专利名称：拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法
拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法本发明属混杂纤维复合材料生产技术领域，特别涉及把竹玻织物增强热固性树脂 包裹无机轻集料充芯的制成各种等截面的线性竹玻璃钢裹无机芯复合板及制品的拉挤成 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。同时拉挤全竹玻实芯产品原材料用量大、成本高 等，空心产品刚度不够，隔音、隔热、阻燃等效果不好。为了克服现有玻璃钢拉挤产品价格高、竹质材料短小、实芯浪费等等缺点的不足， 本发明提供的竹玻璃钢裹无机芯复合板，以下竹玻织物选用交织竹玻布，简称竹玻布。竹 玻布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，而且是通过玻璃纤维把短小、割裂性大 的有限长竹条织造或非织造在一起，这满足连续成型的要求，消除了竹质材料的割裂性同 时与竹质材料形成了两个方向的强度互补，这也就增加了横向的抗拉强度也消除了拉挤竹 裹无机芯玻璃钢产品线性方向易横向开裂的弊病。竹玻布浸绩树脂固化后它就具有玻璃钢 材料的外观和性能，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裹或夹无机芯产 品的性能和价格，能满足许多应用场合的使用要求，像隔热、隔音、阻燃性能等还优于玻璃 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按设计要求把一卷、两卷或多 卷一种或多种相同规格或不同规格的卷制竹玻布、竹玻带(宽幅为竹玻布，窄幅为竹玻带) 或竹玻布和竹玻带一起安放到织物架上，按需把无捻粗纱卷、玻璃纤维毡、玻璃纤维织物等 等其它增强材料安放到相应的玻璃纤维纱、毡、织物等架上，引出竹玻布、竹玻带、玻璃纤维 粗纱、毡、织物等等各种增强纤维通过排布器，按需通过除湿加热器除湿、加热。竹玻璃钢裹 无机芯复合板成型分为开模注入与闭模注入轻集料两种方式。开模是用于燥的颗粒状发泡 粘土、膨胀珍珠岩、发泡蛭石等作为拉挤型材的内芯填料，采用连续竹玻布、竹玻布带等做 成下槽形成增强半硬包封套底，混胶轻质颗粒填料利用挤出动力挤到下槽内，合上上层竹
4玻布、竹玻布带盖，在牵引力作用下，经过包封模具预定型，同时在包封模具内压力注入树 脂，然后在通过成型模具，使竹玻布封套和填料浸胶再经加热固化成制品，最后定长切割， 成为有填料芯的拉挤型材。闭模注入轻集料方式是让竹玻布进入浸胶槽预浸绩树脂，预浸 好的增强材料(竹玻布、竹玻带、玻璃纤维粗纱、毡、织物等等)穿过预定型装置、模具或装 置与模具一起预定型，它将竹玻布、竹玻带、粗纱、毡、织物等准确结合形成一个空心腔体、 去除多余树脂、排除体系中的气泡，同时在模具内的竹玻布围成腔体内注入预混胶凝材料 的轻集料。接着进入具有多段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 竹玻布玻璃钢拉挤产品，该产品在牵引装置的牵引之下被引离模具，最后经切割装置定长 切割成所需长度的竹玻璃钢裹无机芯拉挤产品。无机填料芯不仅使用颗粒料，也可以使用 石棉及制品、矿渣棉及制品、岩棉及制品、膨胀珍珠岩及制品、膨胀蛭石及制品、发泡粘土制品、玻璃棉及制品等。拉挤竹玻璃钢 裹无机芯产品可以是实体板材、棒材等各种形状，也可以是带空心的型材。拉挤竹玻璃钢裹 无机芯板产品可广泛应用于墙体板材、屋面板、家具板、装饰板等等许多领域。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裹无机芯产品可大 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，竹玻布内 的竹条被玻璃纤维纱、毡、织物等的包覆来减小了割裂性，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。