[發明專利]一種連續性纖維增強板材、制備方法及模具

在審

• 申請號: 202110905438.4
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113696577A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 唐道遠
• 申請（專利權）人: 安徽森泰木塑集團股份有限公司
• 主分類號: B32B27/32
• 分類號: B32B27/32;B32B27/20;B32B27/08;B32B27/30;B32B3/04;B29C70/52
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 沈濤

本發明涉及一種連續性纖維增強的板材及其制備方法，屬于木塑板材技術領域。一種連續性纖維增強板材，所述板材包括芯層，所述芯層內部均勻設置有若干數量的與所述板材等長的連續性增強纖維絲線或纖維束；所述芯層至少包括聚合物樹脂。本發明通過在板材內部設置連續性纖維絲線或纖維束，顯著加強了板材的彈性模量，賦予板材高度的剛性，使之與硬木板材相當；使得板材能夠適用于龍骨鋪設，并能夠適當地加大跨距。本發明通過對模具改造，并仍然適用于原有工藝，技改投入低，而制得的產品在質量上尤其是彈性模量上具有顯著的強化。

技術領域

本發明涉及一種連續性纖維增強板材、制備方法及模具，屬于木塑板材制造技術領域。

背景技術

木板具有易吸水、易霉變、易翹曲變形等缺點，人們希望改善木板的性能。其中一種較為有效的處理方式是用聚合物對木板進行改性；另一種有效的處理方式是利用木粉和聚合物作為原料進行生產木塑板；還有直接利用聚合物和其他原料制造仿木板的。在上述的方案中，以木塑板方案較為常用，木塑板的特性也是介于木板的塑料板之間，同時具備了塑料板和木板的優缺點。

在現有技術中，木塑板的主要缺點是板材的力學性能較差，主要表現為剛度不夠，如在跨距較大的龍骨上鋪設木塑板時，受力時容易發生彎曲。因此，人們希望木塑板能夠具備如鋼材那樣的剛度和強度。

在現有技術中，利用纖維增強板材的報道很多。但是，它們幾乎都是利用粉狀纖維進行增強的。如采用長徑比為10：1左右的長度為微米級的玻璃短纖，或者采用長度為毫米級的玻璃長纖對板材進行增強。使用方式都是與原料混合均勻后，與原料一起從擠出機的喂料口喂入，然后擠出。這種產品的增強強度有限，并且纖維與原料混合難，生產過程中會對工人的造成吸入性損傷，因此這類技術也漸漸地被市場所淘汰。出于剛度因素，這種板材一般只適用于平地鋪設而不適用于龍骨架空鋪設。

在面對上述問題時，現有技術中出現了通過在木塑板內部設置加強筋的方式來加強的方案。如申請公布號為CN 105522712A的發明專利文獻，公開了一種用于制備連續長纖維增強PVC木塑制品的擠出模具。在工作時，芯層料由擠出機內的螺桿經芯層料進料口輸送至模體內的主流道，通過片材加入口在兩側加入連續的連續長纖維，與此同時，表層料在另一臺擠出機的作用下由表層料進料口經副流道進入到主流道內，最后從擠出口共同擠出，從而實現芯層料、表層料、連續長纖維三者的有效結合。該發明結構簡單，可以用于制備連續長纖維增強共擠出木塑制品。但是由該設備制得的木塑制品，連續長纖維被設置在芯層料和表層料之間，并且芯層料與表層料的結合并不牢固，在結合處設置增強結構，當板材受力較大時，容易使得板材開裂。并且，采用此設備進行生產制造時，芯層料還容易從兩個輸送連續長纖維的側入口溢流而出，往往還形成固化，導致入口堵塞，給連續生產帶來困擾。

發明內容

本發明要解決上述問題，從而提供一種連續性纖維增強的板材。該板材具有內結合強度高，增強效果明顯的優點。

本發明解決上述問題的技術方案如下：

一種連續性纖維增強板材，所述板材包括芯層，所述芯層內部均勻設置有若干數量的與所述板材等長的連續性增強纖維絲線或纖維束；所述芯層至少包括聚合物樹脂。

本發明上述技術方案中，連續性增強纖維束是由多股連續性增強纖維絲線并股或并股后加捻而形成的。上述方案通過將增強纖維絲線或纖維束均勻的設置在板材的芯層內部，制造出類似鋼筋混凝土的基礎增強結構，實現纖維絲線或纖維束與板材主體結構的有機結合，大大提高板材的強度，尤其是板材的剛度，在彈性模量的數據表現上與厚度相當的硬木板材接近。使得產品能夠支持基于龍骨的架空鋪設，并且能夠適當地加大跨距，減少龍骨用量。

作為上述技術方案的優選，所述的連續性增強纖維絲線或纖維束是樹脂浸漬包覆的。

樹脂浸漬包覆的連續性纖維絲線或纖維束具有更高的物理強度。

作為上述技術方案的優選，所述連續性增強纖維絲線或纖維束至少設有兩排。