热塑性塑料纤维复合板及其制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种热塑性塑料纤维复合板及其制造方法，按照重量百分比是由40-60%的塑料粉末、40-60%的纤维组成的。使用本发明所述的热塑性塑料纤维复合板及其制造方法，可以制造出不同密度、不同塑料与不同纤维复合的各种塑料纤维复合板，亦可制造出塑料泡沫纤维复合板，可满足各行各业对塑料纤维复合板的不同要求，取材方便、成本低，能够对促进国民经济的发展有着重要的积极意义。
【专利说明】热塑性塑料纤维复合板及其制造方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合板及其制造方法，尤其是一种热塑性塑料纤维复合板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]塑料纤维复合板，其抗拉、抗弯、抗冲击的强度均比纯塑料板优异、耐疲劳、耐蠕变性能也比纯塑料板要好，而且其加工性能也很优越。因而在国民经济建设中的各行各业有着广阔的应用前景。 [0003]从目前国内外的制造技术水平来看，用短切纤维来制造热塑性塑料纤维复合板的制造方法主要是将纤维与塑料熔融混炼均匀后进行挤出成板或模压成零件，这种制造方法，由于受设备和工艺条件的限制，其所用纤维长度较短，一般纤维长度只能在3-6mm范围，且纤维用量一般只能在30%以内。因而使制得的板的物理力学性能受到了一定的限制。本世纪以来，国内开发出一种在不织布生产线上将玻璃纤维或麻纤维与丙纶纤维混合均匀经梳理成毡，再经热一冷压成密度在0.4g/cm3左右的低密度热塑性纤维复合板，用于汽车内饰衬板。但这种方法所用的丙纶纤维价格较高，目前国内价在13500—15000元/吨，因而使得产品成本较高，且塑料纤维品种单一，难以满足对产品不同性能要求的需要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种热塑性塑料纤维复合板及其制造方法，能够克服目前国内外用短切纤维生产热塑性塑料纤维复合板存在的成本高、品种单一、产品力学性能不足等技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:热塑性塑料纤维复合板，其特征在于:按照重量百分比是由40-60%的塑料粉末、40-60%的纤维组成的。
[0006]对上述技术方案的改进:所述塑料粉末为热塑性塑料；所述纤维为玻璃纤维、麻纤维、龙须草纤维、碳纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维中的任意一种材料或者任意两种或者两种以上材料的混合物。
[0007]对上述技术方案的进一步改进:所述热塑性塑料为聚丙烯或者聚氯乙烯或者聚乙烯或者聚苯乙烯或者丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物或者聚苯乙烯发泡粒子。
[0008]热塑性塑料纤维复合板的制造方法，方法一，其步骤如下:
1)纤维切断:根据产品需要将纤维切成长50— 10mm的范围；
2)纤维开松:将纤维经开松机开松成单根分散纤维；
3)纤维混合:将两种纤维通过混合机混合均匀；
4)制毡:在不织布生产线上将纤维经梳理、成型，成为工艺规定的单位面积质量的纤维毡；
5)针刺:通过针刺机使毡达到规定的密实度；
6)撒粉:经撒粉机均匀撒上按工艺规定量的塑料粉末； 7)再针刺:将撒好粉末的毡通过针刺机针刺使塑料粉末均匀混入纤维毡中；
8)复合:按工序6)和工序7)将毡进行2—4次撒粉和复合针刺，使毡复合成工艺规定的单位面积质量和保证塑料粉末全面均匀地混入纤维毡中；
9)压板:复合好的毡经裁断成工艺规定的尺寸送入四氟乙烯耐高温防粘双面运输带送入热一冷压机中经热压、冷压成板。
[0009]对方法一的改进:所述步骤9)中的热压温度为150— 260°C，一般以大于塑料熔融温度20-30°C为宜；压力为1.5—50kg/cm2 ;热压时间为2.5—7分钟。
[0010]方法一中的塑料粉末为聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物。采用这些材料的塑料粉末及方法制作而成的复合板，能够根据需要做成不同密度、不同塑料、不同纤维的塑料复合板。
