一种棉絮纤维复合材料挤注成型工艺制造技术

技术编号:14059741 阅读:156 留言:0更新日期:2016-11-27 14:32
一种棉絮纤维复合材料挤注成型工艺,涉及一种利用植物材料制造成型工艺,主要具有四个步骤。与现有技术相比,本工艺利用棉絮纤维复合材料的高捻度和高温高压时产生的高延展性进行挤注成型,通过本发明专利技术制造出来的产品弹性模量高,抗弯强度强,内结合强度高,质感优良、密度适合、无毒环保、可快速降解,表面致密耐磨,可成型复杂形状等特点,各种性能参数远优于实木产品以及其它植物复合材料所制得的产品,而成本则远低于实木产品且不高于其它植物复合材料产品,不仅能适用于一般家居家具产业,还能广泛的应用于工业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用植物材料制造成型工艺,尤其涉及一种棉絮纤维材料制造成型工艺。
技术介绍
本申请人以其他申请人名义申请了“一种无胶木纤维制件的制作方法”(申请号201110411549.6) 、“一种异形木质模压家具部件及其制造方法” (申请号201010542653.4)等利用木纤维异型模压成型的方法,通过本方法可以制造出高密度高强度的异形件,本产品可以广泛的应用于轻工业和家具业中,通过这些方法不仅可以制造出木质笔筒,木质脸盆,木质水杯等产品,还可以制造出具有复杂花纹的家具件以及家居用品。但是目前应用在植物纤维、粉、屑材料制成中的胶粘剂大多是脲醛胶、MDI胶,由于 MDI为二苯基甲烷二异氰酸酯系化合物,存在一定毒性,可导致中度眼睛刺激和轻微的皮肤刺激,可造成皮肤过敏,所以生产操作时存在安全隐患;脲醛胶中则含有甲醛物质,由于甲醛是一种致癌物质对人类危害性较大所以制作出来的产品存在安全隐患。现在环保安全可持续发展的观念深入人心,尤其一般日用品和家具是人们日常所要经常接触到的物品,一定要做到安全无毒,如果这类物品的粘胶剂中含有毒物质,很难会被市场和社会所接受。而在“一种无胶木纤维制件的制作方法” (申请号201110411549.6)中不使用任何粘胶剂直接对植物纤维、粉、屑进行压制,但是由于绝大多数植物纤维、粉、屑本身不具有延展性,使得压制品的密度无法均匀,很容易制造出缺陷产品,不符合质量要求。棉花天然柔和,皮肤接触无刺激。无异味、无污染、无漂染、无任何添加物,气息清新自然,是绝对温暖、健康、环保的绿色产品。棉花的主副产品都有较高的利用价值,正如前人所说“棉花全身都是宝”。它既是最重要的纤维作物,又是重要的油料作物,也是含高蛋白的粮食作物,还是纺织、精细化工原料和重要的战略物资。棉絮纤维无论韧性、纤维强度、延展性和弹性都极大的优于杂木纤维,尤其是棉絮纤维的捻曲度很高,结合在一起会使棉絮纤维非常牢固。如果在高温高压下通过挤注或者压制棉絮纤维形成产品,则新的产品无论硬度,韧性,造型,耐水性,寿命都极大的优于用于木纤维压制或者挤注出来的产品,还优于绝大多数的实木产品,不仅能用于制造日常的家居家具产品,还能广泛的用于制造各种工业产品。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足,提供了一种棉絮纤维复合材料挤注成型工艺,利用棉絮纤维复合材料的高捻度和高温高压时产生的高延展性进行挤注成型,通过本专利技术制造出来的产品弹性模量高,抗弯强度强,内结合强度高,质感优良、密度适合、无毒环保、可快速降解,表面致密耐磨,可成型复杂形状等特点,各种性能参数远优于实木产品以及其它植物复合材料所制得的产品,而成本则远低于实木产品且不高于其它植物复合材料产品,不仅能适用于一般家居家具产业,还能广泛的应用于工业生产中。