[发明专利]弧形表面热塑模具和利用该模具产生微波纹秸秆单板的加工方法

权利要求书

1.一种弧形表面热塑模具，包括上模、下模和底座，其特征在于：上模和下模形状相互匹配适应，下模置于底座之上，底座支撑下模；下模内表面和外表面之间存在有作为饱和热蒸汽通过的空隙通道。

2.根据权利要求1所述的一种弧形表面热塑模具，其特征在于：上模和下模都是直径约为1.5米的半柱面装置；下模内表面为内凹弧形表面，外表面和底座相接；所述下模内表面和外表面之间空隙通道贯穿并遍布整个下模内外表面之间的空间；下模外表面两侧上部位置设有两个饱和热蒸汽进气口；下模外表面底部设有一个排水口，供饱和热蒸汽冷凝后的水排出。

3.利用如上述任一权利要求所述的弧形表面热塑模具产生微波纹秸秆单板的加工方法，其特征在于：所述方法包括如下工艺流程：

(1)原料预处理；

(2)纤维挂胶处理；

(3)挂胶纤维铺装；

(4)铺装料热压成型为平面单板；

(5)单板表面塑化；

(6)平面单板微波纹化。

4.根据权利要求3所述的产生微波纹秸秆单板的加工方法，其特征在于：所述的工艺流程具体包括如下步骤：

(1)原料预处理

1)原料破碎、分选

2)纤维去脂化处理：在一定温度下对原料进行加热，去除纤维表面的蜡质脂肪；去除蜡质脂肪的纤维对胶黏剂的亲和力增加，既可以提高秸秆板强度，又可降低胶黏剂配用量；

3)原料纤维化处理：采用揉松打磨机对秸秆段揉松打磨，将原料处理成纤维；

(2)纤维挂胶处理

选用胶合性能优越的落叶松单宁树脂胶为胶合剂，胶合剂用量为2-3％，液态胶合剂在搅拌器中与纤维充分搅拌均匀；

(3)挂胶纤维铺装

挂胶后的纤维按一定厚度铺装在压力模中；

(4)铺装料热压成型为平面单板

在一定压力、一定温度及一定时间下对铺装料进行热压制，形成平面单板；

(5)单板表面塑化

将平面单板放至曲率半径为R的内凹弧形底模板上，并利用上模将单板压实在弧形底模上进行曲表面热塑化，底模利用饱和蒸汽进行恒温加热，塑化时间根据要求设定；由于变成弧形的板材外表面受到底模板的加热，所以使板材外表面1.0mm厚度内的纤维发生塑化，并由于失去弹性而随曲表面母线长度产生塑性延伸；

(6)平面单板微波纹化

将单板快速从弧形底模板上取下，板材在未塑化部分板材的弹性作用恢复平面形状，从而导致也已塑化的表面由于线性尺寸的缩短而产生微波纹。

5.根据权利要求4所述的产生微波纹秸秆单板的加工方法，其特征在于：所述工艺步骤中包括如下具体的做法：

(1)原料预处理

1)原料破碎、分选：采用刀切机或锤式粉碎机将原料破碎，然后采用筛分法分选出10cm-25cm长的秸秆段；

2)纤维去脂化处理：通入130℃-140℃的过热蒸汽对秸秆段进行加热，去除纤维表面的蜡质脂肪；

3)原料纤维化处理：在130℃-140℃的过热蒸汽中采用揉松打磨机对秸秆段揉松打磨，将原料处理成纤维；

(2)纤维挂胶处理

将处理后的纤维输送至搅拌舱中，施胶系统的喷胶头将雾化的胶黏剂按比例喷入搅拌舱中，搅拌棍将纤维与胶黏剂拌匀；所述胶合剂为落叶松单宁树脂胶，胶合剂用量为2-3％，液态胶合剂在搅拌器中与纤维充分搅拌均匀；

(3)挂胶纤维铺装

采用机械式铺装方式，将挂胶后的纤维按一定厚度铺装在压力模中；

(4)铺装料热压成型为平面单板

铺装料在120bar的压力、135℃温度下压制30-38秒钟，形成平面单板；

(5)单板表面塑化

将平面单板放至直径为1.5m的所述内凹弧形表面热塑模具的下模(3)上，并利用所述模具上模(1)在10bar的压力下将单板(2)压实在所述模具下模(3)上进行曲表面热塑化，所述模具下模(3)采用饱和蒸汽加热，温度恒定在160-170℃之间，塑化时间为10-15秒钟；由于变成弧形的板材外表面受到微波纹装置下模的加热，所以使单板(2)靠近所述模具下模(3)的表面1.0mm厚度内的纤维失去弹性发生塑化，并由于失去弹性而随曲表面母线长度方向产生塑性延伸；

(6)平面单板微波纹化

将单板(2)快速从所述模具下模(3)上取下，单板(2)在未塑化部分板材的弹性作用下恢复平面形状，导致业已塑化的表面由于线性尺寸的缩短而产生微波纹。