CN104908376A - 自然纤维片材热塑性制作方法、片材和手机壳的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自然纤维片材热塑性制作方法，包括以下步骤：(1)将自然纤维材料与布贴合在一起；(2)步骤(1)得到的产品通过热塑性树脂与编织布层叠后复合；(3)将步骤(2)得到的产品放入模具内固化。本发明提供的自然纤维片材热塑性制作方法，其引入自然纤维材料制作片材，既能完整保留自然纤维材料的自然纹理的美观，同时兼具复合材料的超轻、高强度、抗腐蚀和抗高温低温特性，可广泛应用于消费类电子产品的装饰外壳及结构零件。
Description
技术领域
本发明涉及一种自然纤维片材热塑性制作方法、片材和手机壳的制作方法。
背景技术
在现阶段，消费类电子产品的装饰件或外壳日趋轻薄、色彩丰富；目前，大部分消费电子产品外壳通常是注塑成型产品，为了取得不同的外观纹路效果，在注塑成型后通过丝网印刷或者使用转印纸/膜进行印刷图案，这类产品从本质上不具备自然材料的质感，外形粗糙缺少自然美感，光泽和颜色会随时间褪去，仅仅是一种人工仿制的产品。部分产品也采用人造皮革仿制，采用PU或TPU材料仿制自然材料的花纹、再用胶水等粘接在产品表面，同样是一种自然材料的仿制品，外观达不到自然材料效果。现阶段也有自然纤维编织或雕刻的产品，其纹理自然美观，但自然纤维材料的编织或雕刻产品多用于日用产品，产品整体厚度大、强度差，无法直接实用于工业生产，产品的强度无法满足消费类电子对环境的要求，并且也无法达到电子产品抗高低温、抗日晒、抗腐蚀的要求；
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种自然纤维片材热塑性制作方法，其引入自然纤维材料制作片材，既能完整保留自然纤维材料的自然纹理的美观，同时兼具复合材料的超轻、高强度、抗腐蚀和抗高温低温特性，可广泛应用于消费类电子产品的装饰外壳及结构零件。
为解决以上技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种自然纤维片材热塑性制作方法，包括以下步骤：
(1)将自然纤维材料与布贴合在一起；
(2)步骤(1)得到的产品通过热塑性树脂与编织布层叠连接；
(3)将步骤(2)得到的产品放入模具内固化。
所述将自然纤维材料与布贴合在一起包括：
(11)选择自然纤维材料；
(12)将自然纤维材料进行纤维化处理；
(13)将纤维化处理后的自然纤维材料与无纺布通过背胶的方式贴合形成片材。
所述自然纤维材料为整片材料，所述整片材料为竹皮、木皮、拼接木、编织竹、废旧报纸、亚麻布、无纺布或牛仔布。
所述将自然纤维材料与布贴合在一起包括：
(11)选择自然纤维材料，并制作成标本材料；
(12)将标本材料与编织布通过背胶方式贴合在一起形成片材；
(13)将片材进行干燥。
所述步骤(12)可以采用以下步骤替代：
(S1)采用编织布预浸树脂；
(S2)将标本材料浸泡树脂后平铺在预浸树脂后的编织布上；
(S3)压制形成片材；
所述自然纤维材料为零散的材料，所述零散的材料为鲜花、绿草或麦秸。
步骤(2)包括以下步骤：
(21)选择编织布作为基材；
(22)将热塑性树脂粉末均匀喷洒在所述基材上；
(23)将步骤(1)得到的产品叠放在所述基材喷洒有热塑性树脂粉末的表面；
(25)热压形成复合片材，热压温度为100°-250°。
步骤(22)中热塑性树脂粉末的体积含量为0.58—0.60。
步骤(2)包括以下步骤：
(21)选择热塑性树脂膜与自然纤维材料贴合布的一面复合；
(22)将热塑性树脂膜与编织布复合；
(23)将步骤(21)得到的自然纤维材料与步骤(22)得到的编织布贴合。
所述步骤(3)包括以下步骤：
(31)在300秒内将温度升至热塑性树脂熔化温度后热压200-300秒，压力为0.2MP-5MP；
(32)在200秒内将温度降至70°以下后冷压0-300秒，压力为0.2MP-5MP。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种片材，其在保留自然纤维自然质感的同时兼具复合材料的超轻、高强度、抗腐蚀和抗高温低温的特性，美观时尚，可广泛应用于消费类电子产品的装饰外壳及结构零件。
