本發明專利技術公開了一種熱壓型竹原纖維增強復合材料的制備方法，屬于復合材料制備技術領域，其特征在于，包括原料處理—開松混合—梳理鋪網—針刺—模壓成型，其中：原料處理：竹原纖維在進行開松混合前，需進行纖維素酶處理，酶處理工序如下：將竹原纖維浸泡于質量分數3%的纖維素酶溶液中1小時，pH值為5，溫度60℃，用清水洗凈后干燥。模壓成型：將混合好的竹原纖維和ES纖維放入模具中進行熱壓成型，成型溫度130℃—190℃，先預熱5-15min，然后在6MPa下保壓3-9min，再調至12MPa下保壓5-15min，得到熱壓型竹原纖維增強復合材料。本發明專利技術生產成本低，制備的復合材料拉伸強度好。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種復合材料的制備方法，更具體的講是涉及一種熱壓型竹原纖維增強復 合材料的制備方法。
我國擁有豐富的竹林資源，資源面積、產量均居世界第一，世界竹類資源中性能最優 良、利用價值最高的毛竹林約有90%分布在我國南方。竹纖維分成天然竹纖維(竹原纖維) 和化學竹纖維(竹漿纖維和竹炭纖維)兩大類。竹原纖維就是從自然生長的竹子中提取出的 一種纖維素纖維，是繼棉、麻、毛、絲之后的第五大天然纖維。竹纖維具有良好的透氣性、瞬 間吸水性、較強的耐磨性和良好的染色性等特性，同時又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和 抗紫外線功能。竹原纖維資源豐富，價格低廉，比模量和比強度高，在復合材料中可部分取 代玻璃等合成纖維，制作復合材料時生產成本低，有利于節約能源；而它最突出的優點是具 有生物降解性和可再生性，對環境無污染，這是其它任何增強材料無法比擬的。因此，研究 和開發竹原纖維增強復合材料是節省鋼材、木材及替代普通工程塑料，加速復合材料民用 化的熱門課題，在環境保護和資源保護方面都有非常重要的意義。本專利技術要解決的技術問題主要有兩個方面，一是通過工藝的改進，降低竹原纖維 復合材料的生產成本；二是提高竹原纖維復合材料的性能，尤其是拉伸強度的提高。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種生產成本低、拉伸強度好的熱壓型竹原纖維增強復合材料的 制備方法。本專利技術為實現上述目的采取的技術方案如下，其特征在于，包括原料處理一開松混 合一梳理鋪網一針刺一模壓成型，其中原料處理選擇纖維長度與ES纖維接近的竹原纖維，對于較長的竹原纖維進行切斷處理，切斷長 度為50±5_。竹原纖維在進行開松混合前，優選采用纖維素酶進行處理，處理工序如下將竹原 纖維浸泡于質量分數3%的纖維素酶溶液中I小時，pH值為5，溫度60°C，用清水洗凈后干 燥。竹原纖維經纖維素酶處理后，纖維素將以更緊湊的方式(氫鍵)重新組織，纖維的 結晶度增加，因此竹原纖維的強度增加，纖維強度為6. 5-7. 5cN/dteX，長度為30-50mm。ES纖維選擇原料PE/PP，強度2. 8-3. 8cN/dtex,纖維表層PE熔點是130°C，纖維芯 層PP熔點為160°c。所述竹原纖維和ES纖維的重量百分比為5% 95%—60% :40%，優選為20% 80% ;如 果竹原纖維采用纖維素酶處理，優選為30% :70%。模壓成型將混合好的竹原纖維和ES纖維放入模具中進行熱壓成型，成型溫度130°C—190°C，先預熱5-15min，然后在6MPa下保壓3_9min，再調至12MPa下保壓5_15min，得到熱壓型竹原 纖維增強復合材料。進一步的設置在于在模壓成型工序前，將竹原纖維和ES纖維依次經過開松混合、梳理鋪網、針刺處理。所述的開松混合按比例分別稱取竹原纖維和ES纖維，進行開松混合處理，開松 混合流程為開松機(WL-GK-L-600) —給棉機(WL-J-500)；所述的梳理鋪網采用梳理機(WL-GS-A-600)，輸出薄網單位面積質量為20-30g/m2 ；所述的針刺針刺機(WL-ZGS. Z-Y-800)—成卷機(WL-800)—針刺機(WL-ZGS. Z-Z-800) —成卷機(WL-800)，先采用低頻率預刺工藝，再用高頻主刺工藝加固。所述模壓成型熱軋機(WL-GC-B-800) —成卷機(WL-800)，溫度為140°C—— 190°C，先預熱5-15min，然后在6MPa下保壓3_9min，再調至12MPa下保壓5_15min。以上所述設備均為中國江蘇太倉市雙鳳非織造布設備有限公司生產。