CN112060715A - 一种废旧物资纤维复合板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种废旧物资纤维复合板及其制备方法，其中，一种废旧物资纤维复合板，包括第一纤维层，第二纤维层和废料粒子层。废料粒子层通过辊压将废料粒子层夹设在所述第一纤维层和所述第二纤维层之间；其中，废料粒子层包括废料粒子，所述废料粒子为高分子聚酯纤维和天然纤维基复合材料的边角废料通过造粒机造粒得到。本发明通过使用纤维复合板材切割后的边角料制作纤维复合板，能够有效利用边角料，减少材料的消耗，且保证了制备的纤维板的强度，降低了制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及纤维材料及其制品技术领域，特别涉及一种废旧物资纤维复合板及其制备方法。
背景技术
随着社会的进步，人们对环保、节能节材等需求不断提高。例如家电、汽车及汽车内饰件等。在制作饰件的过程中会使用到大量的纤维复合板材，纤维复合板材需要经过不同规格的切割，纤维复合板材在切割后，会剩下大量且不成形状的边角料，这些边角料依然保持原有纤维复合板的特性，很难再一次使用，造成大量的资源浪费。因此，对于边角料需要一种合理的利用方式。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种废旧物资纤维复合板及其制备方法，能够对边角料实现合理利用。
本发明的第一方面提供了一种废旧物资纤维复合板，包括：第一纤维层，第二纤维层，废料粒子层，通过辊压将所述废料粒子层夹设在所述第一纤维层和所述第二纤维层之间；其中，所述废料粒子层包括废料粒子，所述废料粒子为高分子聚酯纤维和天然纤维基复合材料的边角废料通过造粒机造粒得到。进一步地，所述废料粒子的用量小于等于制备所述废旧物资纤维复合板总质量的三分之一。进一步地，所述废料粒子的体积密度为250-350g/m3。
进一步地，所述第一纤维层和所述第二纤维层由多层纤维网针刺而成，所述纤维网的材质为天然纤维和化学纤维中的一种或多种。
进一步地，所述天然纤维包括麻纤维、木纤维、竹纤维和椰壳纤维；所述麻纤维包括苎麻纤维、黄麻纤维、青麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维、罗布麻纤维和槿麻纤维。
本发明的第二方面提供一种废旧物资纤维复合板的制备方法，包括：将废料粒子均匀播撒在第一层纤维毡上；在播撒有所述废料粒子的纤维毡上铺设第二层纤维毡，使所述第一层纤维毡和所述第二层纤维毡之间存在有所述废料粒子，得到三明治式复合纤维毡；将所述三明治式复合纤维毡在第一预设温度和预设压力下经第一辊压机辊压预设时间后,再经第二辊压机在第二预设温度下冷却定型，得到复合纤维板；其中，所述废料粒子为高分子聚酯纤维和天然纤维基复合材料的边角废料通过造粒机造粒得到。
进一步地，所述第一层纤维毡和所述第二层纤维毡的厚度为5-10mm。
进一步地，所述第一层纤维毡和所述第二层纤维毡的克重为300-800g/m2。
进一步地，所述纤维复合板的厚度为2-5mm。
本发明的第三方面提供一种废旧物资纤维复合板制备装置，包括：第一铺毡机，其用于铺设第一层纤维毡；播撒机，其用于将所述废料粒子播撒第一层纤维毡上；第二铺毡机，其用于将第二层纤维毡铺设在所述第一层纤维毡上，得到含有废料粒子的复合纤维毡；辊压机具有加热和冷却功能，用于将所述复合纤维毡辊压成型，得到所述纤维复合板，所述废料粒子为边角料通过造粒得到。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明通过使用纤维复合板材切割后的边角料制作纤维复合板，弯曲强度可以达到同等体密度纯原料制作的纤维复合板的92.5％，冲击强度可以是原料制作纤维复合材料板的78.9％，弹性模量是原材料纤维复合材料板的89.2％；并且能够有效利用边角料，减少材料的消耗，且保证了制备的纤维板的强度，降低了制作成本。
