竹纖維投梭棒的製造工藝及其產品的製作方法

2023-10-08 02:08:09 7

專利名稱：竹纖維投梭棒的製造工藝及其產品的製作方法
技術領域：
本發明是一種用於有梭織機打緯機構上的投梭棒的製造工藝以及用該高壓熱固工藝製造的竹纖維投梭棒。
目前，紡織行業有梭織機打緯機構上使用的投梭棒主要有竹質投梭棒和層壓木投梭棒兩種。竹質投梭棒由兩片經過刨削的竹片膠合而成，由於竹片本身的密度、硬度較低，導至竹質投梭棒的抗衝擊強度、抗彎曲強度較差，使用中容易產生變形、爆裂等現象;膠合面小，膠合強度不夠，竹片容易產生脫落現象。由於這一系列原因，竹質投梭棒的使用壽命一般為1.5個月。加工竹質投梭棒必須使用直徑為10公分的大口徑成年竹，目前，這種材料資源已告緊缺。另一種層壓木投梭棒，其技術參數優於竹質投梭棒。但是，因為使用優質樹木滾削的木片料為加工原料，存在著成本高、耗能大、耗費寶貴的木材資源等缺點。經檢索尚有壓縮竹投梭棒(發明專利號CN86107812A，專利分類號D03D49/38)從說明書看，製造使用的原料為長不小於850毫米，寬不於60毫米，厚不小於13毫米，弦高不大於6毫米，竹令在4年以上(含4年)8年以下(含8年)的大口徑竹，仍然沒有解決資源日趨緊張，成本較高的缺點。
本發明採用高壓熱固工藝，可以使用小口徑成年竹(2年以上，含2年)以及小山竹作為加工基材，對於竹子的直徑大小沒有限定，製造出其技術參數與層壓木投梭棒相近或超過的竹纖維投梭棒。具有抗衝擊強度、抗彎強度高，不易變形，使用壽命長的優點。尤其是因為能夠利用資源廣泛的二年生竹以及小山竹做為原料，對於竹子資源的開發利用、保護寶貴的森林資源均具有一定的意義。同時，利用該工藝製造的投梭棒，由於採用定型模具，高壓熱固成形，不須再加工的部份可以達到60%。使用的原料為加工成竹篾的竹纖維，並且任何加工產生的竹片、竹絲均可適量充填使用，原材料的利用率是很高的。因此，成本低廉，具有較大的經濟效益。
本發明採用高壓熱固工藝，既不同於竹質投梭棒的機械刨平工藝，也不同於壓縮竹投梭棒的熱壓展平工藝，其工藝流程如下原料竹-開片-去青皮-破篾-乾燥-浸漬-二次乾燥-鋸坯-高壓熱固-截頭-刨邊、銑斜面-打眼-油漆。
本發明對原料竹的要求，限定較少，只要是竹令2年以上(含2年)的竹子，不論直徑大小，只要沒有黴爛，變質現象，均可使用。成年小山竹亦可使用。
首先，將竹子開片，去除青皮，破成寬8-12MM，厚1～1.5MM的竹篾，然後在溫度60-70℃的烘房中強制乾燥處理，使竹篾的含水率為12%左右，接著，將竹篾投入酚醛樹脂中浸漬，為增大樹脂與竹纖維的交聯，採用苛性鹼催化為水容性酚醛樹脂，苯酚含量25-30%。然後將浸漬過竹篾再次放入烘房，溫度控制在不超過80℃，把樹脂中的揮發物排除，接著鋸坯，按模具的尺寸割鋸竹篾，得到可以放入模具，進行高壓熱固的材料。
本發明的高壓熱固工藝分為予熱予壓、初壓、排氣、高壓熱固、下模、緩慢冷卻幾個步驟。
首先，將鋸製成的竹篾縱向排列放入鋼質框架模內。開模長度和寬度均按照打梭板的長寬尺寸略留加工餘量確定。根據壓機壓力規模，可設計成數個打梭板並行排列，而模具的厚度則按照打梭板橫截面尺寸準確加工，因此，成形後可以獲得正反兩面一次成形，不需要再加工的投梭板，需要進行尺寸，形狀精加工的僅是打梭板的四邊。
第一步驟為予熱、予壓，向模具夾層通蒸氣或利用電加熱，溫度達到165℃-185℃時，進行予壓，壓力為30公斤/平方釐米，持續時間為2-4分鐘。然後壓力升高到50-60公斤/平方釐米，排氣3-5秒鐘，最後升壓到100公斤/平方釐米，停止加壓，保持溫度，保持壓力，整個加工時間為30分鐘。然後降壓脫模，保溫，讓投梭板緩慢降溫，消除內應力。
這時的產品一次成型面已達60%，投梭板的正、反兩平面均已成型，不須精加工，只要將投梭板兩頭按照圖紙尺寸截齊，精刨四邊，修園四角，銑出斜邊、打眼、油漆、即完成全部工藝，製得竹纖維投梭棒。
本發明的竹纖維投梭棒製造工藝簡單，加工周期短，能夠利用資源豐富的小口徑竹以及小山竹做原料。採用高壓熱固工藝固化竹篾成型，製造出了一種新材料的投梭棒，其組織結構，物理力學性質乃至化學性質，都不同於天然竹材。它具有較高的力學強度，低的磨擦係數和良好的耐磨能力。竹纖維投梭棒的密度為1.1-1.3克/立方釐米，抗衝擊強度為110-135公斤米/平方米，以A1型投梭棒測定，單支重量為550-650克。