本專利技術與現有技術相比，具有以下有益效果本方法以開發成本低、制作工藝簡單的竹原纖維復合材料為目標，采用竹原纖維和ES 纖維混合通過熱壓制造增強復合材料，該方法加工流程短、成本低，通過適當的復合固化工 藝，試制出竹原纖維非織造增強復合材料。本方法研制的復合材料力學性能超過同類工程 塑料水平，可廣泛應用于可應用于汽車、建筑工業及軍事航空領域、家具、高速公路、船舶櫥 柜和隔艙、辦公室隔板等領域。因此具有廣闊的應用前景，開發竹原纖維作為增強材料在環 境保護和資源保護方面都有重要的意義，投入市場后必將產生較大的經濟效益和較好的社 會效益。本專利技術的竹原纖維長度選擇廣泛，這里可以選擇接近ES纖維的長度，可以獲得很 好的產品質量。以下結合具體實施方式對本專利技術作進一步說明。具體實施例方式實施例1:本專利技術的一種熱壓型竹原增強復合材料的制備方法，包括原料處理一開松混合一梳理 鋪網一針刺一模壓成型一復合材料。1、原料處理竹原纖維竹原纖維在進行開松混合前，需要采用纖維素酶進行處理，處理工序如下將竹原纖維 浸泡于質量分數3%的纖維素酶溶液中I小時，pH值為5，溫度60°C,用清水洗凈后干燥。竹原纖維經纖維素酶處理后，纖維素將以更緊湊的方式(氫鍵)重新組織，纖維的 結晶度增加，因此竹原纖維的強度增加，強度為6. 5-7. 5cN/dteX，長度為30-50mm。ES 纖維ES纖維選擇原料(PE/PP)，強度2. 8-3. 8cN/dtex，其中纖維表層(PE)熔點是130°C， 纖維芯層(PP)熔點為160°C，各種規格均可，本實施例采用的ES纖維的規格為2D*51mm。2、開松混合按比例分別稱取竹原纖維和ES纖維，進行開松混合處理。開松混合 流程為開松機(WL-GK-L-600) —給棉機(WL-J-500)。3、梳理鋪網本實施例中采用梳理機(WL-GS-A-600)，輸出薄網單位面積質量為20_30g/m2。4、針刺流程為針刺機(WL-ZGS. Z-Y-800)—成卷機(WL-800)—針刺機(WL-ZGS. Z-Z-800) —成卷機(WL-800)，先采用低頻率預刺工藝，再用高頻主刺工藝加固，針刺深度 8. Smnin5、模壓成型流程熱軋機(WL-GC-B-800)—成卷機(WL-800)，將混合好的竹原纖維和ES纖維放入模具中進行熱壓成型，成型溫度130°C — 190°C，試樣預熱5-15min，先在 6MPa下保壓3-9min，在調至12MPa下保壓5_15min，取出試樣進行拉伸強度的測試。實施例2 :采用普通竹原纖維制備復合材料。根據實施例1的制備方法將經過纖維素酶處理的竹原纖維和ES纖維的重量百分比從0% :100%—60% :40%，竹原纖維的重量百分比以5%遞增制成若干個復合材料的試樣。 并分別對上述制備的試樣進行對比測試分析。同時，將未經過酶處理的竹原纖維和ES纖維的重量百分比從0% :100%-60% 40%，竹原纖維的重量百分比以5%遞增制成若干個復合材料的試樣。作為與實施例2的對比例進行對比分析如表I所示。表1、采用未經處理的竹原纖維與經過酶處理的竹原纖維的對比。竹原纖維(重重ES纖維(重重百產品拉伸強度^^權利要求1.，其特征在于，包括原料處理一開松混合一梳理鋪網一針刺一模壓成型，其中原料處理竹原纖維在進行開松混合前，采用纖維素酶進行處理，處理工序如下將竹原纖維浸泡于質量分數3%的纖維素酶溶液中I小時，pH值為5，溫度60°C，用清水洗凈后干燥；竹原纖維經纖維素酶處理后,強度為6. 5-7. 5cN/dtex,長度為30_50mm ；模壓成型將竹原纖維和ES纖維混合好后本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種熱壓型竹原纖維增強復合材料的制備方法，其特征在于，包括原料處理—開松混合—梳理鋪網—針刺—模壓成型，其中：原料處理：?竹原纖維在進行開松混合前，采用纖維素酶進行處理，處理工序如下：將竹原纖維浸泡于質量分數3%的纖維素酶溶液中1小時，pH值為5，溫度60℃，用清水洗凈后干燥；竹原纖維經纖維素酶處理后，強度為6.5?7.5cN/dtex，長度為30?50mm；模壓成型：將竹原纖維和ES纖維混合好后，放入模具中進行熱壓成型，成型溫度130℃—190℃，成型時間為5?20分鐘。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：奚柏君，
申請(專利權)人：紹興文理學院，
類型：發明
國別省市：
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