附图说明
图1是本发明实施例的一种废旧物资纤维复合板的结构示意图；
图2是本发明实施例的一种废旧物资纤维复合板的制备方法的流程图；
图3是本发明实施例的一种废旧物资纤维复合板制备装置的结构示意图。
附图标记：
1：第一纤维层；2：第二纤维层；3：废料粒子层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1是本发明实施例的一种废旧物资纤维复合板的结构示意图。
在本发明的第一实施例中，如图1所示，提供一种废旧物资纤维复合板，主要包括：第一纤维层1、第二纤维层2和废料粒子层3。废料粒子层3通过辊压将废料粒子层3夹设在第一纤维层1和第二纤维层2之间；其中，废料粒子层3包括废料粒子，废料粒子为高分子聚酯纤维和天然纤维基复合材料的边角废料通过造粒机造粒得到。。
具体的，废料粒子主要采用边角料制作，边角料为纤维复合板材按照制作规格切割后余下的纤维复合板材材料。这种边角料制作的纤维复合板具有较高的强度，能够保证纤维复合板的使用效果,例如强度、张力等属性，并且能够有效利用边角料，减少原材料的消耗，并且降低制作成本。
本发明通过使用纤维复合板材切割后的边角料制作纤维复合板，能够有效利用边角料，减少材料的消耗，且保证了制备的纤维板的强度，降低了制作成本。
一些实施例中，废料粒子可以有单一的边角料制成，也可以是混合边角料制成。废料粒子可以由两种或两种以上的边角料制成，例如，由聚丙烯麻纤维复合板的边角料和聚氨酯复合板的边角料制成。
具体的，废料粒子由边角料经过破碎后得到纤维破碎物，通过高速机械能使纤维破碎物达到表面熔融，最后通过高速螺旋桨叶将其甩出造粒。相对于现有技术中的加热方式，不用单独电加热，并且现有技术中的加热方式会是纤维破碎物完全或者部分呈现熔融状态，降低纤维破碎物的强度。采用机械能加热的方式能够使纤维破碎物最大程度上保持原有的强度。与现有技术相比，本实施例的废料粒子表面更粗糙，形状不规则，但是硬度更强(保持了原边角料的强度)，耐用性更强。
一些实施例中，废料粒子的用量小于等于制备废旧物资纤维复合板总质量的三分之一。
具体的，例如，制备废旧物资纤维复合板总质量为1000克，废料粒子的用量小于等于制备废旧物资纤维复合板总质量的三分之一，即，废料粒子最大的添加量是330克；如果制备废旧物资纤维复合板总质量为2000克，废料粒子的用量小于等于制备废旧物资纤维复合板总质量的三分之一，即，废料粒子最大的添加量是660克。
具体的，例如，制备废旧物资纤维复合板的面密度为1000克/平方米，那么，废料粒子最大的添加量可以为330克/平方米；如果制备废旧物资纤维复合板的面密度为2000克/平方米，废料粒子最大的添加量可以为660克/平方米。设置这样的废料粒子比重，能够保证废旧物资纤维复合板的弯曲强度不会下降很多。
一些实施例中，废料粒子的体积密度为250-350g/m3。
具体的，废料粒子的体积密度可以为250g/m3、260g/m3、270g/m3、280g/m3、290g/m3、300g/m3、310g/m3、320g/m3、330g/m3、340g/m3或350g/m3。
一些实施例中，第一纤维层1和所述第二纤维层2由多层纤维网针刺而成，纤维网的材质为天然纤维和化学纤维中的一种或多种。
一些实施例中，天然纤维包括麻纤维、木纤维、竹纤维和椰壳纤维；麻纤维包括苎麻纤维、黄麻纤维、青麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维、罗布麻纤维和槿麻纤维。化学纤维包括人造纤维，合成纤维和无机纤维；人造纤维包括黏胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等。无机纤维包括PP(聚丙烯)纤维、PE(聚乙烯)纤维等。无机纤维包括岩纤维和玻璃纤维等。
