專利名稱：：一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種復合板材的制造方法。
背景技術：
：天然生物質纖維材料與熱塑性塑料結合制造復合材料是有效利用農業(yè)植物資源的良好途徑。與常規(guī)的木質人造板相比這種材料具有強度高、耐老化、防水性強等優(yōu)點，適合于室內、外多種使用條件。目前，生物質纖維-聚合物復合材料的主要原料是木粉或木纖維，以擠出為主要加工方式，類似于塑料加工。擠出成型存在很多限制因素，1、受設備限制擠出板材的幅面不可能太寬，一般不超過40cm;2、大粒徑原料難以擠出成型，植物纖維原料一般在40100目范圍內，使得植物原料在粉碎過程中有相當一部分減小成粉末級，不僅利用率降低，而且對復合材料的增強效果差；3、原料以木材為主，而豐富的農業(yè)植物原料在應用時容易熱解，降低了增強效果，尤其是聚丙烯塑料，熱熔溫度為167'C，加工溫度一般在180°C，在復合擠出過程中植物原料長時間處于高溫、高剪切作用，熱降解問題更嚴重。我國的農業(yè)植物資源豐富，其中各種麻類產量巨大，主要用于紡織行業(yè)。亞麻纖維很長，具有良好的增強作用，但卻無法適應擠出成型工藝，存在進、出料困難的嚴重問題?，F(xiàn)有的熱壓工藝采用顆?；蚍勰┬螒B(tài)的塑料，由于塑料比重大、密實，植物纖維比重小、蓬松，兩種原料很難混合均勻。熱壓后塑料組分集中部分粘接較好，但還有很多位置沒有塑料，植物碎料無法粘接在一起，導致材料性能下降(以聚丙烯基復合材為例，表現(xiàn)為抗彎強度為1921MPa，彈性模量為l.801.90GPa，內結合強度為O.0300.033MPa，2h吸水厚度膨脹率為5%6%，2處吸水厚度膨脹率為8%10%);此外，植物纖維材料所占比例受到限制，一般不能超過60%，否則沒有足夠的塑料成分去粘接它們，導致制造成本高。
發(fā)明內容本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有擠出成型工藝無法制造麻纖維/聚丙烯纖維復合板材，現(xiàn)有熱壓工藝制造麻纖維/聚丙烯纖維復合板材存在原料難混合均勻，材料性能下降及植物纖維材料所占比例小，增加成本的問題，而提供一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法。麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法按以下步驟進行一、將粗糙的亞麻纖維捻成直徑為0.22.0mm的長線，得亞麻繩；二、將聚丙烯撕裂膜長帶梳理成l6mm寬的長絲線，得聚丙烯絲線；三、按重量比69:14將亞麻繩和聚丙烯絲線編織成厚度為l6mm的片，疊放后在上、下表面各覆蓋一張鋼板，然后在上下鋼板之間放置墊塊，置于熱壓機中，在170185。C下加壓到26MPa，保持420min后卸壓，連同鋼板一起取出，然后置于冷壓機中，在308(TC下加壓到l3MPa冷卻定型，即得麻纖維/聚丙烯纖維復合板材。本發(fā)明中使用非顆粒狀聚丙烯塑料，采用聚丙烯撕裂薄膜，經過適當梳理、剪切，使它成為細絲線，與亞麻纖維編織在一起，經層疊熱壓成為大幅面板材，原料的分散均勻性好，保持纖維原始形態(tài)，同時充分發(fā)揮了亞麻的增強作用，板材性能增強效果好；本發(fā)明中可以加工出l.22X2.44m的大幅面板材，能夠利用大尺寸的生物質纖維原料，從而減少原料損失和降低熱降解風險，擴大產品使用范圍。本發(fā)明中麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的性能好(表現(xiàn)為抗彎強度為2628MPa，彈性模量為2.72.9GPa，內結合強度為O.520.58MPa，2h吸水厚度膨脹率為3。/。2.86%，24h吸水厚度膨脹率為6%6.02%)。本發(fā)明麻纖維/聚丙烯纖維復合板材，制成中植物纖維材料所占比例最高達90%，減少了聚丙烯用量，降低生產成本，并且通過模壓可一次或二次加工成異形部件。具體實施例方式具體實施方式一本實施方式麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法按以下步驟進行:一、將粗糙的亞麻纖維捻成直徑為0.22.0mm的長線，得亞麻繩；二、將聚丙烯撕裂膜長帶梳理成l6mm寬的長絲線，得聚丙烯絲線；三、按重量比69:14將亞麻繩和聚丙烯絲線編織成厚度為l6mm的片，疊放后在上、下表面各覆蓋一張鋼板，然后在上下鋼板之間放置墊塊，置于熱壓機中，在170185。