CN212555296U - 一种箱包壳体用复合板材 - Google Patents
一种箱包壳体用复合板材 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212555296U CN212555296U CN202020657905.7U CN202020657905U CN212555296U CN 212555296 U CN212555296 U CN 212555296U CN 202020657905 U CN202020657905 U CN 202020657905U CN 212555296 U CN212555296 U CN 212555296U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- fiber
- biodegradable plastic
- plant
- fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 196
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 claims abstract description 112
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims abstract description 38
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 88
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 38
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 31
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 28
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 27
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 26
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 26
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 26
- REKYPYSUBKSCAT-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypentanoic acid Chemical compound CCC(O)CC(O)=O REKYPYSUBKSCAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 21
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 21
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 claims description 17
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 claims description 17
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 15
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 15
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 15
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 15
- 229920001397 Poly-beta-hydroxybutyrate Polymers 0.000 claims description 13
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 claims description 13
- -1 polybutylene succinate Polymers 0.000 claims description 13
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 claims description 13
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 claims description 13
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 claims description 13
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 claims description 13
- WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-M 3-hydroxybutyrate Chemical compound CC(O)CC([O-])=O WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 11
- WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-N R3HBA Natural products CC(O)CC(O)=O WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 11
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 11
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 9
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 8
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 8
- 240000000907 Musa textilis Species 0.000 claims description 7
- 241001133760 Acoelorraphe Species 0.000 claims description 5
