[发明专利]木材用低熔点纤维基热塑型纤维增强复合板及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料及其制备方法，更具体地说，涉及木材用预织造混合织物结构及热塑型纤维增强木质板材。

背景技术

传统工程木质复合材料采用两步成型胶合法：首先制作纤维增强复合板(FiberReinforcedPlastics,FRP)，然后再把FRP板胶合在实木板上(CN2007101188874)。这种工程木质复合材料具有木材和FRP板间易剥离、增强板多层织物层间易剥离、FRP板树脂过度挤出、树脂先裂等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种木材用低熔点纤维基热塑型纤维增强复合板。

本发明的第二个目的是提供一种木材用低熔点纤维基热塑型纤维增强复合板的制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种木材用低熔点纤维基热塑型纤维增强复合板，用下述方法制成：在实木板上依次缠绕底层混合织物、中层混合织物和表层混合织物，经模压机热压、冷却定型得到木材用低熔点纤维基热塑型纤维增强复合板，所述底层混合织物由麻纤维和低熔点纤维制成；所述中层混合织物由高强高弹纤维和低熔点纤维制成，所述表层混合织物由表面改性处理的无机纤维和低熔点纤维制成。

所述底层混合织物的层数为1-10层；中层混合织物的层数为1-10层；表层混合织物的层数为1-10层。

所述底层混合织物的制备方法为：将麻纤维和低熔点纤维切成短纤，将短麻纤维在50-150g/L浓度的烧碱水溶液中浸泡5-15分钟，水洗、抖松、烘干，然后在5-50g/L的硫酸水溶液中浸泡1-10分钟，水洗，抖松、烘干，和短低熔点纤维用和毛机开松3-6次，用梳理机将开松后的纤维梳理成网，叠合成第一种非织布；或以麻纤维为芯，采用低熔点纤维包络制成包芯混纺纱线，织成第一种织物；或用麻纤维制成的纱线为经纱，低熔点纤维制成的纱线为纬纱，采用接结和重组织结构，制作成第一种混合编织物；所述中层混合织物的制备方法为：将高强高弹纤维和低熔点纤维切成短纤，梳理成网，叠合成第二种非织布；或以高强高弹纤维为芯，采用低熔点纤维包络制成包芯混纺纱线，织成第二种织物；或用高强高弹纤维为经纱，低熔点纤维为纬纱，采用接结和重组织结构，制作成第二种混合编织物；所述表层混合织物的制备方法为：将表面改性处理的无机纤维和低熔点纤维切成短纤，梳理成网，叠合成第三种非织布；或以表面改性处理的无机纤维为芯，采用低熔点纤维包络制成包芯混纺纱线，织成第三种织物；或用表面改性处理的无机纤维为经纱，低熔点纤维为纬纱，采用接结和重组织结构，制作成第三种混合编织物。

所述麻为汉麻、苎麻或黄麻。

所述低熔点纤维为聚丙烯纤维或尼龙纤维。

所述高强高弹纤维为碳纤维、金属纤维、UHMWPE纤维、芳纶纤维、锦纶纤维或腈纶纤维。

所述表面改性处理的方法为等离子刻蚀、酸碱刻蚀或/和硅烷偶联剂处理。

所述硅烷偶联剂处理的步骤是：将无机纤维浸入体积浓度为0.1％-15％的硅烷偶联剂KH550水溶液中，浸泡10-60分钟，取出烘干。

所述无机纤维为玄武岩玻璃陶瓷纤维、黑宝石纤维、蓝宝石纤维、石英纤维或碳纤维。

上述方法制备的木材用低熔点纤维基热塑型纤维增强复合板。

本发明的优点：

1)本发明所涉及的各层织物都由两种纤维构成，其中有用于承重的高性能纤维，有用于粘结的低熔点纤维，低熔点纤维热压熔化后就变成复合材料基质，以提高性价比和生产效率；

2)与木材贴合的底层混合织物采用麻纤维和低熔点纤维，热压熔融后低熔点纤维会在麻纤维和木材纤维微孔中形成胶钉，提高界面复合牢度；

3)中层混合织物由高强高弹纤维和低熔点纤维制成，以吸收木材和增强织物之间的剪切能；吸收能量，吸收木材因随温度和湿度变化产生的形变能，提高木质复合材料的疲劳寿命；

4)所述表层混合织物由表面改性处理的无机纤维和低熔点纤维制成，表层采用无机纤维，弥补木材易燃、易潮、易霉、易虫咬缺陷；

5)热压成型的木材用低熔点纤维基热塑型纤维增强复合板，确保防火、防潮、防霉、防腐、防虫，防止FRP板基质光照老化；抗剥离，加工效率高；材料和结构有多种选择，可以根据用户需求优化，降低生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。本发明的实施例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作任何限制。

实施例1

一种木材用低熔点纤维基热塑型纤维增强复合板，用下述方法制成：