專利名稱：用紡織廢料制作蜂窩芯的方法
技術領域：
本發明涉及的是一種用紡織廢料制作蜂窩芯的方法。屬循環經濟與建筑裝飾材料的交叉技術領域。
背景技術：
2009年I月I日開始執行的《循環經濟促進法》明確指出，循環經濟是指在生產、流通和消費等過程中進行的減量化、再利用、資源化活動的總稱。所稱的再利用是指將廢物直接作為產品或者經修復、翻新、再制造后繼續作為產品使用，或者將廢物的全部或者部分作為其他產品的部件予以使用；所稱的資源化是指將廢物直接作為原料進行利用或者對廢物進行再生利用。本發明涉及的用紡織廢料制作蜂窩芯的方法屬循環經濟中的再利用與資源化技術領域。我國紡織纖維加工量每年約為3000多萬噸，占全球紡織纖維加工量的40%以上。隨著紡織纖維加工量的不斷增長，紡織廢料的數量必將隨之上升。尤其是我國擁有龐大的服裝加工行業，服裝加工過程中的邊角廢料數字相當可觀，這些紡織廢料急待開發利用。從紡織材料學角度看，紡織廢料可分為軟質廢料和硬質廢料兩大類。前者如斬刀花，回花，精落等；后者指有捻度廢紗線、機織和針織物廢料、印花和服裝邊角廢料、舊服裝等，其材質包含棉、毛、麻、絲及化纖。目前，軟質廢料一般由紡織廠內部回用，而對硬質廢料的利用缺少有效方法。目前，硬質紡織廢料的主要加工方法是在回收分選紡織廢料的基礎上，通過一系列機械開松、除雜系統，將紡織廢料重新加工成纖維原料，加工后形成的纖維稱之為“再加工纖維”。這種加工是通過機械切割、撕裂、開松，將纖維無捻化。由于加工方法劇烈，極易拉斷、損傷織物中的纖維，因此，再加工纖維長度短、品種雜、顏色多、質量差，所以，目前再加工纖維利用途徑很有限，一般被用來做各類填充和保暖材料，附加值很低。蜂窩結構具有棱柱形六邊形孔穴的規則排列，它集中體現了二維結構的多孔固體。蜜蜂所做的六角六面狀窩以最少的材料消耗，構筑成極為堅固的蜂窩，其結構要比其他任何形狀的結構更強有力。因為，這種多墻面的排列和一系列連續的蜂窩形的網狀結構，可以分散承擔來自各方的外力，使得蜂窩結構對擠壓力的抵抗，比任何圓形或正方形要高得多。即使非常纖薄的材料，只要把它制成蜂窩形狀，就能夠承受很大的壓力。正是受到蜂巢的啟發，聚合物、金屬、陶瓷、紙質的蜂窩材料已經早已面世。它們有多種多樣的應用，從價格低廉的建筑裝飾材料、包裝材料到先進的航空、航天部件，用途非常廣泛。紡織廢料可以制成各種纖維氈和纖維板，隨原料性能與加工工藝的不同，其性能變化范圍很大，具有制成不同用途蜂窩芯的基本條件。
發明內容
用紡織廢料制作蜂窩芯的方法可分為三個部分:紡織廢料處理及再加工纖維氈的制作、模壓成形纖維板及蜂窩芯坯材的加工、蜂窩芯的加工。紡織廢料處理及再加工纖維氈的制作可分為兩步:紡織廢料處理，工藝包括硬質紡織廢料的橫切、豎切一紡織廢料的開松一熱塑性紡織廢料與普通紡織廢料按比例充分混合一得到再加工纖維；再加工纖維氈的加工工藝包括再加工纖維成網一對纖維網加熱，使其中熱塑性纖維熔融，加固纖維網一得到纖維氈。模壓成形纖維板及蜂窩芯坯材的加工可以分為兩步:模壓成形纖維板，由于纖維氈中的粘結纖維為熱塑性纖維，纖維板成形工藝為預熱一模壓，另外，為了便于蜂窩芯彎折成形，纖維板模壓成形時，在板上有沿徑向或緯向相互平行的模壓條文，條文處纖維板厚度較小，抗彎剛度較小，條文間距等于蜂窩芯邊長；蜂窩芯坯材的加工，大多數的蜂窩芯靠數層片狀材料按一定的規律粘接、拉伸而成，這里蜂窩芯坯材的加工工藝是將粘合劑按照一定的規律涂布在纖維板上形成膠條，將纖維板一層層相互粘合，方式為相鄰兩層纖維板的膠條位置錯開，即上一層纖維板膠條位置正好在下一層相鄰纖維板的兩膠條的中間，以這種方式粘合在一起的多層纖維板需壓平、烘干一段時間，以便涂在纖維板間的粘合劑充分固化，最終形成蜂窩芯坯材。