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims description 5
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 claims description 5
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 5
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 5
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 claims description 5
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 5
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000011487 hemp Substances 0.000 claims description 5
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 5
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims description 5
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 claims 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 14
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 14
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 229920006238 degradable plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 4
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- PQUVHDRZQXEIRK-UHFFFAOYSA-N butaneperoxoic acid;pentanoic acid Chemical compound CCCCC(O)=O.CCCC(=O)OO PQUVHDRZQXEIRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009960 carding Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 229920005839 ecoflex® Polymers 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 description 1
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000009967 tasteless effect Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种箱包壳体用复合板材,由包括生物降解塑料层、植物纤维编制层和无机纤维增强层三种层状材料随机组合叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接;所述生物降解塑料层部分浸渍入与之接触的植物纤维编制层和/或无机纤维增强层中。本实用新型的箱包壳体用复合板材结构简单,使用方便,采用包括生物降解塑料层、植物纤维编制层和无机纤维增强层三种层状材料随机组合叠合而成,具有质量较轻,抗压能力强,韧性好,抗冲击性能强,且生物可降解的特性,具有广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及箱包壳体材料技术领域,具体涉及一种箱包壳体用复合板材。
背景技术
目前市场上常见的塑料硬壳箱包,多采用如下材质:
1)聚碳酸酯(Polycarbonate),该材料无色透明,耐热,抗冲击,加工性能优异,阻燃良好,在普通使用温度内都有良好的机械性能。
2)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile Butadiene StyreneCopolymers),简称ABS。ABS是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料结构。综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好。
3)聚丙烯(polypropylene)为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0.90-0.91g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。
但这些材料绝大多数来源于石油天然气,且都不具备生物可降解性。在箱包损坏或寿命到期后,只能作为不可降解的塑料垃圾来处理。由于箱包生产中往往会和其他塑料材料合制,造成材料回收分类上的困难,所以大多时候只能作为固体废弃物焚烧或填埋。而这些塑料在土壤中的降解周期动辄以百年计算,这无疑造成并加剧了环境上的污染。目前全球的箱包产量和拥有量数以亿计,每年还有大量的箱包被生产和淘汰,因此可生物降解的新型塑料硬壳箱包的研究开发迫在眉睫。
生物降解塑料由于具有良好的降解性,日益得到人们的重视和研究。从原材料上分类,目前可规模化商业生产的生物降解塑料包含:
1)聚己内酯(PCL),2)聚丁二酸丁二醇酯(PBS),3)聚乳酸(PLA),4)聚羟基烷酸酯(PHA),5)脂肪族芳香族共聚酯(PLA+PBTA)如德国BASF公司所制造的脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex),6)聚乙烯醇(PVA),7)聚-β-羟基丁酸酯(PHB)及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)等。这些塑料具有良好的生物降解性,分解它们的微生物广泛地分布在喜气或厌气条件下。
但生物降解塑料制品的性能还无法完全满足众多消费需求。尽管市场上已有的品种众多,但上述每种材料本身的机械和加工性能只是某一方面有突出的特性,综合性能还存在这样或那样的不足,目前主要的目标市场还是塑料包装薄膜、农用薄膜、一次性塑料袋和一次性塑料餐具等。这些生物降解塑料做成的包装产品在耐热、耐水及机械强度方面与传统塑料制品相差较远,而这一点恰恰阻碍了生物降解塑料在箱包等场合的应用。