为了解决上述技术问题,本专利技术通过下述技术方案得以解决,一种棉絮纤维复合材料挤注成型工艺,其特征为包括以下几个步骤:步骤A): 以重量份计,将6份-8份的淀粉、15份-25份的水、1份-1.5份的氢氧化钠、2份-3份的滑石粉和65份-75份棉絮纤维经过混合后形成棉絮纤维复合材料;步骤B):对所述的棉絮纤维复合材料进行热软化处理,热软化温度在50℃至70℃之间,同时使得所述的棉絮纤维复合材料含水率降到25%以下;步骤C):通过推杆将所述的棉絮纤维复合材料挤注到模具型腔内,让所述的棉絮纤维复合材料充满模具型腔,挤注完成后让模具型腔密闭,然后加热所述的模具到120℃至160℃之间,在加热时,当所述的棉絮纤维复合材料在所述的模具内表层固化后,让所述的模具微动排出在所述模具型腔内的气体,当所述模具型腔内气体完全排出且让内外压力一致时停止微动以及加热,此时所述的棉絮纤维复合材料完全固化形成产品;步骤D):分离所述模具的前模和后模,取出所述的产品。上述技术方案中,在所述的步骤A中,以重量份计,将6份-8份所述的淀粉、15份-25份所述的水、1份-1.5份所述的氢氧化钠混合后搅拌,搅拌温度在30℃至50℃之间,搅拌时间在1分钟至3分钟之间,使得各物质均匀混合后再在30℃至50℃的温度之间继续搅拌18分钟至22分钟,直至所述的淀粉发生糊化反应,所述的淀粉完全糊化后停止搅拌并且冷却至少10分钟直至到常温,冷却完后再加入2份-3份所述的滑石粉,然后在至少50℃时搅拌至少5分钟,当所述的滑石粉均匀混合后停止加热进行冷却直至冷却到常温,冷却结束后就得到胶粘剂,然后对所述棉絮纤维进行烘干,使得所述的棉絮纤维含水率不高于1%,然后取65份-75份所述的棉絮纤维与所述的胶粘剂混合,搅拌至少30分钟直至混合均匀,混合均匀后就得到了所述棉絮纤维复合材料。上述技术方案中,在所述的步骤C中,所述微动的频率在3秒至5秒之间,微动让所述的模具的前模与后模之间产生0.05毫米至0.1毫米的位移,微动时,所述的推杆与所述的模具联动,保持推杆对所述模具型腔内压力。上述技术方案中,在所述的步骤C中,当所述的棉絮纤维复合材料被挤注到模具前,先在所述模具型腔内涂抹脱模助剂。上述技术方案中,在所述的步骤C中,当所述的模具被加热后,所述的推杆连续施压保证在所述模具内所述的棉絮纤维复合材料不回溢。上述技术方案中,在所述的步骤C中,在所述的步骤C中,所述的模具的加热时间在5分钟至20分钟之间。本工艺中的棉絮纤维复合材料的原料是棉絮纤维,棉絮纤维相比杂木纤维则具有一定延展性和极高的捻曲度,同时棉絮纤维相比木纤维还具有较强的韧性。本棉絮纤维复合材料内部的胶粘剂原料主要是淀粉,尤其是植物淀粉,植物淀粉可以是糯米淀粉、玉米淀粉、番薯淀粉、大米淀粉等,一般而言常用糯米淀粉。植物淀粉溶胀后具有一定的自粘性,最主要的是淀粉在糊化后会具有糊状滑移性,使用淀粉作为胶粘剂的主料进行棉絮纤维的粘合使得本材料具有极大的延展性。这样在高温高压挤注和压制本材料成型的过程中,棉絮纤维复合材料可以依靠自身的高延展性进行移动,使得挤注时产品内部密度一致。而棉絮纤维本身具有极强的捻曲度,并且棉絮纤维是百分百的纤维体,在高温高压下是,棉絮纤维会自行缠绕结合,这种结合方式是物理结合使得棉絮纤维之间具有超高的拉伸强度,最终让产品具有超高的内结合强度、硬度、韧性以及耐磨度。在对最终产品进行冲击实验,密度在1000kg/CBM时,在10米高度进行自由落体掉落,结构无损,表面花纹无损;20米高度进行自由落体掉落,结构无损,表面花纹轻微损伤;40米高度进行自由落体掉落,不破裂,表面花纹损伤。