CN103818058A - 一种芦竹复合材料板及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及复合材料板的技术领域，特别是一种芦竹复合材料板及其成型方法，更具体的是一种芦竹热塑性树脂复合材料板及其成型方法。该芦竹复合材料板包括若干层芦竹板和热塑性树脂薄膜，所述热塑性树脂薄膜和芦竹板相互交替叠层设置，所述热塑性树脂薄膜的层数比所述芦竹板的层数多一层，所述芦竹复合材料板的最外层为热塑性树脂薄膜。本发明所述的芦竹复合材料板及其成型方法，采用1年以上成熟的芦竹作为原料来制造芦竹板，利用热压工艺将多层芦竹板通过融化的树脂结合在一起，制备成芦竹复合材料板，该芦竹复合材料板具有很好的力学性能；比传统的木材刨花板具有更好的硬度、整体性、可塑性和耐磨性，并且具有更低成本的优势。
Description
技术领域：
本发明涉及复合材料板的技术领域，特别是一种芦竹复合材料板及其成型方法，更具体的是一种芦竹热塑性树脂复合材料板及其成型方法。
背景技术：
芦竹又叫荻芦竹、江苇、旱地芦苇，它是一种多年生高而直的草本植物，外形类似于芦苇。芦竹在我国的分布范围广，北起辽宁，南至广西，生产量最多的是江苏、浙江一带。芦竹具有良好的适应力，易于生长和繁衍，且产量比多年生的竹子和木材要高。芦竹的纤维含量很高，纤维长度也比较大，通常作为理想的造纸原料。茎的外壁组织含有许多高硅化的细胞，非常硬，因此，芦竹板具有较好的力学性能。
有几种为人们所熟知的使用纤维材料和织物来生产复合材料板和使用木片、竹板和其他木材加工废料生产刨花板的方法。特别是木基复合板和竹基材料板广泛用于建筑结构物与家具制造方面。这些均属于“复合材料”范畴，均为将填料(木、竹纤维)埋在粘合剂基料中。但这些刨花复合材料板具有力学性能较差的缺点。另外，芦竹的生长周期比木材和竹子短，且产量高，可以代替木竹材料，减少森林的开采，保护地球环境。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是针对现有复合材料板的力学性能较差的缺点，提供一种芦竹复合材料板，同时还提供该芦竹复合材料板的成型方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种芦竹复合材料板，其特征在于：包括若干层芦竹板和热塑性树脂薄膜，所述芦竹板由新鲜成熟的芦竹制成，所述热塑性树脂薄膜由热塑性树脂的母料或树脂膜压成，所述热塑性树脂薄膜和芦竹板相互交替叠层设置，所述热塑性树脂薄膜的层数比所述芦竹板的层数多一层，所述芦竹复合材料板的最外层为热塑性树脂薄膜。
进一步地，所述芦竹板的含水率为8％10％。
进一步地，所述芦竹复合材料板中的若干层芦竹板正交叠层或角度叠层。
进一步地，所述热塑性树脂选自聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺中的至少一种。
进一步地，所述热塑性树脂薄膜和芦竹板之间还设置有中间夹层，所述中间夹层为粉碎的芦竹刨花、木刨花或蜂窝材料板。
另外，本发明还提供一种芦竹复合材料板的成型方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，
步骤1：将新鲜成熟的芦竹加工成展平的芦竹板，备用；
步骤2：将平板热压机调整到合适的压强、温度和热压时间，利用平板热压机将热塑性树脂的母料或树脂膜压成特定厚度的热塑性树脂薄膜；
步骤3：将若干层热塑性树脂薄膜和芦竹板相互交替叠层设置，所述热塑性树脂薄膜的层数比所述芦竹板的层数多一层，固定后进行热压，待树脂完全融化后，在一定的压强下进行常温固化，制成所需形状的芦竹复合材料板。
进一步地，步骤1中将芦竹加工成展平的芦竹板的过程包括如下步骤：
步骤11：采集新鲜成熟的芦竹，去除芦竹上的杂物，并截断成0.6-0.8米的芦竹段；
步骤12：将芦竹段剖分破篾，展平加工成芦竹篾片，对芦竹篾片进行干燥，使其含水率为8％-10％；
步骤13：将干燥后的芦竹篾片刨加工成展平的芦竹板。
进一步地，所述热塑性树脂选自聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺中的至少一种。
进一步地，所述热塑性树脂薄膜和芦竹板之间还设置有中间夹层，所述中间夹层为粉碎的芦竹刨花、木刨花或蜂窝材料板。