蜂窩芯的加工工藝是將蜂窩芯坯材切成一條條具有所要求高度的蜂窩芯坯材條，切割方式為垂直于纖維板平面，垂直于纖維板上的膠條，然后，預熱蜂窩芯坯材條，在其斷面分段拉伸，將蜂窩芯坯材條展開，即形成六角形紡織廢料蜂窩芯。本發明具有以下突出效果:(I)可以大規模利用紡織廢料，因為蜂窩芯用途廣、用量大；(2)可以大規模利用長度短、品種雜、顏色多、品質差異大的硬質紡織廢料，因為，蜂窩芯對外觀沒有太高要求，不同用途品質要求差異很大；(3)無需對紡織廢料中的不同纖維進行區分，這是硬質紡織廢料利用中的一大難題；(4)無需對紡織廢料脫色，這是硬質紡織廢料利用中的另一大難題；(5)可提高紡織廢料的附加值。
圖1是本發明模壓成形的纖維板示意圖。圖2是本發明涂膠后的纖維板示意圖。圖3是本發明蜂窩芯坯材示意圖。圖4是本發明紡織廢料蜂窩芯示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行描述。本實施例涉及用紡織廢料加工蜂窩芯的一種具體方法，包括以下工藝步驟:(I)再加工纖維氈的制作紡織廢料以普通服裝邊角廢料和丙綸廢絲為主要原料，丙綸廢絲為粘合纖維，普通服裝邊角廢料為主體纖維。原料的配比(即粘合纖維與主體纖維的含量)直接影響產品的特性，丙綸廢絲含量采用40% -50%。紡織廢料的開松、混合，考慮到原料大小、長短不一，尤其是丙綸廢絲在撕松過程中不易開松、易繞錫林，丙綸廢絲與廢紡纖維混合易不均勻等特點，選用切割一撕松一混料這一加工工藝，選用的紡織廢料切割設備為二臺旋轉切割機、五錫林撕松機和兩臺混毛倉，確保紡織廢料開松充分、混合均勻。再加工纖維成網采取氣流成網，纖維網平方米克重為200g/m2。氣流成網機能直接得到纖維雜亂排列的纖網，與機械成網方式相比，氣流成網在一封閉的系統內進行的，適合品質較差的廢紡原料的加工。再加工纖維網氈化，由于丙綸廢絲為熱熔粘合纖維，再加工纖維網必須通過烘房加固才能成為纖維氈。為了確保纖維網均勻受熱，采用熱風穿透式烘房。烘房分四個加熱區，前后二個加熱區溫度低，中間兩個加熱區溫度高，加熱區最高溫度為240°C左右，纖維網在烘房的運行速度控制在1.5米/分左右。纖維網經熱熔加固后得到再加工纖維氈。(2)蜂窩芯坯材的加工蜂窩芯坯材的制作分為模壓纖維板和粘合纖維板。模壓纖維板，參照圖1，加工纖維板采用熱壓成型工藝，可分為纖維氈準備一涂刷脫模劑一纖維氈預熱一模壓一冷卻定型一脫模五個步驟，所采用的設備為熱壓成型機。工藝參數為成型壓力lOMPa、成型溫度200°C、熱壓成型時間4min。為了便于蜂窩芯彎折成形，模壓板上有沿徑向相互平行的凸槽，凸槽間距等于蜂窩芯邊長。纖維板模壓成形后，在纖維板上有沿徑向相互平行、凹下的模壓條紋，條紋處纖維板厚度較小，抗彎剛度小。纖維板涂膠，在纖維板上涂布粘合劑，方法為沿纖維板模壓條紋的方向，每隔3個蜂窩芯邊長涂布一條膠條，膠條寬度等于蜂窩芯邊長，參照圖2，圖2中I是纖維板，2是膠條。多層纖維板之間的粘合，將相鄰兩層纖維板的膠條位置錯開，即上一層纖維板膠條位置正好在下一層相鄰纖維板的兩膠條的中間，以這種方式粘合在一起的多層纖維板需壓平、烘干一段時間，以便涂在纖維板間的粘合劑充分固化，最終形成蜂窩芯坯材，參照圖3，圖3中I是膠條，2是纖維板。(3)蜂窩芯的加工蜂窩芯的加工方法是將蜂窩芯坯材切成一條條具有所要求高度的蜂窩芯坯材條，切割方式為垂直于纖維板平面，垂直于纖維板上的膠條，然后，預熱蜂窩芯坯材條，在其斷面分段拉伸，將蜂窩芯坯材條分層、展開，即形成六角形紡織廢料蜂窩芯，參照圖4。
