專利名稱：竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法
竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法本發(fā)明屬混雜纖維復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及把竹質(zhì)纖維條(竹蔑條或竹 片等等)與玻璃纖維等纏繞配合增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂拉擠制成各種等截面的線性竹玻璃鋼管 及成型方法。目前，已知的玻璃纖維粗紗拉擠管工藝是一種連續(xù)生產(chǎn)纖維增強(qiáng)塑料型材的方 法。它是將紗架上的無(wú)捻玻璃纖維粗紗和其它連續(xù)增強(qiáng)材料、聚酯表面氈等進(jìn)行樹(shù)脂浸績(jī)， 然后通過(guò)保持一定形狀的定型模具、成型模具，并使其在模具內(nèi)加熱固化成型后被牽引連 續(xù)出模，經(jīng)切斷能得到玻璃鋼拉擠管的一種自動(dòng)化生產(chǎn)工藝。各種玻璃鋼拉擠管產(chǎn)品性能 優(yōu)良，應(yīng)用范圍廣泛，但造價(jià)太高，應(yīng)用規(guī)模不是很大。竹材結(jié)構(gòu)致密，抗壓、抗拉、耐磨性能 好、彈韌性好，與木材等其它植物纖維相比濕漲率小，而它的耐腐蝕性更優(yōu)于木材等其它植 物纖維。竹材生長(zhǎng)迅速，可再生能力強(qiáng)，與其它纖維材料相比價(jià)格低廉，用優(yōu)良的竹質(zhì)材料 來(lái)生產(chǎn)各種拉擠型材產(chǎn)品可以滿足許多場(chǎng)合的使用要求。但由于竹桿中空、直徑小、成板性 能差、長(zhǎng)度有限及割裂性大、易霉變、自然狀態(tài)下與塑料或玻璃鋼類(lèi)產(chǎn)品相比耐候性能差、 直接與各種聚合物樹(shù)脂復(fù)合的相容性能差等等多種原因，使其不能在拉擠產(chǎn)品上應(yīng)用，因 此大量的竹質(zhì)材料沒(méi)能發(fā)揮其應(yīng)有的作用?，F(xiàn)在鋼管、鑄鐵管、水泥管等重量大、易銹蝕，安 裝不便；塑料管強(qiáng)度低；玻璃鋼管價(jià)格高。為了克服現(xiàn)有玻璃鋼拉擠產(chǎn)品價(jià)格高和竹質(zhì)材料短小等等缺點(diǎn)的不足，本發(fā)明提 供的竹繞纖維拉擠竹玻璃鋼管產(chǎn)品，該竹玻璃鋼管不僅能保證充分利用竹質(zhì)材料收縮量 小、彈性和韌性都高、順紋抗拉強(qiáng)度約為1800kg/cm2、順紋抗壓強(qiáng)度約為800kg/cm2等等的 固有性能。而且是通過(guò)竹條環(huán)繞玻璃纖維粗紗使每根竹條都處于玻璃鋼的基體當(dāng)中，因此 具有玻璃鋼基體材料的性能和外觀，需要的情況下用玻璃鋼的通透性也能使之具有顯現(xiàn)竹 質(zhì)材料的外觀，同時(shí)利用玻璃鋼材料的包覆外層阻隔了竹質(zhì)材料與空氣、霉菌等不利與有 害環(huán)境、物質(zhì)的接觸，因此可在保證竹質(zhì)材料的原有性能的前提下，大大地延長(zhǎng)了使用壽 命。同時(shí)也很容易通過(guò)增加、減少玻璃纖維的含量來(lái)提高、降低玻璃鋼含量來(lái)控制竹玻璃鋼 產(chǎn)品的性能和價(jià)格。能滿足許多應(yīng)用場(chǎng)合的使用要求，像隔熱性能等還優(yōu)于玻璃鋼，特別是 價(jià)格的降低，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是首先把竹材加工成按設(shè)計(jì)需要的各 種規(guī)格的竹質(zhì)纖維條，預(yù)先把同一規(guī)格橫截面的有限長(zhǎng)竹質(zhì)纖維條經(jīng)對(duì)接、指接、打坡口搭 接、襯氈、襯紙、襯布等膠接或機(jī)械聯(lián)接成無(wú)限長(zhǎng)連續(xù)竹質(zhì)纖維條，簡(jiǎn)稱連續(xù)竹條，連續(xù)竹條 卷繞成卷，簡(jiǎn)稱竹條卷。