具体的，纤维网可以是单一纤维制成，也可以是混合纤维制成，即纤维网是由两种或两种以上的纤维制成。混合纤维可以是相同类型的纤维混合，例如两种或两种以上的天然纤维混合，或者是天然纤维与化学纤维混合。示例性实施例中，纤维网可以是麻纤维网。例如，大麻纤维网。或者纤维网是包括麻纤维的混合纤维网。例如麻纤维与化学纤维和/或无机纤维的混合。
图2是本发明实施例的一种废旧物资纤维复合板的制备方法的流程图。
本发明实施例还提供一种废旧物资纤维复合板的制备方法，如图2所示，步骤主要包括：将废料粒子均匀播撒在第一层纤维毡上；在播撒有废料粒子的纤维毡上铺设第二层纤维毡，使第一层纤维毡和第二层纤维毡之间存在有废料粒子，得到三明治式复合纤维毡；将三明治式复合纤维毡在第一预设温度和预设压力下经第一辊压机辊压预设时间后,再经第二辊压机在第二预设温度下冷却定型，得到复合纤维板；其中，废料粒子为高分子聚酯纤维和天然纤维基复合材料的边角废料通过造粒机造粒得到。
具体的，将三明治式复合纤维毡经喂料系统进入加热辊压机(或者加热平板压机)在工作温度在190℃的热温度下，经施加6.8公斤/平方厘米的压力辊压后进入温度在17℃冷却辊压机(或者冷却机)进行冷却定型，形成连续(或者断续)的复合纤维板。
一些实施例中，第一预设温度为185-210℃。例如，第一预设温度为185℃、190℃、195℃、200℃、205℃和210℃中的一个温度。
一些实施例中，预设压力为6-8公斤/平方厘米的压力。例如，预设压力为6.2公斤/平方厘米的压力、6.4公斤/平方厘米的压力、6.6公斤/平方厘米的压力、6.8公斤/平方厘米的压力、7公斤/平方厘米的压力、7.2公斤/平方厘米的压力、7.4公斤/平方厘米的压力、7.6公斤/平方厘米的压力、7.8公斤/平方厘米的压力和8公斤/平方厘米的压力中的一个压力。
一些实施例中，第二预设温度为15-20℃。
一些实施例中，第一层纤维毡和第二层纤维毡的克重为300-800g/m2。
具体的，第一层纤维毡和第二层纤维毡的克重视产品的需要，可以在300-800g/m2，需要说明是，第一层纤维毡和第二层纤维毡可以视产品力学性能要求，两个纤维毡可以为等克重设置，也可以是不等克重设置。例如，第一层纤维毡和第二层纤维毡的克重可以为300g/m2、400g/m2、500g/m2、600g/m2、700g/m2或800g/m2。
一些实施例中，第一层纤维毡和第二层纤维毡的厚度为5-10mm。
具体的，第一层纤维毡和第二层纤维毡的厚度可以根据克重的不同厚度也不同，第一层纤维毡和第二层纤维毡的厚度可以为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。
一些实施例中，纤维复合板的厚度为2-5mm。
具体的，纤维复合板的厚度为2mm、3mm、4mm或5mm。
一些实施例中，边角料为将纤维复合板材按照制作规格切割后余下的纤维复合板材材料。
具体的，经过制备得到的复合纤维毡经过辊压进一步加工成纤维复合板，制作的纤维复合板的厚度和废料粒子的颗粒大小无关，废料粒子在后续的加热后废料粒子是融化的，纤维复合板的厚度主要是和辊压压力有关，即辊压压力的压力越大，纤维复合板的厚度越小；辊压压力的压力越小，纤维复合板的厚度越大，反之是压力大厚度减少。辊压的压力、温度和热压时间根据回收的材料(即边角料)的状态和物理性质的不同，针对不同的回收材料，采用不同的制备工艺。
图3是本发明实施例的一种废旧物资纤维复合板制备装置的结构示意图。
本发明实施例还提供一种废旧物资纤维复合板制备装置，如图3所示，至少包括：第一铺毡机、播撒机、第二铺毡机和辊压机。第一铺毡机用于铺设第一层纤维毡；播撒机用于将废料粒子播撒第一层纤维毡上；第二铺毡机用于将第二层纤维毡铺设在第一层纤维毡上，得到含有废料粒子的复合纤维毡；辊压机具有加热和冷却功能，用于将复合纤维毡辊压成型，得到纤维复合板，废料粒子为边角料通过造粒得到。