C下加壓到26MPa，保持420min后卸壓，連同鋼板一起取出，然后置于冷壓機中，在308(TC下加壓到l3MPa冷卻定型，即得麻纖維/聚丙烯纖維復合板材。本實施方式中所得麻纖維/聚丙烯纖維復合板材冷卻后鋸齊四邊。本實施方式步驟三中疊放需要的片數由實際生產所需要的厚度決定。本實施方式步驟三中鋼板的面積大于薄片的面積。本實施方式步驟三中放置墊塊為了控制板材的厚度，達到保持板材厚度均勻的目的；放置墊塊2塊。具體實施方式二本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟一中將粗糙的亞麻纖維捻成直徑為O.51.5mm的長線。其它步驟及參數與具體實施方式一相同。具體實施方式三本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟一中將粗糙的亞麻纖維捻成直徑為lmm的長線。其它步驟及參數與具體實施方式一相同。具體實施方式四本實施方式與具體實施方式一、二或三不同的是步驟二中將聚丙烯撕裂膜長帶梳理成25mm寬的長絲線。其它步驟及參數與具體實施方式一、二或三相同。具體實施方式五本實施方式與具體實施方式四不同的是步驟二中將聚丙烯撕裂膜長帶梳理成4mm寬的長絲線。其它步驟及參數與具體實施方式四相同。具體實施方式六本實施方式與具體實施方式五不同的是步驟三中按重量比9:l將亞麻繩和聚丙烯絲線編織成厚度為3mm的片。其它步驟及參數與具體實施方式五相同。具體實施方式七本實施方式與具體實施方式五不同的是步驟三中按重量比8:2將亞麻繩和聚丙烯絲線編織成厚度為5mm的片。其它步驟及參數與具體實施方式五相同。具體實施方式八本實施方式與具體實施方式六或七不同的是步驟三中置于熱壓機中，在17218(TC下加壓到35MPa，保持618min后卸壓。其它步驟及參數與具體實施方式六或七相同。具體實施方式九本實施方式與具體實施方式八不同的是步驟三中置于熱壓機中，在175'C下加壓到4MPa，保持15min后卸壓。其它步驟及參數與具體實施方式八相同。具體實施方式十本實施方式與具體實施方式九不同的是步驟三中置于冷壓機中，在406(TC下加壓到1.52.5MPa冷卻定型。其它步驟及參數與具體實施方式九相同。具體實施方式十一本實施方式與具體實施方式九不同的是步驟三中置于冷壓機中，在30°C下加壓到2MPa冷卻定型。其它步驟及參數與具體實施方式九相同。具體實施方式十二本實施方式麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法按以下步驟進行一、將粗糙的亞麻纖維捻成直徑為1.5mm的長線，得亞麻繩；二、將聚丙烯撕裂膜長帶梳理成4mm寬的長絲線，得聚丙烯絲線；三、按重量比7:3將亞麻繩和聚丙烯絲線編織成厚度為3mm的片，疊放后在上、下表面各覆蓋一張鋼板，然后在上下鋼板之間放置墊塊，置于熱壓機中，在175'C下加壓到4MPa，保持15min后卸壓，連同鋼板一起取出，然后置于冷壓機中，在4(TC下加壓到3MPa冷卻定型，即得麻纖維/聚丙烯纖維復合板材。本實施方式中所得麻纖維/聚丙烯纖維復合板材，與現(xiàn)有生物質纖維-聚合物復合材料(木纖維與聚丙烯粉末按重量比7:3制成)相比，按照GB/T17657-1999標準《人造板及飾面理化性能試驗方法》檢測，結果如表l所示，本實施方式中所得麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的性能良好。表l試驗材料抗彎強度彈性模量內結合強度2h吸水厚度膨脹24h吸水厚度膨脹(MPa)(GPa)(MPa)率(％)率(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具體實施方式十三本實施方式麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法按以下步驟進行一、將粗糙的亞麻纖維捻成直徑為2.0mm的長線，得亞麻繩；二、將聚丙烯撕裂膜長帶梳理成5mm寬的長絲線，得聚丙烯絲線；三、按重量比9:l將亞麻繩和聚丙烯絲線編織成厚度為4mm的片，疊放后在上、下表面各覆蓋一張鋼板，然后在上下鋼板之間放置墊塊，置于熱壓機中，在185'C下加壓到6MPa，保持20min后卸壓，連同鋼板一起取出，然后置于冷壓機中，在35'C下加壓到3MPa冷卻定型，即得麻纖維/聚丙烯纖維復合板材。