本发明专利技术提供了一种植物纤维复合材料制备工艺及装置，属于复合材料技术领域。工艺包括碱浸、清洗、干燥、树脂浸渍、预成型、高温固化和切割等步骤。装置包括用于释放植物纤维制成的纱线的纱线架以及按纱线前进方向依次设置的碱浸槽、若干清洗槽、烘干机构、浸胶机构、预成型机构、高温固化模具、牵引机构和切割机构。本发明专利技术通过对植物纤维进行碱处理，从而将其中的植物胶质物质溶解出来，降低植物纤维的亲水性，提升植物纤维的亲油性，并提升植物纤维的分散度和强度，使得树脂浸渍过程中，树脂液更容易附着在植物纤维上，并具有更大地接触面积，使得制成的植物纤维复合材料具有更好地力学性能，有利于提升产品品质和生产效率。有利于提升产品品质和生产效率。有利于提升产品品质和生产效率。
【技术实现步骤摘要】
植物纤维复合材料制备工艺及装置
[0001]本专利技术属于复合材料
，更具体地说，是涉及一种植物纤维复合材料制备工艺及装置。
技术介绍
[0002]纤维增强树脂制品具有轻质高强、耐腐蚀等优异性能，已被广泛应用于建筑、航空航天、船舶、石油化工、电力、体育及军工与民用等各个方面的领域。常用的纤维增强树脂制品有碳纤维制品、玻璃纤维制品、玄武岩纤维制品及混合纤维制品，如玻璃纤维电缆桥架、碳纤维鱼竿、玻璃纤维工具手柄等。
[0003]但是这些种类的纤维增强树脂制品环保性比较差，玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维等化学纤维制品在生产和使用过程中都对人体皮肤及呼吸道有较大刺激，容易导致疾病；而且在建筑等领域的应用方面，如建筑装饰品、工艺品，并不要求纤维增强树脂制品具有太高的力学性能，尤其是拉伸性能，导致采用这些常用纤维增强树脂制品的性价比较低。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种植物纤维复合材料制备工艺及装置，以解决现有技术中存在的常用纤维增强树脂环保性比较差、对人体有刺激，且在一些领域性价比低的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种植物纤维复合材料制备工艺，包括以下步骤：S100、碱浸，将植物纤维浸入碱液中；S200、清洗，对碱浸后的植物纤维进行清洗，去除其中的碱液；S300、干燥，对清洗后的植物纤维进行干燥；S400、树脂浸渍，将干燥后的植物纤维分散并浸入树脂中；S500、预成型，对浸渍后的植物纤维按需要的形状排布成形；S600、高温固化，对预成型的植物纤维加热，使其中的树脂固化，形成植物纤维复合材料。
[0006]结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，在S100中，碱液为4%
‑
16%的烧碱溶液，碱浸的时间为0.5
‑
2.5小时，碱浸温度为0
‑
60℃。
[0007]结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，在S100
‑
S600中采用拉挤工艺进行连续生产，在S600还包括：S700、切割，对高温固化后形成的植物纤维复合材料按预设长度进行切割。
[0008]结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，在S100
‑
S600中，植物纤维采用直径为0.2
‑
0.8mm的连续植物纤维纱线，树脂采用环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯或聚氨酯树脂；牵引速率为10～200cm/min。
[0009]为实现上述目的，本专利技术又采用的技术方案是：提供一种植物纤维复合材料制备
装置，应用于上述的植物纤维复合材料制备工艺，包括用于释放植物纤维制成的纱线的纱线架以及按纱线前进方向依次设置的碱浸槽、若干清洗槽、烘干机构、浸胶机构、预成型机构、高温固化模具、牵引机构和切割机构。
[0010]结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，纱线架、碱浸槽、若干清洗槽、烘干机构、浸胶机构和预成型机构之间设有外导向辊，以引导纱线；碱浸槽、若干清洗槽、烘干机构和浸胶机构内均设有内导向辊。
[0011]结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，浸胶机构包括浸胶槽，浸胶槽上设有补胶管，以向浸胶槽内补充树脂；浸胶槽、碱浸槽和清洗槽内均设有超声波发生器；碱浸槽为长槽结构，且设有辅助输送带，辅助输送带通过动力机构带动运动，且外侧面设有支撑凸起；辅助输送带至少一侧的传动辊为椭圆结构；碱浸槽内设有多个内导向辊，其中两个内导向辊分别位于辅助输送带两端的部位，以使纱线进入碱浸槽后先沿辅助输送带的下部运动，再沿辅助输送带的上部运动。
[0012]结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，相邻的清洗槽之间和最前的清洗槽上均设有溢流管；碱浸槽上设有碱液补充管和溢流口；位于最后的清洗槽设有补水管，以向清洗槽内补水，对纱线进行清洗。
[0013]结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，植物纤维复合材料制备装置还包括换热罩、汇集管、调液箱、过滤组件、碱液管、液泵和碱液储箱，碱浸槽为导热结构且外部设有换热罩，位于最前的清洗槽上的溢流管与换热罩连接，烘干机构包括烘干箱，烘干箱内设有加热器和多个内导向辊，烘干箱上设有纱线进口、纱线出口和风管，风管上设有风机，并与换热罩连接；溢流口位于换热罩内，且换热罩下部设有汇集管，调液箱与汇集管连接，调液箱设有投料口、搅拌组件和排污管，碱液储箱上设有碱液补充管，调液箱与碱液储箱通过碱液管连接，过滤组件和液泵均设在碱液管上。