本发明通过使用纤维复合板材切割后的边角料制作纤维复合板，弯曲强度可以达到同等体密度纯原料制作(只用纤维毡制作)的纤维复合板的92.5％，冲击强度可以是原料制作纤维复合材料板的78.9％，弹性模量是原材料纤维复合材料板的89.2％；相对于通过“正常粒子”制备的纤维复合板，弯曲强度达到同等体密度纯原料制作的纤维复合板的63.1％，冲击强度是原料制作纤维复合材料板的53.8％，弹性模量是原材料纤维复合材料板的61.5。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明通过使用纤维复合板材切割后的边角料制作纤维复合板，弯曲强度可以达到同等体密度纯原料制作的纤维复合板的92.5％，冲击强度可以是原料制作纤维复合材料板的78.9％，弹性模量是原材料纤维复合材料板的89.2％；并且能够有效利用边角料，减少材料的消耗，且保证了制备的纤维板的强度，降低了制作成本。
以上参照本发明的实施例对本发明予以了说明。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替换和修改，这些替换和修改都应落在本发明的范围之内。
Claims (10)
1.一种废旧物资纤维复合板，其特征在于，包括：
第一纤维层(1)，
第二纤维层(2)，
废料粒子层(3)，通过辊压将所述废料粒子层(3)夹设在所述第一纤维层(1)和所述第二纤维层(2)之间；
其中，所述废料粒子层(3)包括废料粒子，所述废料粒子为高分子聚酯纤维和天然纤维基复合材料的边角废料通过造粒机造粒得到。
2.根据权利要求1所述的纤维复合板，其特征在于，
所述废料粒子的用量小于等于制备所述废旧物资纤维复合板总质量的三分之一。
3.根据权利要求1或2所述的纤维复合板，其特征在于，
所述废料粒子的体积密度为250-350g/m3。
4.根据权利要求1所述的纤维复合板，其特征在于，
所述第一纤维层(1)和所述第二纤维层(2)由多层纤维网针刺而成，
所述纤维网的材质为天然纤维和化学纤维中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的纤维复合板，其特征在于，
所述天然纤维包括麻纤维、木纤维、竹纤维和椰壳纤维；
所述麻纤维包括苎麻纤维、黄麻纤维、青麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维、罗布麻纤维和槿麻纤维。
6.一种废旧物资纤维复合板的制备方法，其特征在于，包括：
将废料粒子均匀播撒在第一层纤维毡上；
在播撒有所述废料粒子的纤维毡上铺设第二层纤维毡，使所述第一层纤维毡和所述第二层纤维毡之间存在有所述废料粒子，得到三明治式复合纤维毡；
将所述三明治式复合纤维毡在第一预设温度和预设压力下经第一辊压机辊压预设时间后,再经第二辊压机在第二预设温度下冷却定型，得到复合纤维板；
其中，所述废料粒子为高分子聚酯纤维和天然纤维基复合材料的边角废料通过造粒机造粒得到。
7.根据权利要求6所述的纤维复合板的制备方法，其特征在于，
所述第一层纤维毡和所述第二层纤维毡的厚度为5-10mm。
8.根据权利要求6所述的纤维复合板的制备方法，其特征在于，
所述第一层纤维毡和所述第二层纤维毡的克重为300-800g/m2。
9.根据权利要求6-8任一项所述的纤维复合板，其特征在于，
所述纤维复合板的厚度为2-5mm。
10.一种废旧物资纤维复合板制备装置，其特征在于，包括：
第一铺毡机，其用于铺设第一层纤维毡；
播撒机，其用于将所述废料粒子播撒第一层纤维毡上；
第二铺毡机，其用于将第二层纤维毡铺设在所述第一层纤维毡上，得到含有废料粒子的复合纤维毡；
辊压机具有加热和冷却功能，用于将所述复合纤维毡辊压成型，得到所述纤维复合板，所述废料粒子为边角料通过造粒得到。
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- 2020-09-02 CN CN202010912315.9A patent/CN112060715A/zh active Pending
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