CN101011835A - 塑竹复合型材的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，先将竹子剖削成有一定大小的矩形截面的竹条，再对竹条进行预处理，再将所得竹条以两层以上相叠并每层以多条端端相连接组合成竹筋，再以竹筋构成连续的骨架，再以嵌模法用挤塑机将塑竹复合形成连续的塑竹复合型材，最后按要求长度切断。本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，其中所用骨架不是如现有技术中的既有整株竹子用作骨架也有劈裂、展开的竹料作骨架，不利机械加工；所说复合工艺不是如现有技术中所公开的是用单模注塑工艺，或用热压法将塑竹复合的工艺；塑竹之间不使用粘接剂，竹材不作预热，使其机械化程度高，可连续制造任意长度的型材，制造成本低、产品规格标准。
Description
技术领域 本发明涉及的是一种塑竹复合型材的制造方法。
背景技术 塑竹复合型材是在塑料型材的基础上嵌以竹条的一种复合型材，其现有的生产方法如中国发明专利200310110875.9公开的：“一种竹塑复合型材生产工艺，其特征是：包括下列工序：A.将毛竹进行用常规方法进行杀虫、剥皮(去青黄)切割、蒸煮、展平、刨削、干燥处理；B.根据生产型材的规格需要，进行组型或拼接，常规工艺定型处理；对于杆状型材的对接部分需要用浸过树脂中碱性或无碱性玻璃纤维在对接处进行缠绕绑扎处理；C.将组型好的竹型材预热至100-150℃左右，然后放入注塑机口模中，热熔胶挤出口首先向模具中挤注热熔性树脂，在竹型材上涂布热熔胶，后继的塑料挤出口将加热的热塑性塑料挤入模具中，塑料通过热熔胶与竹型材热压复合成型，定型，冷却，牵引出模；D，将冷却后的半成品进行修边、整形。”。这种塑竹复合型材的的制造方法，首先它对于杆状型材的对接部分需要用浸过树脂中碱性或无碱性玻璃纤维在对接处进行缠绕绑扎处理，其次它要将竹材预热至100-150℃，再次它要通过热熔胶将塑料与竹型材热压复合成型，最后它不是使用连续制造工艺制造的。从上述几点可以看出，这一工艺不够简单、经济且效率较低。
发明内容 针对上述不足，本发明要解决的技术问题是要提供一种工艺简单、经济和高效率的塑竹复合型材的制造方法。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，先对竹材进行预处理，再将竹材进行拼接，最后将竹材复合入塑料中，其中在对竹材进行预处理前先将竹子剖削成有一定大小的矩形截面的竹条；而所说的将竹材的拼接是先将所得的矩形截面的竹条以两层以上相叠并每层以多条端端相连接组合成竹筋，然后将竹筋按所要求获得的塑竹复合型材的规格构成连续的竹骨架；所说的将竹材复合入塑料是将该竹骨架连续地送入挤塑机模具中以嵌模法形成连续的塑竹复合型材；最后将所得的连续的塑竹复合型材按要求长度切断。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，在将连续的型材按要求长度切断后，在断面上或涂复一层塑料或涂料，或用塑料封边条封边。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，在将竹条组合成竹筋的工序中，两层竹条相叠时以竹条的同一面相贴，即将两条竹条在竹子中向内芯的一面相贴，或将两条竹条在竹子中向竹青的一面相贴以增加竹筋的弯曲强度。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，在将竹条组合成竹筋的工序中，各层竹条中两条竹条间端端连接点在竹筋中不在一个点上，即竹筋中竹条的连接点各层相错。竹条的长度受竹的长度所限，使用连接复塑成型就需要将竹条多条接续起来以适于应用，此时为保持强度，各层竹条之间两竹条的接续点要作相互错位，以免接续点在同一处而导致此点的弯曲强度不足影响型材强度。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，在将竹条组合成竹筋的工序中，先将两条以上长短不一的竹条相叠后以气枪钉钉牢，再用竹条端端相接接续在长度不足的竹条上并与其他竹条相叠以气枪钉钉牢，如此重复逐条接续和相叠延长形成连接的竹筋。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，所说的骨架或是单根竹筋，或是平行的多根竹筋，或是以多根竹筋排列成的网格。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，所用的挤塑机模具有两个部分，一是成型模，一是定型模，其中