其硬度完全超出了大部分实木的硬度。当淀粉,水,氢氧化钠,滑石粉和棉絮纤维经过混合后形成棉絮纤维复合材料后材料含水率在20%-30%之间,在挤注前需要对棉絮纤维复合材料进行软化以及干燥,软化温度在50℃-75℃之间,同时要控制棉絮纤维复合材料的含水率在25%以下,此时软化后的棉絮纤维复合材料更容易进行挤注。挤注时需要高压快速的把棉絮纤维复合材料冲填到模具型腔内,无论冲填多少都要让棉絮纤维复合材料在模具型腔内饱满且表面致密。冲填量的多少主要会影响到成型后产品的密度以及硬度等特性,一般而言密度越大越好,而实际上在低密度下成型的产品已经具有了良好的物理特性。当温度达到120℃-160℃时,棉絮纤维复合材料内糊化后的淀粉就会变性激发,在模具内部压力下“流本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种棉絮纤维复合材料挤注成型工艺,其特征为包括以下几个步骤:步骤A): 以重量份计,将6份‑8份的淀粉、15份‑25份的水、1份‑1.5份的氢氧化钠、2份‑3份的滑石粉和65份‑75份棉絮纤维经过混合后形成棉絮纤维复合材料;步骤B):对所述的棉絮纤维复合材料进行热软化处理,热软化温度在50℃至70℃之间,同时使得所述的棉絮纤维复合材料含水率降到25%以下;步骤C):通过推杆将所述的棉絮纤维复合材料挤注到模具型腔内,让所述的棉絮纤维复合材料充满模具型腔,挤注完成后让模具型腔密闭,然后加热所述的模具到120℃至160℃之间,在加热时,当所述的棉絮纤维复合材料在所述的模具内表层固化后,让所述的模具微动排出在所述模具型腔内的气体,当所述模具型腔内气体完全排出让内外压力一致时停止微动以及加热,此时所述的棉絮纤维复合材料完全固化形成产品;步骤D):分离所述模具的前模和后模,取出所述的产品。

【技术特征摘要】
1.一种棉絮纤维复合材料挤注成型工艺,其特征为包括以下几个步骤:步骤A): 以重量份计,将6份-8份的淀粉、15份-25份的水、1份-1.5份的氢氧化钠、2份-3份的滑石粉和65份-75份棉絮纤维经过混合后形成棉絮纤维复合材料;步骤B):对所述的棉絮纤维复合材料进行热软化处理,热软化温度在50℃至70℃之间,同时使得所述的棉絮纤维复合材料含水率降到25%以下;步骤C):通过推杆将所述的棉絮纤维复合材料挤注到模具型腔内,让所述的棉絮纤维复合材料充满模具型腔,挤注完成后让模具型腔密闭,然后加热所述的模具到120℃至160℃之间,在加热时,当所述的棉絮纤维复合材料在所述的模具内表层固化后,让所述的模具微动排出在所述模具型腔内的气体,当所述模具型腔内气体完全排出让内外压力一致时停止微动以及加热,此时所述的棉絮纤维复合材料完全固化形成产品;步骤D):分离所述模具的前模和后模,取出所述的产品。2.根据权利要求1所述的一种棉絮纤维复合材料挤注成型工艺,其特征为,在所述的步骤A中,以重量份计,将6份-8份所述的淀粉、15份-25份所述的水、1份-1.5份所述的氢氧化钠混合后搅拌,搅拌温度在30℃至50℃之间,搅拌时间在1分钟至3分钟之间,使得各物质均匀混合后再在30℃至60℃的温度之间继续搅拌18分钟至22分钟,直至所述的淀...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗恒周林峰
申请(专利权)人:浙江新木材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1