为解决以上技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种片材，包括层叠设置的自然纤维材料层和编织布层。
所述自然纤维材料层由自然纤维材料与无纺布或编织布贴合而成。
本发明要解决的第三个技术问题是提供一种利用上述片材制作手机壳的方法，其能制作出具有自然纤维材料的自然纹理的美观，同时兼具复合材料的超轻、高强度、抗腐蚀和抗高温低温特性的手机壳。
为解决以上技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种利用所述片材制作手机壳的方法，包括以下步骤：
(1)粗切外形；
(2)喷漆；
(3)精密尺寸切割；
(4)对切割部位采用树脂进行封边处理。
在所述步骤(2)之前还有采用喷砂方式进行表面处理的步骤。
在喷砂进行表面处理之前还有将片材与其它零件进行结合的步骤。
采用以上技术方案，本发明所取得的有益效果是：
本发明提供的制作手机壳的方法，其能制作出具有自然纤维材料的自然纹理的美观，同时兼具复合材料的超轻、高强度、抗腐蚀和抗高温低温特性的手机壳。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：
图1为本发明实施例1的工艺流程图；
图2为本发明实施例2的工艺流程图；
图3为本发明实施例3的片材的结构图；
图4为本发明实施例4的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种自然纤维片材热塑性制作方法，其包括以下步骤：
(1)将自然纤维材料与布贴合在一起；
(2)步骤(1)得到的产品通过热塑性树脂与编织布层叠连接；
(3)将步骤(2)得到的产品放入模具内固化。
其中，步骤(1)中的自然纤维材料可以为具有完整纹理的整片材料，例如：竹皮、木皮、拼接木、编织竹、废旧报纸、亚麻布、无纺布或牛仔布等；或者也可以为零散的材料，如：鲜花、绿草或麦秸等。
当自然纤维材料为整片材料，其与布贴合在一起的步骤包括：
(11)选择自然纤维材料；所述自然纤维材料为整片材料，具有完整纹理，所述整片材料为竹皮、木皮、拼接木、编织竹、废旧报纸、亚麻布、无纺布或牛仔布，厚度优选为0.16mm—0.25mm，可以根据外观设计的需求来选用木皮、竹皮等，并且可以采用木、竹进行拼接或编织以实现不同的外观纹路；
(12)将自然纤维材料进行纤维化处理；可以将木皮、竹皮等自然纤维材料在氨水中浸泡，以去除其中的水分、蛋白质和树脂，将自然纤维材料进行纤维化处理；
(13)将纤维化处理后的自然纤维材料与无纺布或编织布通过背胶的方式贴合形成片材，无纺布或编织布主要加强木皮、竹皮等自然纤维的抗拉强度，提高自然纤维材料的韧性，防止其在加工过程中被撕裂或破损；作为结构上的补强，以便于后序加工。本实施例优选采用无纺布，无纺布无论在性能及成本上均优于编织布，
当自然纤维材料为零散的材料，其与布贴合在一起的具体的步骤包括：
(11)选择自然纤维材料，并制作成标本材料；利用鲜花绿草制作标本材料的步骤为现有技术，在此不再赘述。
(12)将标本材料与编织布通过背胶方式贴合在一起形成片材；
(13)将片材进行干燥。
其中，步骤(12)也可以采用以下步骤实现，具体为：
(S1)采用编织布预浸树脂；
(S2)将标本材料浸泡树脂后平铺在预浸树脂后的编织布或无纺布上，采用编织布效果更佳；
(S3)压制形成片材，压制采用冷压设备进行；
其中，步骤(13)将片材进行干燥具体为自然晾干2小时以上或在80°-90°温度下烘烤10分钟以上。
其中，步骤S1和S2中的树脂均为热塑性树脂。
其中，步骤(2)包括以下步骤：
(21)选择编织布作为基材；编织布的厚度在0.05mm以上，编织布为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或其他纤维类编织布；
