[发明专利]定向麻纤维/塑料复合板材的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于复合板材领域；具体涉及定向麻纤维/塑料复合板材的制造方法。

背景技术

天然生物质纤维材料与热塑性塑料结合制造复合板材是有效利用农业植物资源的良好途径。与常规的木质人造板相比这种材料具有强度高、耐老化、防水性强等优点，适合于室内、外多种使用条件。目前，生物质纤维-聚合物复合板材的主要原料是木粉或木纤维，以挤出为主要加工方式，类似于塑料加工。挤出成型存在很多限制因素，1、受设备限制挤出板材的幅面不可能太宽，一般不超过40cm；2、原料以木材为主，而丰富的农业植物原料在应用时容易热解，降低了增强效果，尤其是聚丙烯塑料，热熔温度为167℃，加工温度一般在180℃，在复合挤出过程中植物原料长时间处于高温、高剪切作用，热降解问题更严重。

我国的农业植物资源丰富，其中各种麻类产量巨大，主要用于纺织行业。亚麻纤维很长，具有良好的增强作用，但却无法适应挤出成型工艺，存在进、出料困难的严重问题。现有的热压工艺采用颗粒或粉末形态的塑料，由于塑料比重大、密实，植物纤维比重小、蓬松，两种原料很难混合均匀。热压后塑料组分集中部分粘接较好，但还有很多位置没有塑料，植物碎料无法粘接在一起。

申请日为2009年10月29日、申请号为200910309019.3、发明名称为《一种麻纤维/聚丙烯纤维复合板材的制造方法》(公开号为CN101665015A)，公开了一种将亚麻绳和聚丙烯丝线编织成厚度为1～6mm的片制复合板材的方法，该方法中麻线以弯曲状态存在于板材中，影响力的传导；纵、横方向原料比例相同，存在无法控制加强单一方向强度等缺点。

发明内容

本发明要解决现有热压法制备麻纤维/塑料复合板材存在力学强度方向控制性差、麻纤维弯曲使复合板材蠕变性能差的技术问题；而提供了定向麻纤维/塑料复合板材的制造方法。

定向复合板材的制造方法是按下述步骤进行的：一、将落地麻或者废弃麻袋片拆分成麻线；二、将聚乙烯连续纤维或聚丙烯连续纤维与麻线轻捻成股，得到混合线；三、根据定向复合板材形状设计钢框后将混合线按横纵方向均匀缠绕在钢框上(参见图1)，然后放在垫板上，去除钢框，再盖上上压板，垫板与上压板之间放置垫块(目的是控制板材的厚度)；四、然后在上压板上施加0.5～1.5MPa的压力，同时预热至120～140℃；五、再送入热压机，然后在热压温度为175～185℃、热压压力为2～6MPa条件下热压6～15min，冷却到60～70℃卸压，取出后得到定向复合板材。

复合板材中麻线是直的，有利于力的传导，从而提供高的力学性能性能。

聚乙烯(或聚丙烯)与麻线轻捻成股，有利于熔融塑料对麻线的浸润性和物料混合均匀性，提供良好的粘结性能和耐水性能。本发明方法简单，比编织法相比节省时间。

本发明的板材具有麻纤维与聚合物混合均匀、粘结牢固、板材幅面大、可二次弯曲成型、加工方便、制造工艺简单、纵横方向强度可设计性强等优点。

附图说明

图1是本发明步骤三缠绕混合线的示意图，图中1表示混合线，2表示钢框、3表示钢框锁扣。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式中定向麻纤维/塑料复合板材的制造方法是按下述步骤进行的：一、将落地麻或者废弃麻袋片拆分成麻线；二、将聚乙烯连续纤维或聚丙烯连续纤维与麻线轻捻成股，得到混合线；三、根据定向复合板材形状设计钢框后将混合线按横纵方向均匀缠绕在钢框上，然后放在垫板上，去除钢框，再盖上上压板，垫板与上压板之间放置垫块(目的是控制板材的厚度)；四、然后在上压板上施加0.5～1.5MPa的压力，同时预热至120～140℃；五、再送入热压机，然后在热压温度为175～185℃、热压压力为2～6MPa条件下热压6～15min，冷却到60～70℃卸压，取出后得到定向复合板材。

定向复合板材厚度可控制在3～18mm。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤三所述垫板为钢板。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一至二不同的是：步骤三所述上压板为钢板。其它步骤和参数与具体实施方式一至二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤四中在上压板上施加1.0～1.4MPa的压力。其它步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。