羽毛球专用人造羽毛及由其制成的羽毛球的制作方法

专利名称：羽毛球专用人造羽毛及由其制成的羽毛球的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种人造羽毛，特别是涉及一种用于羽毛球的人造羽 毛，本发明还涉及用该人造羽毛制成的羽毛球。
背景技术：
2005年初，国际羽联提出了一揽子改革方案，其中包括用人造羽毛 制球的议题。当初，最主要是出于环保的考虑，因为羽毛球是目前世界 上惟一一种用动物毛发来制造的球类。现在，禽流感造成鹅鸭羽毛产量 萎縮，羽毛球的造价大幅提升。另外，鹅鸭羽毛制成的羽毛球耐用性较 差，消耗很大，不利于羽毛球运动的普及。国际羽联己经在积极寻求能 够代替鹅鸭羽毛材料的人造球。
传统羽毛球被击打时，最容易打坏的就是羽毛，不是羽梗被打断就 是羽片的羽丝被打散。天然羽毛的羽片是由一根根的羽丝紧密排列组成 的，羽丝和羽丝之间的连接非常脆弱。打球时，如果羽片被球拍打中， 羽丝就会散裂开，严重影响羽毛球的飞行性能。
目前已经投入使用的人造球是由塑料做成的羽毛球一一主要是尼 龙球，这种羽毛球的球冠是用塑料注塑成型的一个整体。塑料羽毛球的 球冠分成支撑杆和羽裙两部分，其支撑杆非常软，刚度很差，羽毛球在 快速飞行时会变形，飞行性能较差。而羽毛球的飞行稳定性则由其在飞 行时能否产生适度的轴向旋转来决定，正常情况下，羽毛球的毛片是按 顺序一片叠压着另一片的，正是这种按顺序叠压的结构，使羽毛球在飞 行过种中，每片毛片都会产生相同方向的旋转力，使羽毛球绕轴向旋转， 从而稳定其飞行过程。而尼龙羽毛球则由于其构造的限制，在飞行时， 难以产生足够的轴向旋转力，因此飞行稳定性较差。所以这种塑料球始 终停留在业余用球的水平上。据http:〃sports.sina.com.cn2005年12月09日04:39都市快报消息，2005年12月3日，在澳门举行的亚洲U-16 羽毛球团体赛(东亚区)中，首次采用了尼龙材质的羽毛球。但是因为 上述原因，塑料羽毛球没有能够在正式比赛中得到更多地推广。
因此，如果能够制造出外形和重量上都接近鹅鸭羽毛的人造羽毛， 再用这种人造羽毛代替鹅鸭羽毛制成羽毛球，就可制得飞行速度和飞行 稳定性都很好的人造球。
下面几例公开的专例说明书都涉及了人造羽毛球或用于羽毛球的 人造羽毛，但这些都存在不足——不是羽梗强度不够就是羽毛会超重。
1987年6月24日公开的专利说明书CN85108694中涉及一种人造 羽毛是这样的羽梗是一种皮包芯结构或夹层结构，含有加强纤维，特 别是碳纤维，其余部分为塑料，羽片和羽梗的外包层是一个整体，也就 是说明书中所称的塑料部分，塑料部分通过模压工艺一次性热成型。这 种夹层结构很容易分层，使其抗弯性能上有所欠缺，羽梗在承受横向打 击力时，极易开裂。用碳纤维增强材料制成的羽梗比较脆，在承受打击 力时，极易折断。最重要的是，以模压工艺成型这种微小尺寸的产品是 非常困难的，就当前的技术水平来说，要稳定地以模压工艺成型厚度低 于0.2mm的完整塑料薄膜几乎是不可能的，而薄膜厚度超过0.2mm时， 制成的羽片会超重。
