可以是多种混合纤维，也可以是纤维与毡、织物的联合使用等；可以是其它各种增强材料与表面装饰材料一起混合使用。6.根据权利要求1所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法，其特征在于：树脂可以是不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、等热固性树脂，也可以是聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等等热塑性树脂；可以是一种树脂，也可以是几种树脂的混合物。7.根据权利要求1所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法，其特征在于：可用木皮、竹皮、装饰纸等一起拉挤成具有装饰效果的产品；并可按需增加后续表面喷漆等装饰加工工序。8.根据权利要求1所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法，其特征在于：预定型到模具到成型模具之间可按需增加加热装置预热，增加预热环节可提高拉挤速度。9.根据权利要求1所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法，其特征在于：竹玻璃钢体线性产品主要有竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯板材，竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯规格型材，竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯不规格型材，竹玻璃钢拉挤实芯、夹芯及空芯竖直轴风力发电机叶片，竹玻璃钢拉挤实腹、空腹及夹芯门窗异型材，竹玻璃钢拉挤管材，竹玻璃钢拉挤方形、矩形管材等等许多类产品。10.根据权利要求1、9所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法，其特征在于：各种竹玻璃钢夹芯材料可以是各种蜂窝芯、泡沫等等轻体材料。

说明书

竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法

本发明属混杂纤维复合材料生产技术领域，特别涉及把竹质纤维条(竹蔑条或竹片等等)与玻璃纤维等缠绕配合增强热固性树脂拉挤制成各种等截面的线性竹玻璃钢复合工程材料及制品的成型方法。

目前，已知的拉挤工艺是复合材料生产的一种常用的高效成型方法，主要用于玻璃纤维粗纱与树脂基体连续拉挤生产纤维增强塑料产品。它是将纱架上的无捻玻璃纤维粗纱和其它连续增强材料、聚酯表面毡等进行树脂浸绩，然后通过保持一定形状的定型模具、成型模具，并使其在模具内固化成型后被牵引连续出模，经切断能得到玻璃钢拉挤制品的一种自动化生产工艺。各种玻璃钢拉挤产品性能优良，应用范围广泛，但造价太高，应用规模不是很大。竹材生长迅速，可再生能力强，与其它纤维材料相比价格低廉，它结构致密，抗压、抗拉、耐磨性能好、弹韧性好，与木材等其它植物纤维相比湿涨率小，而它的耐腐蚀性更优于木材等其它植物纤维。但由于竹杆中空、直径小、成板性能差、长度有限及割裂性大、易霉变、自然状态下与塑料或玻璃钢类产品相比耐候性能差、直接与各种聚合物树脂复合的相容性能差等等多种原因，使其没能在拉挤产品上应用，因此大量的竹质材料也没能发挥其应有的作用，用优良的竹质材料来生产各种拉挤型材产品可以满足许多场合的使用要求。