成型模有骨架入口、塑料入口和复合物出口，复合物出口即是塑竹复合型材尚处于软热状态时的物料的出口；
定型模有与塑竹复合型截面相同的通孔，通孔两端各为复合物进口和塑竹复合型材连续料出口，通孔外有冷却装置；
成型模的复合物出口与定型模的复合物进口连接；骨架入口轴线、复合物出口轴线和塑竹复合型材出口轴线在一条线上为模具轴线；塑料入口轴线与模具轴线相交，以便在设备布局上将挤塑机与骨架以模具为交点安排，避免两者互相干涉。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，所用的挤塑机模具中的成型模中塑料入口轴线与模具轴线相交的夹角为20°-120°。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，所用的挤塑机模具中的成型模是：有走骨架的透孔，从骨架入口直达复合物出口；有填充塑料的空腔，是模芯中不通骨架部分的空间，即填充塑料的空腔与骨架透孔构成模芯中的空间，或描述为骨架透孔包含于填充塑料的空腔之内，该空腔有与塑料入口连接的通道；成型模的横截面与所制的塑竹复合型材的横截面虚实互补。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，所用的挤塑机模具中的成型模还有周边壁上的形成型材凸筋的凹槽和/或形成型材凹槽的凸筋；也可以有形成空管的实芯块，实芯块为轴线平行于模具轴线的柱体。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，用于制造墙体板时所用的成型模是：有口朝向前侧复合物出口的扁平空腔，该空腔横截面轮廓形状、尺寸与要制造的墙体板相似；空腔两个侧面分别有一凸筋和凹槽，以使墙体板在拼接处产生可拼合的阴阳楔；空腔中有一排以上、每排有一列以上实芯块安装在模具后侧板上，以在墙体板中产生空管，同排实芯块之间安排有形成加强筋的空间，同列实芯块之间安排有形成间隔壁的空间；后侧板上有骨架入口分别与空腔两侧边凸筋和凹槽旁的空间、及形成加强筋的空间连接，以将骨架嵌入墙体板的拼接边和加强筋内。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，用于制造安装墙体板的墙体地槽时所用的成型模是：有口朝向前侧复合物出口的U字型空腔，该空腔横截面轮廓形状、尺寸与要制造的墙体地槽相似；空腔底面上有一凸筋，以在墙体地槽底面产生直槽，可在将墙体地槽安装到地面上时定位用；凸筋两侧的后侧板上，各有一实芯块以在墙体地槽中产生空管；后侧板上有骨架入口连接到U字型的底部和凸筋及实芯块之间，以将骨架嵌入墙体地槽的承载墙体板的横壁内。
上述墙体板中的空管用以安装开关盒，其高度大于一个标准开关盒的高度，宽度大于一个标准开关盒的边长；上述墙体地槽中的空管用以安装电缆。上述墙体板和墙体地槽中所用的骨架均以多条平行的竹筋构成。
本发明提供的塑竹复合型材的制造方法，所用嵌入型材中的竹制骨架是以有一定大小的矩形截面的竹条两两相贴相接后的竹筋构成的，便于机械加工，而不是如现有技术中的既有整株竹子用作骨架也有劈裂、展开的竹料作骨架，不利机械加工；所说骨架是连续的，用连续的复塑工艺制造塑竹复合型材，而不是如现有技术中所公开的是用单模注塑工艺，或用热压法将塑竹复合的工艺；塑竹之间不使用粘接剂，竹材不作预热，而直接以从挤塑机挤出的塑料和送入模具中的骨架在模具中复合成型。即，本发明提供的塑竹复合型材的制造方法工艺简单，机械化程度高，可连续制造任意长度的型材，制造成本低、产品规格标准。
