CN102296805B - 可回收的复合材料建筑模板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可回收的复合材料建筑模板，包括上表层、下表层和芯层，上表层、下表层厚度均为0.1～10mm，芯层厚度为3～15mm，同时公开了这种可回收的复合材料建筑模板的制造方法，首先将纱架上引出的纱线进行预热，将预热后的纱线铺展分散成单丝带状，放卷热塑性树脂薄膜，与单丝带状材料交替层叠铺放，同时拉幅辊压熔融浸渍，再经冷却辊压、定型形成片材，再卷绕成型，制备好所需的上下表层。将上表层、芯层与下表层按板材尺寸要求进行裁剪后叠层进行层压，冷却后即得到相应规格的复合板材。

Description

可回收的复合材料建筑模板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种建筑材料领域，特别的是涉及一种可回收的复合材料建筑模板及其制造方法。 
背景技术
目前，在建筑领域普遍使用的建筑模板分为四大类：一类为木质多层胶合板；一类为钢模板；一类为竹片板，另一类为塑料建筑模板。 
上述各类建筑模板在使用过程中存在，耐磨性差、刚性/质量比低、抗蠕变性能差、耐疲劳性能差、易腐蚀、不易脱模、使用周期短、无法回收利用、使用成本高等诸多缺点。 
目前常见的生产建筑模板的方法，其缺点是不能连续生产，其次模板的胶接层为增强纤维与环氧或聚酯树脂浸渍固化形成，因而不能回收再利用，废弃物不能处理，影响环境。 
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种可回收的复合材料建筑模板。本发明的另一目的是提供这种可回收的复合材料建筑模板的制造方法。 
针对本发明的第一目的，本发明采用如下技术方案实现： 
可回收的复合材料建筑模板，包括上表层、下表层和芯层；所述的上表层、下表层均由热塑性树脂和玻璃纤维织物复合而成； 
所述的芯层选用：无玻璃纤维的热塑性蜂窝板，或混合了玻璃纤维的热塑 性蜂窝板，或混合了热塑性纤维的无序玻璃纤维毡中的一种； 
按重量百分比计，所述的热塑性树脂为40～60%、玻璃纤维织物为60～40%； 
上述的上表层、下表层厚度均为0.1～10mm，芯层厚度为3～15mm。 
所述的热塑性树脂选自聚烯烃类树脂、热塑性聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚碳酸酯树脂或其他通用树脂中的一种或几种。 
所述的玻璃纤维织物选自机织物、缝编织物、经编织物、单向织物及它们的各种组合。 
所述的热塑性树脂的形态可以是粉末、纤维或者发泡材料。 
所述的聚烯烃类树脂优选PP或PE；热塑性聚酯类树脂优选PET、PBT、PTT；聚酰胺类树脂优选尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1212；通用树脂优选PVC、ABS、PS、HIPS。 
上述可回收的复合材料建筑模板的制造方法，包括如下步骤： 
上、下表层的制备： 
（1）将纱线安装在纱架上，从纱架上引出，通过张力调节装置控制张力的均匀性，保证纱线展开时的稳定性和平行排列； 
（2）控制烘箱温度在200℃～300℃范围内，将纱线送入烘箱中加热，以去除纱线中含有的水分； 
（3）将上述步骤中烘干后的纱线，平行排列，经过张力调节杆后，分散成宽而平直的单丝带状材料； 
（4）通过放卷装置放卷热塑性树脂薄膜，与上述步骤中制得的单丝带状材料交替层叠铺放； 
（5）在热塑性树脂薄膜放卷的同时，控制烘箱加热温度在190～250℃ 范围内，将单丝带状材料通过经编拉幅装置与热塑性树脂薄膜同时进入烘箱加热，热塑性树脂薄膜熔融后涂覆到单丝带状材料上，控制热压温度210～250℃，压力1～2MPa，时间10～30S，通过压延辊连续辊压，均匀浸渍单丝带状材料，控制纱线的张力，将已展纤完毕的纱线按比例相互重叠铺设，每铺设一个轴向的连续纤维线束，相继铺设一层树脂薄膜得片材预成型体，确保预成型体各轴向的铺纱成网速度与机器履带前进速度保持一致； 
（6）控制温度在40～50℃，将经过上述步骤（5）中制得的纤维片材导入冷却辊压装置，使材料冷却到玻璃化温度以下，调节冷却辊上下两辊的间距来控制片材的厚度； 
（7）将上述步骤（6）中制得的片材降至常温后，导入牵引收卷装置切边卷绕成型； 
（8）将上表层、下表层与芯层按照最终板材尺寸要求进行裁剪，叠层后进入层压机，控制热压温度在170～250℃，压力0.5～2Mpa范围内进行加热区热压，时间10～30S，热压后，控制压力在1～2Mpa范围内，送入冷却区进行冷压定型； 
