型材輔助站立及預(yù)埋一體成型3d中空復(fù)合地板及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種3D中空復(fù)合地板及其制造方法，具體涉及3D中空復(fù)合地板領(lǐng)域， 特別涉及一種型材輔助站立及預(yù)埋一體成型3D中空復(fù)合地板及制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 3D中空復(fù)合材料是一種新型的夾層復(fù)合材料，構(gòu)成夾層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是表層的經(jīng) 紗、煒紗和連接兩個(gè)表層并形成芯部的Z向纖維?；谠摻Y(jié)構(gòu)材料的低重量、高強(qiáng)度、隔音、 隔熱、阻燃和溫度穩(wěn)定性，有效避免了傳統(tǒng)夾芯結(jié)構(gòu)材料易于分層、剝離以及耐沖擊性差的 缺陷，已經(jīng)在航空航天、汽車領(lǐng)域、船舶領(lǐng)域、軌道交通和建筑領(lǐng)域有所應(yīng)用。
[0003] 目前，3D中空復(fù)材成型方式多為手糊成型，其原理為在樹脂涂覆于中空織物表面 后織物可以瞬間吸收樹脂，Z向纖維在"毛細(xì)作用"效果下使織物自動(dòng)成型到一定高度，形成 三明治結(jié)構(gòu)的夾芯復(fù)合材料。但手糊成型制備中空復(fù)合材料織物自然站立性較差，且高度 穩(wěn)定性較差。如8mm中空織物復(fù)合材料自然站立高度僅為6.5mm。其絨經(jīng)站立傾斜角度僅為 54° 3D中空復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度與織物站立性呈正相關(guān)，這種較低的絨經(jīng)站立角度和均勻 性，導(dǎo)致3D中空復(fù)合材料機(jī)械性能，特別是抗壓強(qiáng)度較低，難以滿足具有較高強(qiáng)度要求的地 板需求。
[0004] 針對3D中空復(fù)合材料織物站立性的研究較少。專利CN101480829A采用陰陽模具限 位作用，較好的控制了中空織物復(fù)合過程站立一致性，但該方案織物站立性較差，抗壓強(qiáng)度 較差難以滿足地板的高抗壓要求。專利CN103707522A設(shè)計(jì)采用平板線連續(xù)生產(chǎn)3D中空復(fù)合 材料，極大提高了復(fù)合材料生產(chǎn)效率、降低成本，但該方案制備3D中空織物站立性依然較 差。專利CN 104527092A設(shè)計(jì)利用金屬材料的磁性作用較好的實(shí)現(xiàn)中空織物的站立性，但該 方案操作困難，難以大規(guī)模批量生產(chǎn)。
[0005] 為方便地板安裝，目前地板拼接多采用型材邊框，3D中空復(fù)合地板型材預(yù)埋工藝 困難、預(yù)埋控制精度低、工序繁瑣、生產(chǎn)效率低、成本高。
[0006] 上述問題是在3D中空復(fù)合地板設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程中應(yīng)當(dāng)予以考慮并解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對【背景技術(shù)】中提及的現(xiàn)有技術(shù)中3D中復(fù)合地板 織物站立性和站立均勻性差影響地板的尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械性能，特別是抗壓強(qiáng)度差;為方 便地板安裝，目前地板拼接多采用型材邊框，3D中空復(fù)合地板型材預(yù)埋工藝?yán)щy、預(yù)埋控制 精度低、工序繁瑣、生產(chǎn)效率低、成本高的技術(shù)問題。
[0008] 本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想是，在現(xiàn)有技術(shù)中織造3D中空織物的過程中，抽走絨經(jīng)經(jīng)紗使 其不參與織物的織造，形成沒有絨經(jīng)芯柱的空間區(qū)域?yàn)榻q經(jīng)拉絨區(qū)域；由此所織造好的制 品為拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物;并且在拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物內(nèi)的絨經(jīng)拉絨區(qū)域內(nèi)預(yù)埋插入經(jīng)向 型材和煒向型材，并使之加工成一個(gè)整體；以此制備出一種采用型材輔助站立及預(yù)埋一體 成型3D中空復(fù)合地板，有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中的3D中空復(fù)合地板型材預(yù)埋工藝?yán)щy、預(yù) 埋控制精度低、工序繁瑣、生產(chǎn)效率低、成本高的技術(shù)問題。