模压工艺在生产一些塑料材质的机械配件中经常用到，这种工艺有 一定的条件就是只适用于团块状塑胶材料，而不适用于长条形制品。 同时如果有内嵌件，这种内嵌件必须在承受压力的方向上有露出的头 部，以便模具可以夹持。而在专利说明书CN85108694中的情况是，将 用于外包层的塑料和内芯材料事先裹覆在一起，再加热使塑料裹覆层熔 化而形成外包层。问题在于在如此小的空间里如何控制塑料的流动方 向？如何控制外包层或塑料夹层的厚度及其均匀性？特别是塑料被加 热后， 一方面希望它流动以形成羽片一方面又要保证羽梗上方的塑料不 要流开而成膜包住芯部或者形成夹层的上层，如何做到？如何保证芯部 材料不偏移？如何使高粘度的塑料熔体流入厚度在0.2mm以下的缝隙 而形成羽片？这些都是模压工艺t艮本解决不了的，这已经被塑料加工工艺理论和实际经验所证明。这就意味着，羽梗和羽片必须做成各自独立 的构件，以不同的工艺事先成型。
于2006年6月28日公开的专利说明书CN200520015738.1中涉及
的人造羽毛是这样的取天然羽毛的羽骨作羽梗，用塑料注射成型带有 加强筋的羽翼单元(即羽片)，两者结合成为羽毛。这种人造羽毛的问 题是羽梗强度不佳；羽翼单元(羽片)会超重，羽片超重是羽毛球制 作之大忌，会形成头重脚轻的毛病，严重影响飞行性能。
于2007年1月17日公开的专利说明书CN200520123581.4中涉及
的人造羽毛球是这样的在球裙支杆(即羽梗)上开槽，再与整体的球
裙(即球冠)热合连接，成为一个羽毛球球冠。这样处理，粘合强度会 改善，但开槽位置处的羽梗强度极低，很容易折断。其球裙支杆采用注
塑塑料或碳素纤维材料制成。注塑塑料制成的支杆，其刚度是不够的； 而碳素纤维太脆，其韧性是不够的，制成的人造羽毛并不实用。
于1996年3月6日公开的专利说明书CN94245400.6中涉及的人造
羽毛是这样的在毛竹或碳素纤维等材料制成的羽梗上胶贴由布纱制成
的羽片，形成一支人造羽毛。这种人造羽毛存在的问题是毛竹细棒太 重，制成的人造羽毛用于羽毛球时会超重，机械强度也不够；未经复合 处理的碳素纤维太脆。
因为上述各原因，到目前为止，还没有一种人造羽毛球被大规模地 用于正规比赛，也没有一种人造羽毛达到实用的程度，羽毛球也仍然是 天然鹅鸭羽毛的天下。
分析一只标准鹅鸭羽毛球可以知道，羽毛球由1个球头、16根羽毛 和2道线圈构成，羽毛球的全重一般在4.7g到5.5g之间，其重量分布 是球头大约2.0~2.5g，线圈和胶水大约0.5~0.8g， 16根羽毛总重不超 过2.2g，平均每根不超过0.14g。羽毛球的飞行性能受它的重量影响非 常敏感，在不同大气压和湿度的地区要用不同重量的羽毛球。羽毛球的 质量好坏主要取决于羽毛的质量。用于标准羽毛球的鹅鸭羽毛，长度在 7.5cm左右，其单片重量一般在0.09g 0.12g之间，其中的羽片部分重量 在0.01g以下。实测计算表明，天然鹅羽毛的毛梗表观密度在800kg/m3以下。在如此低的表观密度下，能有如此高的机械强度，完全得益于其 特殊的构造。有很多材料表观密度低于这一数值，但都是不具机械强度 的；反之，也有很多材料的机械强度不错，但密度很高。