进一步地，若干层所述芦竹板正交叠层或角度叠层。
本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：
本发明所述的芦竹复合材料板及其成型方法，采用1年以上成熟的芦竹作为原料来制造芦竹板，利用热压工艺将多层芦竹板通过融化的树脂结合在一起，制备成芦竹复合材料板，该芦竹复合材料板具有很好的力学性能；比传统的木材刨花板具有更好的硬度、整体性、可塑性和耐磨性，并且具有更低成本的优势；可以作为木竹质板的替代品，用于人造板、墙体装饰材料、家具和建筑板材等领域。
附图说明：
图1为本发明所述的芦竹复合材料板的结构示意图；
图2为本发明所述的设置有中间夹层的芦竹复合材料板的结构示意图；
图中：1，芦竹板；2，热塑性树脂薄膜；3，模具；4，中间夹层。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。
如图1所示，本发明所述的一种芦竹复合材料板，其特征在于：包括若干层芦竹板1和热塑性树脂薄膜2，所述芦竹板1由新鲜成熟的芦竹制成，所述热塑性树脂薄膜2由热塑性树脂的母料或树脂膜压成，所述热塑性树脂薄膜2和芦竹板1相互交替叠层设置，所述热塑性树脂薄膜2的层数比所述芦竹板1的层数多一层，所述芦竹复合材料板的最外层为热塑性树脂薄膜2。图中示出的芦竹复合材料板包括两层芦竹板1和三层热塑性树脂薄膜2，但不限于此，可以根据需要设置更多的芦竹板1和热塑性树脂薄膜2。
在本发明中，优选所述芦竹板1的含水率为8％-10％。进一步地，所述芦竹复合材料板中的若干层芦竹板1正交叠层或角度叠层，在图1中，两层芦竹板1按照0°／90°进行设置，即正交叠层，但不限于此，也可以根据需要按照一定的角度进行叠层设置。
进一步地，所述热塑性树脂选自聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺中的至少一种。
如图2所示，所述热塑性树脂薄膜2和芦竹板1之间还设置有中间夹层4，所述中间夹层4为粉碎的芦竹刨花、木刨花或蜂窝材料板。
图1和图2中的3为模具，用于固定相互交替叠层设置好的热塑性树脂薄膜2和芦竹板1，并对其进行热压，从而得到芦竹复合材料板。
另外，本发明还提供一种芦竹复合材料板的成型方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，
步骤1：将新鲜成熟的芦竹加工成展平的芦竹板1，备用；
步骤2：将平板热压机调整到合适的压强、温度和热压时间，利用平板热压机将热塑性树脂的母料或树脂膜压成特定厚度的热塑性树脂薄膜2；
步骤3：将若干层热塑性树脂薄膜2和芦竹板1相互交替叠层设置，所述热塑性树脂薄膜2的层数比所述芦竹板1的层数多一层，固定后先进行预热，待树脂完全融化后进行热压，在一定的压强下进行常温固化，制成所需形状的芦竹复合材料板。
进一步地，步骤1中将芦竹加工成展平的芦竹板1的过程包括如下步骤：
步骤11：采集新鲜成熟的芦竹，去除芦竹上的杂物，并截断成0.6-0.8米的芦竹段；
步骤12：将芦竹段剖分破篾，展平加工成芦竹篾片，对芦竹篾片进行干燥，使其含水率为8％-10％；
步骤13：将干燥后的芦竹篾片刨加工成展平的芦竹板1。
进一步地，所述热塑性树脂选自聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺中的至少一种。
进一步地，所述热塑性树脂薄膜2和芦竹板1之间还设置有中间夹层4，所述中间夹层4为粉碎的芦竹刨花、木刨花或蜂窝材料板。
进一步地，若干层所述芦竹板1正交叠层或角度叠层，在图1中，两层芦竹板1按照0°／90°进行设置，即正交叠层，但不限于此，也可以根据需要按照一定的角度进行叠层设置。
为了更详细地说明和更具说服力地支撑本发明的发明点，现列举一些实施例进行详细阐述。
实施例1
制作芦竹聚乳酸复合材料板：
1、采集1年生的新鲜成熟的芦竹，然后进行截断，剖分，展平成芦竹板；将芦竹段剖分破篾，展平加工成芦竹篾片，对芦竹篾片进行干燥，使其含水率为8％10％；将干燥后的芦竹篾片刨加工成展平的芦竹板1；
2、将聚乳酸树脂母料在温度为175摄氏度，压强为3兆帕下，热压3分钟，制成厚度为0.2mm左右的聚乳酸树脂薄膜2；