接下來(lái)按需把多卷相同規(guī)格或不同規(guī)格的竹條卷安放在纖維架上 的竹卷架上，與每根竹條相對(duì)應(yīng)按需把一卷或多卷玻璃纖維無(wú)捻粗紗安放到纖維架上與該 竹條對(duì)應(yīng)的繞動(dòng)紗架上，該繞動(dòng)紗架可以相對(duì)竹條旋轉(zhuǎn)或相對(duì)幾根竹條旋轉(zhuǎn)、運(yùn)動(dòng)，其它玻 璃纖維無(wú)捻粗紗卷、玻璃纖維織物、玻璃纖維氈等等其它增強(qiáng)材料安放到纖維架上相應(yīng)的 紗、氈、織物架上；引出竹條通過(guò)各自的繞紗架經(jīng)玻璃纖維粗紗環(huán)繞成繞紗竹條，粗紗也可 按需相對(duì)各自的竹條旋轉(zhuǎn)或運(yùn)動(dòng)；竹條、繞紗竹條、玻璃纖維粗紗、玻璃纖維氈等各種增強(qiáng) 纖維或織物通過(guò)纖維排布器，按需通過(guò)除濕加熱器除濕加熱。進(jìn)入浸膠槽預(yù)浸績(jī)樹(shù)脂，預(yù)浸 好的增強(qiáng)材料(竹條、繞紗竹條、粗紗、氈、織物等)穿過(guò)預(yù)成型裝置、模具或裝置與模具一
4起預(yù)成型，它將玻璃纖維紗填充繞紗竹條的縫隙并被玻璃纖維織物、玻璃纖維氈等的包覆 來(lái)形成了管壁，使竹條、粗紗、氈等準(zhǔn)確結(jié)合、去除多余樹(shù)脂、排除體系中的氣泡來(lái)增加型材 的整體強(qiáng)度。接著進(jìn)入具有加熱功能的成型固化模具加熱固化成所需的截面形狀的連續(xù)拉 擠竹玻璃鋼管產(chǎn)品，該產(chǎn)品在牽引裝置的牽引之下引離模具，最后經(jīng)切割裝置定長(zhǎng)切割成 所需長(zhǎng)度的拉擠竹玻璃鋼管產(chǎn)品。拉擠竹玻璃鋼管產(chǎn)品可以是實(shí)壁管型材也可以是夾層壁 的管型材，可以是橢圓形管材、方形管材、矩形管材。本發(fā)明的有益效果是，通過(guò)該工藝加工出的各種拉擠竹玻璃鋼管產(chǎn)品可大大地?cái)U(kuò) 大竹質(zhì)材料的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域，能保證竹質(zhì)材料發(fā)揮出巨大的效能，通過(guò)竹條繞玻璃 纖維紗來(lái)減小了割裂性同時(shí)也通過(guò)玻璃纖維紗增加了與聚合物樹(shù)脂的相容性，實(shí)現(xiàn)竹條之 間可以靠玻璃纖維紗與樹(shù)脂固化成的玻璃鋼基體的機(jī)械連接，這消除了竹條與聚合物基體 復(fù)合易分離的弊病。可根據(jù)使用要求來(lái)確定需不需無(wú)捻玻璃纖維紗環(huán)繞竹條轉(zhuǎn)動(dòng)，環(huán)繞量 是多少，環(huán)繞量大竹條表面裸露量少產(chǎn)品性能好可以根據(jù)使用性能要求來(lái)設(shè)計(jì)出各種結(jié)構(gòu) 樣式與竹玻比例的竹玻璃鋼拉擠產(chǎn)品，并盡量提高竹玻比例以降低造價(jià)來(lái)滿足大規(guī)模應(yīng)用 的需求。拉擠竹繞纖維竹玻璃鋼管與竹玻織物拉擠管產(chǎn)品相比減少了織造環(huán)節(jié)縮短了工藝 流程，因此具有成本低的優(yōu)勢(shì)?？蓮V泛應(yīng)用于上、下水管道，輸油管道等等多種管道的鋪設(shè)。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的拉擠繞紗木條玻璃鋼方管型材的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是部分拉擠繞紗木條玻璃鋼管型材結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2-1為拉擠繞紗木條玻璃鋼圓管型材結(jié)構(gòu)示意圖。