通过大量的测量分析并根据实践经验，可以发现，制造人造羽毛的 所有困难都可以归结到两个互相制约的核心因素一一就是羽毛的强度 和它的重量。羽梗的强度主要是抗冲击强度、抗弯强度、刚性和弹性， 羽片的强度主要是挺刮性和抗击打撕裂性。重量方面，羽梗材料和羽片 材料两者又是相互制约的——其中一个超重，就要想方设法降低另一个 的重量来弥补，从而形成一种两者间的重量配额关系。 一般地说，单片 羽片的重量不能超过0.03g ，羽片过重会严重影响制成的羽毛球的飞行 性能。更重要的是，羽片超重是以牺牲羽梗的重量配额为代价的，随着 重量的降低，只能尽可能的降低羽梗的横向尺寸(粗细)，从而其机械 强度也跟着降低。作为一种如此小尺度的支撑结构件，其尺寸的一点点 减少，其强度的降低将是成倍的。
所以说，要制成一种具有实用价值的用于羽毛球的人造羽毛，就有 如下两方面的重点和难点。
一、 必须找到或制造出一种尽可能轻的羽片制作材料。经过对几十 种不同材质或不同结构形式的膜片材料和布料进行测量或试用后，几乎 没有能够满足制作羽片的技术要求的，不是太重就是太软，最后确定， 涤丝纺布料和聚酯膜片可以满足制作人造羽毛羽片的要求，涤丝纺布料 就是以漆纶长丝织造的布料，也叫涤塔夫，也有的写作绦丝纺。漆丝纺 布料和聚酯膜片具有类似的特点在两者都做得很薄的情况下还能保持 一定的挺刮性，而粘接性又不错，这两个特点是制作本发明人造羽毛不
可或缺的。上述材料制成的羽片单片重量大约在0.02g 0.03g。
羽片占用0.02g ~0.03g的重量后，再扣除胶水或相应补强构件的重 量，单根羽梗的重量就只能低于0.1g了。
二、 必须找到或者制造出具有足够强度并足够轻的一种材料或结 构。这点是本发明的最难点。在当前的技术条件下只有一些纤维增强的 树脂基复合材料再经特殊工艺处理后才具备这种轻质高强的要求。所谓树脂基纤维复合材料，也可叫做树脂基纤维增强复合材料或纤 维增强树脂基复合材料，是指用短切纤维或连续纤维及其织物增强热固 性或热塑性树脂基体，经复合而成的材料。用这种复合材料通过拉挤工 艺、挤出工艺、注射工艺、模压工艺、浇铸工艺、离心工艺、袋压工艺 或喷射工艺等可以制成不同的型材。仅仅是将纤维束和树脂进行层合而 得到的复层材料并不在这种纤维复合材料概念的范畴内，其区别在于 从理论上讲，纤维复合材料的每根纤维都被树脂所包裹，而纤维树脂复 层材料则仅仅是接触界面上的结合，两者的强度不可同日而语，层合材 料的层合面是相对脆弱的，受力时易开裂。
釆用不同工艺制成的树脂基纤维复合材料，其机械性能是完全不同 的，其中采用拉挤成型工艺制成的树脂基纤维复合材料细棒材最适合于 制作本发明的人造羽毛。拉挤工艺是采用连续长纤维浸渍树脂后，通过 一加热的模口定型，并被拉伸出去，制成横截一致而连续的型材。采用 注射成型工艺制成的树脂基纤维复合材料细棒也可以应用于本发明的 人造羽毛，注射成型是采用短切纤维增强热塑料性树脂，经加热融化， 加压注射入模腔而成型。相对来讲，拉挤工艺制成的树脂基纤维复合材 料强度更高，但外形单一；而注射成工艺制成的树脂基纤维复合材料则 可以加工出锥度，使人造羽毛的重量分布更合理，便其机械强度不及拉 挤产品。
树脂基纤维复合材料综合了纤维和树脂各自的优点而具有独特的 性能，最主要的就是轻质高强。理论上讲，任何一种纤维都可以用于树 脂基纤维复合材料，而在诸多品种的纤维增强树脂复合材料中也只有少 数品种的综合强度能够满足羽毛球的抗强力击打。
