专利名称：竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法
竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法本发明属混杂纤维复合材料生产技术领域，特别涉及把竹质纤维条(竹蔑条或竹 片等等)与玻璃纤维等缠绕配合增强热固性树脂拉挤制成各种等截面的线性竹玻璃钢实 腹门窗异型材及成型方法。目前，已知的玻璃纤维粗纱的拉挤工艺是一种连续生产纤维增强塑料型材的方 法。它是将纱架上的无捻玻璃纤维粗纱和其它连续增强材料、聚酯表面毡等进行树脂浸绩， 然后通过保持一定形状的定型模具、成型模具，并使其在模具内固化成型后被牵引连续出 模，经切断能得到玻璃钢拉挤制品的一种自动化生产工艺。各种玻璃钢拉挤产品性能优良， 应用范围广泛，但造价太高，应用规模不是很大。竹材结构致密，抗压、抗拉、耐磨性能好、 弹韧性好，与木材等其它植物纤维相比湿涨率小，而它的耐腐蚀性更优于木材等其它植物 纤维。竹材生长迅速，可再生能力强，与其它纤维材料相比价格低廉，用优良的竹质材料来 生产各种拉挤型材产品可以满足许多场合的使用要求。但由于竹杆中空、直径小、成板性能 差、长度有限及割裂性大、易霉变、自然状态下与塑料或玻璃钢类产品相比耐候性能差、直 接与各种聚合物树脂复合的相容性能差等等多种原因，使其不能在拉挤产品上应用，因此 大量的竹质材料没能发挥其应有的作用。现今作为门窗材料的主要产品有铝合金门窗异形 材、实腹钢窗门窗异型材、实腹钢窗异型材、不锈钢门型材、PVC门窗异型材、玻璃钢门窗异 型材及红松等木材型材等，金属异型材保温隔热性能不好、PVC异型材强度不够、玻璃钢异 型材与隔热断桥铝合金异型材价格高、红松原料短缺等等。为了克服现有玻璃钢拉挤产品价格高和竹质材料短小等等缺点的不足，本发明提 供的竹绕纤维拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材产品，该竹玻璃钢实腹门窗异型材不仅能保证 充分利用竹质材料收缩量小、弹性和韧性都高、顺纹抗拉强度约为1800kg/cm2、顺纹抗压强 度约为800kg/cm2等等的固有性能。而且是通过竹条环绕玻璃纤维粗纱使每根竹条都处 于玻璃钢的基体当中，因此具有玻璃钢基体材料的性能和外观，需要的情况下用玻璃钢的 通透性也能使之具有显现竹质材料的外观，同时利用玻璃钢材料的包覆外层阻隔了竹质材 料与空气、霉菌等不利与有害环境、物质的接触，因此可在保证竹质材料的原有性能的前提 下，大大地延长了使用寿命。同时也很容易通过增加、减少玻璃纤维的含量来提高、降低玻 璃钢含量来控制竹玻璃钢产品的性能和价格。能满足许多应用场合的使用要求，像隔热性 能等还优于玻璃钢，特别是价格的降低，可以实现大规模推广应用。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是首先把竹材加工成按设计需要的各 种规格的竹质纤维条，预先把同一规格横截面的有限长竹质纤维条经对接、指接、打坡口搭 接、衬毡、衬纸、衬布等胶接或机械联接成无限长连续竹质纤维条，简称连续竹条，连续竹条 卷绕成卷，简称竹条卷。接下来按需把多卷相同规格或不同规格的竹条卷安放在纤维架上 的竹卷架上，与每根竹条相对应按需把一卷或多卷玻璃纤维无捻粗纱安放到纤维架上与该 竹条对应的绕动纱架上，该绕动纱架可以相对竹条旋转或相对几根竹条旋转、运动，其它玻 璃纤维无捻粗纱卷、玻璃纤维毡、织物等等其它增强材料安放到纤维架上相应的纱、毡、织 物架上；引出竹条通过各自的绕纱架经玻璃纤维粗纱环绕成绕纱竹条，粗纱也可按需相对 各自的竹条旋转或运动；竹条、绕纱竹条、玻璃纤维粗纱、玻璃纤维毡等各种增强纤维或织物通过纤维排布器，按需通过除湿加热器除湿加热。进入浸胶槽预浸绩树脂，预浸好的增强材料(竹条、绕纱竹条、粗纱、毡、织物等)穿过预成型装置、模具或装置与模具一起预成型， 它将玻璃纤维纱填充绕纱竹条的缝隙并被玻璃纤维织物、毡等的包覆来形成了实腹门窗异 型材空腔的腔壁，使竹条、粗纱、毡等准确结合、去除多余树脂、排除体系中的气泡来增加型 材的整体强度。接着进入具有加热功能的成型固化模具加热固化成所需的截面形状的连续 竹玻璃钢拉挤产品，该产品在牵引装置的牵引之下引离模具，最后经切割装置定长切割成 所需长度的竹玻璃钢拉挤产品。拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材产品可以是竹玻璃钢平开实 腹门窗异型材、推拉实腹门窗异型材、室内隔断、橱柜推拉门实腹异型材等等。本发明的有益效果是，通过该工艺加工出的各种拉挤竹玻璃钢产品可大大地扩大 竹质材料的应用范围和应用领域，能保证竹质材料发挥出巨大的效能，通过竹条绕玻璃纤 维纱来减小了割裂性同时也通过玻璃纤维纱增加了与聚合物树脂的相容性，实现竹条之间 可以靠玻璃纤维纱与树脂固化成的玻璃钢基体的机械连接，这消除了竹条与聚合物基体复 合易分离的弊病。可根据使用要求来确定需不需无捻玻璃纤维纱环绕竹条转动，环绕量是 多少，环绕量大竹条表面裸露量少产品性能好可以根据使用性能要求来设计出各种结构样 式与竹玻比例的竹玻璃钢拉挤产品，并尽量提高竹玻比例以降低造价来满足大规模应用的 需求。竹绕纤维拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材与竹玻织物拉挤实腹门窗异型材产品相比减 少了织造环节缩短了工艺流程，因此具有成本低的优势。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材窗扇型材的局部剖视结构示意图。图2是部分拉挤竹玻璃钢实腹平开门窗异型材的剖面结构示意图，其中图2-1为拉挤竹玻璃钢实腹平开门窗框型材示意图。图2-2为拉挤竹玻璃钢实腹平开门窗外开扇型材示意图。图2-3为拉挤竹玻璃钢实腹平开门窗扇型材示意图。图2-4为拉挤竹玻璃钢实腹平开门窗梃型材示意图。图3是部分拉挤竹玻璃钢实腹推拉门窗异型材结构示意图，其中图3-1 图3-2是拉挤竹玻璃钢实腹推拉门窗框异型材结构示意图。图3-3为拉挤竹玻璃钢实腹推拉门窗组合梁异型材结构示意图。图3-4为拉挤竹玻璃钢实腹推拉门窗内组合框异型材结构示意图。图3-5为拉挤竹玻璃钢实腹推拉门窗外组合梁异型材结构示意图。图3-6为拉挤竹玻璃钢实腹推拉门窗外组合框异型材结构示意图。
实施例图1中1.玻璃钢基体，2.竹条，3.玻璃密封条口，4.扇框密封条口，5.玻璃压条 安装口。在图1中，按设计要求竹玻璃钢门、窗异形材的结构是由单层、双层或多层竹绕玻 纤并按需加入玻璃纤维毡、玻璃纤维纱、玻璃纤维织物一起经拉挤固化而成，它由玻璃纤维 毡、玻璃纤维纱、玻璃纤维织物、竹绕的玻璃纤维等一种或几种增强玻璃纤维制品与树脂固 化而成玻璃钢基体(1)，玻璃钢基体(1)包裹住全部玻璃纤维绕住的竹条(2)形成各种配套 模具截面形状的不带密封条的竹玻璃钢实腹门窗型材。预先加入密封条可以拉挤出带密封条的竹玻璃钢实腹门窗异型材。图1为开有玻璃密封条口(3)、扇框密封条口(4)及玻璃压 条安装口(5)的双密封系统的窗扇型材。玻璃密封条口(3)、扇框密封条口(4)和玻璃压条 安装口(5)的位置和形状可以根据密封条及玻璃压条的样式并与门窗框型材配套来确定。
权利要求
竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法，其特征在于首先把竹材加工成按设计需要的各种规格的竹质纤维条，预先把同一规格横截面的有限长竹质纤维条经对接、指接、打坡口搭接、衬毡、衬纸、衬布等胶接或机械联接成无限长连续竹质纤维条，简称连续竹条，连续竹条卷绕成卷，简称竹条卷。接下来按需把多卷相同规格或不同规格的竹条卷安放在纤维架上的竹卷架上，与每根竹条相对应按需把一卷或多卷玻璃纤维无捻粗纱安放到纤维架上与该竹条对应的绕动纱架上，该绕动纱架可以相对竹条旋转或相对几根竹条旋转、运动，其它玻璃纤维无捻粗纱卷、玻璃纤维毡、织物等等其它增强材料安放到纤维架上相应的纱、毡、织物架上；引出竹条通过各自的绕纱架经玻璃纤维粗纱环绕成绕纱竹条，粗纱也可按需相对各自的竹条旋转或运动；竹条、绕纱竹条、玻璃纤维粗纱、玻璃纤维毡等各种增强纤维或织物通过纤维排布器，按需通过除湿加热器除湿加热。进入浸胶槽预浸绩树脂，预浸好的增强材料(竹条、绕纱竹条、粗纱、毡、织物等)穿过预成型装置、模具或装置与模具一起预成型，它将玻璃纤维纱填充绕纱竹条的缝隙并被玻璃纤维织物、毡等的包覆来形成了实腹门窗异型材空腔的腔壁，使竹条、粗纱、毡等准确结合、去除多余树脂、排除体系中的气泡来增加型材的整体强度。接着进入具有加热功能的成型固化模具加热固化成所需的截面形状的连续竹玻璃钢拉挤产品，该产品在牵引装置的牵引之下引离模具，最后经切割装置定长切割成所需长度的竹玻璃钢拉挤产品。拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材产品可以是竹玻璃钢平开实腹门窗异型材、推拉实腹门窗异型材、室内隔断、橱柜推拉门实腹异型材等等。