圖2-2為拉擠繞紗木條玻璃鋼矩形管型材結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例圖1中1.表層玻璃鋼，2.結(jié)構(gòu)層玻璃鋼，3.繞紗木條，4.內(nèi)層玻璃鋼。在圖1中，按拉擠成型工藝把多條繞紗木條按需加入玻璃纖維氈、玻璃纖維紗、玻 璃纖維織物一起拉擠而成的方管型材，它的表層玻璃鋼(1)、結(jié)構(gòu)層玻璃鋼(2)、內(nèi)層玻璃 鋼(4)緊密地把繞紗木條(3)固化在一起，表層玻璃鋼(1)、結(jié)構(gòu)層玻璃鋼(2)、內(nèi)層玻璃鋼 (4)并沒(méi)有明顯的界限。表層玻璃鋼(1)由玻璃纖維氈、玻璃纖維紗、玻璃纖維織物、繞紗木 條(3)的玻璃纖維紗等一種或幾種增強(qiáng)玻璃纖維與樹(shù)脂固化而成，結(jié)構(gòu)層玻璃鋼(2)是由 繞紗木條(3)的玻璃纖維、玻璃纖維紗等增強(qiáng)玻璃纖維與樹(shù)脂固化而成，繞紗木條(3)組成 結(jié)構(gòu)玻璃鋼(2)，可以增加木條，內(nèi)層玻璃鋼(4)是由玻璃纖維紗、玻璃纖維織物、玻璃纖維 氈、繞紗木條的玻璃纖維紗等一種或幾種玻璃纖維增強(qiáng)制品與樹(shù)脂的固化而成。
權(quán)利要求
竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法，其特征在于首先把竹材加工成按設(shè)計(jì)需要的各種規(guī)格的竹質(zhì)纖維條，預(yù)先把同一規(guī)格橫截面的有限長(zhǎng)竹質(zhì)纖維條經(jīng)對(duì)接、指接、打坡口搭接、襯氈、襯紙、襯布等膠接或機(jī)械聯(lián)接成無(wú)限長(zhǎng)連續(xù)竹質(zhì)纖維條，簡(jiǎn)稱連續(xù)竹條，連續(xù)竹條卷繞成卷，簡(jiǎn)稱竹條卷。接下來(lái)按需把多卷相同規(guī)格或不同規(guī)格的竹條卷安放在纖維架上的竹卷架上，與每根竹條相對(duì)應(yīng)按需把一卷或多卷玻璃纖維無(wú)捻粗紗安放到纖維架上與該竹條對(duì)應(yīng)的繞動(dòng)紗架上，該繞動(dòng)紗架可以相對(duì)竹條旋轉(zhuǎn)或相對(duì)幾根竹條旋轉(zhuǎn)、運(yùn)動(dòng)，其它玻璃纖維無(wú)捻粗紗卷、玻璃纖維織物、玻璃纖維氈等等其它增強(qiáng)材料安放到纖維架上相應(yīng)的紗、氈、織物架上；引出竹條通過(guò)各自的繞紗架經(jīng)玻璃纖維粗紗環(huán)繞成繞紗竹條，粗紗也可按需相對(duì)各自的竹條旋轉(zhuǎn)或運(yùn)動(dòng)；竹條、繞紗竹條、玻璃纖維粗紗、玻璃纖維氈等各種增強(qiáng)纖維或織物通過(guò)纖維排布器，按需通過(guò)除濕加熱器除濕加熱。進(jìn)入浸膠槽預(yù)浸績(jī)樹(shù)脂，預(yù)浸好的增強(qiáng)材料(竹條、繞紗竹條、粗紗、氈、織物等)穿過(guò)預(yù)成型裝置、模具或裝置與模具一起預(yù)成型，它將玻璃纖維紗填充繞紗竹條的縫隙并被玻璃纖維織物、玻璃纖維氈等的包覆來(lái)形成了管壁，使竹條、粗紗、氈等準(zhǔn)確結(jié)合、去除多余樹(shù)脂、排除體系中的氣泡來(lái)增加型材的整體強(qiáng)度。接著進(jìn)入具有加熱功能的成型固化模具加熱固化成所需的截面形狀的連續(xù)拉擠竹玻璃鋼管產(chǎn)品，該產(chǎn)品在牽引裝置的牽引之下引離模具，最后經(jīng)切割裝置定長(zhǎng)切割成所需長(zhǎng)度的拉擠竹玻璃鋼管產(chǎn)品。