[0009]本發(fā)明的目的是公開一種采用型材輔助站立及預(yù)埋一體成型3D中空復(fù)合地板及 其制造方法，采用型材輔助站立保證織物優(yōu)異的站立性和站立穩(wěn)定性，保證3D中空復(fù)合材 料優(yōu)異的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性;型材在中空地板內(nèi)預(yù)埋并一體成型，解決了3D中空復(fù)合 材料預(yù)埋精度低、效率低、成本高等問題。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0011] 一種型材輔助站立及預(yù)埋一體成型3D中空復(fù)合地板，包括構(gòu)成3D中空復(fù)合地板整 體框架的拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物、設(shè)置在拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物內(nèi)的絨經(jīng)拉絨區(qū)域內(nèi)的不少于 一個(gè)的經(jīng)向型材和設(shè)置在拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物絨經(jīng)結(jié)構(gòu)層空隙內(nèi)的不少于一個(gè)的煒向型 材；
[0012] 經(jīng)向型材的設(shè)置方向與絨經(jīng)拉絨區(qū)域內(nèi)的經(jīng)向方向平行且經(jīng)向型材的表面設(shè)置 用于卡合煒向型材的卡槽;煒向型材的設(shè)置方向與拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物絨經(jīng)結(jié)構(gòu)層空隙內(nèi) 的煒向方向平行，煒向型材與經(jīng)向型材垂直設(shè)置且煒向型材的兩端端部分別插入卡槽內(nèi)。
[0013 ]本發(fā)明技術(shù)方案中所述的拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)技術(shù)產(chǎn)品，拉 絨結(jié)構(gòu)3D中空織物是指在織造3D中空織物的過程中抽走絨經(jīng)經(jīng)紗使其不參與織物的織造， 形成沒有絨經(jīng)芯柱的空間區(qū)域?yàn)榻q經(jīng)拉絨區(qū)域；由此所織造好的制品為拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織 物。這里所述的拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物為現(xiàn)有技術(shù)中已公開的常規(guī)產(chǎn)品，并且織造拉絨結(jié)構(gòu) 3D中空織物的方法也是現(xiàn)有技術(shù)中的織造方法?，F(xiàn)有技術(shù)中的3D中空織物包括上面層、下 面層和中間芯層；中間芯層為連接兩個(gè)表層并形成芯部的Z向纖維；即3D中空織物是由上下 兩個(gè)面層組成，經(jīng)紗分為地經(jīng)與絨經(jīng)兩個(gè)系統(tǒng)，只參與單個(gè)面層煒紗交織的經(jīng)紗稱為地經(jīng)， 形成穩(wěn)定的織物表面；與一個(gè)面層煒紗交織后又轉(zhuǎn)向另一面層交織的經(jīng)紗稱為絨經(jīng)，絨經(jīng) 具有貫穿兩個(gè)面層中間空間的芯柱，可以形成穩(wěn)定的高度。而本發(fā)明中技術(shù)方案中的具有 絨經(jīng)拉絨區(qū)域的拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物，是指在織造過程中，我們將需要形成絨經(jīng)拉絨區(qū)域 部分的絨經(jīng)經(jīng)紗從綜框或鋼筘中抽走，使其不參與織物的交織過程，通過此方法可以形成 沒有絨經(jīng)芯柱的片段區(qū)，此段區(qū)域，只有地經(jīng)與煒紗交織形成的面層，而沒有層連的絨經(jīng)芯 柱，這些空間可以插入預(yù)埋件，方便某些復(fù)合產(chǎn)品的制作；此段區(qū)域就形成了絨經(jīng)拉絨區(qū) 域。因此，本發(fā)明技術(shù)方案對具有絨經(jīng)拉絨區(qū)域的拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物的織造方法不作詳 細(xì)的說明。
[0014] 本發(fā)明技術(shù)方案中提出的采用型材輔助站立及預(yù)埋一體成型3D中空復(fù)合地板;該 技術(shù)方案將經(jīng)向型材插入拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物內(nèi)絨經(jīng)拉絨區(qū)域內(nèi)，然后浸入樹脂后將煒向 型材插入徑向異型材預(yù)留卡槽中，實(shí)現(xiàn)中空織物輔助站立和型材定位;本技術(shù)方案采用型 材輔助站立保證織物優(yōu)異的站立性和站立穩(wěn)定性，保證3D中空復(fù)合材料優(yōu)異的機(jī)械性能和 尺寸穩(wěn)定性;型材在中空地板內(nèi)預(yù)埋并一體成型，解決了 3D中空復(fù)合材料預(yù)埋精度低、效率 低、成本高等問題。
[0015] 對本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，3D中空織物為玻璃纖維中空織物、碳纖維中空織物、芳 綸纖維中空織物中的一種或玻璃纖維與碳纖維混雜中空織物。這里所述的玻璃纖維中空織 物、碳纖維中空織物、芳綸纖維中空織物、玻璃纖維以及碳纖維混雜中空織物均為現(xiàn)有技術(shù) 中公開的常規(guī)產(chǎn)品，具體的成份以及制備過程本發(fā)明均不作詳細(xì)的說明。