[0011]热塑性塑料纤维复合板的制造方法，方法二，其步骤如下:
1)纤维切断:根据产品需要将纤维切成长50— 10mm的范围；
2)纤维开松:将纤维经开松机开松成单根分散纤维；
3)纤维混合:将两种纤维通过混合机混合均匀；
4)制毡:在不织布生产线上将纤维经梳理、成型，成为工艺规定的单位面积质量的纤维毡；
5)撒发泡粒子:在纤维毡上撒聚苯乙烯发泡粒子；
6)针刺:通过针刺机将聚苯乙烯发泡粒子混入毡中，并使毡达到规定的密实度；
7)复合:按工序5)和工序6)将毡进行2—4次撒发泡粒子和复合针刺，使毡复合成工艺规定的单位面积质量和保证塑料发泡粒子全面均匀地混入纤维毡中；
8)制板:复合好的毡经裁断成工艺规定的尺寸送入规定尺寸的模腔中，在密闭压紧的条件下进行发泡、冷却成板。
[0012]对方法二的改进:所述步骤8)中的加热发泡温度为100 — 110°C ;压力为1.5—10kg/cm2 ;发泡时间为2.5—7分钟。
[0013]方法二中的塑料粒子为聚苯乙烯发泡粒子，由于聚苯乙烯发泡粒子颗粒较粗，不易进入毡中，因此需要先梳理成型撒粒子后再针刺，该方法可以做出泡沫塑料纤维复合板。
[0014]有益效果:
使用本发明所述的热塑性塑料纤维复合板及其制造方法，可以制造出不同密度、不同塑料与不同纤维复合的各种塑料纤维复合板，亦可制造出塑料泡沫纤维复合板，可满足各行各业对塑料纤维复合板的不同要求，取材方便、成本低，能够对促进国民经济的发展有着重要的积极意义。
【具体实施方式】
[0015]实施例一:
1)废聚丙烯经粉碎磨成100目的粉末；
2)将麻纤维切成80_长，经开松，同时将涤纶纤维经开松；
3)按麻纤维95%，涤纶纤维5%的比例在混合机中混合均匀；
4)在不织布生产线上，使混合均匀的纤维经梳理、成型、针刺成单位面积420g/m2的
毡； 5)经撒粉机在毡上均匀撒上340g/m2的聚丙烯废料粉末；
6)再经针刺机使塑料粉末均匀混入毡中；
7)按工序5)和6)将撒粉毡进行二层复合针刺，使达到单位面积质量1500g/m2的复合
毡；
8)将毡裁断成工艺规定的规格尺寸的毡片；
9)将毡片送入四氟乙烯耐高温防粘双面保护运输带上送入热一冷压机中，在单位压力2kg/cm2，温度200°C下，热一冷压各3分钟，使板成为厚度4mm，密度0.375g/cm3的低密度热塑性纤维复合板，此板用于汽车内饰衬板，经检测符合使用标准。
[0016]实施例二:
长度60mm的玻璃纤维,重量百分比50%,加入热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂的80目的聚氯乙烯粉末，重量百分比50%，按实施例一的制造程序进行三次成毡、撒粉复合成3500g/m2的复合租，再在冷一热压机中，在温度210°C,单位压力25kg/cm2,时间5分钟热、冷压成4_厚，密度0.875g/cm3的高密度板,此板可用于建筑结构板、电气绝缘板、卡车车厢底板。
[0017]实施例三:
聚乙烯新料和废料各50%的100目粉末用量45%，10mm长的麻纤维90%与涤纶纤维10%的混合纤维用量55%，按实施例一的制造程序进行两次成毡、撒粉复合成2400g/m2的复合租，再在热一冷压机中，在温度170°C,单位压力3kg/cm2,时间4分钟热、冷压成4mm厚，密度0.6g/cm3的中密度板,此板可应用于室内装饰、家具、办公用品领域。
[0018]实施例四:
50mm长聚丙烯腈基碳纤维45%，120目ABS粉末55%，按实施例一的制造程序进行三次成毡、撒粉复合成4000g/m2的复合毡，再在热一冷压机中，在温度260°C，单位压力30kg/cm2 ,时间6分钟热、冷压成4_厚,密度Ig/cm3的高密度板,此板可用于航空、体育用品、军工等领域。
[0019]实施例五:
60mm长的玻璃纤维在不织布生产线上经梳理成400g/m2的毡，经撒粉机均匀撒上400g/m2的聚苯乙烯发泡粒子，再在上面盖上10g/Hf的玻纤毡，经针刺成毡，然后裁成2150X 1150mm的规格尺寸，送入2150X 1150X5mm的模腔中，在密闭的情况下，在温度110°C下加热发泡6分钟，经冷却获得密度为0.18g/cm3的聚苯乙烯泡沫纤维复合板。此板用于商用车的汽车顶盖内饰衬板，经检测符合要求。