在实际的硬壳箱包设计和测试中,设计师所要求达到的指标是多方面的,因而对箱壳用材料的要求也是综合性的,例如:1)密度较低(以达到箱体轻重量),2)抗冲击(防止箱体跌落损伤),3)高刚性(箱体抗压抗变形性),4)低温韧性(耐低温跌落),5)表面装饰性(色彩或图案多样性)6)耐老化性(长效耐用)等。但是现有的任何一种生物可降解材料都不能兼顾上述所有设计指标。
基于上述情况,本实用新型提出了一种箱包壳体用复合板材,可有效解决以上问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种箱包壳体用复合板材。本实用新型的箱包壳体用复合板材结构简单,使用方便,采用包括生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料随机组合叠合而成,具有质量较轻,抗压能力强,韧性好,抗冲击性能强,且生物可降解的特性,具有广阔的市场应用前景。
本实用新型通过下述技术方案实现:
一种箱包壳体用复合板材,由包括生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料随机组合叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接;
所述生物降解塑料层(1)部分浸渍入与之接触的植物纤维编制层(2)和/或无机纤维增强层(3)中;
所述生物降解塑料层(1)的材质为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇、聚-β-羟基丁酸酯及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的任意一种或多种的共混物;
所述植物纤维编制层(2)为100%的植物纤维毡,或为由100%植物纤维经过纺纱、织造形成的织造布;或为用生物可降解塑料纤维和植物纤维混编而成的编织布;或为用生物可降解塑料纤维包绕植物纤维形成包绕纱,然后纺织而成的织造布;
所述无机纤维增强层(3)为由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的任意一种制成的无纺布或织造布;或为由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的多种混编而成的编织布。
本实用新型的箱包壳体用复合板材结构简单,使用方便,采用包括生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料随机组合叠合而成,具有质量较轻,抗压能力强,韧性好,抗冲击性能强,且生物可降解的特性,具有广阔的市场应用前景。
优选的,所述生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料分别记为A、B和C,三种层状材料的组合叠合方式为ABACA、ABACABA或ABABACA。
优选的,所述植物纤维为棉纤维、麻纤维、竹纤维和植物加工纤维中的任意一种或多种;所述生物可降解塑料为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇、聚-β-羟基丁酸酯及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的任意一种或多种的共混物。
优选的,所述植物加工纤维为由秸秆、甘蔗、椰子和棕榈中的任意一种或多种制备而得的纤维。
优选的,所述箱包壳体用复合板材由依次层铺的生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)、生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)、生物降解塑料层(1)、无机纤维增强层(3)、生物降解塑料层(1)叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接。
优选的,所述生物降解塑料层(1)的材质为聚乳酸。
优选的,所述植物纤维编制层(2)为亚麻纤维毡或竹纤维毡。
优选的,所述无机纤维增强层(3)为玻璃纤维毡或碳纤维毡。
本实用新型与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本实用新型的箱包壳体用复合板材结构简单,使用方便,采用包括生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料随机组合叠合而成,具有质量较轻,抗压能力强,韧性好,抗冲击性能强,且生物可降解的特性,具有广阔的市场应用前景。
本实用新型采用生物降解塑料层(1)的生物(可)降解塑料作为基材来达到可降解要求,采用植物纤维编制层(2),尤其是亚麻纤维和竹纤维等,在降低箱包的重量的同时提高了韧性和抗冲击性能,而采用无机纤维增强层(3),尤其是无机玻璃纤维(薄)毡或碳纤维(薄)毡材料作为无机纤维增强层(3),提高了箱包壳体的刚度、耐磨性和抗压性。
本实用新型采用植物纤维及生物降解塑料体系,实现了箱包的生物可降解性,同时无机增强纤维的可选择性使用,增强了生物降解热塑性材料的力学性能,尤其是在提高壳体刚性的同时提高了韧性和抗冲击性能。箱体表面由于玻璃纤维或碳纤维增强材料层的增强作用,提高了箱包壳体的刚度、表面耐磨性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述,但是应当理解,附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
实施例1:
参考图1所示,一种箱包壳体用复合板材,由包括生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料随机组合叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接;所述生物降解塑料层(1)部分浸渍入与之接触的植物纤维编制层(2)和/或无机纤维增强层(3)中;所述生物降解塑料层(1)的材质为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇、聚-β-羟基丁酸酯及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的任意一种或多种的共混物;所述植物纤维编制层(2)为100%的植物纤维毡,或为由100%植物纤维经过纺纱、织造形成的织造布;或为用生物可降解塑料纤维和植物纤维混编而成的编织布;或为用生物可降解塑料纤维包绕植物纤维形成包绕纱,然后纺织而成的织造布;所述无机纤维增强层(3)为由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的任意一种制成的无纺布或织造布;或为由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的多种混编而成的编织布。