附图说明 图1为以本发明提供的塑竹复合型材的制造方法所制造的扁条的截面图，图中1为塑料层，2为竹筋；
图2为以本发明提供的塑竹复合型材的制造方法所制造的地板的截面图，图中1A为塑料层，2A为竹筋，3A为地板阴楔，4A为地板阳楔，地板铺设时以阴阳楔相合拼接；
图3为以本发明提供的塑竹复合型材的制造方法所制造的圆柱的截面图，图中1B为塑料层，2B为竹筋，5B为空管，空管或为省料减重，或留作通行水电管线用；
图4为以本发明提供的塑竹复合型材的制造方法所制造的墙体板的截面图，图中1C为塑料层，2C为竹筋，3C为墙体板阴楔，4C为墙体板阳楔，墙体板安装时以阴阳楔相合拼接，5C为空管，空管或为省料减重，或留作通行电线、安装开关盒用；
图5为以本发明提供的塑竹复合型材的制造方法所制造的墙体地槽的截面图，图中1D为塑料层，2D为竹筋，5B为空管，空管或为省料减重，6D为定位槽，7D为墙体板安装槽；
图6为以本发明提供的塑竹复合型材的制造方法所制造的门板的截面图，图中1E为塑料层，2E为竹筋，5E为空管，空管为省料减重；
图7为本发明提供的塑竹复合型材的制造方法之制造墙体板中塑竹复合工序时的装置示意图；图中2C为竹筋，8为塑竹复合墙体板连续料，9为定型模，10为成型模，11为挤塑机出料口轴线， a为挤塑机出料口轴线与模具轴线的夹角，即成型模中塑料入口轴线与骨架、复合物出口、塑竹复合型材轴线相交的夹角。
图8为图7中A--A剖视图，图中10为成型模，12为塑料通道，13为实芯块，14为空腔，15为竹筋入口。
具体实施方式 以本发明提供的塑竹复合型材的制造方法可制造多种规格、形式的塑竹复合型材，可以是通用型材，如平板、工字材、方管、圆管等等，也可是专用型材，如地板、门板、内外墙体板、门窗型材等；可是非承重的装饰性用材，也可是承重板材，如脚手架用板、货架用板、跳板、舱板等。
例1、一种塑竹复合型材的制造方法，先将竹子剖削成有矩形截面的竹条并作预处理，再将竹条以两层相叠并每层以多条端端相连接组合成竹筋，然后将一条连续的竹筋送入模具以嵌模法形成连续的塑竹复合扁条，该扁条截面如图1所示，是由矩形的竹筋2周围包覆塑料1构成的矩形，最后按要求长度切断。
例2、一种塑竹复合型材的制造方法所用竹筋的加工工艺：将购得的竹株去尖，将两端径差较小、成熟度合适的竹子先剖成条，再去青和白，再在模中刨削成有一定大小的矩形截面的竹条，随后作预处理包括防虫、防霉等处理，最后将竹条以两层相叠并每层以多条端端相连接组合成竹筋。
通常将两条竹条以竹的阴面，即将两条竹条在竹子中向内芯的一面，相贴构成两层，两层竹条间的竹条端端连接点相错。其中相贴的方法先将一长一短两条竹条相叠后以气枪钉钉牢，再用另一条竹条与短的一条竹条端端相接且与长的一条相叠以气枪钉钉牢，如此重复逐条相叠和接续延长形成连接的竹筋。
例3、如上例，竹筋中竹条的贴、接处用粘接剂粘结。
例4、一挤塑机，其塑料出口与一成型模塑料进口连接，挤塑机料筒轴线与模具轴线的夹角为120°。成型模上模具轴线所穿过的两个侧面，一面有三只一行平放的矩形孔为骨架入口，可以将三条连续的竹筋送入成型模中，骨架便以此三条竹筋构成；一面是复合物出口，该出口连接一定型模。定型模中有与塑竹复合型截面相同的通孔，通孔两端一端为复合物进口，另一端为塑竹复合型材出口，通孔外有冷却水通道。成型模的复合物出口是与定型模的复合物进口连接的。
成型模中，有走骨架的透孔，从骨架入口直达复合物出口，或说穿透成型模上模具轴线所穿过的两个侧面；成型模的两侧壁上分别有一形成型材凸筋的凹槽和一形成型材凹槽的凸筋；有填充塑料的空腔，是模芯中不通骨架部分的空间，空腔有与塑料入口连接的通道，在操作时形成包覆在骨架外的塑料层，而走骨架的透孔是含在这一填充塑料的空腔中的。定型模的横截面与所制的塑竹复合型材的横截面虚实互补。
本例制作的塑竹复合型材为一地板，其截面如图2所示，以填充塑料的空腔中成型的塑料层1A包覆三条竹筋2A构成扁平截面的连续板材，接要求切割成一定长度后两端涂塑，两侧边的凹凸结构3A、4A为拼接阴阳楔。
