CN101871304A - 木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法。把有限长的木质材料加工成短小的木条，随后把木条接成连续卷制木条卷，在把木条卷与玻璃纤维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木玻璃钢线性产品。拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材主要有拉挤木玻布玻璃钢实芯空腹门窗异型材、拉挤木玻布玻璃钢夹芯空腹门窗异型材、拉挤木玻布玻璃钢空芯空腹门窗异型材及拉挤木玻布玻璃钢空芯夹层空腹门窗异型材等。

Description

木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法

本发明属混杂纤维复合材料生产技术领域，特别涉及把木质纤维条(木蔑条或木片等等)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木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法。

目前，已知的玻璃纤维粗纱的拉挤工艺是一种连续生产纤维增强塑料型材的方法。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。硬杂木材结构致密，抗压、抗拉、耐磨性能好，除竹质材料外与其它植物纤维相比湿涨率较小，而它的耐腐蚀性更优于软质木材等其它植物纤维。木材是可再生原料，与其它人造纤维材料相比价格低廉，用优良的木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。但由于木材长度、直径有限，直接成板易弯曲变形丧失使用性能，有割裂性，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，因此大量的木质材料没能发挥其应有的作用。现今作为门窗材料的主要产品有铝合金门窗异形材、实腹钢窗门窗异型材、空腹钢窗异型材、不锈钢门型材、PVC门窗异型材、玻璃钢门窗异型材及红松等木材型材等，金属异型材保温隔热性能不好、PVC异型材强度不够、玻璃钢异型材与隔热断桥铝合金异型材价格高、红松原料短缺等等。

为了克服现有玻璃钢拉挤产品价格高和木质材料短小等等缺点的不足，本发明提供的木绕纤维拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材产品，该木玻璃钢空腹门窗异型材产品不仅能保证充分利用硬杂木质材料收缩量小、顺纹抗拉强度和顺纹抗压强度好的固有性能，而且是通过木条环绕玻璃纤维粗纱使每根木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木质材料的外观，同时利用玻璃钢材料的包覆外层阻隔了木质材料与空气、霉菌等不利与有害环境、物质的接触，因此可在保证木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木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：首先把木材加工成按设计需要的各种规格的木质纤维条，预先把同一规格横截面的有限长木质纤维条经对接、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木质纤维条，简称连续木条，连续木条卷绕成卷，简称木条卷。接下来按需把多卷相同规格或不同规格的木条卷安放在纤维架上的木卷架上，与每根木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木条对应的绕动纱架上，该绕动纱架可以相对木条旋转或相对几根木条旋转、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；引出木条通过各自的绕纱架经玻璃纤维粗纱环绕成绕纱木条，粗纱也可按需相对各自的木条旋转或运动；木条、绕纱木条、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(木条、绕纱木条、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绕纱木条的缝隙并被玻璃纤维织物、毡等的包覆来形成了空腹门窗异型材空腔的腔壁，使木条、粗纱、毡等准确结合、去除多余树脂、排除体系中的气泡来增加型材的整体强度。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木玻璃钢拉挤产品，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木玻璃钢拉挤产品。拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材产品可以是木玻璃钢平开空腹门窗异型材、推拉空腹门窗异型材、室内隔断、橱柜推拉门空腹异型材等等。

本发明的有益效果是，通过该工艺加工出的各种拉挤木玻璃钢产品可大大地扩大木质材料的应用范围和应用领域，能保证木质材料发挥出巨大的效能，通过木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，实现木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，这消除了木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木条转动，环绕量是多少，环绕量大木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木玻比例的木玻璃钢拉挤产品，并尽量提高木玻比例以降低造价来满足大规模应用的需求。木绕纤维拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材与木玻织物拉挤空腹门窗异型材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是本发明的拉挤绕纱木条玻璃钢空腹门窗异型材直角转角型材的局部剖视结构示意图。