具体来讲,本实用新型的技术方案中所述层铺布设的植物纤维层为由棉类、麻类、竹纤维类或秸秆、甘蔗、椰子、棕榈等植物中所制备的纤维中的一种或多种混编,生物降解塑料层为聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、脂肪族芳香族共聚酯(PLA+PBTA)、聚乙烯醇(PVA)、聚-β-羟基丁酸酯(PHB)及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)等中的一种或多种材料共混。特殊增强层(无机纤维增强层(3))为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维等中的一种或多种材料混编而成。植物纤维层,生物降解塑料层和特殊增强层层按照箱壳所需的性能要求进行设计层铺,随后通过加热加压复合制成片材。
其中植物纤维层可以是100%的纯植物纤维毡层;也可以是100%植物纤维经过纺纱、织造最后形成的布料;或者用生物可降解塑料纤维和植物纤维按照一定比例混编而成;或者用生物可降解塑料纤维包绕植物纤维形成包绕纱,随后纺织而成等。
作为本实用新型的一种优选方案,所述植物纤维层采用多层100%的纯植物纤维(如棉纤维、竹纤维或亚麻纤维)毡层,该毡层采用植物短切纤维为主要原料,采用无纺布生产技术制备而成;所述生物降解塑料层为聚乳酸PLA、脂肪族芳香族共聚酯、及PHBV等粒子加热熔化经过定型口模,挤出而成的薄片结构,为进一步增强材料的抗落镖冲击性能,所述特殊增强层为薄玻璃纤维或薄碳纤维毡层,该毡层采用短切玻璃或碳纤维为主要原料采用无纺布生产技术制备。所述生物降解塑料层布置于多层毡片所构成的层铺结构上下两侧,并同时***于多层植物纤维毡及增强纤维毡之间,在热压复合工序中生物降解塑料层熔化并浸渍入植物纤维及增强纤维毡中,冷却后形成表面光滑且浸渍均匀的纤维增强降解塑料复合片材。
作为本实用新型的另一种优选方案,所述植物纤维层采用多层含植物纤维的混编布。其中植物纤维为棉纤维、竹纤维或亚麻纤维,混编用的其他纤维为聚乳酸纤维、聚羟基烷酸酯(PHA)纤维、脂肪族芳香族共聚酯(PLA+PBTA)纤维或聚乙烯醇(PVA)纤维中的一种或多种,这两类纤维通过梳理、纺纱等工序分别形成植物纱线和生物可降解材料的纱线。然后通过织造工序制成设计好的平纹、斜纹或者缎纹布料,本实用新型中采用一层或多层该种方法制备的混编布料作为植物纤维层;所述生物降解塑料层为聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯或聚乙烯醇等,依据材料抗落镖冲击性能要求,可以添加(或不选用)特殊增强层,特殊增强层为薄玻璃纤维或碳纤维毡层,该增强毡层采用短切玻璃或碳纤维为主要原料采用无纺布生产技术制备。所述生物降解塑料层布置于植物纤维布层及增强纤维毡层所构成的层铺结构上下两侧,并同时***于多层植物纤维混纺布层及增强纤维毡之间,在热压复合工序中生物降解塑料层熔化并浸渍入植物纤维布及增强纤维毡中,同时混编布中的聚乳酸纤维、PHA纤维、PLA+PBTA纤维或PVA纤维等也受热熔化并和生物降解塑料层热熔结合在一起,使得整个体系冷却后形成表面光滑且浸渍均匀的纤维增强降解塑料复合片材。
作为本实用新型的另一种优选方案,所述植物纤维层采用多层含植物纤维的包绕纱编制布。植物纤维为棉纤维、竹纤维或亚麻纤维,包绕用的纤维为聚乳酸纤维、聚羟基烷酸酯(PHA)纤维、脂肪族芳香族共聚酯(PLA+PBTA)纤维或聚乙烯醇(PVA)纤维等,包绕后的混纺纱再采用编织方式制成平纹、斜纹或者缎纹布料,本实用新型中采用一层或多层该种方法制备的混纺编制布料作为植物纤维层;所述生物降解塑料层为聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯或聚乙烯醇等,依据材料抗落镖冲击性能要求,可以添加(或不选用)特殊增强层,特殊增强层为薄玻璃纤维或碳纤维毡层,该增强毡层采用短切玻璃或碳纤维为主要原料采用无纺布生产技术制备。所述生物降解塑料层布置于植物纤维布层及增强纤维毡层所构成的层铺结构上下两侧,并同时***于多层植物纤维混纺布层及增强纤维毡之间,在热压复合工序中生物降解塑料层熔化并浸渍入植物纤维布及增强纤维毡中,同时混纺布层中起包绕作用的聚乳酸纤维、PHA纤维、PLA+PBTA纤维或PVA纤维等也受热熔化并完全包绕在植物纤维外表面,使得整个体系冷却后形成表面光滑且浸渍更为均匀的纤维增强降解塑料复合片材。需要说明的是,上面描述中的含植物纤维的包绕纱也可以采用由植物纤维和生物可降解塑料制成的纤维所生产的混纺纱,这里的混纺纱指的是在纱线界面中植物纤维和生物可降解纤维均匀分布,这有利于在热压复合工艺中,生物可降解纤维熔化后对植物纤维的浸渍。
实施例2:
参考图1所示,一种箱包壳体用复合板材,由包括生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料随机组合叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接;
所述生物降解塑料层(1)部分浸渍入与之接触的植物纤维编制层(2)和/或无机纤维增强层(3)中;
所述生物降解塑料层(1)的材质为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇、聚-β-羟基丁酸酯及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的任意一种或多种的共混物;
所述植物纤维编制层(2)为100%的植物纤维毡,或为由100%植物纤维经过纺纱、织造形成的织造布;或为用生物可降解塑料纤维和植物纤维混编而成的编织布;或为用生物可降解塑料纤维包绕植物纤维形成包绕纱,然后纺织而成的织造布;
所述无机纤维增强层(3)为由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的任意一种制成的无纺布或织造布;或为由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的多种混编而成的编织布。