上述方案中，步骤（1）的目的是将纱线平行展开，将展开的纱线经步骤（2）进行预热，预热后的纱线平行排列，经过张力调节杆后，分散成宽而平直的单丝带状，为保证最终产品的厚度的均匀性，张力调节杆通过调节纤维与杆件接触的角度，达到将纱线分散成单丝的目的，经步骤（4）将热塑性树脂薄膜放卷，同时，通过自动伸缩的电控拉幅控制装置控制纱线的张力，将已展纤完毕的纱线按一定比例相互重叠铺设，确保铺设过程中各纱线零位移，各轴向连续纤维线束按工艺依次铺设，每铺设一个轴向的连续纤维线束相继铺设一层树脂薄膜得片材预成型体，确保预成型体各轴向的铺纱成网速度与机器履带前进速度保持一致，经步骤（5）进行拉幅辊压熔融浸渍，为使浸渍后的纤维片材的表面平整和光滑，经步骤（6）进行冷却辊压、定型，步骤（6）中使用的冷却辊压装置由两辊组成，通过调节上下两辊的间距来控制最终片材的厚度，辊内通冷却水，冷却后的片材再经过风冷或水冷， 当材料的温度降至常温后，导入牵引收卷装置切边卷绕成型，经上述步骤制得了上下表层。芯层选自热塑性蜂窝板、热塑性泡沫芯材，根据芯材要求还可铺设玻璃纤维与热塑性树脂纤维混合的无序毡，上下表层和芯层按板材尺寸要求裁剪后，叠层进入层压机进行热压、冷压，即得到相应规格的复合板材。 
本发明的有益效果在于：与现有国内外技术相比，本发明提供的制备方法，其产品采用平板结构，可以裁剪拼装，玻璃纤维增强上下表层具有足够的强度，使用的周转次数可达50次以上，有较强的耐腐蚀能力；通过层压机控制复合材料建筑模板的厚度和表面平整度，其施工质量高，密度远低于钢模板，产品厚度偏差＜0.1mm。复合材料建筑模板表面对混凝土的附着力小，易于脱模，利于浇注出光滑的墙面。采用蜂窝芯材可降低板材的自重，便于现场拼装和运输，降低模板体系的导热系数，具有良好的保温隔热功能，利于冬季施工。同时，基于复合材料模板的层状结构设置，产生轻微损坏后可以及时修补，有效提高模板的使用寿命。 
附图说明
图1为本发明的工艺流程图； 
图2为本发明的结构示意图； 
1为上表层，2为芯层，3为下表层。 
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做详细的描述。 
实施例1 
参见图1、图2，可回收的复合材料建筑模板，包括上表层1、下表层3和芯层2；所述的上表层1、下表层3均由40%热塑性树脂和60%玻璃纤维织物复合而成； 
热塑性树脂选用PP材质； 
玻璃纤维织物选用经编织物材质； 
上述的上表层1、下表层3厚度均为10mm，芯层2厚度为5mm。 
上述可回收的复合材料建筑模板的制造方法，包括如下步骤： 
上、下表层的制备： 
（1）将纱线安装在纱架上，从纱架上引出，通过张力调节装置控制张力的均匀性，保证纱线展开时的稳定性和平行排列； 
（2）控制烘箱温度在200℃范围内，将纱线送入烘箱中加热，以去除纱线中含有的水分； 
（3）将上述步骤中烘干后的纱线，平行排列，经过张力调节杆后，分散成宽而平直的单丝带状材料； 
（4）通过放卷装置放卷热塑性树脂薄膜，与上述步骤中制得的单丝带状材料交替层叠铺放； 
（5）在热塑性树脂薄膜放卷的同时，控制烘箱加热温度在190℃范围内，将单丝带状材料通过经编拉幅装置与热塑性树脂薄膜同时进入烘箱加热，热塑性树脂薄膜熔融后涂覆到纤维带上，控制热压温度210℃，压力1MPa，时间10S，通过压延辊连续辊压，均匀浸渍单丝带状材料，控制纱线的张力，将已展纤完毕的纱线按比例相互重叠铺设，每铺设一个轴向的连续纤维线束，相继铺设一层树脂薄膜得片材预成型体，确保预成型体各轴向的铺纱成网速度与机器履带前进速度保持一致； 
（6）控制温度在40℃，将经过上述步骤（5）中制得的纤维片材导入冷却辊压装置，使材料冷却到玻璃化温度以下，调节冷却辊上下两辊的间距来控制 片材的厚度； 
（7）将上述步骤（6）中制得的片材降至常温后，导入牵引收卷装置切边卷绕成型； 
（8）芯层材料选自PP蜂窝板，厚度为5mm； 
（9）将上表面、下表层与芯层按最终板材尺寸要求进行裁剪，叠层后进入层压机，控制热压温度在170℃，压力0.5Mpa范围内进入加热区热压，时间10S，热压后，控制压力在1Mpa范围内，进入冷却区进行冷压定型； 
实施例2 
参见图1、图2，可回收的复合材料建筑模板，包括上表层、下表层和芯层；所述的上表层、下表层均由40%热塑性树脂和60%玻璃纤维织物复合而成； 
热塑性树脂选用PET材质； 
玻璃纤维织物选用单向织物材质； 