图2是部分拉挤绕纱木条玻璃钢空腹平开门窗异型材结构示意图，其中：

图2-1为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹平开门窗框型材示意图。

图2-2为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹平开门窗外开扇型材示意图。

图2-3为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹平开门窗梃型材示意图。

图2-4为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹平开门窗扇型材示意图。

图2-5为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹平开门窗扇、梃型材示意图。

图2-6为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹平开门窗加强筋型材示意图。

图3是部分拉挤绕纱木条玻璃钢空腹推拉门窗异型材结构示意图，其中：

图3-1～图3-6、图3-15是部分拉挤绕纱木条玻璃钢空腹推拉门窗扇异型材结构示意图。

图3-7为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹推拉门窗组合梁异型材结构示意图。

图3-8为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹推拉门窗加强筋异型材结构示意图。

图3-9为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹推拉门窗中立异型材结构示意图。

图3-10为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹推拉门窗框异型材结构示意图。

图3-11为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹推拉门窗框异型材结构示意图。

图3-12为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹推拉门窗下滑道异型材结构示意图。

图3-13为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹推拉门窗转角异型材结构示意图。

图3-14为拉挤绕纱木条玻璃钢空腹推拉门窗上滑道异型材结构示意图。

实施例：

图1中1.表层玻璃钢，2.结构层玻璃钢，3.绕纱木条，4.内层玻璃钢。

在图1中，按拉挤成型工艺把多条绕纱木条按需加入玻璃纤维毡、玻璃纤维纱、玻璃纤维织物一起拉挤而成的直角转角型材，它的表层玻璃钢(1)、结构层玻璃钢(2)、内层玻璃钢(4)紧密地把绕纱木条(3)固化在一起，表层玻璃钢(1)、结构层玻璃钢(2)、内层玻璃钢(4)并没有明显的界限。表层玻璃钢(1)由玻璃纤维毡、玻璃纤维纱、玻璃纤维织物、绕纱木条(3)的玻璃纤维纱等一种或几种增强玻璃纤维与树脂固化而成，结构层玻璃钢(2)是由绕纱木条(3)的玻璃纤维、玻璃纤维纱等增强玻璃纤维与树脂固化而成，绕纱木条(3)组成结构玻璃钢(2)，可以增加木条，内层玻璃钢(4)是由玻璃纤维纱、玻璃纤维织物、玻璃纤维毡、绕纱木条的玻璃纤维纱等一种或几种玻璃纤维增强制品与树脂的固化而成。

Claims (10)

1.木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法，其特征在于：首先把木材加工成按设计需要的各种规格的木质纤维条，预先把同一规格横截面的有限长木质纤维条经对接、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木质纤维条，简称连续木条，连续木条卷绕成卷，简称木条卷。接下来按需把多卷相同规格或不同规格的木条卷安放在纤维架上的木卷架上，与每根木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木条对应的绕动纱架上，该绕动纱架可以相对木条旋转或相对几根木条旋转、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；引出木条通过各自的绕纱架经玻璃纤维粗纱环绕成绕纱木条，粗纱也可按需相对各自的木条旋转或运动；木条、绕纱木条、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(木条、绕纱木条、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绕纱木条的缝隙并被玻璃纤维织物、毡等的包覆来形成了空腹门窗异型材空腔的腔壁，使木条、粗纱、毡等准确结合、去除多余树脂、排除体系中的气泡来增加型材的整体强度。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木玻璃钢拉挤产品，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木玻璃钢拉挤产品。拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材产品可以是木玻璃钢平开空腹门窗异型材、推拉空腹门窗异型材、室内隔断、橱柜推拉门空腹异型材等等。

2.根据权利要求1所述的木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法，其特征在于：有限长木条可以是把木材切断后经劈切、旋切、刨切、铣削或木集成材刨切、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所述的木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法，其特征在于：连续木条可以是预接成卷，也可以是拉挤时现接；现接是把加工好的同一规格的木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所述的木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法，其特征在于：木条、连续木条可以用其它材料部分或全部替代。

5.根据权利要求1、2、3、4所述的木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法，其特征在于：绕连续木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所述的木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法，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所述的木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法，其特征在于：可用木皮、木皮、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所述的木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法，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所述的木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法，其特征在于：拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材产品可以是各种规格平开门窗异型材、推拉门窗异型材、室内隔断、橱、柜推拉门异形材等等；每一种规格的窗梃、扇框、窗框等等一组型材必需配套；窗梃、扇框、窗框等型材可以是单腔，也可以是多腔；单腔内与多腔的主腔可以夹芯。

10.根据权利要求1、9所述的木绕玻纤拉挤木玻璃钢空腹门窗异型材及成型方法，其特征在于：各种木条玻璃钢空腹门窗异型材的空腹内可以加入夹芯材料，夹芯材料可以是各种蜂窝芯、泡沫等等轻体材料。

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