拉擠竹玻璃鋼管產(chǎn)品可以是實(shí)壁管型材也可以是夾層壁的管型材，可以是橢圓形管材、方形管材、矩形管材等各種形狀管材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法，其特征在于有限長(zhǎng) 竹條可以是把竹材切斷后經(jīng)劈切、旋切、刨切、銑削或竹集成材刨切、銑削、鋸切等等各種加 工方式獲得；可以是任何需要的橫斷面形狀，以及滿足對(duì)接、指接、打坡口搭接、襯氈、襯紙、 襯布等等接長(zhǎng)要求的接頭形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法，其特征在于連續(xù) 竹條可以是預(yù)接成卷，也可以是拉擠時(shí)現(xiàn)接；現(xiàn)接是把加工好的同一規(guī)格的竹條隨拉擠速 度按所選的接條方式首尾對(duì)應(yīng)上膠或機(jī)械連接等等各種接條方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法，其特征在于竹 條、連續(xù)竹條可以用其它材料部分或全部替代。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法，其特征在于 繞連續(xù)竹條玻璃纖維粗紗可以用其它玻璃纖維紗、玻璃纖維氈、玻璃纖維織物替代；也可以 用碳纖維、芳綸纖維、金屬纖維等等其它種類(lèi)的纖維替代；可以是單一纖維，也可以是多種 混合纖維，也可以是纖維與氈、織物的聯(lián)合使用等；可以是其它各種增強(qiáng)材料與表面裝飾材 料一起混合使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法，其特征在于樹(shù)脂可 以是不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、等熱固性樹(shù)脂，也可以是聚乙烯、聚氯乙烯、聚 丙烯等等熱塑性樹(shù)脂；可以是一種樹(shù)脂，也可以是幾種樹(shù)脂的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法，其特征在于可用木 皮、竹皮、裝飾紙等一起拉擠成具有裝飾效果的產(chǎn)品；并可按需增加后續(xù)表面噴漆等裝飾加 工工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法，其特征在于預(yù)定型 到模具到成型模具之間可按需增加加熱裝置預(yù)熱，大口徑管芯?？梢栽黾蛹訜嵫b置，增加預(yù)熱環(huán)節(jié)可提高拉擠速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法，其特征在于拉擠竹 玻璃鋼管產(chǎn)品可以是實(shí)壁管型材也可以是夾層壁的管型材。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、9所述的竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法，其特征在于各種 竹條玻璃鋼管壁可以加入夾芯材料，夾芯材料可以是各種蜂窩芯、泡沫等等輕體材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了竹繞玻纖拉擠竹玻璃鋼管及成型方法。把有限長(zhǎng)的竹質(zhì)材料加工成短小的竹條，隨后把竹條接成連續(xù)卷制竹條卷，在把竹條卷與玻璃纖維紗等其它增強(qiáng)材料卷繞配合，經(jīng)預(yù)浸樹(shù)脂、預(yù)定型、固化成型、牽引、切割等工序，拉擠加工成為與模具形狀相同的各種壁厚的竹玻璃鋼線性管材產(chǎn)品。拉擠竹玻璃鋼管主要有拉擠竹玻璃鋼管、拉擠竹玻璃鋼夾層壁管等?？蓮V泛應(yīng)用于上、下管道，輸油管道等等多種管道的鋪設(shè)。
文檔編號(hào)B29B13/02GK101871566SQ20091002631
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者陶春有 申請(qǐng)人:無(wú)錫百沐得科技有限公司