(22)将热塑性树脂粉末均匀喷洒在所述基材上；
(23)将步骤(1)得到的产品叠放在所述基材喷洒有热塑性树脂粉末的表面；
(25)热压形成复合片材，热压温度为100°-250°。
洒粉工艺的优点是可以根据产品结构不同设计不同树脂体积含量，容易控制洒粉的体积进而控制产品的结构。
其中，步骤(22)中热塑性树脂粉末的体积含量为0.58—0.60。热塑性树脂粉末可选用PC-聚碳酸酯、PET-聚对苯二甲酸乙二醇酯、PP-高聚物聚丙烯、PES-聚醚砜树脂、PA-聚酰胺、PMMA-聚甲基丙烯酸甲酯、PE-聚乙烯热塑性树脂有：PE-聚乙烯、PVC-聚氯乙烯、PS-聚苯乙烯、POM-聚甲醛、PPE-聚苯醚、橡胶等。
其中步骤(25)中，热压温度根据热塑性树脂粉末物理性能不同采用的温度不同，具体如下：
PC：140度～180度；
PP：120～140度；
PES：100～120度；
PMMA：140～160度；
PA：180～260度；
热压过程中为了确保热塑性树脂粉末融化均匀，可以采用滚压方式，即通过滚轮挤压复合片材，以确保树脂粉末融化均匀。
其中，在步骤(3)之前还包括将步骤(2)得到的片材根据模具大小裁切成小片的步骤。
其中，所述步骤(3)包括以下步骤：
(31)在300秒内将模腔温度升至热塑性树脂熔化温度(热压温度)后热压200-300秒，压力为0.2MP-5MP；快速升温，可以提高生产效率，增大产能，以实现大规模生产；
(32)在200秒内将模腔温度降至70℃以下后冷压0-300秒，压力为0.2MP-5MP。
不同的树脂材料对应的固化参数不一样，各种树脂材料具体对应的固化参数如表一所示。
固化参数对照表如下：
| 材料名称 | 热压温度(℃) | 热压时间(S) | 冷压时间(S) |
| PC | 250～290 | 250 | 280 |
| PMMA | 240～280 | 200 | 250 |
| PP | 160～200 | 250 | 280 |
| PA | 250～280 | 280 | 300 |
| PES | 120～140 | 250 | 300 |
表一
实施例2
如图2所示，实施例2与实施例1的区别主要在于步骤(2)的具体步骤不同，先现将实施例2中步骤(2)具体阐述如下：
步骤(2)包括以下步骤：
(21)选择热塑性树脂膜与自然纤维材料贴合布的一面复合；
(22)将热塑性树脂膜与编织布复合；
(23)将步骤(21)得到的自然纤维材料与步骤(22)得到的编织布贴合。
其中，步骤(21)中热塑性树脂膜厚度为0.03mm～0.10mm。
其中，步骤(22)中编织布的厚度根据产品设计厚度进行选择，厚度为0.05mm以上，也可以根据产品设计厚度叠合多层编织布。
覆膜方案的优点是可以确保树脂分布精度更加均匀、精准，并且树脂膜的膜厚更容易控制。
实施例3
如图3所示，本实施例提供了一种片材，包括层叠设置的自然纤维材料层1和编织布层2，自然纤维材料层1由自然纤维材料与无纺布或编织布贴合而成。自然纤维材料层1与编织布层2通过热塑性橡胶粘合，所述片材通过热压成型的方式固化成型。
本实施例提供的片材在保留自然纤维自然质感的同时兼具复合材料的超轻、高强度、抗腐蚀和抗高温低温特性，美观时尚，可广泛应用于消费类电子产品的装饰外壳及结构零件。
实施例4
如图4所示，本实施例提供了一种利用实施例3的片材制作手机壳的方法，包括以下步骤：
(1)粗切外形；
(2)喷漆；
(3)精密尺寸切割；
(4)对切割部位采用树脂进行封边处理。
在所述步骤(2)之前还有采用喷砂方式进行表面处理的步骤。此步骤是为了下一步喷漆的进行，使油漆更好地附着在产品表面。对于部分产品，还需要将片材与其它零件进行结合，这一步骤在对片材粗切外形之后喷砂之前进行，将片材与其它零件进行结合的方式可采用将片材与塑胶采用模内注塑方式成型或采用涂胶水的方式将片材与其它材料或零件粘结。
其中，步骤(2)喷漆具体为采用双组份PU油漆对产品表面进行喷涂处理，目的是确保产品表面光泽及防腐蚀效果。双组份PU油漆内含固化剂，可在4个小时内固化，喷漆后在80℃温度条件下烘烤15分钟即可。
