CN102649311A - 一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法 - Google Patents

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许福军
邱夷平
谢松才
赵焕曦
李广军
孟召双
魏宝春
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Abstract

本发明涉及一种利用废旧牛仔织物制备热塑性绿色复合材料成型方法。将废旧牛仔织物进行回收分类、清洁洗涤、烘干消毒、裁剪整理成相应的尺寸，然后将热塑性树脂薄膜与整理好的牛仔织物交替放置，放入模具中进行热压，待树脂完全融化并于牛仔织物浸润后，将模具在一定压力下固化，制成相应形状的复合材料。所制得的复合材料具有时尚复古的牛仔布外观和优异的力学性能、防震性能、耐磨性能。该方法简单，适合于工业化生产；不仅解决了废旧牛仔织物的回收处理问题，还开发了新型的低成本绿色复合材料，扩大了热塑性复合材料的种类和应用范围。

Description

一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法
技术领域
本发明属复合材料制造技术领域，特别是涉及一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法。
背景技术
牛仔布是服装面料的重要部分，而靛蓝染色的牛仔布更是全球流行，无人不晓。20世纪70年代末以来，牛仔布在中国经过多次大发展。2010年，我国牛仔布年产能力估计已达15亿平方米以上，已成为国际上牛仔布的重要生产国。随着纺织行业的发展，消费者对于服装面料的舒适性和时尚性要求越来越高，服装的使用周期减短。因此，每年有大量的牛仔织物制品因为款式过时或者面料污损而废弃。焚烧或者填埋处理这些废旧的牛仔织物不仅会带来环境污染，而且造成资源的巨大浪费。
国内使用的牛仔布仍然以棉为主，使用亚麻，苎麻，涤纶生产的牛仔布也有，但占的比重较少。牛仔布经过织造工序以及各种后整理加工而成，属于绿色材料。废旧的牛仔织物仍然具有较好的力学拉伸性能，适合作为复合材料增强体。如果能够对废旧牛仔织物加以利用，不仅可以减少污染和资源浪费，也可以研发出应用于工业生产的低成本的绿色材料。同时，牛仔织物良好的耐热性和柔韧性使其能够与多种类型的树脂相结合，可以制备出各种特性的废旧牛仔织物复合材料系列产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法，通过热压方法与热塑性树脂结合制备绿色复合材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法：
首先，将牛仔织物分类、清洁洗涤、烘干消毒、裁剪整理成所需要的尺寸；
然后，使用热压机，通过调节热压机压强、温度与热压时间，将热塑性树脂的母粒原料压成热塑性树脂薄膜；
最后，将压好的若干层热塑性树脂薄膜和相应的牛仔织物交替叠层放置，以模具固定后进行热压，待树脂完全融化并于牛仔织物浸润后，将模具在一定压强下进行常温固化，制成所需形状的牛仔织物热塑性复合材料。
所述牛仔织物分类是按照材料、结构或颜色特征分类。
所述清洁洗涤和烘干消毒是采用清水洗涤和高温烘干的方法对牛仔织物进行清洁和消毒。
所述牛仔织物是废旧或者未使用过的棉纤维、麻纤维或者天然纤维素纤维的一种或者几种混编纤维织物。
所述热塑性树脂薄膜和牛仔织物交替叠层放置，是将树脂膜放置在最外层、或者将牛仔织物放置在最外层。
所述交替叠放的热塑性树脂薄膜有3层，牛仔织物有2层。
所述热塑性树脂是聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺或者聚甲醛的一种或者多种混合。
所述模具由金属材料制成。
所述若干热塑性树脂薄膜和相应的牛仔织物叠加层中间有夹层材料，所述夹层材料是金属网、金属板、木板或蜂窝材料板。
有益效果
本发明通过热压工艺将多层废旧牛仔织物通过融化的树脂结合在一起，制备成绿色环保复合材料。该材料具有时尚复古的牛仔织物的外形特征，比塑料具有更好的耐冲击和防震性能；比单纯的多层牛仔织物具有更好的硬度、整体性和可塑性；比皮革材料具有更好的耐磨性、耐刮擦和低成本的优势。可作为时尚箱包、汽车内饰，家具蒙皮，墙体装饰材料，家具和建筑板材等。
附图说明
图1为本发明示意图。
图2为本发明中成形曲面材料的示意图。
