[发明专利]一种维管束纤维无胶胶合三维型体热压工艺

说明书

本发明提供一种维管束纤维无胶胶合三维型体热压工艺，步骤如下：将三维型体拆分成接近平面的平板块，各平板块相接处设置有交叉部；将竹维管束打散、计量、加占竹维管束纤维重量8％‑10％水调湿、干燥去除纤维表面残余水；然后按拆分后的平板块形状进行铺装；分别在模具中压制，使竹维管束纤维半定型即可；将半定型的平板块组合拼装后，放入三维模具中，再次在各平板块的交叉部适量喷水，使得交叉部的纤维有分解松散迹象即可，模具合模进行热压，热压完成后，冷却成型，即得三维型体。本发明能够改善现有竹维管束纤维因流动性差而无法三维成型的问题，以及材质本身的导致的热压成型时容易出现开裂、局部发黑和变形等问题；同时，采用无胶胶合，更加环保。

【技术领域】

本发明涉及竹材应用领域，具体涉及一种维管束纤维无胶胶合三维型体热压工艺。

【背景技术】

目前，在板材领域国内外无胶胶合技术领域已取得了很多实质性进展，但在维制品领域尚处于起步阶段，工业领域三维制品使用量远超板材，竹纤维三维制品的开发利用为竹材深加工开辟了一个新的方向。奔驰、宝马、东南汽车等已经将竹纤维复合材料应用于汽车内饰品。竹材的无胶胶合在国内外都有投产成功的例子，但却没有广泛的推广，其主要原因是生产工艺、操作技术和产品性能及经济效益等方面，尚存在难以克服的问题。因此，当务之急是研发能满足使用性能要求，又能达到环保性能标准的制品。

由竹维管束作为主要成分的竹纤维称为竹维管束纤维，但竹维管束纤维流动性较差，三维成型有一定的难度，一次热压成型时型体容易出现开裂、局部发黑、变形等现象；目前该研究也缺少系统的自胶胶合机理理论支撑，目前还未找到合适的解决办法。本发明提出以竹维管束纤维为原料，通过金属模具分段半硬热压工艺制作无胶胶合三维成型体。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种维管束纤维无胶胶合三维型体热压工艺，能够改善现有竹维管束纤维因流动性差而无法三维成型的问题，以及材质本身的导致的热压成型时容易出现开裂、局部发黑和变形等问题；同时，采用无胶胶合，更加环保。

本发明是这样实现的：

一种维管束纤维无胶胶合三维型体热压工艺，所述工艺步骤如下：

步骤1、拆分：将三维型体按照形状特点拆分成接近平面的平板块或带有小折边的平板块，各平板块相接处设置有交叉部；

步骤2、备料：将竹维管束打散、计量、加占竹维管束纤维重量8％-10％水调湿、干燥去除纤维表面残余水；然后按拆分后的平板块形状进行铺装，靠边缘的交叉部略薄，厚度以两块交叉部重叠后平板块整体均匀为准；

步骤3、半定型：将铺装好的竹维管束纤维分别在模具中压制，使竹维管束纤维半定型即可；模具压制参数如下：半定型温度为90-110℃，成型压力为10-15MPa；

步骤4、组合定型：将半定型的平板块组合拼装后，放入三维模具中，再次在各平板块的交叉部适量喷水，使得交叉部的纤维有分解松散迹象即可，模具合模进行热压，热压完成后，冷却成型，即得三维型体；其中热压参数如下：热压定型温度185-195℃，加载载荷20-25MPa，加载时间10-15min。

进一步地，所述步骤2中竹维管束纤维纤维长300-500μm。

进一步地，所述步骤3中模具压制参数如下：半定型温度为100℃，成型压力为12MPa。

进一步地，所述步骤4中热压参数如下：热压定型温度190℃，加载载荷20MPa，加载时间10min；且空气中冷却30分钟以上。

进一步地，所述步骤3和步骤4中的模具为金属模具。

进一步地，往步骤2中所述竹维管束中添加适量天然植物中提取的糖类与酸类。

本发明具有如下优点：