一种连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方及其制备方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方及其制备方法和设备，木方为中间芯层，所述木方上下表面各设置有3层对称且相同的结构，从外至内依次为：保护层、增强层、粘合层；制备工艺设备包含粘合层粘合树脂涂覆、增强层连续纤维热塑性预浸料包覆、保护层热塑性树脂包覆，冷却定型裁切；制备装置主要为热压合装置和热风加热装置；本发明专利技术的材料制备方法简单，效率高，可以有效提高建筑木方复合材料的强度、防水、耐候耐潮性能，增加建筑木方的循环次数，降低木材的使用量。降低木材的使用量。降低木材的使用量。

【技术实现步骤摘要】
一种连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方及其制备方法和设备


[0001]本专利技术涉及复合材料
，特别涉及一种连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方及其制备方法和设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着环保要求的提高，木材的开采量逐渐降低，但传统建筑行业对木材的需求量依旧较高。传统建筑工程木方用的木材有辐射松，花旗松，樟子松，杨木，柳木等树种。
[0003]中国专利技术专利CN211441245U公布了一种复合材料建筑木方，由内而外依次包括木片、树脂内层、连续纤维复合毡和树脂外层，以木片或模板为基体，采用拉挤工艺在木片或模板表面裹覆树脂层与连续纤维复合毡层。然而其采用热固工艺本身不环保，且玻璃纤维毡存在浸润性不足，贴合不牢等缺点。
[0004]中国专利技术专利CN212979159U公布了一种新型木方复合生产线，通过纤维缠绕模块将粘结成方形的木方外围缠绕一层纤维，缠绕完毕后通过塑胶包覆模块将木方外围涂抹挤压一层塑胶。该方法纤维存在浸润性不足，贴合不牢等缺点。
[0005]本专利技术使用热复合工艺，通过在木方表面涂覆粘合树脂、中间增强缠绕包覆连续纤维热塑性预浸料、外层包覆抗老化热塑性保护树脂制备建筑木方，不仅材料强度高，而且具有优异的防水、耐候、耐潮性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方及其制备方法和设备。
[0007]本专利技术所采取的技术方案如下：
[0008]一种连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方，其特征在于，木方为中间芯层，所述木方上下表面各设置有3层对称且相同的结构，从外至内依次为：
[0009]保护层，包括热塑性保护树脂；
[0010]增强层，包括连续纤维增强热塑性预浸料；
[0011]粘合层，包括热塑性粘合树脂。
[0012]进一步的，保护层还添加有辅助剂，所述辅助剂包括增韧剂、抗氧剂、抗紫剂、黑色母。
[0013]优选的，增韧剂在保护层的质量份为75
‑
85，热塑性增韧剂质量份为0
‑
15，抗氧剂质量份为0.5
‑
1.0，抗紫剂质量份0.5
‑
1.0，黑色母质量份0
‑
15。
[0014]进一步的，热塑性保护树脂材料包括聚丙烯树脂(PP)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚亚苯基硫醚(PPS),聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)。
[0015]进一步的，连续纤维增强热塑性预浸料包括多层连续纤维热塑性单向带，多层连续纤维热塑性单向带铺层热复合形成复合带，所述连续纤维增强热塑性预浸料中的连续纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维之一或者前述多种连续纤维的组合。
[0016]优选的，连续纤维增强热塑性预浸料的厚度为0.15
‑
0.9mm,玻璃纤维含量为所述连续纤维增强热塑性预浸料40％
‑
70％，单层连续纤维热塑性单向带彼此之间以0/90
°
正交(十字交叉)铺层或者以0/45
°
/90
°
角度铺层。
[0017]进一步的，热塑性粘合树脂为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、顺丁烯二酸酐改性热塑性保护树脂中的一种或是上述这几种的组合。
[0018]本专利技术还公开了一种连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方的制备方法，主要包括下列步骤：
[0019]S1:粘合树脂涂覆：输送装置将木方通过含有粘合树脂模具，模具中热塑性粘合树脂通过挤出机持续输入，使其表面涂覆粘合层；
[0020]S2:连续纤维热塑性预浸料包覆：通过压合或者热风加热装置对连续纤维增强热塑性预浸料与粘合树脂表层加热熔融后，包覆缠绕粘合；
[0021]S3:热塑性保护树脂包覆：输送装置牵引木方通过含有热塑性保护树脂模具，模具中热塑性保护树脂通过挤出机持续输入，使其表面涂覆热塑性保护树脂，通过冷却定型裁切，即得到连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方。
[0022]优选的，所述粘合层的厚度为0.5
‑
1mm，所述热塑性保护树脂的厚度为0.2mm
‑
1mm。
[0023]本专利技术公开了还制备连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方的设备，主要包括：