[0020]本发明中热塑性塑料可以为聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)等通用塑料，也可以为其它特种热塑性塑料，这些塑料可以是新塑料也可以是废塑料。所述的这些塑料均应根据各塑料的加工配方加入热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、偶联剂等助剂，经造粒，磨成70-120目的粉末来使用。
[0021]热塑性塑料纤维复合板中的纤维可以为玻璃纤维、麻纤维、龙须草纤维、碳纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维，纤维长度为50-100_范围，其中涤纶纤维采用标准纤维即可。
[0022]塑料粉末的品种和纤维的品种的配合选用，可根据板的物理力学性能要求而选用，比如:要求物理力学性能好、耐候性好的热塑性塑料纤维复合板可采用丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)或特种塑料与碳纤维或玄武岩纤维复合制板，一般性能要求的可选用PP或PE或PVC与玻璃纤维或麻纤维制板。
【权利要求】
1.热塑性塑料纤维复合板，其特征在于:按照重量百分比是由40-60%的塑料粉末、40-60%的纤维组成的。
2.根据权利要求1所述的热塑性塑料纤维复合板，其特征在于:所述塑料粉末为热塑性塑料；所述纤维为玻璃纤维、麻纤维、龙须草纤维、碳纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维中的任意一种材料或者任意两种或者两种以上材料的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的制造热塑性塑料纤维复合板，其特征在于:所述热塑性塑料为聚丙烯或者聚氯乙烯或者聚乙烯或者聚苯乙烯或者丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物。
4.根据权利要求1或2所述的制造热塑性塑料纤维复合板，其特征在于:所述热塑性塑料为聚苯乙烯发泡粒子。
5.热塑性塑料纤维复合板的制造方法，其步骤如下: 1)纤维切断:根据产品需要将纤维切成长50— 10mm的范围； 2)纤维开松:将纤维经开松机开松成单根分散纤维； 3)纤维混合:将两种纤维通过混合机混合均匀； 4)制毡:在不织布生产线上将纤维经梳理、成型，成为工艺规定的单位面积质量的纤维毡； 5)针刺:通过针刺机使毡达到规定的密实度； 6)撒粉:经撒粉机均匀撒上按工艺规定量的塑料粉末； 7)再针刺:将撒好粉末的毡通过针刺机针刺使塑料粉末均匀混入纤维毡中； 8)复合:按工序6)和工序7)将毡进行2—4次撒粉和复合针刺，使毡复合成工艺规定的单位面积质量和保证塑料粉末全面均匀地混入纤维毡中； 9)压板:复合好的毡经裁断成工艺规定的尺寸送入四氟乙烯耐高温防粘双面运输带送入热一冷压机中经热压、冷压成板。
6.根据权利要求5所述的热塑性塑料纤维复合板的制造方法，其特征在于:所述步骤9)中的热压温度为150— 260°C ;压力为1.5—50kg/cm2 ;热压时间为2.5—7分钟。
7.热塑性塑料纤维复合板的制造方法，其步骤如下: 1)纤维切断:根据产品需要将纤维切成长50— 10mm的范围； 2)纤维开松:将纤维经开松机开松成单根分散纤维； 3)纤维混合:将两种纤维通过混合机混合均匀； 4)制毡:在不织布生产线上将纤维经梳理、成型，成为工艺规定的单位面积质量的纤维毡； 5)撒发泡粒子:在纤维毡上撒聚苯乙烯发泡粒子； 6)针刺:通过针刺机将聚苯乙烯发泡粒子混入毡中，并使毡达到规定的密实度； 7)复合:按工序5)和工序6)将毡进行2—4次撒发泡粒子和复合针刺，使毡复合成工艺规定的单位面积质量和保证塑料发泡粒子全面均匀地混入纤维毡中； 8)制板:复合好的毡经裁断成工艺规定的尺寸送入规定尺寸的模腔中，在密闭压紧的条件下进行发泡、冷却成板。
8.根据权利要求7所述的热塑性塑料纤维复合板的制造方法，其特征在于:所述步骤8)中的加热发泡温度为100 — 110°C ;压力为1.5—10kg/cm2 ;发泡时间为2.5—7分钟。
【文档编号】B32B37/10GK104029444SQ201410252991
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】蒋姝华 申请人:蒋姝华