图3为本发明中有夹层材料的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1至3所示，一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法：
首先，将牛仔织物1分类、清洁洗涤、烘干消毒、裁剪整理成所需要的尺寸；
然后，使用热压机，通过调节热压机压强、温度与热压时间，将热塑性树脂的母粒原料压成热塑性树脂薄膜2；
最后，将压好的若干层热塑性树脂薄膜2和相应的牛仔织物1交替叠层放置，以模具3固定后进行热压，待树脂完全融化并于牛仔织物浸润后，将模具3在一定压强下进行常温固化，制成所需形状的牛仔织物热塑性复合材料。
所述牛仔织物1分类是按照材料、结构或颜色特征分类。
所述清洁洗涤和烘干消毒是采用清水洗涤和高温烘干的方法对牛仔织物进行清洁和消毒。
所述牛仔织物1是废旧或者未使用过的棉纤维、麻纤维或者天然纤维素纤维的一种或者几种混编纤维织物。
所述热塑性树脂薄膜2和牛仔织物1交替叠层放置，是将树脂膜2放置在最外层、或者将牛仔织物1放置在最外层。
所述交替叠放的热塑性树脂薄膜2有3层，牛仔织物1有2层。
所述热塑性树脂是聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺或者聚甲醛的一种或者多种混合。
所述模具3由金属材料制成。
所述若干热塑性树脂薄膜2和相应的牛仔织物1叠加层中间有夹层材料4，所述夹层材料4是金属网、金属板、木板或蜂窝材料板。
实例1：
制作废旧牛仔织物聚丙烯树脂复合材料膜
1.将废旧牛仔织物1洗涤、消毒，烘干，平整处理后，进行裁剪。（长宽均为20cm）
2.将聚丙烯树脂母粒在温度180摄氏度，压强4兆帕下，热压2分钟，压成厚度为0.2mm左右的薄膜。
3.将整理好的2层牛仔织物1与3层聚丙烯树脂膜交替放置，将聚酰亚胺膜放在牛仔织物和聚丙烯树脂膜的上下两侧。
4．将以上准备的所有材料放入平板热压机上，在温度195摄氏度下预热3分钟，待树脂融化后在压强4兆帕下热压3分钟。
5.将热压好的复合材料，放到温度为40摄氏度左右的热压机上在压强3兆帕的状态下冷压3分钟。待聚丙烯树脂固化后得到废旧牛仔织物热塑性复合材料膜。
实例2：
制备曲面形状废旧牛仔织物热塑性复合材料
1.将废旧牛仔织物1洗涤、消毒，烘干，平整处理后，进行裁剪。（长宽均为20cm）
2.将聚丙烯树脂母粒在温度180摄氏度，压强4兆帕下，热压2分钟，压成厚度为0.2mm左右的薄膜。
3.制备相应形状的金属模具3，将整理好的牛仔织物与聚丙烯树脂膜交替放置，将聚酰亚胺膜放在牛仔织物和聚丙烯树脂膜的上下两侧。
4.将以上准备的所有材料放入平板热压机上，在温度195摄氏度下预热3-5分钟，待树脂融化后在压强4兆帕下热压3分钟。热压时间可根据牛仔织物的层数增多而适当增加。
5.将热压好的复合材料，放到温度为40摄氏度左右的热压机上在压强3兆帕的状态下冷压3分钟。待聚丙烯树脂固化后得到废旧牛仔织物热塑性复合材料膜。
实例3：
废旧牛仔织物热塑性夹层复合材料的制备
1.将废旧牛仔织物1洗涤、消毒，烘干，平整处理后，进行裁剪。（长宽均为20cm）
2.将聚丙烯树脂母粒在温度180摄氏度，压强4兆帕下，热压2分钟，压成厚度为0.2mm左右的薄膜。
3.采用厚度为2cm，长宽为20cm的木板作为夹层材料。夹层材料的选择要求为：可承受200摄氏度左右高温和2兆帕左右的压强。
4.将热塑性树脂薄膜放在夹层材料和废旧牛仔织物中间（如图3所示），将聚酰亚胺膜放在牛仔织物和聚丙烯树脂膜的上下两侧。
5.然后放入平板热压机上，在温度195摄氏度下预热3-5分钟，待树脂融化后在压强4兆帕下热压3分钟。热压时间可根据牛仔织物的层数增多而适当增加。
6.将热压好的复合材料，放到温度为40摄氏度左右的热压机上在压强3兆帕的状态下冷压3分钟。待聚丙烯树脂固化后得到废旧牛仔织物热塑性夹层复合材料。
实例4：
制备超厚牛仔织物热塑性树脂复合材料板（厚度2cm）
1.将废旧牛仔织物1洗涤、消毒，烘干，平整处理后，进行裁剪。（长宽均为20cm）
2.将聚丙烯树脂母粒在温度180摄氏度，压强4兆帕下，热压2分钟，压成厚度为0.2mm左右的薄膜。
3.将整理好的15层牛仔织物与16层聚丙烯树脂膜交替放置，将聚酰亚胺膜放在牛仔织物和聚丙烯树脂膜的上下两侧。
4.制备金属模具3，金属模具框的厚度为2cm，长和宽为25cm。
5.将牛仔织物、树脂膜和聚酰亚胺膜放入金属模具框中，然后放置在温度为200的烘箱中预热10分钟，待树脂融化后在压强8兆帕下热压5分钟。
6.将热压好的复合材料，放到温度为40摄氏度左右的热压机上在压强5兆帕的状态下冷压3分钟。待聚丙烯树脂固化后得到厚度为2cm的废旧牛仔织物热塑性复合材料板。