为了克服现有玻璃钢拉挤产品价格高和竹质材料短小等等缺点的不足，本发明提供的竹玻纤维拉挤竹玻璃钢复合工程材料产品，该竹玻璃钢复合工程材料产品不仅能保证充分利用竹质材料收缩量小、弹性和韧性都高、顺纹抗拉强度约为1800kg/cm²、顺纹抗压强度约为800kg/cm²等等的固有性能。而且是通过竹条环绕玻璃纤维粗纱使每根竹条都处于玻璃钢的基体当中，因此具有玻璃钢基体材料的性能和外观，需要的情况下用玻璃钢的通透性也能使之具有显现竹质材料的外观，同时利用玻璃钢材料的包覆外层阻隔了竹质材料与空气、霉菌等不利与有害环境、物质的接触，因此可在保证竹质材料的原有性能的前提下，大大地延长了使用寿命。同时也很容易通过增加、减少玻璃纤维的含量来提高、降低玻璃钢含量来控制竹玻璃钢产品的性能和价格。能满足许多应用场合的使用要求，像隔热性能等还优于玻璃钢，特别是价格的降低，可以实现大规模推广应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先把竹材加工成按设计需要的各种规格的竹质纤维条，预先把同一规格横截面的有限长竹质纤维条经对接、指接、打坡口搭接、衬毡、衬纸、衬布等胶接或机械联接成无限长连续竹质纤维条，简称连续竹条，连续竹条卷绕成卷，简称竹条卷。接下来按需把多卷相同规格或不同规格的竹条卷安放在纤维架上的竹卷架上，与每根竹条相对应按需把一卷或多卷玻璃纤维无捻粗纱安放到纤维架上与该竹条对应的绕动纱架上，该绕动纱架可以相对竹条旋转或相对几根竹条旋转、运动，其它玻璃纤维无捻粗纱卷、玻璃纤维毡、织物等等其它增强材料安放到纤维架上相应的纱、毡、织物架上；引出竹条通过各自的绕纱架经玻璃纤维粗纱环绕成绕纱竹条，粗纱也可按需相对各自的竹条旋转或运动；绕纱竹条、玻璃纤维粗纱、玻璃纤维毡等各种增强纤维或织物通过纤维排布器，按需通过除湿加热器除湿加热。进入浸胶槽预浸绩树脂，预浸好的增强材料(竹条、绕纱竹条、粗纱、毡、织物等)穿过预成型装置、模具或装置与模具一起预成型，它将玻璃纤维纱填充竹条的缝隙并被玻璃纤维织物、毡等的包覆来形成了实心型材外表面或空心型材内外表面以此来增加型材的整体强度，使竹条、粗纱、毡等准确结合、去除多余树脂、排除体系中的气泡。接着进入具有加热功能的成型固化模具加热固化成所需的截面形状的连续竹玻璃钢拉挤产品，该产品在牵引装置的牵引之下引离模具，最后经切割装置定长切割成所需长度的竹玻璃钢拉挤产品。拉挤竹玻璃钢产品可以是实心的也可以是空心的，可以是各种规格的竹玻璃钢拉挤型材也可以是各种不规格竹玻璃钢拉挤异型材；竹玻璃钢拉挤实心、空心板材；竹玻璃钢拉挤圆形管材，竹玻璃钢拉挤方形、矩形管材；竹玻璃钢拉挤空腹、实腹门窗异型材；竹玻璃钢拉挤空芯、夹芯及实芯竖直轴风力发电机叶片；通过与模具配合也可以拉挤出各种等横截面旋转或曲线的实心、空心的各种非线性竹玻璃钢产品。

本发明的有益效果是，通过该工艺加工出的各种拉挤竹玻璃钢产品可大大地扩大竹质材料的应用范围和应用领域，能保证竹质材料发挥出巨大的效能，通过竹条绕玻璃纤维纱来减小了割裂性同时也通过玻璃纤维纱增加了与聚合物树脂的相容性，实现竹条之间可以靠玻璃纤维纱与树脂固化成的玻璃钢基体的机械连接，这消除了竹条与聚合物基体复合易分离的弊病。可根据使用要求来确定需不需无捻玻璃纤维纱环绕竹条转动，环绕量是多少，环绕量大竹条表面裸露量少产品性能好可以根据使用性能要求来设计出各种结构样式与竹玻比例的竹玻璃钢拉挤产品，并尽量提高竹玻比例以降低造价来满足大规模应用的需求。竹玻纤维拉挤材料与竹玻织物拉挤产品相比减少了织造环节缩短了工艺流程，因此具有成本低的优势。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的竹玻璃钢拉挤复合板的局部剖视结构示意图。

图1-1为竹玻璃钢复合板的局部剖视结构示意图。

图1-2为竹玻璃钢复合板的局部放大示意图。

图2是部分竹玻璃钢拉挤规则型材结构示意图，其中：

图2-1为竹玻璃钢拉挤槽钢型材示意图。

图2-2为竹玻璃钢拉挤板材型材示意图。

图2-3为竹玻璃钢拉挤工字钢型材示意图。

图2-4为竹玻璃钢拉挤管材型材示意图。

图2-5为竹玻璃钢拉挤角钢型材示意图。

图2-6为竹玻璃钢拉挤棒材型材示意图。

图2-7为竹玻璃钢拉挤裹芯板示意图。

图2-8为竹玻璃钢拉挤空心条板示意图。

实施例：

图1中1.玻璃钢基体，2.竹条。

在图1中，按拉挤成型工艺把多条绕玻璃纤维纱竹条按需加入玻璃纤维毡、玻璃纤维纱、玻璃纤维织物一起侵绩树脂叠置通过拉挤模具，经固化而成连续竹玻璃钢拉挤板材，它由玻璃钢基体(1)、紧密地把绕玻璃纤维纱竹条中的竹条(2)固化在一起。玻璃钢基体(1)由玻璃纤维毡、玻璃纤维纱、玻璃纤维织物、绕竹条的玻璃纤维纱等一种或几种增强玻璃纤维制品与树脂固化而成，绕玻璃纤维纱竹条当中的竹条(2)是由的竹经条组成，也可以是按需加入的纬向竹玻织物、竹条等竹条组成，也可按需加入其它增强材料。竹玻璃钢拉挤板材的侧边可以是任何形状，可以是平板，可以是弧板等任何需要的形状。