同时竹玻布也具有非常好的包覆性能可大大减少有机材 料的使用量，并可通过增加竹玻布层数或另外增加无捻玻璃纤维纱、毡、织物等来补强，这 可以非常方便地满足各方面的多种需求。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1本发明的拉挤竹玻璃钢裹矿物棉复合板的结构示意图。图1-1是拉挤竹玻璃钢裹矿物棉复合板的局部剖视示意图。图1-2是拉挤竹玻璃钢裹矿物棉复合板的局部放大示意2拉挤竹玻璃钢裹矿物棉复合板的主要侧口样式示意图。图2-1为错肩口示意图。图2-2为双肩口示意图。图2-3为榫槽口示意图。图2-4为双槽口示意图。图2-5为双榫口示意图。图中1.表层玻璃钢，2.竹条，3.矿物棉板，4.结构层玻璃钢。实施例在图1中，把两条或多条竹玻织物侵绩树脂，使竹玻织物包围住矿物棉板(3)通 过模具，同时按需加入玻璃纤维毡、玻璃纤维纱、玻璃纤维织物、纬向竹玻织物等其它增强 材料侵绩树脂后一同通过模具固化成型为拉挤竹玻璃钢裹矿物棉复合板。拉挤竹玻璃钢 裹矿物棉复合板的外形具有模具型腔形状，也具有表层玻璃钢(1)、结构层玻璃钢(4)包含 竹条(2)形成一个封闭的外壳包裹住矿物棉板(3)。表层玻璃钢(1)由竹玻织物的玻璃纤 维纬纱、纬向竹玻织物的玻璃纤维经纱、按需加入或不加入一种或几种玻璃纤维纱、玻璃纤 维毡、玻璃纤维织物等玻璃纤维增强制品与树脂固化而成，结构层玻璃钢(4)由竹玻织物的玻璃纤维纬纱及按需加入的其它玻璃纤维制品与树脂构成，竹条(2)由竹玻织物的竹经 条、纬向竹玻织物的竹纬条、连续竹条、绕纱竹条等一种或几种组成，矿物棉板(3)可由矿 物棉加各种混胶无机轻体科粒等组成。复合板的侧边截面可以是图2所示的直线口，也可 以是斜线口、圆弧线口等等任何形状。矿物棉板(3)可以用其它无机轻体材料替代，包含有 石棉及制品、矿渣棉及制品、岩棉及制品、膨胀珍珠岩及制品、膨胀蛭石及制品、发泡粘土、 玻璃棉及制品等等许多种。
权利要求
拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法，其特征在于首先按设计要求把一卷、两卷或多卷一种或多种相同规格或不同规格的卷制竹玻布、竹玻带(宽幅为竹玻布，窄幅为竹玻带)或竹玻布和竹玻带一起安放到织物架上，按需把无捻粗纱卷、玻璃纤维毡、玻璃纤维织物等等其它增强材料安放到相应的玻璃纤维纱、毡、织物等架上，引出竹玻布、竹玻带、玻璃纤维粗纱、毡、织物等等各种增强纤维通过排布器，按需通过除湿加热器除湿、加热。竹玻璃钢裹无机芯复合板成型分为开模注入与闭模注入轻集料两种方式。开模是用于燥的颗粒状发泡粘土、膨胀珍珠岩、发泡蛭石等作为拉挤型材的内芯填料，采用连续竹玻布、竹玻布带等做成下槽形成增强半硬包封套底，混胶轻质颗粒填料利用挤出动力挤到下槽内，合上上层竹玻布、竹玻布带盖，在牵引力作用下，经过包封模具预定型，同时在包封模具内压力注入树脂，然后在通过成型模具，使竹玻布封套和填料浸胶再经加热固化成制品，最后定长切割，成为有填料芯的拉挤型材。闭模注入轻集料方式是让竹玻布进入浸胶槽预浸绩树脂，预浸好的增强材料(竹玻布、竹玻带、玻璃纤维粗纱、毡、织物等等)穿过预定型装置、模具或装置与模具一起预定型，它将竹玻布、竹玻带、粗纱、毡、织物等准确结合形成一个空心腔体、去除多余树脂、排除体系中的气泡，同时在模具内的竹玻布围成腔体内注入预混胶凝材料的轻集料。接着进入具有多段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布玻璃钢拉挤产品，该产品在牵引装置的牵引之下被引离模具，最后经切割装置定长切割成所需长度的竹玻璃钢裹无机芯拉挤产品。拉挤竹玻璃钢裹无机芯产品的无机填料芯不仅使用颗粒料，也可以使用石棉及制品、矿渣棉及制品、岩棉及制品、膨胀珍珠岩及制品、膨胀蛭石及制品、发泡粘土制品、玻璃棉及制品等。拉挤竹玻璃钢裹无机芯产品可以是实体夹芯板材、夹芯棒材等各种形状，也可以是带空心的夹芯板材。