Claims (9)

1.一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法，其特征在于：
首先，将牛仔织物（1）分类、清洁洗涤、烘干消毒、裁剪整理成所需要的尺寸；
然后，使用热压机，通过调节热压机压强、温度与热压时间，将热塑性树脂的母粒原料压成热塑性树脂薄膜（2）；
最后，将压好的若干层热塑性树脂薄膜（2）和相应的牛仔织物（1）交替叠层放置，以模具（3）固定后进行热压，待树脂完全融化并于牛仔织物浸润后，将模具（3）在一定压强下进行常温固化，制成所需形状的牛仔织物热塑性复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法，其特征在于，所述牛仔织物（1）分类是按照材料、结构或颜色特征分类。
3.根据权利要求1所述的一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法，其特征在于，所述清洁洗涤和烘干消毒是采用清水洗涤和高温烘干的方法对牛仔织物进行清洁和消毒。
4.根据权利要求1所述的一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法，其特征在于，所述牛仔织物（1）是废旧或者未使用过的棉纤维、麻纤维或者天然纤维素纤维的一种或者几种混编纤维织物。
5.根据权利要求1所述的一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法，其特征在于，所述热塑性树脂薄膜（2）和牛仔织物（1）交替叠层放置，是将树脂膜（2）放置在最外层、或者将牛仔织物（1）放置在最外层。
6.根据权利要求1所述的一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法，其特征在于，所述交替叠放的热塑性树脂薄膜（2）有3层，牛仔织物（1）有2层。
7.根据权利要求1所述的一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法，其特征在于，所述热塑性树脂是聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺或者聚甲醛的一种或者多种混合。
8.根据权利要求1所述的一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法，其特征在于，所述模具（3）由金属材料制成。
9.根据权利要求1所述的一种牛仔织物制备环保复合材料的成型方法，其特征在于，所述若干热塑性树脂薄膜（2）和相应的牛仔织物（1）叠加层中间有夹层材料（4），所述夹层材料（4）是金属网、金属板、木板或蜂窝材料板。
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