例5、如上例，其中挤塑机料筒轴线与挤塑机模的模具轴线的夹角为90°。所用的成型模中，有8条呈辐射状布局的走竹筋的透孔和8条透孔之间的八个实芯块均匀分布在一个圆环带中，圆环带中间是一圆柱体实芯块。实芯块为轴线平行于复合物出口方向的柱体，一般安装在成型模的有骨架入口的一端并向另一端伸出；实芯块用以形成环带中的8个空管和中心空管，既可节省塑料和减轻重量，还可在空管中布置水电等管线。有周边为圆柱形的填充塑料的空腔，形成包覆在骨架外的塑料层，和包覆在空管外的塑料层。
本例制作的塑竹复合型材为一圆柱，其截面如图3所示，为一中空、周边有以8条竹筋2B构成的骨架和8个空管5B、以塑料层1B包覆在竹筋、空管外而构成的圆柱，可在户内外作为建筑构件。定型后的连续料截断后上漆。
例6、如例4，如图7所示，其中挤塑机料筒轴线11与成型模10及定型模9中模具轴线的夹角a为60°，竹筋2C的送入模具的行进方向与塑竹复合型材8的轴线平行。
本例所制作的塑竹复合型材是墙体板和安装墙体板用的墙体地槽。
其中用于制造墙体板的成型模如图8所示：成型模10有口朝向前侧复合物出口的扁平空腔14，该空腔横截面外轮廓形状、尺寸与要制造的墙体板相似，其尺寸差为成品与模具的缩放差，空腔高度方向为墙体板的厚度方向，空腔经塑料挤入通道12与挤塑机出口连接。空腔两个侧面分别有一矩形凸筋和矩形凹槽，以使墙体板在拼接处产生可紧密拼合的阴阳楔。空腔中有上下两排4列实芯块13安装在模具后侧板上以在墙体板中产生两排4列空管，并在实芯块之间保留填充塑料的空腔而在两列空管之间形成加强筋、两排空管之间形成间隔壁；后侧板上有12条竹筋入口15分别与空腔两侧边凸筋和凹槽处的3个短边、同排每两个实芯块之间上下两个近边处连接，以将骨架嵌入墙体板的拼接边和加强筋内。所得墙体板截面如图4所示，在以塑料1C为主体构成的墙体板上，两侧边分别有一矩形阴阳楔3C、4C，有两排4列8个可供安装开关盒的空管5C，空管之间和阴阳楔边均布置竹筋2C，使在同排两个空管之间形成加强筋。加强筋除使墙体板有一定强度外，还可用于安装开关盒时拧螺钉用。
其中用于制造安装墙体板的墙体地槽时所用的成型模是：有口朝向前侧复合物出口的U字型空腔，该空腔横截面外轮廓形状、尺寸与要制造的墙体地槽相似，其尺寸差为成品与模具的缩放差。成型模模芯中上壁向下凸出的凸块用以形成墙体地槽中U字型内槽，该内槽的实际宽度为墙体板的厚度，且U字形上口略向内勾起以封闭与墙体板之间的缝。空腔底面上有一矩形凸筋，以在墙体地槽底面产生直槽可在将墙体地槽安装到地面上定位用。矩形凸筋两侧的后侧板上，各有一实芯块以在墙体地槽中产生空管，空管用来安装电缆。后侧板上有3个平放竹筋的骨架入口连接到U字型的底部和矩形凸筋及实芯块之间，以将骨架嵌入墙体地槽的承载墙体板的横壁内。所得墙体地槽的截面如图5所示，在以塑料1D为主体构成的墙体地槽上，上部是一U字形槽7D下部是两侧空管5D中间一定位槽6D，而中间嵌有三道平放的竹筋2D。
例7、一种塑竹复合型材的制造方法，所得产品为门板，在门的上下方向为塑竹复合型材的轴线方向。其横截面如图6所示，两侧门边框略厚于中间门板，门边框两侧各有一道竹筋2E，门板内布置4道竹筋2E，有8道空管5E以1、2、2、2、1布置在竹筋与门边框之间。门板按要求截断后，两端分别安装与门边框同样结构的塑竹复合型材。
例8、本例制作的塑竹复合型材是门窗型材，结构与塑钢型材同，以竹筋嵌于各边、筋中
例9、本例制作的塑竹复合型材是脚手架板，使用用竹筋组成井字形的网格状骨架，成型模中的骨架入口的高与宽与井字形骨架的高与宽相同。
例10、本例制作的塑竹复合型材是货架垫板，使用用竹筋组成X字形的网格状骨架，成型模中的骨架入口的高与宽与X字形骨架的高与宽相同。
例11、本例制作的塑竹复合型材是用于车厢与地面之间、船舷与码头之间或临时在两高处之间的跳板，其中所用的骨架为以3层竹条相叠而成的竹筋构成的，其中每两层竹条之间相贴的面同为竹条的阴面或阳面，竹条的阴面即竹条在竹子中向内芯的一面，竹条的阳面即竹条在竹子中向竹青的一面。