權利要求
1.一種用紡織廢料制作蜂窩芯的方法，其特征是包括以下工藝步驟: 1)處理紡織廢料及制作纖維氈，將紡織廢料切碎、撕松、熱塑性與普通紡織廢料按比例充分混勻，制得再加工纖維；纖維成網、熱熔加固，制得纖維氈； 2)制作纖維板和蜂窩芯坯材，對第I)步制得的纖維氈預熱、模壓，制得纖維板；將粘合劑按照一定的規律涂布在纖維板上形成膠條；多層纖維板之間相互粘合、加壓、烘干，待粘合劑充分固化，制得蜂窩芯坯材； 3)蜂窩芯的加工，將第2)步制得的蜂窩芯坯材切成等寬的蜂窩芯坯材條，預熱蜂窩芯坯材條，在蜂窩芯坯材條的斷面分段拉伸，使蜂窩芯坯材條展開，制得紡織廢料蜂窩芯。
2.根據權利要求1所述的紡織廢料制作蜂窩芯的方法，其特征在于:紡織廢料由粘合纖維和主體纖維組成。
3.根據權利要求1所述的紡織廢料制作蜂窩芯的方法，其特征在于:粘合纖維為熱塑性紡織廢料，主體纖維為天然或化學纖維紡織廢料。
4.根據權利要求1所述的紡織廢料制作蜂窩芯的方法，其特征在于:粘合纖維占紡織廢料總重量的40% -50%。
5.根據權利要求1所述的紡織廢料制作蜂窩芯的方法，其特征在于:紡織廢料需要切碎、充分開松、混勻、成網、熱融加固成纖維氈。
6.根據權利要求1所述的紡織廢料制作蜂窩芯的方法，其特征在于:纖維氈需熱壓成纖維板。
7.根據權利要求1所述的紡織廢料制作蜂窩芯的方法，其特征在于:纖維板模壓成形后，在纖維板上有沿徑向或緯向相互平行、凹下的模壓條紋，條紋處纖維板厚度較小，抗彎剛度小，纖維板模壓條紋間距等于蜂窩芯邊長。
8.根據權利要求1所述的紡織廢料制作蜂窩芯的方法，其特征在于:在纖維板上涂布粘合劑，方法為沿纖維板模壓條紋的方向，每隔3個蜂窩芯邊長涂布一條膠條，膠條寬度等于蜂窩芯邊長。
9.根據權利要求1所述的紡織廢料制作蜂窩芯的方法，其特征在于:將帶膠條的纖維板相互粘合，方式為相鄰兩層纖維板的膠條位置錯開，即上一層纖維板膠條位置正好在下一層纖維板相鄰的兩膠條的中間，粘合劑固化，形成蜂窩芯坯材。
10.根據權利要求1所述的紡織廢料制作蜂窩芯的方法，其特征在于:依據蜂窩芯高度，將蜂窩芯坯材切成等寬的蜂窩芯坯材條，切割方式為垂直于纖維板平面，垂直于纖維板上的膠條；預熱蜂窩芯坯材條，在其斷面分段拉伸，使蜂窩芯坯材條展開，形成紡織廢料蜂窩芯。
全文摘要
本發明公開了一種用紡織廢料制作蜂窩芯的方法，其特征是1)處理紡織廢料及制作纖維氈，將紡織廢料切碎、撕松、熱塑性與普通紡織廢料按比例充分混勻，制得再加工纖維；纖維成網、熱熔加固，制得纖維氈；2)制作纖維板和蜂窩芯坯材，對第1)步制得纖維氈預熱、模壓，制得纖維板；將粘合劑按照一定的規律涂布在纖維板上形成膠條；多層纖維板之間相互粘合，制得蜂窩芯坯材；3)加工蜂窩芯，將第2)步制得蜂窩芯坯材切成等寬的蜂窩芯坯材條，預熱蜂窩芯坯材條，在其斷面分段拉伸，使蜂窩芯坯材條展開，制得紡織廢料蜂窩芯。該方法可以利用品質差異大的硬質紡織廢料，無需區分紡織廢料中的不同纖維，無需脫色，可提高紡織廢料附加值。
文檔編號B32B37/12GK103158323SQ2011104156
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月10日 優先權日2011年12月10日
發明者張海泉 申請人:江南大學