玻璃纤维复合材料的各项机械强度指标都超过天然羽梗，但其表观 密度比天然羽梗要高，所以要用它制作羽梗时，这种细棒的横截面尺寸
要比天然羽毛的羽梗细一些才能确保不超重。当选用直径为0.9mm、长 度为7cm的拉挤玻璃纤维复合材料细棒制作毛梗时，其单根重量约O.lg， 此时其机械强度尚能满足制作羽毛球的实际需要。
芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维是比强度比玻璃纤维更高的特种纤维，单纯从技术上来讲，这两种纤维的树脂基复合料制成的羽梗强 度更高.重量更轻，但造价较高。将两种或两种以上的纤维进行混合可 以得到混杂纤维，用这种混杂纤维增强树脂制成复合材料，可以达到提 高性能降低成本的目的。
采用上述材料就可以制作成用于羽毛球的人造羽毛，由其制成的羽 毛球基本可以满足实用的要求。但多次试打后发现，这种羽毛球存在两
大问题 一是羽梗的强度还是有欠缺，其耐用性并不比鹅鸭羽毛制成的 羽毛球好；二是羽梗和羽毛的连接强度还需进一步加强。因此要对这些 问题进行相应的攻关研究。
首先解决羽梗强度的问题，在经过多次改变材料配方和结构性加固 后仍然难以解决这一难题。最后通过在制作羽梗的纤维复合材料上增加 一层外包层解决了这一难题。为了减轻重量外包层可以采用发泡塑料或 微发泡塑料制作。如何才能在如此细长的芯材上制成外包层呢？经过试 验，发现采用塑料挤出工艺和塑料注塑工艺都能达到上述的目的。
塑料挤出工艺制造这种皮包芯结构材料的方法是采用抗拉强度较 大的线材用作内芯材料，这种内芯材料线材通过一模口，同时挤出机挤 出的塑料融体包覆在内芯材料周围，冷却固化形成外包层，这种工艺方 法类似于电缆线的生产工艺，只是需要控制膜口温度，以防止内芯材料 被高温所损坏。塑料注塑工艺制造这种皮包芯结构材料的方法是选用 某种细棒材用作内芯材料，将此细棒材夹持于注塑模具中，向模腔空隙 注射入塑料融体，冷却固化即可。如果在塑料原料里加入适用的发泡剂， 就可以制成发泡结构的外^J1。
在上述人造羽毛的研制过程中，又发现了一种新的可以成型这程皮 包芯结构羽梗的工艺方法——树脂灌铸法。塑料挤出法和塑料注塑法都 只适用于热塑性树脂的成型，而树脂灌铸法则适用于热固性树脂的成 型。具体是将用于内芯的细棒材夹持于模具中，在一定的压力下，将 配制好的热固性树脂液灌注入相对细小的模腔，必要时可以适当加热， 固化成型即可制成羽梗。树脂灌铸工艺过程类似于树脂浇铸工艺，区别 是前者要加压，后者无需加压。在塑料注塑工艺和树脂灌铸工艺过种中，可以将羽片和羽梗内芯先 行粘合好，并在羽片适当位置上刺些小孔以便树脂液穿透，再将它们整 体放置于模具内固定，然后再进行注塑或树脂灌注，即可制成完整的人 造羽毛。这样制成的人造羽毛，羽梗和羽片的连接是经外包层包覆的， 连接强度更好。同样，采用这种工艺也可以制成发泡或微发泡的外包层。
