CN109333900A - 一种超薄麻纤维复合板连续局部辊压成型工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超薄麻纤维复合板连续局部辊压成型工艺方法，属于麻纤维复合板成型工艺技术领域，本发明针对目前的成型工艺无法生产0.2‑2mm厚度的超薄麻纤维复合板，提出了一种通过将预制体在一定温度预热后进行连续辊压，使其厚度逐渐能够达到0.2‑2mm的超薄厚度。该方法制备出来的超薄型麻纤维复合板，具有内部组织致密、界面性能好、具有表面纹饰、综合力学性能好、成型效率高、成本低的特点，可广泛应用于建筑装饰材料、墙纸、复合板材的面饰板等领域。

Description

一种超薄麻纤维复合板连续局部辊压成型工艺方法
技术领域
本发明涉及一种麻纤维复合板及其成形工艺，特别是涉及一种超薄型麻纤维复合板制备方法。
技术背景
随着社会的进步，人们对环保、节能、节材等需求不断提高，对建筑装饰材料、墙纸材料的要求也越来越高，市场竞争激烈。环保、低成本、高性能是该系列材料发展的趋势。麻纤维作为有机质材料，具有良好的性能，且绿色环保。现在常见的麻纤维复合板都是采用制备毡材，然后模压成形的方式，生产效率低，不能生产超薄的麻纤维复合板。因此，本发明提出一种超薄麻纤维复合板及其连续局部辊压成型工艺，来实现超薄麻纤维复合板的制备。该复合板具有环保性能好、质量轻、刚度强度高、吸音降噪、用途广泛等特点。可广泛应用于建筑、家具、装饰、包装等领域，具有良好的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于克服传统成型方法的不足，提供一种超薄麻纤维复合板连续局部辊压成型工艺方法，该成型方法采用天然短切麻纤维和热塑性树脂基纤维固相共混制备预制体，通过在线非接触式加热，然后多道次连续辊压成型，制备出不同厚度的天然麻纤维增强热塑性树脂基复合板材。该方法制备出来的超薄型麻纤维复合板，具有内部组织致密、界面性能好、具有表面纹饰、综合力学性能好、成型效率高、成本低的特点，可广泛应用于建筑装饰材料、墙纸、复合板材的面饰板等领域。
本发明的具体成型方案，包括以下内容：
1)将短切天然麻纤维和热塑性树脂基纤维固相共混，通过开松、梳理铺网、针刺固结，制备出毡材(预制体)，毡材厚度3-10mm。将毡材浸入配制好的阻燃剂溶液中，然后取出后热风干燥。
2)将成卷的预制体通过非接触式加热进行在线连续加热，加热温度为100-300℃，加热时间为1-6min。
3)连轧前，辊身涂覆脱模剂。将加热后的预制体，经过预热的压辊进行初成型，辊缝为2-6mm，压辊预加热温度为80-150℃，辊压速度为500-1000mm/min；
4)再对辊压后的板材进行非接触式加热处理，加热温度为100～300℃，加热时间为1-4min。
5)再经过预热的第二道压辊进行成型，辊缝为1-4mm，压辊预加热温度为80-150℃，辊压速度为500-1000mm/min。
6)再对辊压后的板材进行非接触式在线加热，加热温度为100-300℃，加热时间为1-4min。
7)再经过预热的第三道成型压辊进行轧制，压辊预加热温度为80-150℃，辊压速度为500-1000mm/min。该压辊上设置有微结构，利用该表面微结构，对复合板材进行辊压成型，辊缝为0.1-2mm，在表面形成相应结构的纹饰。也可以在轧制前，在复合板材表面增设一层面饰层，并通过压辊在面饰层上直接成型纹饰。
8)冷却，制备出超薄型天然麻纤维增强热塑性树脂基复合板材。
进一步，上述的麻纤维为汉麻纤维、亚麻纤维、苎麻纤维、黄麻纤维、剑麻纤维或者其混合物。
上述的热塑性树脂纤维为PP、PLA、PE、PA6、PA66纤维。
上述的非接触式加热为红外加热炉。
上述的辊压道次，根据产品需要及工艺需要，可以设置3-6道次的辊压成型。上述的辊压成型过程为连续过程，通过在线加热，保证所需的成型温度，通过连续多道次的辊压成型，减少内部缺陷，形成性能良好的复合板材。
上述的成型压辊，表面设置了微结构，辊压成型后在板材表面形成表面纹饰，制备出具有表面微结构的超薄型麻纤维增强复合板材。
上述的面饰层，可以是PU、无纺布等，从而实现在板材表面复合一层表面纹饰。
本发明的有益效果：
1)由于采用连续轧制的成型方法，可以显著提高成型效率。
2)采用多道次辊压的成型方法，可以显著减少内部孔隙，提高板材的力学性能。
3)采用成型压辊，利用其表面的微结构，实现板材的表面微结构，制备出具有表面纹饰的麻纤维增强复合板材。
综上所述，本发明的连续局部辊压成型方法可以显著的提高生产效率，适合大批量复合板材的连续成型。该麻纤维复合板的厚度可达到0.2-2mm，宽度为200-1000mm，可实现连续生产。
具体实施方式：
下面以具体实施例的方式对本发明技术方案做进一步解释与说明,但本发明不限于这些实施例。
实施例1
1)将短切汉麻纤维和PP纤维固相共混、气流铺网、针刺固结，制备出毡材，毡材的厚度为5mm。通过非接触式加热进行在线连续加热，加热温度为200℃，加热时间为5min。将加热后的预制体，通过预热的压辊进行初成型，辊缝为3mm，压辊预加热温度为80℃,辊压速度为1000mm/min。
2)再对辊压后的板材进行非接触式在线加热，加热温度为210℃，加热时间为3min。再连续通过预热的第二道压辊进行成型，辊缝为2mm，压辊预加热温度为100℃,辊压速度为1000mm/min。
3)再对辊压后的板材进行非接触式在线加热，加热温度为200℃，加热时间为2min。再连续通过预热的第三道成型压辊进行轧制，辊缝为1mm，压辊预加热温度为100℃,辊压速度为1000mm/min。该压辊上设置有微结构，利用该表面微结构，对复合板材进行辊压成型，在表面形成相应结构的纹饰。
4)冷却，制备出超薄型天然麻纤维增强热塑性树脂基复合板材，厚度为1.0mm。
实施例2
1)将短切混合麻纤维(汉麻纤维：黄麻纤维＝1:1)和PLA纤维固相共混、梳理、铺网、针刺固结，制备出毡材，毡材的厚度为4mm。将毡材浸入配制好的聚磷酸铵溶液中，然后取出后热风干燥。再通过非接触式加热进行在线连续加热，加热温度为180℃，加热时间为6min。将加热后的预制体，通过预热的压辊进行初成型，辊缝为2mm，压辊预加热温度为80℃,辊压速度为800mm/min。
2)再对辊压后的板材进行非接触式在线加热，加热温度为190℃，加热时间为3min。再连续通过预热的第二道压辊进行成型，辊缝为1.5mm，压辊预加热温度为100℃,辊压速度为800mm/min。
3)对辊压后的板材进行非接触式在线加热，加热温度为200℃，加热时间为2min。在复合板材表面增设一层面饰层，再连续通过预热的第三道成型压辊进行轧制，辊缝为0.8mm，压辊预加热温度为100℃,辊压速度为800mm/min。该压辊上设置有微结构，对复合板材进行辊压成型，表面将形成相应结构的纹饰。
4)冷却，制备出超薄型天然麻纤维增强热塑性树脂基复合板材，厚度为0.8mm。
实施例3
1)将短切亚麻纤维和PA纤维固相共混、梳理、铺网针刺固结，制备出毡材，毡材的厚度为3mm。再通过非接触式加热进行在线连续加热，加热温度为250℃，加热时间为6min。将加热后的预制体，通过预热的压辊进行初成型，辊缝为1mm，压辊预加热温度为100℃,辊压速度为500mm/min。
2)再对辊压后的板材进行非接触式在线加热，加热温度为260℃，加热时间为2min。再连续通过预热的第二道压辊进行成型，辊缝为0.8mm，压辊预加热温度为100℃,辊压速度为500mm/min。
3)再对辊压后的板材进行非接触式在线加热，加热温度为260℃，加热时间为2min。再连续通过预热的第三道成型压辊进行轧制，辊缝为0.5mm，压辊预加热温度为100℃,辊压速度为500mm/min。该压辊上设置有微结构，利用该表面微结构，对复合板材进行辊压成型，在表面形成相应结构的纹饰。
4)冷却，制备出超薄型天然麻纤维增强热塑性树脂基复合板材，厚度为0.5mm。
上述实施例采用多道次辊压的成型方法，压缩了产品的厚度和体积，能够显著减少内部孔隙，从而提高板材的力学性能。