[0014]结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，碱浸槽、若干清洗槽和浸胶机构之后的外导向辊处设有挤压辊和刮板组件，挤压辊与外导向辊配合将经过外导向辊的纱线上的液体部分挤出，刮板组件设在外导向辊侧部或下部，以刮取外导向辊上的液体；外导向辊转动设置在导向辊支架上，刮板组件包括刮板、转轴和配重管，刮板倾斜设置，且中部通过转轴转动设置在导向辊支架上，配重管设在刮板一端，并通过重力使刮板的另一端与外导向辊的侧面抵接。
[0015]本专利技术提供的植物纤维复合材料制备工艺及装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术通过增设碱浸、清洗和干燥的步骤，对植物纤维进行碱处理，从而将其中的植物胶质物质溶解出来，降低植物纤维的亲水性，提升植物纤维的亲油性，并提升植物纤维的分散度和强度，使得树脂浸渍过程中，树脂液更容易附着在植物纤维上，并具有更大地接触面积，使得制成的植物纤维复合材料具有更好地力学性能，有利于提升产品品质和生产效率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的植物纤维复合材料制备工艺的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的植物纤维复合材料制备装置的结构示意图，图中，粗实线表示纱线，大三线箭头表示纱线的运行方向，小三线箭头表示液体运行方向，三角箭头表示气体运行方向；图3为本专利技术实施例提供的植物纤维复合材料制备装置的挤压辊和刮板组件部位的放大结构示意图。
[0018]其中，图中各附图标记如下：10、纱线架；20、碱浸槽；21、碱液补充管；22、溢流口；23、输送带；30、清洗槽；31、补水管；32、溢流管；40、烘干机构；41、加热器；42、风管；43、风机；50、浸胶机构；51、补胶管；61、预成型机构；62、高温固化模具；63、牵引机构；64、切割机构；71、外导向辊；72、内导向辊；73、挤压辊；75、超声波发生器；74、刮板组件；741、刮板；742、转轴；743、配重管；81、换热罩；82、汇集管；83、调液箱；84、过滤组件；85、碱液管；86、液泵；87、碱液储箱；88、搅拌组件；89、排污管；90、纱线。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种植物纤维复合材料制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S100、碱浸，将植物纤维浸入碱液中；S200、清洗，对碱浸后的植物纤维进行清洗，去除其中的碱液；S300、干燥，对清洗后的植物纤维进行干燥；S400、树脂浸渍，将干燥后的植物纤维分散并浸入树脂中；S500、预成型，对浸渍后的植物纤维按需要的形状排布成形；S600、高温固化，对预成型的植物纤维加热，使其中的树脂固化，形成植物纤维复合材料。2.如权利要求1所述的植物纤维复合材料制备工艺，其特征在于：在S100中，碱液为4%
‑
16%的烧碱溶液，碱浸的时间为0.5
‑
2.5小时，碱浸温度为0
‑
60℃。3.如权利要求1所述的植物纤维复合材料制备工艺，其特征在于：在S100
‑
S600中采用拉挤工艺进行连续生产，在S600还包括：S700、切割，对高温固化后形成的植物纤维复合材料按预设长度进行切割。4.如权利要求3所述的植物纤维复合材料制备工艺，其特征在于：在S100
‑
S600中，植物纤维采用直径为0.2
‑
0.8mm的连续植物纤维纱线，树脂采用环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯或聚氨酯树脂；牵引速率为10～200cm/min。5.一种植物纤维复合材料制备装置，其特征在于，应用于如权利要求1
‑
4任一项所述的植物纤维复合材料制备工艺，包括用于释放植物纤维制成的纱线（90）的纱线架（10）以及按纱线（90）前进方向依次设置的碱浸槽（20）、若干清洗槽（30）、烘干机构（40）、浸胶机构（50）、预成型机构（61）、高温固化模具（62）、牵引机构（63）和切割机构（64）。6.如权利要求5所述的植物纤维复合材料制备装置，其特征在于：所述纱线架（10）、所述碱浸槽（20）、若干所述清洗槽（30）、所述烘干机构（40）、所述浸胶机构（50）和所述预成型机构（61）之间设有外导向辊（71），以引导纱线（90）；所述碱浸槽（20）、若干所述清洗槽（30）、所述烘干机构（40）和所述浸胶机构（50）内均设有内导向辊（72）。7.如权利要求6所述的植物纤维复合材料制备装置，其特征在于：所述浸胶机构（50）包括浸胶槽，所述浸胶槽上设有补胶管（51），以向所述浸胶槽内补充树脂；所述浸胶槽、所述碱浸槽（20）和所述清洗槽（30）内均设有超声波发生器（75）；所述碱浸槽（20）为长槽结构，且设有辅助输送带（23），所述辅助输送带（23）通过动力机构带动运动，且外侧面设有...
【专利技术属性】
技术研发人员：李少周，李世竹，李刚，
申请(专利权)人：宏邦山东复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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