其次解决羽梗和羽毛的连接强度问题。在选择羽片和羽梗的连接工 艺时，人们往往把重点放在寻找最强力的胶粘剂品种或更可靠的焊接手 段或热压合工艺上。事实上，在细棒上连接片状物，在未经补强的情况 下，要获得高强度是有一定困难的。两种连接物巨大的形状反差和软硬 反差，使其必然形成应力集中点。不管多大的连接强度，在应力集中点 处仍然是脆弱的，它往往是整个连接体系被撕裂的起始点， 一旦这点的 连接被破坏，就会形成连锁反应，裂口会很快扩大，直至被完全撕开。 具体到人造羽毛上，其应力集中点就在羽梗头部和羽片的接触点上，在 羽片的尾部位置上还有一个次应力集中点。如果能有效消除或减弱羽片 和羽梗之间因应力集中所造成的连锁破坏，就能很好得保证羽毛的耐用 性。
为解决这个问题，可以在羽梗和羽片间设置一个或多个起增强连接 作用的补强构件， 一种细线的缝合结构是最简单的补强构件，就是将细 线缝制在羽片和羽梗的连接部位上，将两者紧紧地缝合在一起，相当于 将两者捆绑在一起。为了简化制作工艺并提高强度，缝合线可以不打结， 而是用胶粘剂粘合固定。这种补强构件也可以是薄片或布料压覆结构， 由轻质薄片材料或布料制成，将其压覆在羽梗上，两翼再与处于羽梗另 一边的羽片通过胶粘剂粘合、热压合或其它类似工艺方法牢固结合在一 起，使羽梗的局部特别是头部被包裹在补强构件和羽片之间，有效消除 应力集中的影响。这种补强结构的特殊情形之一是，补强构件的正面投 影形状和尺寸与羽片完全一样，两者结合时是完全重合的。
由于羽毛球对球身的重量非常敏感，如果补强构件太大，由此人造 羽毛制成的羽毛球就很容易因超重而失去实用性，针对这一困难，本发 明设计出一种只对羽片和羽梗的连接薄弱点进行补强的小尺寸补强构件，以最大限度地减小人造羽毛的重量。羽片和羽梗连接的薄弱点也就 是应力集中点是在羽梗的头部位置，可以单独对这一部位设置补强构 件；羽片和羽梗的连接还有一个次应力集中点，位于羽片的尾部位置， 必要时可以在此位置再设置一个补强构件，形成双补强结构。而在羽片 的中部位置，其承受的打击力比较大，往往是被撕裂的起点，所以也可 以在这个位置设置一个补强构件。
在双补强结构的情形中，有一种特殊的形式就是在羽梗头部位置 设置一个如上述的常规补强构件，而在羽片的尾部位置上则是由羽片本 体尾部延伸出一条延长尾，该延长尾在制作羽毛球时被球冠腰部的线圈 所缠绕，从而起到补强作用，形成特殊的补强构件。当然在条件允许的 前提下还可以设置更多数量的补强构件。
采用这样的补强构件后，羽片和羽梗的连接处即便局部裂开，其裂 口也不会轻易扩大，有效地保护了羽片和羽梗的整体连接，使其耐击打 性大大提高。
正是在人造羽毛上增加了补强构件，才使得这种人造羽毛真正走向 实用。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供用于羽毛球的耐用性好的人造 羽毛，本发明要解决的另一个技术问题是提供具有实用价值的用人造羽 毛制成的耐用羽毛球。
为解决上述技术问题，本发明的人造羽毛，由羽梗和羽片两部分组 成，由羽梗和羽片组成，羽梗是由内芯和外包层构成的一种皮包芯结构， 所述内芯包含有纤维增强的树脂基复合材料，羽片是事先独立制作的， 羽片可以和羽梗经粘合、热压合、高频焊接、超声波焊接、激光焊接或 其它类似工艺方法而连接在一起。或者，羽片也可以事先和内芯经粘合、 热压合或塑料焊接等工艺方法而连接在一起，再在连接有羽片的内芯四 周包覆上外包层。
羽梗内芯是由树脂基纤维增强复合材料棒材制成，这种棒材可以采