Claims (4)

1.一种超薄麻纤维复合板连续局部辊压成型工艺方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下，
1)将短切天然麻纤维和热塑性树脂基纤维固相共混，通过开松、梳理铺网、针刺固结，制备出毡材，毡材厚度3-10mm；将毡材浸入配制好的阻燃剂溶液中，然后取出后热风干燥；
2)将成卷的毡材通过非接触式加热进行在线连续加热，加热温度为100-300℃，加热时间为1-6min；
3)连轧前，辊身涂覆脱模剂；将加热后的预制体，经过预热的压辊进行初成型，辊缝为2-6mm，压辊预加热温度为80-150℃，辊压速度为500-1000mm/min；
4)再对辊压后的板材进行非接触式加热处理，加热温度为100～300℃，加热时间为1-4min；
5)再经过预热的第二道压辊进行成型，辊缝为1-4mm，压辊预加热温度为80-150℃，辊压速度为500-1000mm/min；
6)再对辊压后的板材进行非接触式在线加热，加热温度为100-300℃，加热时间为1-4min；
7)再经过预热的第三道成型压辊进行轧制，压辊预加热温度为80-150℃，辊压速度为500-1000mm/min；对复合板材进行辊压成型，辊缝为0.1-2mm，
8)冷却，制备出超薄型天然麻纤维增强热塑性树脂基复合板材；
上述的麻纤维为汉麻纤维、亚麻纤维、苎麻纤维、黄麻纤维、剑麻纤维或者其混合物；
上述的热塑性树脂纤维为PP、PLA、PE、PA6、PA66纤维。
2.根据权利要求1所述的超薄麻纤维复合板连续局部辊压成型工艺方法，其特征在于，上述的非接触式加热为红外加热炉。
3.根据权利要求1所述的超薄麻纤维复合板连续局部辊压成型工艺方法，其特征在于，步骤7)中的第三道成型压辊上设置有微结构，利用该表面微结构，在表面形成相应结构的纹饰。
4.根据权利要求3所述的超薄麻纤维复合板连续局部辊压成型工艺方法，其特征在于，在步骤7)轧制前，在复合板材表面铺设一层面饰层，并通过压辊在面饰层上直接成型纹饰；上述的面饰层是PU或无纺布。
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