进一步地,在另一个实施例中,所述生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料分别记为A、B和C,三种层状材料的组合叠合方式为ABACA、ABACABA或ABABACA。
进一步地,在另一个实施例中,所述植物纤维为棉纤维、麻纤维、竹纤维和植物加工纤维中的任意一种或多种;所述生物可降解塑料为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇、聚-β-羟基丁酸酯及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的任意一种或多种的共混物。
进一步地,在另一个实施例中,所述植物加工纤维为由秸秆、甘蔗、椰子和棕榈中的任意一种或多种制备而得的纤维。
进一步地,在另一个实施例中,所述箱包壳体用复合板材由依次层铺的生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)、生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)、生物降解塑料层(1)、无机纤维增强层(3)、生物降解塑料层(1)叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接。
进一步地,在另一个实施例中,所述生物降解塑料层(1)的材质为聚乳酸。
进一步地,在另一个实施例中,所述植物纤维编制层(2)为亚麻纤维毡或竹纤维毡。
进一步地,在另一个实施例中,所述无机纤维增强层(3)为玻璃纤维毡或碳纤维毡。
实施例3:
一种生物可降解的箱包壳体,所述生物可降解的箱包壳体由箱包壳体用复合板材制成;
所述箱包壳体用复合板材由包括生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料随机组合叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接;
所述生物降解塑料层(1)部分浸渍入与之接触的植物纤维编制层(2)和/或无机纤维增强层(3)中;
在本实施例中,所述生物可降解的箱包壳体由箱包壳体用复合板材采用热压成型工艺(参考前面所述的所述生物可降解的箱包壳体的制作工艺)制成。
在本实施例中,所述生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料分别记为A、B和C,三种层状材料的组合叠合方式为ABACA。
在本实施例中,所述生物降解塑料层(1)的材质为聚乳酸。
在本实施例中,所述植物纤维编制层(2)为亚麻纤维毡。
在本实施例中,所述无机纤维增强层(3)为玻璃纤维毡。
实施例4:
一种生物可降解的箱包壳体,所述生物可降解的箱包壳体由箱包壳体用复合板材制成;
所述箱包壳体用复合板材由包括生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料随机组合叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接;
所述生物降解塑料层(1)部分浸渍入与之接触的植物纤维编制层(2)和/或无机纤维增强层(3)中;
在本实施例中,所述生物可降解的箱包壳体由箱包壳体用复合板材采用热压成型工艺(参考前面所述的所述生物可降解的箱包壳体的制作工艺)制成。
在本实施例中,所述生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料分别记为A、B和C,三种层状材料的组合叠合方式为ABACABA。
在本实施例中,所述生物降解塑料层(1)的材质为聚乳酸。
在本实施例中,所述植物纤维编制层(2)为竹纤维毡。
在本实施例中,所述无机纤维增强层(3)为玻璃纤维毡。
实施例5:
一种生物可降解的箱包壳体,所述生物可降解的箱包壳体由箱包壳体用复合板材制成;
所述箱包壳体用复合板材由包括生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料随机组合叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接;
所述生物降解塑料层(1)部分浸渍入与之接触的植物纤维编制层(2)和/或无机纤维增强层(3)中;
在本实施例中,所述生物可降解的箱包壳体由箱包壳体用复合板材采用热压成型工艺(参考前面所述的所述生物可降解的箱包壳体的制作工艺)制成。
在本实施例中,所述生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料分别记为A、B和C,三种层状材料的组合叠合方式为ABABACA。
在本实施例中,由依次层铺的生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)、生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)、生物降解塑料层(1)、无机纤维增强层(3)、生物降解塑料层(1)叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接。
在本实施例中,所述生物降解塑料层(1)的材质为聚乳酸。
在本实施例中,所述植物纤维编制层(2)为竹纤维毡。
在本实施例中,所述无机纤维增强层(3)为碳纤维毡。
下面对本实用新型实施例3至5得到的生物可降解的箱包壳体(所述箱包壳体用复合板材的厚度为1.25mm)以及普通箱包塑料壳体(厚度相同)进行性能测试,测试结果如表1所示:
表1
采用本实用新型所述箱包壳体用复合板材制作生物可降解的箱包壳体的一种工艺如下:
包括下列步骤:
S1、分别制备生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料;
S2、制备好的所述生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料分别记为A、B和C,将三种层状材料按照ABABACA的组合叠合方式进行层铺叠加;
S3、将层铺叠加的材料放入热压机中,在170℃温度下,施加2MPa的压力,保压1分钟,然后自然冷却,得到箱包壳体用复合板材;
S4、将所述箱包壳体用复合板材放置于热压机阴模加热腔内,用夹具固定;
S5、然后将所述箱包壳体用复合板材加热到软化温度,然后将箱包外壳阳模具向阴模方向运动并加压,所述箱包壳体用复合板材在该阳模机械压力下紧贴在阴模内壁形成壳体,冷却后成型切边,得到所述生物可降解的箱包壳体。
所述箱包壳体用复合板材的厚度为1.25mm。
其中,步骤S1中,所述生物降解塑料层(1)的材质为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇、聚-β-羟基丁酸酯及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的任意一种或多种的共混物;