[0016] 對本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，經(jīng)向型材和煒向型材均為為鋁合金型材。這里所述的 鋁合金型材為現(xiàn)有技術(shù)中公開的常規(guī)產(chǎn)品，具體的成份以及制備過程本發(fā)明均不作詳細(xì)的 說明。
[0017] 本發(fā)明公開了一種采用型材輔助站立及預(yù)埋一體成型3D中空復(fù)合地板制造方法， 包括如下步驟：
[0018] 1)選取織造好的拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物；
[0019] 2)制備與步驟1中拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物內(nèi)的絨經(jīng)拉絨區(qū)域的經(jīng)向尺寸相匹配的經(jīng) 向型材，制備與拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物絨經(jīng)結(jié)構(gòu)層空隙內(nèi)的煒向尺寸相匹配的煒向型材；
[0020] 3)在步驟2中的經(jīng)向型材表面上加工出用于卡合煒向型材的卡槽；
[0021] 4)將步驟3中的經(jīng)向型材沿著拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物內(nèi)的絨經(jīng)拉絨區(qū)域的經(jīng)向方向 預(yù)埋插入到絨經(jīng)拉絨區(qū)域內(nèi)；
[0022] 5)采取復(fù)合材料成型工藝將步驟4中的拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物用樹脂浸膠；
[0023] 6)直至步驟5中的拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物完全浸透;將步驟2中的煒向型材沿著拉絨 結(jié)構(gòu)3D中空織物絨經(jīng)結(jié)構(gòu)層空隙內(nèi)的煒向方向預(yù)埋插入到絨經(jīng)結(jié)構(gòu)層空隙內(nèi)，并將煒向型 材的兩端頭均卡入經(jīng)向型材上的卡槽內(nèi)；實(shí)現(xiàn)中空織物輔助站立和型材定位；
[0024] 7)待步驟6中的拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物完全固化后取出；
[0025] 8)對步驟7中的取出的制品進(jìn)行邊緣加工，得到3D中空復(fù)合地板。
[0026]本發(fā)明公開的采用型材輔助站立及預(yù)埋一體成型3D中空復(fù)合地板制造方法是一 種制造簡單、操作方便、設(shè)備投資小、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)的新型工藝。
[0027]本發(fā)明所述的采用型材輔助站立及預(yù)埋一體成型3D中空復(fù)合地板制造方法中的 步驟1中，織造好的拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物是根據(jù)所需地板性能要求進(jìn)行選擇。同時(shí)依據(jù)選取 的拉絨結(jié)構(gòu)的3D中空織物對經(jīng)向型材和煒向型材的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和分布進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0028] 對本發(fā)明制造方法的改進(jìn)，步驟5中所述的樹脂為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或不飽和樹 脂中的一種。這里所述的環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或不飽和樹脂均為現(xiàn)有技術(shù)中公開的常規(guī)產(chǎn) 品，具體的成份以及制備過程本發(fā)明均不作詳細(xì)的說明
[0029] 對本發(fā)明制造方法的改進(jìn)，對步驟2中的經(jīng)向型材和煒向型材均進(jìn)行表面打磨、去 毛刺、倒角處理并采用丙酮對其進(jìn)行清洗。本制造方法步驟2中對經(jīng)向型材和煒向型材進(jìn)行 去毛刺和倒角處理，使得經(jīng)向型材和煒向型材更容易預(yù)埋插入到拉絨結(jié)構(gòu)3D中空織物內(nèi)的 絨經(jīng)拉絨區(qū)域內(nèi)；對經(jīng)向型材和煒向型材表面打磨可有效地提高中間經(jīng)向型材和煒向型材 的表面粗糙度，進(jìn)而提高經(jīng)向型材和煒向型材與中空織物間界面結(jié)合強(qiáng)度。此表面處理工 藝中所采用的丙酮為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)產(chǎn)品，其具體的成份和制備方法本發(fā)明不作詳細(xì)的 說明。
[0030] 對本發(fā)明制造方法的改進(jìn)