由於普通竹投梭棒壓縮竹投梭棒需用直徑達10公分的竹材做原料，往往一根大口徑竹子也只有靠近根部的一段可供使用。相比之下，本發明的竹纖維投梭棒不但單根竹材利用率高於其他5倍以上，更由於可以使用小口徑竹以及小山竹為基材，因此，成本低廉，來源廣泛，具有一定的經濟價值。
本發明的竹纖維投梭棒的密度，抗衝擊強度，抗剪強度等等性能，接近層壓木投梭棒，而成本比其低30%。
本發明的高壓熱固工藝和該工藝所利用的竹纖維基材也可以用來製造其他紡織器材，如側板等。
下面結合實施例對本發明作進一步的說明。
層壓木投梭棒有A、B、C、D、E、F、G七種型號幾十個規格，竹質投梭棒有A、B、C、D、四種型號十幾個規格，該實施例製造竹質A1型投梭棒。
選用2年以上竹子，開片除去青皮，破成寬8-12MM，厚1-1.5MM左右的竹篾，送進溫度控制在60-65℃之間的烘房內強制乾燥，使竹篾的含水率降至12%左右。然後投入水容性酚醛樹脂中浸漬(苯酚含量25%)，浸漬後再次送入烘房乾燥，溫度控制在80℃左右，使樹脂中的溶劑揮發掉，含水率再次降至12%以下。
然後將經過浸漬乾燥處理的竹篾鋸割成每段785MM，縱向排列放入140噸液壓機的模具內。該模具可以單層並列模壓A1型投梭棒3根，模具為鋼質框架型，開模平面尺寸175MM×785MM，橫截面按照A1型投梭板的橫截面尺寸準確加工。
首先，通蒸氣將模具予熱至165℃，進行予壓，壓力為30公斤/平方釐米，持續時間3分鐘。再升壓至60公斤/平方釐米，排氣3-5秒，再升壓到100公斤/平方釐米，溫度保持在165℃左右，保持100公斤/平方釐米的壓力，持續時間20分鐘，然後降壓脫模，保溫緩慢冷卻2小時。最後將成型板材鋸成寬度為56MM的三塊，截去兩頭，使每根長度為765MM，刨邊，銑斜面，園角、打眼、油漆，即完成整個加工過程。
權利要求
1.一種將毛竹加工成竹篾，再通過乾燥、浸漬、二次乾燥、鋸坯、高壓熱固、斷頭、刨邊打眼、油漆工藝製得竹纖維投梭棒的製造工藝，其特徵在於高壓熱固工藝包括1.1、將加工成寬度約8-12mm，厚約1-1、5mm的竹篾，在溫度60-70℃的條件下強制乾燥處理，使其含水率達12%左右；1.2乾燥後的竹篾放在水容性酚醛樹脂中浸漬，然後再次強制乾燥，溫度控制在不超過80℃；1.3、將浸漬過的竹篾縱向排列放入模具，利用蒸氣或電加熱模具，溫度控制在165℃-185℃之間，進行予壓，壓力為30公斤/平方釐米，時間為2-4分鐘，再升壓達50-60公斤/平方釐米，然後排氣3-5秒，再升壓到100公斤/平方釐米，停止加壓，溫度控制在165℃-185℃之間，保溫保壓，進行固化，整個加工過程時間為30分鐘左右；1.4、降壓脫模，投梭棒下機後保溫，緩慢冷卻後進行精加工處理。
2.一種按權利要求1所述的投梭棒的製造工藝其特徵在於使用模具高壓熱固，其平面斜度為5′，一次成型面達60%左右;
3.一種按權利要求1所述的工藝製造的投梭棒，其特徵在於使用加工成竹篾或者竹條、竹絲的竹纖維基材;
4.一種按權利要求1、2所述的工藝製造的投梭棒，其特徵在於密度為1.1-1.3克/立方釐米，抗衝擊強度為110-135公斤米/平方米，每支重量為550-650克。
全文摘要
本發明是一種用於有梭織機打緯機構上投梭棒的製造工藝以及用該高壓熱固工藝製造的竹纖維投梭棒。這種竹纖維投梭棒的抗衝擊強度，靜彎曲強度，使用壽命均接近或達到層壓木投梭棒的水平，尤其需要指出，該工藝只需使用2提以上(含2年)成年竹的整根竹子甚至小山竹做原料，而不是像普通竹質投梭棒的機械刨平工藝，壓縮竹投梭棒的熱壓展平工藝那樣必須使用多年生成年竹的底部大直徑部分為原料，因此具有成本低廉，質量上乘的優點，同時，本發明投資少，工藝周期短，操作簡單、方便。
文檔編號B27M3/00GK1046767SQ90102428
公開日1990年11月7日 申請日期1990年4月23日 優先權日1990年4月23日
發明者陳豪, 陳杰 申請人:陳豪, 陳杰