例12、本例制作的塑竹复合型材是用于封盖船舱的舱板，其中所用的骨架为以6层竹条相叠而成的竹筋构成的，其中每两层竹条之间相贴的面同为竹条的阴面或阳面。
Claims (10)
1、一种塑竹复合型材的制造方法，先对竹材进行预处理，再将竹材进行拼接，最后将竹材复合入塑料中，其中在对竹材进行预处理前先将竹子剖削成有一定大小的矩形截面的竹条；而所说的将竹材的拼接是先将所得的矩形截面的竹条以两层以上相叠并每层以多条端端相连接组合成竹筋，然后将竹筋按所要求获得的塑竹复合型材的规格构成连续的竹骨架；所说的将竹材复合入塑料是将该竹骨架连续地送入挤塑机模具中以嵌模法形成连续的塑竹复合型材；最后将所得的连续的塑竹复合型材按要求长度切断。
2、如权利要求1所述的塑竹复合型材的制造方法，其特征是在将连续的型材按要求长度切断后，在断面上或涂复一层塑料或涂料，或用塑料封边条封边。
3、如权利要求1所述的塑竹复合型材的制造方法，其特征是在将竹条组合成竹筋的工序中，在将竹条组合成竹筋的工序中，两层竹条相叠时以竹条的同一面相贴，即将两条竹条在竹子中向内芯的一面相贴，或将两条竹条在竹子中向竹青的一面相贴；各层竹条中两条竹条间端端连接点在竹筋中不在一个点上，即竹筋中竹条的连接点各层相错。
4、如权利要求1或3所述的塑竹复合型材的制造方法，其特征是所说的骨架或是单根竹筋，或是平行的多根竹筋，或是以多根竹筋排列成的网格。
5、如权利要求1所述的塑竹复合型材的制造方法，其特征是所用的挤塑机模具有两个部分，一是成型模，一是定型模，其中
成型模有骨架入口、塑料入口和复合物出口，复合物出口即是塑竹复合型材尚处于软热状态时的物料的出口；
定型模有与塑竹复合型截面相同的通孔，通孔两端各为复合物进口和塑竹复合型材连续料出口，通孔外有冷却装置；
成型模的复合物出口与定型模的复合物进口连接；骨架入口轴线、复合物出口轴线和塑竹复合型材出口轴线在一条线上为模具轴线；塑料入口轴线与模具轴线相交。
6、如权利要求5所述的塑竹复合型材的制造方法，其特征是所用的挤塑机模具中的成型模中塑料入口轴线与模具轴线相交的夹角为20°-120°。
7、如权利要求5或6所述的塑竹复合型材的制造方法，其特征是所用的挤塑机模具中的成型模是：有走骨架的透孔，从骨架入口直达复合物出口；有填充塑料的空腔，是模芯中不通骨架部分的空间，即填充塑料的空腔与骨架透孔构成模芯中的空间，或描述为骨架透孔包含于填充塑料的空腔之内，该空腔有与塑料入口连接的通道；成型模的横截面与所制的塑竹复合型材的横截面虚实互补。
8、如权利要求7所述的塑竹复合型材的制造方法，其特征是所用的挤塑机模具中的成型模还有周边壁上的形成型材凸筋的凹槽和/或形成型材凹槽的凸筋；或还有形成空管的实芯块，实芯块为轴线平行于模具轴线的柱体；或同时还有周边壁上的形成型材凸筋的凹槽和/或形成型材凹槽的凸筋和形成空管的实芯块。
9、如权利要求5或6所述的塑竹复合型材的制造方法，其特征是用于制造墙体板时所用的成型模是：有口朝向前侧复合物出口的扁平空腔，该空腔横截面轮廓形状、尺寸与要制造的墙体板相似；空腔两个侧面分别有一凸筋和凹槽，以使墙体板在拼接处产生可拼合的阴阳楔；空腔中有一排以上、每排有一列以上实芯块安装在模具后侧板上，以在墙体板中产生空管，同排实芯块之间安排有形成加强筋的空间，同列实芯块之间安排有形成间隔壁的空间；后侧板上有骨架入口分别与空腔两侧边凸筋和凹槽旁的空间、及形成加强筋的空间连接，以将骨架嵌入墙体板的拼接边和加强筋内
10、如权利要求5或6所述的塑竹复合型材的制造方法，其特征是用于制造安装墙体板的墙体地槽时所用的成型模是：有口朝向前侧复合物出口的U字型空腔，该空腔横截面轮廓形状、尺寸与要制造的墙体地槽相似；空腔底面上有一凸筋，以在墙体地槽底面产生直槽，可在将墙体地槽安装到地面上时定位用；凸筋两侧的后侧板上，各有一实芯块以在墙体地槽中产生空管；后侧板上有骨架入口连接到U字型的底部和凸筋及实芯块之间，以将骨架嵌入墙体地槽的承载墙体板的横壁内。
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