[0024]输送装置，包括一对辊，两个辊转动方向相同，用于牵引木方向前运动；
[0025]粘合层覆模具，挤出机持续将热塑性粘合树脂输入粘合层覆模具中，所述粘合层覆模具为中空状，木方可穿过，用于将热塑性粘合树脂并涂抹在木方上；
[0026]放卷装置，包括一对放卷辊，用于放卷连续纤维增强热塑性预浸料；
[0027]热压合装置，包括一对加热的压合辊，用于压合放卷的连续纤维增强热塑性预浸料和木方表面的粘合层；
[0028]保护层包覆模具，挤出机持续将热塑性保护树脂输入粘合层覆模具中，所述保护层包覆模具也为中空状，木方可穿过，用于将热塑性保护树脂并涂抹在木方上；
[0029]冷却装置，包括一对压合辊，用于压合冷却定型复合后的木方；
[0030]所述输送装置、粘合层覆模具、放卷装置、热压合装置、保护层包覆模具、冷却装置从左往右依次设置。
[0031]可替换的，本专利技术还提供了一种热风刀装置，同样可以制备连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方，与加热的压合辊装置不同的是，本装置对连续纤维增强热塑性预浸料与粘合树脂表层加热至熔融状态是热风刀，同时在对辊的牵引作用下，经过保护层包覆模具涂抹热塑性保护树脂，冷却装置直接压合定型。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点与技术效果：
[0033]本专利技术的一种连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方及其制备方法和设备，通过在木方表面涂覆热塑粘合树脂提高树脂与木方的粘接力，防止在使用过层中树脂与木方脱层，中间层使用连续纤维热塑性预浸料增强包覆缠绕提高材料的结构强度，弯曲强度，外层包覆耐老化热塑性保护树脂，该方法制备的建筑木方，不仅材料强度高，而且具有优异的耐
候、防水、耐潮性能。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0035]图1为连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方结构示意图；
[0036]图2为制备连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方流程图；
[0037]图3为一具体实施例中设备装置示意图；
[0038]图4为另一具体实施例中设备装置示意图；
[0039]图中各编号：1
‑
输送装置、2
‑
粘合层覆模具、3
‑
放卷装置、4
‑
热压合装置、4
’‑
热风加热装置、5
‑
保护层包覆模具、6
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方，其特征在于，木方为中间芯层，所述木方上下表面各设置有3层对称且相同的结构，从外至内依次为：保护层，包括热塑性保护树脂；增强层，包括连续纤维增强热塑性预浸料；粘合层，包括热塑性粘合树脂。2.根据权利要求1所述的连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方，其特征在于，所述热塑性保护树脂材料包括聚丙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚亚苯基硫醚,聚醚酰亚胺、聚醚醚酮树脂。3.根据权利要求1所述的连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方，其特征在于，保护层还包括辅助剂，所述辅助剂包括增韧剂、抗氧剂、抗紫剂、黑色母。4.根据权利要求1所述的连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方，其特征在于，所述连续纤维增强热塑性预浸料包括多层连续纤维热塑性单向带，多层所述连续纤维热塑性单向带铺层热复合形成复合带，所述连续纤维增强热塑性预浸料中的连续纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维之一或者前述多种连续纤维的组合。5.根据权利要求3所述的连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方，其特征在于，所述连续纤维增强热塑性预浸料的厚度为0.15
‑
0.9mm,所述玻璃纤维含量为所述连续纤维增强热塑性预浸料40％
‑
70％，所述连续纤维热塑性单向带彼此之间以0/90
°
正交铺层或者以0/45
°
/90
°
角度铺层。6.根据权利要求1所述的连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方，其特征在于，所述热塑性粘合树脂为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、顺丁烯二酸酐改性热塑性保护树脂中的一种或多种。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的连续纤维热塑性预浸料增强建筑木方的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：粘合树脂涂覆：通过输送装置将木方通过含有熔融的粘合树脂模具，模...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华平，李要山，
申请(专利权)人：江苏奇一科技有限公司，
类型：发明
国别省市：