所述植物纤维编制层(2)为100%的植物纤维毡,或为由100%植物纤维经过纺纱、织造形成的织造布;或为用生物可降解塑料纤维和植物纤维混编而成的编织布;或为用生物可降解塑料纤维包绕植物纤维形成包绕纱,然后纺织而成的织造布;
所述无机纤维增强层(3)为由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的任意一种制成的无纺布或织造布;或为由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的多种混编而成的编织布;
所述植物纤维为棉纤维、麻纤维、竹纤维和植物加工纤维中的任意一种或多种;所述植物加工纤维为由秸秆、甘蔗、椰子和棕榈中的任意一种或多种制备而得的纤维。
优选的,所述植物纤维编制层(2)为用生物可降解塑料纤维和植物纤维混编而成的编织布,其制备方法如下:采用植物纤维沿织物行进的方向排布构成经纱,采用生物可降解塑料纤维则横向布置为纬纱;然后采用编织设备和工艺将上述经纱与纬纱交织在一起织成布状;所述生物可降解塑料为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇、聚-β-羟基丁酸酯及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的任意一种或多种的共混物。
优选的,所述生物降解塑料层(1)的制备:将生物降解塑料粒子加入塑料挤出机料斗中,通过螺杆转动塑化及加热元件的辅助加热,使得生物降解塑料粒子熔化并在挤出机螺杆驱动压力下,通过狭缝模头,形成片层状塑料熔体,随后施加引力通过一系列冷却辊、导引辊从而定型成均匀薄片;最后切边收卷制备得到0.1~1mm厚度的生物降解塑料片材。
优选的,所述无机纤维增强层(3)采用短切玻璃纤维或碳纤维为原料采用无纺布生产工艺制备而成。
优选的,所述短切玻璃纤维和碳纤维的直径均为3~18微米,长度均为3~25毫米。
为了进一步增加纤维毡层的可浸渍性,提高玻璃纤维或碳纤维与生物降解塑料之间的结合强度,可进一步对该玻璃毡层进行表面处理,如添加适当的硅烷偶联剂和其他助剂(如分散剂、相容剂、粘结剂、抗氧剂等)。
优选的,所述箱包壳体用复合板材的厚度为1~1.5mm。
优选的,所述生物降解塑料层(1)部分浸渍入与之接触的植物纤维编制层(2)和/或无机纤维增强层(3)中。
优选的,所述箱包壳体用复合板材由依次层铺的生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)、生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)、生物降解塑料层(1)、无机纤维增强层(3)、生物降解塑料层(1)叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接。
优选的,所述生物降解塑料层(1)的材质为聚乳酸。
优选的,所述植物纤维编制层(2)为亚麻纤维毡或竹纤维毡。
优选的,所述无机纤维增强层(3)为玻璃纤维毡或碳纤维毡。
依据本实用新型的描述及附图,本领域技术人员很容易制造或使用本实用新型的箱包壳体用复合板材,并且能够产生本实用新型所记载的积极效果。
如无特殊说明,本实用新型中,若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此本实用新型中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以结合附图,并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定,本实用新型中,若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型做任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种箱包壳体用复合板材,其特征在于:所述箱包壳体用复合板材由包括生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料随机组合叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接;
所述生物降解塑料层(1)部分浸渍入与之接触的植物纤维编制层(2)和/或无机纤维增强层(3)中;
所述生物降解塑料层(1)的材质为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇、聚-β-羟基丁酸酯及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的任意一种或多种的共混物;
所述植物纤维编制层(2)为100%的植物纤维毡,或为由100%植物纤维经过纺纱、织造形成的织造布;或为用生物可降解塑料纤维和植物纤维混编而成的编织布;或为用生物可降解塑料纤维包绕植物纤维形成包绕纱,然后纺织而成的织造布;
所述无机纤维增强层(3)为由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的任意一种制成的无纺布或织造布;或为由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的多种混编而成的编织布。
2.根据权利要求1所述的箱包壳体用复合板材,其特征在于:所述生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)和无机纤维增强层(3)三种层状材料分别记为A、B和C,三种层状材料的组合叠合方式为ABACA、ABACABA或ABABACA。
3.根据权利要求1所述的箱包壳体用复合板材,其特征在于:所述植物纤维为棉纤维、麻纤维、竹纤维和植物加工纤维中的任意一种或多种;所述生物可降解塑料为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇、聚-β-羟基丁酸酯及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的任意一种或多种的共混物。
4.根据权利要求3所述的箱包壳体用复合板材,其特征在于:所述植物加工纤维为由秸秆、甘蔗、椰子和棕榈中的任意一种或多种制备而得的纤维。
5.根据权利要求1所述的箱包壳体用复合板材,其特征在于:所述箱包壳体用复合板材由依次层铺的生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)、生物降解塑料层(1)、植物纤维编制层(2)、生物降解塑料层(1)、无机纤维增强层(3)、生物降解塑料层(1)叠合而成,且各层之间采用层铺复合的方式连接。