2.根据权利要求1所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法，其特征 在于有限长竹条可以是把竹材切断后经劈切、旋切、刨切、铣削或竹集成材刨切、铣削、锯 切等等各种加工方式获得；可以是任何需要的横断面形状，以及满足对接、指接、打坡口搭 接、衬毡、衬纸、衬布等等接长要求的接头形状。
3.根据权利要求1、2所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法，其特 征在于连续竹条可以是预接成卷，也可以是拉挤时现接；现接是把加工好的同一规格的 竹条随拉挤速度按所选的接条方式首尾对应上胶或机械连接等等各种接条方式。
4.根据权利要求1、2、3所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法，其 特征在于竹条、连续竹条可以用其它材料部分或全部替代。
5.根据权利要求1、2、3、4所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法， 其特征在于绕连续竹条玻璃纤维粗纱可以用其它玻璃纤维纱、玻璃纤维毡、玻璃纤维织物 替代；也可以用碳纤维、芳纶纤维、金属纤维等等其它种类的纤维替代；可以是单一纤维， 也可以是多种混合纤维，也可以是纤维与毡、织物的联合使用等；可以是其它各种增强材料 与表面装饰材料一起混合使用。
6.根据权利要求1所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法，其特征 在于树脂可以是不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、等热固性树脂，也可以是聚乙烯、 聚氯乙烯、聚丙烯等等热塑性树脂；可以是一种树脂，也可以是几种树脂的混合物。
7.根据权利要求1所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法，其特征 在于可用木皮、竹皮、装饰纸等一起拉挤成具有装饰效果的产品；并可按需增加后续表面 喷漆等装饰加工工序。
8.根据权利要求1所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法，其特征在于预定型到模具到成型模具之间可按需增加加热装置预热，增加预热环节可提高拉挤 速度。
9.根据权利要求1所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法，其特征 在于拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材产品可以是各种规格平开门窗异型材、推拉门窗异型 材、室内隔断、橱、柜推拉门异形材等等；每一种规格的窗梃、扇框、窗框等等一组型材必需 配套；窗梃、扇框、窗框等型材可以是单腔，也可以是多腔；单腔内与多腔的主腔可以夹芯。
10.根据权利要求1、9所述的竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法，其 特征在于各种竹条玻璃钢实腹门窗异型材的实腹内可以加入夹芯材料，夹芯材料可以是 各种蜂窝芯、泡沫等等轻体材料。
全文摘要
本发明公开了竹绕玻纤拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材及成型方法。把有限长的竹质材料加工成短小的竹条，随后把竹条接成连续卷制竹条卷，在把竹条卷与玻璃纤维纱等其它增强材料卷绕配合，经预浸树脂、预定型、固化成型、牵引、切割等工序，拉挤加工成为与模具形状相同的各种截面的竹玻璃钢线性产品。拉挤竹玻璃钢实腹门窗异型材主要有拉挤竹玻布玻璃钢实芯实腹门窗异型材、拉挤竹玻布玻璃钢夹芯实腹门窗异型材、拉挤竹玻布玻璃钢空芯实腹门窗异型材及拉挤竹玻布玻璃钢空芯夹层实腹门窗异型材等。
文档编号B27J1/02GK101871297SQ20091002632
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者陶春有 申请人:无锡百沐得科技有限公司