其中，步骤(3)精密尺寸切割采用激光或CNC设备进行。
其中，步骤(4)具体为采用喷涂方式将树脂胶喷涂在切割部位的表面，主要目的是对产品切断面起到保护作用，形成保护膜。
本发明提供的制作手机壳的方法，能制作出具有自然纤维材料的自然纹理的美观，同时兼具复合材料的超轻、高强度、抗腐蚀和抗高温低温特性的手机壳，并且采用热塑性树脂材料进行加工，再次加温后可以软化再次成型，可以再次加工。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种自然纤维片材热塑性制作方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将自然纤维材料与布贴合在一起；
(2)步骤(1)得到的产品通过热塑性树脂与编织布层叠连接；
(3)将步骤(2)得到的产品放入模具内固化。
2.根据权利要求1所述的自然纤维片材热塑性制作方法，其特征在于所述将自然纤维材料与布贴合在一起包括：
(11)选择自然纤维材料；
(12)将自然纤维材料进行纤维化处理；
(13)将纤维化处理后的自然纤维材料与无纺布通过背胶的方式贴合形成片材。
3.根据权利要求2所述的自然纤维片材热塑性制作方法，其特征在于：所述自然纤维材料为整片材料，所述整片材料为竹皮、木皮、拼接木、编织竹、废旧报纸、亚麻布、无纺布或牛仔布。
4.根据权利要求1所述的自然纤维片材热塑性制作方法，其特征在于所述将自然纤维材料与布贴合在一起包括：
(11)选择自然纤维材料，并制作成标本材料；
(12)将标本材料与编织布通过背胶方式贴合在一起形成片材；
(13)将片材进行干燥。
5.根据权利要求4所述的自然纤维片材热塑性制作方法，其特征在于：所述步骤(12)可以采用以下步骤替代：
(S1)采用编织布预浸树脂；
(S2)将标本材料浸泡树脂后平铺在预浸树脂后的编织布上；
(S3)压制形成片材。
6.根据权利要求4所述的自然纤维片材热塑性制作方法，其特征在于：所述自然纤维材料为零散的材料，所述零散的材料为鲜花、绿草或麦秸。
7.根据权利要求1所述的自然纤维片材热塑性制作方法，其特征在于步骤(2)包括以下步骤：
(21)选择编织布作为基材；
(22)将热塑性树脂粉末均匀喷洒在所述基材上；
(23)将步骤(1)得到的产品叠放在所述基材喷洒有热塑性树脂粉末的表面；
(25)热压形成复合片材，热压温度为100°-250°。
8.根据权利要求7所述的自然纤维片材热塑性制作方法，其特征在于：步骤(22)中热 塑性树脂粉末的体积含量为0.58—0.60。
9.根据权利要求1所述的自然纤维片材热塑性制作方法，其特征在于步骤(2)包括以下步骤：
(21)选择热塑性树脂膜与自然纤维材料贴合布的一面复合；
(22)将热塑性树脂膜与编织布复合；
(23)将步骤(21)得到的自然纤维材料与步骤(22)得到的编织布贴合。
10.根据权利要求1所述的自然纤维片材热塑性制作方法，其特征在于所述步骤(3)包括以下步骤：
(31)在300秒内将温度升至热塑性树脂熔化温度后热压200-300秒，压力为0.2MP-5MP；
(32)在200秒内将温度降至70°以下后冷压0-300秒，压力为0.2MP-5MP。
11.一种片材，其特征在于：包括层叠设置的自然纤维材料层和编织布层。
12.根据权利要求11所述的片材，其特征在于：所述自然纤维材料层由自然纤维材料与无纺布或编织布贴合而成。
13.一种利用权利要求11或12所述的片材制作手机壳的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)粗切外形；
(2)喷漆；
(3)精密尺寸切割；
(4)对切割部位采用树脂进行封边处理。
14.根据权利要求13所述的片材制作手机壳的方法，其特征在于：在所述步骤(2)之前还有采用喷砂方式进行表面处理的步骤。
15.根据权利要求14所述的片材制作手机壳的方法，其特征在于：在喷砂进行表面处理之前还有将片材与其它零件进行结合的步骤。
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