3、将展平的两层芦竹板1按照0°／90°铺层与二层聚乳酸薄膜2相互交替设置，将脱模布放在上、下外层；
4、将以上准备的所有材料放入平板热压机上，在温度为180摄氏度下预热3分钟，待树脂融化后，在4兆帕下热压3分钟；
5、将热压好的芦竹复合材料板放在40摄氏度的平板热压机上在压强3兆帕下冷压3分钟，待聚乳酸树脂固化后得到芦竹聚乳酸复合材料板。
实施例2
制备芦竹夹层复合材料板：
1、采集1年生的新鲜成熟的芦竹，然后进行截断，剖分，展平成芦竹板；将芦竹段剖分破篾，展平加工成芦竹篾片，对芦竹篾片进行干燥，使其含水率为8％-10％；将干燥后的芦竹篾片刨加工成展平的芦竹板1；
2、将聚丙烯树脂母料在温度为180摄氏度，压强为3兆帕下，热压2分钟，制成厚度为0.2mm左右的聚丙烯树脂薄膜2；
3、采用厚度为1cm的木刨花板作为中间夹层4，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、将聚丙烯树脂薄膜2放在展平的两层芦竹板1与中间夹层4之间(如图2所示)，将脱模布放在上、下外层；
5、将以上准备的所有材料放入平板热压机上，在温度为180摄氏度下预热3分钟，待树脂融化后，在4兆帕下热压3分钟；
6、将热压好的芦竹复合材料板放在40摄氏度的平板热压机上在压强3兆帕下冷压3分钟，待聚乳酸树脂固化后得到芦竹聚乳酸复合材料板。
以上内容对本发明所述的一种芦竹复合材料板及其成型方法进行了具体描述，并且列举了多个实施例进行说明，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容和相应实施例的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种芦竹复合材料板，其特征在于：包括若干层芦竹板和热塑性树脂薄膜，所述芦竹板由新鲜成熟的芦竹制成，所述热塑性树脂薄膜由热塑性树脂的母料或树脂膜压成，所述热塑性树脂薄膜和芦竹板相互交替叠层设置，所述热塑性树脂薄膜的层数比所述芦竹板的层数多一层，所述芦竹复合材料板的最外层为热塑性树脂薄膜。
2.根据权利要求1所述的芦竹复合材料板，其特征在于：所述芦竹板的含水率为8％-10％。
3.根据权利要求1所述的芦竹复合材料板，其特征在于：所述芦竹复合材料板中的若干层芦竹板正交叠层或角度叠层。
4.根据权利要求1所述的芦竹复合材料板，其特征在于：所述热塑性树脂选自聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的芦竹复合材料板，其特征在于：所述热塑性树脂薄膜和芦竹板之间还设置有中间夹层，所述中间夹层为粉碎的芦竹刨花、木刨花或蜂窝材料板。
6.一种权利要求1-5任意一项所述的芦竹复合材料板的成型方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，
步骤1：将新鲜成熟的芦竹加工成展平的芦竹板，备用；
步骤2：将平板热压机调整到合适的压强、温度和热压时间，利用平板热压机将热塑性树脂的母料或树脂膜压成特定厚度的热塑性树脂薄膜；
步骤3：将若干层热塑性树脂薄膜和芦竹板相互交替叠层设置，所述热塑性树脂薄膜的层数比所述芦竹板的层数多一层，固定后进行热压，待树脂完全融化后，在一定的压强下进行常温固化，制成所需形状的芦竹复合材料板。
7.根据权利要求6所述的芦竹复合材料板的成型方法，其特征在于：步骤1中将芦竹加工成展平的芦竹板的过程包括如下步骤：
步骤11：采集新鲜成熟的芦竹，去除芦竹上的杂物，并截断成0.6-0.8米的芦竹段；
步骤12：将芦竹段剖分破篾，展平加工成芦竹篾片，对芦竹篾片进行干燥，使其含水率为8％-10％；
步骤13：将干燥后的芦竹篾片刨加工成展平的芦竹板。
8.根据权利要求6所述的芦竹复合材料板的成型方法，其特征在于：所述热塑性树脂选自聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的芦竹复合材料板的成型方法，其特征在于：所述热塑性树脂薄膜和芦竹板之间还设置有中间夹层，所述中间夹层为粉碎的芦竹刨花、木刨花或蜂窝材料板。
10.根据权利要求6所述的芦竹复合材料板的成型方法，其特征在于：若干层所述芦竹板正交叠层或角度叠层。
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