本實施方式中所得麻纖維/聚丙烯纖維復合板材，按照GB/T17657-1999標準《人造板及飾面理化性能試驗方法》檢測，結果如表2所示，本實施方式中所得麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的性能良好。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1.一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法，其特征在于麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法按以下步驟進行一、將粗糙的亞麻纖維捻成直徑為0.2～2.0mm的長線，得亞麻繩；二、將聚丙烯撕裂膜長帶梳理成1～6mm寬的長絲線，得聚丙烯絲線；三、按重量比6～9∶1～4將亞麻繩和聚丙烯絲線編織成厚度為1～6mm的片，疊放后在上、下表面各覆蓋一張鋼板，然后在上下鋼板之間放置墊塊，置于熱壓機中，在170～185℃下加壓到2～6MPa，保持4～20min后卸壓，連同鋼板一起取出，然后置于冷壓機中，在30～80℃下加壓到1～3MPa冷卻定型，即得麻纖維/聚丙烯纖維復合板材。2.根據權利要求l所述的一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法，其特征在于步驟一中將粗糙的亞麻纖維捻成直徑為O.51.5mm的長線。3.根據權利要求l所述的一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法，其特征在于步驟一中將粗糙的亞麻纖維捻成直徑為lmm的長線。4.根據權利要求l、2或3所述的一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法，其特征在于步驟二中將聚丙烯撕裂膜長帶梳理成25mm寬的長絲線。5.根據權利要求4所述的一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法，其特征在于步驟二中將聚丙烯撕裂膜長帶梳理成4mm寬的長絲線。6.根據權利要求5所述的一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法，其特征在于步驟三中按重量比9:l將亞麻繩和聚丙烯絲線編織成厚度為3mm的片。7.根據權利要求5所述的一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法，其特征在于步驟三中按重量比8:2將亞麻繩和聚丙烯絲線編織成厚度為5mm的片。8.根據權利要求6或7所述的一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法，其特征在于步驟三中置于熱壓機中，在17218(TC下加壓到35MPa，保持618min后卸壓。9.根據權利要求8所述的一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法，其特征在于步驟三中置于熱壓機中，在175。C下加壓到4MPa，保持15min后卸壓。10根據權利要求9所述的一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法，其特征在于步驟三中置于冷壓機中，在3(TC下加壓到2MPa冷卻定型。全文摘要一種麻纖維/聚丙烯纖維復合板材的制造方法，它涉及一種復合板材的制造方法。它解決了現(xiàn)有擠出成型工藝無法制造麻纖維/聚丙烯纖維復合板材，現(xiàn)有熱壓工藝制造麻纖維/聚丙烯纖維復合板材存在原料難混合均勻，材料性能下降及植物纖維材料所占比例小，增加成本的問題。方法一、將粗糙的亞麻纖維捻成長線，得亞麻繩；二、將聚丙烯撕裂膜長帶梳理成長絲線，得聚丙烯絲線；三、將亞麻繩和聚丙烯絲線編織成片，覆蓋鋼板后熱壓，卸壓后連同鋼板一起取出，置于冷壓機中冷卻定型，即得麻纖維/聚丙烯纖維復合板材。本發(fā)明中原料的分散均勻性好，板材性能增強效果好，產品中植物纖維材料所占比例最高達90％，減少了聚丙烯用量，降低生產成本。文檔編號B32B15/14GK101665015SQ200910309019公開日2010年3月10日申請日期2009年10月29日優(yōu)先權日2009年10月29日發(fā)明者宋永明,張晨夕,王偉宏,王海剛,王清文,袁森林申請人:東北林業(yè)大學