10用拉挤工艺制成也可以采用注射工艺制成，增强纤维可以选用玻璃纤 维、芳纶纤维或多种混杂纤维等。羽梗外包层采用塑胶材料制作，也可 以采用发泡塑料或微发泡塑料制作。羽片采用轻质片状物制作，特别是 可以采用经特殊处理的涤丝纺布料或者聚酯膜片制作。为了增强羽梗和 羽片间的连接强度，两者之间可以设置至少一个补强构件，这种补强构 件可以采用细线缝合结构的补强构件，也可以采用薄片或布料压覆结构 的补强构件，可以单独在羽梗的头部位置上设置一个补强构件，也可以 在羽片的中部或尾部位置上，再另外设置一个或两个补强构件，形成双 补强结构或多补强结构。在重量条件允许的前提下还可以设置更多数量 的补强构件。
需要强调的一点是，本发明的人造羽毛和专利说明书CN85108694 中涉及的一种人造羽毛的根本区别在于说明书CN85108694中的人造 羽毛的羽片和羽梗的塑料部分是一个整体；而本发明的人造羽毛的羽片 和羽梗是两个独立单元，这种区别导至这两种人造羽毛在制作难度上和 实际效果上形成很大的反差说明书CN85108694中的人造羽毛制作极 为困难，制成的羽片会严重超重；同时，羽梗的重量和强度均难以保证， 压合层间也容易开裂。这正是其20年来未能走向实际应用的根本原因； 而本发明的人造羽毛具制作简单、强度高、重量轻、羽片和羽梗连接牢 固、羽片不易变形等特点，各项性能基本达到或超过鹅鸭羽毛，可以代 替鹅鸭羽毛用于羽毛球的制作，具备很强的实用性，容易形成产业化。
本发明的羽毛球，由球头、多根羽毛和线圈构成，所有羽毛插在球 头上，形成球裙，球裙呈喇叭形，由线圈将每根羽毛连接并固定起来， 其特征在于，羽毛采用的是本发明的人造羽毛。
本发明的羽毛球飞行速度和稳定性可以和比赛级羽毛球相媲美，而 在耐用性上更好，完全可以替代传统鹅鸭羽毛制成的羽毛球。


下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是一种本发明的人造羽毛示意图，其补强结构是一种细线缝合结构。图2是这种人造羽毛的横断面放大示意图。
图3是一种本发明人造羽毛的横断面放大示意图，这种人造羽毛的 羽梗内芯和羽片是经粘合、热压合或焊接等工艺方法而连接在一起的， 外包层则穿透羽片上的细孔而包裹住内芯。
图4是一种本发明的人造羽毛示意图，其补强结构是一种膜片或布
料的压覆结构。
图5是本发明的羽毛球示意图。
实施方式
实施例1:
本发明的一种人造羽毛，如图1和图2所示，其羽片12由涤丝纺
布料制成，羽梗ll是一种皮包芯结构，羽梗内芯21由玻璃纤维增强的 复合材料制成，外包层22由聚丙烯塑料制成，聚丙烯塑料也叫PP塑料， 该人造羽毛具有一个位于羽梗头部位置的细线缝合结构的补强构件13。
这种人造羽毛的具体制造过程是
第一步，选用连续长丝玻璃纤维作为增强材料，选用不饱和聚酯树 脂作为基体材料，采用拉挤工艺，生产玻璃纤维增强复合材料细棒材，
用作内芯21。
第二步，选用PP塑料作为制作外包层22的材料，采用塑料挤出工
艺，使PP塑料熔融，将此PP塑料融体包覆于上述细棒周围，冷却固化，
形成外包层22。
第三步，将上述细棒切割成合适的长度用作羽梗ll。
第四步，选用一种克重在30g/W左右的涤丝纺布料，将其裁剪成适
用的形状和大小，并经烫边处理，用作羽片12。
第五步，将羽片12和羽梗11用胶水粘合在一起。