2.根据权利要求1所述的拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法，其特征在于竹玻 织物指把同一规格横截面的各种有限长竹质纤维条作为竹纬条，把竹纬条经对接、指接、打 坡口搭接等胶接或机械联接成无限长竹质纤维条作为竹经条，竹经条、竹纬条与玻璃纤维 纱配合采用编织(针织)、机(交)织、织编、缝编及非织造等工艺加工，就相应的生产出编 织(针织)竹玻布、纬向编织(针织)竹玻布；机(交)织竹玻布、纬向机(交)织竹玻布， 简称竹玻布、纬向竹玻布；织编竹玻布；缝编竹玻布、纬向缝编竹玻布；非织造竹玻布、纬向 非织造竹玻布等。与上述对应的各种窄幅竹玻织物既称为相应的竹玻带。
3.根据权利要求1所述的拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法，其特征在于根据 产品特点可以是各种竹玻布、竹玻带与各种纬向竹玻布配合使用，也可以是用其它增强材 料配合使用。
4.根据权利要求1、2、3所述的拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法，其特征在于 竹玻织物中的竹纬条、竹经条可以用其它一种或多种材料部分替代。
5.根据权利要求1、2、3、4所述的拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法，其特征在 于竹玻织物的玻璃纤维纱可以是满足使用要求的任何一种玻璃纤维纱，并可以用其它玻 璃纤维纱、玻璃纤维毡、玻璃纤维织物等增强；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所述的拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法，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、乙烯基酯树脂等热固性树脂。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所述的拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法，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所述的拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法，其特征在于竹玻 璃钢裹无机芯的线性产品主要有竹玻璃钢裹无机芯拉挤夹芯板材，竹玻璃钢裹无机芯拉 挤夹芯规格型材，竹玻璃钢裹无机芯拉挤夹芯不规格型材，竹玻璃钢拉挤夹芯及空芯竖直 轴风力发电机叶片，竹玻璃钢裹无机芯拉挤管材，竹玻璃钢拉挤方形、矩形夹芯管材等等产品。
9.根据权利要求1、8所述的拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法，其特征在于拉 挤竹玻璃钢裹无机芯板产品可广泛应用于墙体板材、屋面板、家具板、装饰板等等许多领 域。
10.根据权利要求1所述的拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法，其特征在于各种 竹玻璃钢夹芯材料可以是各种膨胀珍珠岩、发泡蛭石、发泡粘土等等各种轻体无机材料。
全文摘要
本发明公开了拉挤竹玻璃钢无机芯复合板及成型方法。把竹质材料加工成有限长的竹条，与玻璃纤维纱织造或非织造配合成竹玻布，竹玻布按需与玻璃纤维纱、毡、织物等其它增强材料配合，经预浸树脂、注入混胶无机轻集料预定型、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裹无机芯线性产品。竹玻璃钢裹无机芯的线性产品主要有竹玻璃钢裹无机芯拉挤裹芯、夹芯板材，竹玻璃钢裹无机芯拉挤裹芯、夹芯规格型材，竹玻璃钢裹无机芯拉挤裹芯、夹芯不规格型材，竹玻璃钢拉挤夹芯及空芯竖直轴风力发电机叶片，竹玻璃钢裹无机芯拉挤管材，竹玻璃钢拉挤方形、矩形夹芯管材等等产品。
文档编号F16S1/00GK101871556SQ20091002631
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