上述的上表层、下表层厚度均为8mm，芯层厚度为15mm。 
上述可回收的复合材料建筑模板的制造方法，包括如下步骤： 
上、下表层的制备： 
（1）将纱线安装在纱架上，从纱架上引出，通过张力调节装置控制张力的均匀性，保证纱线展开时的稳定性和平行排列； 
（2）控制烘箱温度在300℃范围内，将纱线送入烘箱中加热，以去除纱线中含有的水分； 
（3）将上述步骤中烘干后的纱线，平行排列，经过张力调节杆后，分散成宽而平直的单丝带状材料； 
（4）通过放卷装置放卷热塑性树脂薄膜，与上述步骤中制得的单丝带状材 料交替层叠铺放； 
（5）在热塑性树脂薄膜放卷的同时，控制烘箱加热温度在250℃范围内，将单丝带状材料通过经编拉幅装置与热塑性树脂薄膜同时进入烘箱加热，热塑性树脂薄膜熔融后涂覆到纤维带上，控制热压温度250℃，压力12MPa，时间30S，通过压延辊连续辊压，均匀浸渍单丝带状材料，控制纱线的张力，将已展纤完毕的纱线按比例相互重叠铺设，每铺设一个轴向的连续纤维线束，相继铺设一层树脂薄膜得片材预成型体，确保预成型体各轴向的铺纱成网速度与机器履带前进速度保持一致； 
（6）控制温度在50℃，将经过上述步骤（5）中制得的纤维片材导入冷却辊压装置，使材料冷却到玻璃化温度以下，调节冷却辊上下两辊的间距来控制片材的厚度； 
（7）将上述步骤（6）中制得的片材降至常温后，导入牵引收卷装置切边卷绕成型； 
（8）芯层材料选自PET泡沫芯材，厚度为15mm； 
（9）将上表面、下表层与芯层按最终板材尺寸要求进行裁剪，叠层后进入层压机，控制热压温度在220℃，压力1Mpa范围内进入加热区热压，时间15S，热压后，控制压力在1Mpa范围内，进入冷却区进行冷压定型。 

Claims (5)

1.可回收的复合材料建筑模板的制造方法，包括如下步骤：
上、下表层的制备：
（1）将纱线安装在纱架上，从纱架上引出，通过张力调节装置控制张力的均匀性，保证纱线展开时的稳定性和平行排列；
（2）控制烘箱温度在200℃～300℃范围内，将纱线送入烘箱中加热，以去除纱线中含有的水分；
（3）将上述步骤中烘干后的纱线，平行排列，经过张力调节杆后，分散成宽而平直的单丝带状材料；
（4）通过放卷装置放卷热塑性树脂薄膜，与上述步骤中制得的单丝带状材料交替层叠铺放；
（5）在热塑性树脂薄膜放卷的同时，控制烘箱加热温度在190～250℃范围内，将单丝带状材料通过经编拉幅装置与热塑性树脂薄膜同时进入烘箱加热，热塑性树脂薄膜熔融后涂覆到单丝带状材料上，控制热压温度210～250℃，压力1～2MPa，时间10～30S，通过压延辊连续辊压，均匀浸渍单丝带状材料，控制纱线的张力，将已展纤完毕的纱线按比例相互重叠铺设，每铺设一个轴向的连续纤维线束，相继铺设一层树脂薄膜得片材预成型体，确保预成型体各轴向的铺纱成网速度与机器履带前进速度保持一致；
（6）控制温度在40～50℃，将经过上述步骤（5）中制得的纤维片材导入冷却辊压装置，使材料冷却到玻璃化温度以下，调节冷却辊上下两辊的间距来控制片材的厚度；
（7）将上述步骤（6）中制得的片材降至常温后，导入牵引收卷装置切边卷绕成型；
（8）将上表层、下表层与芯层按照最终板材尺寸要求进行裁剪，叠层后进入层压机，控制热压温度在170～250℃，压力0.5～2Mpa范围内进行加热区热压，时间10～30S，热压后，控制压力在1～2Mpa范围内，送入冷却区进行冷压定型。
2.根据权利要求1所述的可回收的复合材料建筑模板的制造方法，其特征在于：所述的热塑性树脂选自聚烯烃类树脂、热塑性聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚碳酸酯树脂或其他通用树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的可回收的复合材料建筑模板的制造方法，其特征在于：所述的玻璃纤维织物选自机织物、缝编织物、经编织物、单向织物及它们的各种组合。
4.根据权利要求1所述的可回收的复合材料建筑模板的制造方法，其特征在于：所述的热塑性树脂的形态是粉末、纤维或者发泡材料。
5.根据权利要求2所述的可回收的复合材料建筑模板的制造方法，其特征在于，所述的聚烯烃类树脂为PP或PE；热塑性聚酯类树脂为PET、PBT、PTT；聚酰胺类树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1212；通用树脂为PVC、ABS、PS、HIPS。
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