第六步，在羽梗11的头部位置上，用细线将羽梗11和羽片12进
一步缝合加固，缝合线有2到3圈即可，并用胶水进一步固定，此处的
缝合线圈就是一个补强构件13。
以上方法即可制作成完整的人造羽毛，该人造羽毛具有重量轻而耐用的优点。
用上述人造羽毛代替鹅鸭羽毛，以与传统鹅鸭羽毛球相同的制球工 艺，即可制成耐打的羽毛球，具体是在球头上按规定位置钻出小孔， 将上述羽毛一一插入小孔并按顺序一一叠加，形成球裙，球裙呈喇叭形， 用线圈将每根羽毛连接并固定起来，再经上胶，定形，即可制成本发明 的羽毛球。
实施例2:
本发明的一种人造羽毛，其横断面如图3所示，其羽片12由涤丝 纺布料制成，羽梗ll是一种皮包芯结构，内芯21是由玻璃纤维增强的 复合材料制成，外包层22由不饱和聚酯树脂制成。
采用树脂灌铸工艺制造皮包芯结构的羽梗，具体是
第一步，选用连续长丝玻璃纤维作为增强材料，选用不饱和聚酯树
脂作为基体材料，采用拉挤工艺，生产纤维增强复合材料线材，将此线
材切割成合适的长度用作内芯21。
第二步，选用一种克重在30g/m2左右的涤丝纺布料，将其裁剪成适 用的形状和大小，并经烫边处理，用作羽片12。
第三步，将内芯21和羽片12粘合在一起，制成羽毛坯件。
第四步，将羽毛坯件夹持于灌铸模具上，在一定压力下将配好的不 饱和聚酯树脂液灌注到模具空隙中，树脂固化后脱模，必要时可适当加 热模具以加快树脂固化，制品经修饰而制得人造羽毛，
以上方法即可制作成完整的人造羽毛，该人造羽毛具有平整耐用的 优点。
采用上述人造羽毛代替鹅鸭羽毛，采用传统鹅鸭羽毛球相同的制球 工艺，即可制成本发明的羽毛球，具体参照实施例1。
实施例3:
本发明的一种人造羽毛，如图4所示，其羽片12由聚酯膜片制成， 羽梗11是一种皮包芯结构，内芯21是由玻璃纤维和纺纶纤维混合后增强的复合材料制成，外包层22由尼龙制成，也叫PA塑料，该人造羽毛 具有一个位于羽梗头部位置的膜片压覆结构的补强构件13。
这种人造羽毛的制造过程和实施例1基本相同，只是制作补强构件 13略有不同，具体是
第六步，裁剪一片尺寸大约为14mmX8mm的轻质塑料薄膜，将此膜 压覆在羽梗11的头部位置上，薄膜和羽片将羽梗头部包覆起来，用胶 水将薄膜、羽片和羽梗粘接牢固，此处的塑料薄膜就是就是一个补强构 件13。
以上方法即可制作成完整的人造羽毛，该人造羽毛具有平整耐用的 优点。
采用上述人造羽毛代替鹅鸭羽毛，采用传统鹅鸭羽毛球相同的制球 工艺，即可制成本发明的羽毛球，具体参照实施例1。
实施例4:
本发明的一种人造羽毛，其羽片12由涤丝纺布料制成，羽梗ll是 一种皮包芯结构，其内芯21由短切玻璃纤维增强的尼龙塑料制成，外 包22层则由发泡尼龙塑料制成，该人造羽毛具有分别位于羽梗头部位 置和羽片中部位置的细线缝合结构的两个补强构件13。
这种人造羽毛的具体制造过程是
第一步，选用以短切玻璃纤维增强的PA树脂，以注射工艺可以直 接生产出羽梗内芯21。
第二步，选用PA塑料作为制作外包层22的材料，在PA塑料原料 中加入适用的发泡剂，采用一种特殊工艺，使PA塑料熔融，将此PA 塑料融体包覆于上述细棒周围，发泡，冷却固化，形成外包层22。
第三步，选用一种克重在30g/i^左右的涤丝纺布料，将其裁剪成适 用的形状和大小，并经烫边处理，用作羽片12。