6.根据权利要求1所述的箱包壳体用复合板材,其特征在于:所述生物降解塑料层(1)的材质为聚乳酸。
7.根据权利要求1所述的箱包壳体用复合板材,其特征在于:所述植物纤维编制层(2)为亚麻纤维毡或竹纤维毡。
8.根据权利要求1所述的箱包壳体用复合板材,其特征在于:所述无机纤维增强层(3)为玻璃纤维毡或碳纤维毡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202020657905.7U CN212555296U (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | 一种箱包壳体用复合板材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202020657905.7U CN212555296U (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | 一种箱包壳体用复合板材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN212555296U true CN212555296U (zh) | 2021-02-19 |
Family
ID=74610013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202020657905.7U Active CN212555296U (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | 一种箱包壳体用复合板材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN212555296U (zh) |
-
2020
- 2020-04-27 CN CN202020657905.7U patent/CN212555296U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111497414A (zh) | 一种生物可降解的箱包壳体的制作工艺 | |
Majumdar et al. | Circular fashion: Properties of fabrics made from mechanically recycled poly-ethylene terephthalate (PET) bottles | |
Tholibon et al. | Kenaf fiber composites: a review on synthetic and biodegradable polymer matrix | |
Satyanarayana et al. | Biodegradable composites based on lignocellulosic fibers—An overview | |
EP1015242B1 (en) | Poly-coated paper composites | |
Goda et al. | Research and development of fully green composites reinforced with natural fibers | |
CN103265716B (zh) | 一种秸秆纤维/pbs/pbat复合材料及其制备方法 | |
EP2503036A1 (en) | Spun yarn and intermediate for fiber-reinforced resin, and molded article of fiber-reinforced resin using same | |
CN101914240A (zh) | 一种废旧聚丙烯编织袋再生拉丝改性材料及其制备方法 | |
JP5911755B2 (ja) | 繊維強化樹脂ペレットの製造方法及び繊維強化樹脂成形体の製造方法 | |
CN104371296B (zh) | 一种聚甲基乙撑碳酸酯组合物及其制备方法 | |
CN101229700A (zh) | 一种麻塑复合材料板材及其制备方法 | |
CN102619023A (zh) | 一种聚乳酸复合纤维内饰材料及其制备方法 | |
Kuciel et al. | Biocomposites based on PHB filled with wood or kenaf fibers | |
CN101994259B (zh) | 一种三维正交机织麻织物增强聚丙烯复合材料 | |
CN105440602B (zh) | 椰壳纤维/聚丁二酸丁二醇酯复合材料及其制备方法 | |
CN103361880A (zh) | 一种可完全降解的高抗冲击复合材料及其制备方法与应用 | |
CN114685953A (zh) | 改性聚酯材料及由其制成的复合夹芯板及其制备方法 | |
CN212555296U (zh) | 一种箱包壳体用复合板材 | |
Ning | Thermoplastic composites: principles and applications | |
CN102702655A (zh) | 一种聚乙烯醇/高直链淀粉生物降解复合材料及其熔融制备方法 | |
CN107161495A (zh) | 生鲜食品保温环保速运包装袋的制备方法 | |
JP2014234427A (ja) | 繊維強化樹脂用繊維集合体、繊維強化樹脂シート及び繊維強化樹脂成形体 | |
CN104861209A (zh) | 一种环保塑料薄膜及其制备方法 | |
Shanks | Recycled synthetic polymer fibers in composites |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A composite board for luggage shells Effective date of registration: 20231124 Granted publication date: 20210219 Pledgee: Zhejiang Tailong Commercial Bank Co.,Ltd. Jiaxing Pinghu Sub branch Pledgor: JIAXING LINGKE MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980067402 |