第五步，将羽片12和羽梗11用胶水粘合在一起。
第六步，在羽梗11的头部位置和羽片12的中部位置上，用细线将羽梗11和羽片12进一步缝合加固，缝合线有2到3圈即可，并用胶水 进一步固定，形成两个补强构件13。
以上方法即可制作成带有双补强构件13的人造羽毛，该人造羽毛
具有重量轻而耐用的优点。
本发明的人造羽毛并不限于以上所述的实施例，上述不同类型的羽
梗11、不同材质的羽片12和不同类型的补强构件13之间可以任意组合，
形成很多种实用的人造羽毛。
采用上述人造羽毛代替鹅鸭羽毛，采用传统鹅鸭羽毛球相同的制球 工艺，即可制成本发明的羽毛球，具体参照实施例l。
1权利要求
1、一种用于羽毛球的人造羽毛，由羽梗(11)和羽片(12)组成，其特征在于羽梗(11)是由内芯(21)和外包层(22)构成的一种皮包芯结构，所述内芯(21)包含有纤维增强的树脂基复合材料，羽片(12)是独立制作的，羽片(12)和羽梗(11)经粘合、热压合或塑料焊接等工艺方法而连接在一起，或者，羽片(12)也可以事先和内芯(21)经粘合、热压合或塑料焊接等工艺方法而连接在一起，再在连接有羽片(12)的内芯(21)四周包覆上外包层(22)。
2、 如权利要求1所述的人造羽毛，其特征在于所述纤维增强的树脂 基复合材料是采用拉挤工艺或注射工艺制成的纤维增强的树脂基复合 材料细棒材。
3、 如权利要求1所述的人造羽毛，其特征在于所述纤维增强的树脂 基复合材料的增强纤维是玻璃纤维、芳纶纤维或多种混杂纤维。
4、 如权利要求1所述的人造羽毛，其特征在于所述外包层(22)是 塑胶材料、发泡塑料或微发泡塑料制成的。
5、 如权利要求1所述的人造羽毛，其特征在于所述羽片(12)是采用涤丝纺布料或聚酯膜片制作的。
6、 如权利要求1所述的人造羽毛，其特征在于所述羽梗(11)和羽片(12) 之间至少有一个起增强连接作用的补强构件(13)。
7、 一种人造羽毛制成的羽毛球，由球头、多根羽毛和线圈构成，其特 征在于，所述羽毛采用的是如权利要求1至6中任一项所述的人造羽毛。
全文摘要
本发明涉及用于羽毛球的人造羽毛，由羽梗(11)和羽片(12)组成，羽梗(11)是由内芯(21)和外包层(22)构成的一种皮包芯结构，所述内芯(21)包含有纤维增强的树脂基复合材料，羽片(12)是独立制作的，羽片(12)和羽梗(11)经粘合、热压合或塑料焊接等工艺方法而连接在一起，或者，羽片(12)也可以事先和内芯(21)经粘合、热压合或塑料焊接等工艺方法而连接在一起，再在连接有羽片(12)的内芯(21)四周包覆上外包层(22)。由拉挤工艺制成的树脂基纤维增强复合材料细棒最适用于制作内芯，外包层采用塑胶材料或发泡沫塑料制作。必要时，羽梗(11)和羽片(12)之间可以设置至少一个起增强连接作用的补强构件(13)。本发明的人造羽毛重量很轻，强度很高，各项指标都基本达到或超过鹅鸭羽毛。本发明还涉及由该人造羽毛制成的羽毛球。
文档编号A63B67/18GK101530661SQ200810034470
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月11日 优先权日2008年3月11日
发明者张文广 申请人:张文广