專利名稱：多層玻璃纖維增強(qiáng)單板層積材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料的制造方法，更具體地說，它涉及一種用木材及纖維制
作增強(qiáng)建筑材料的方法。
背景技術(shù)：
目前，在建筑領(lǐng)域，木質(zhì)材料被廣泛使用，尤其是工程木質(zhì)復(fù)合材料，如用于建筑 托梁，屋頂桁架、工字梁等構(gòu)件，家庭住宅的屋頂、結(jié)構(gòu)框架和地板系統(tǒng)中。隨著國民經(jīng)濟(jì)的 飛速發(fā)展，尤其是隨著木結(jié)構(gòu)建筑的推廣與發(fā)展，木質(zhì)結(jié)構(gòu)材的供需矛盾將越加明顯。我國
自實行"天然林保護(hù)工程"以來，全國各地相繼采取了封山育林的措施，各主要林區(qū)紛紛減 少木材采伐量，使木材供需矛盾日益突出。而人工速生林由于追求效益最大化，往往長到直 徑十幾厘米即將其出售，因此其不可避免的產(chǎn)生徑級小，幼齡材比例大，材質(zhì)不如天然成熟 林等問題，主要表現(xiàn)為木材強(qiáng)度低，剛度差，材質(zhì)松軟，尺寸變異大，使木制品的加工性能和 產(chǎn)品質(zhì)量以及在建筑工程結(jié)構(gòu)中的使用范圍受到一定程度的影響。所以由速生樹種生產(chǎn)的 單板層積材不可避免的也有上述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于加工制造、物理 力學(xué)性能(如彈性模量和靜曲強(qiáng)度)高的多層玻璃纖維增強(qiáng)單板層積材及其制造方法。
為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的多層玻璃纖 維增強(qiáng)單板層積材，由玻璃纖維制品和木質(zhì)單板構(gòu)成，將玻璃纖維制品加入到單板層積材 中需要增強(qiáng)的任意2張單板之間，至少加入2層玻璃纖維制品，玻璃纖維制品其經(jīng)緯向纖維 與木質(zhì)單板纖維之間的方向夾角為O。 90° ，用于提高單板層積材的彈性模量和靜曲強(qiáng) 度。所述的玻璃纖維制品其經(jīng)緯向的纖維與木質(zhì)單板纖維之間的方向夾角最好為30。
45° 。 多層玻璃纖維增強(qiáng)單板層積材的制造方法包括下列步驟(1)將含水率為6% 8%的木質(zhì)單板涂膠，選用酚醛樹脂膠，單面涂膠量為120 220g/m、在玻璃纖維增強(qiáng)層兩 側(cè)的單板要求都涂膠，其涂膠量為單面涂膠量的一半；(2)涂膠后的單板進(jìn)行順紋理組坯， 并且在需要加入增強(qiáng)層的位置加入玻璃纖維增強(qiáng)層，組坯后的陳化時間為10 60分鐘； (3)將陳化之后的板坯放入熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓，熱壓的溫度為130°C 18(TC，熱壓的時間 為0. 7 1. 7min/mm板厚，板坯的壓縮率為10% 50% ; (4)將熱壓好的單板層積材從熱 壓機(jī)中取出，自然冷卻，即得多層玻璃纖維增強(qiáng)單板層積材。 本發(fā)明的有益效果是(l)結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造，僅需要在原有的生產(chǎn)步驟 上，在單板層積材中需要增強(qiáng)的任意2張單板之間加入玻璃纖維增強(qiáng)層；(2)物理力學(xué)性能 如彈性模量和靜曲強(qiáng)度較現(xiàn)有產(chǎn)品高。(3)拓寬了人工速生林樹種的使用范圍，提高了低 質(zhì)、劣質(zhì)木材的經(jīng)濟(jì)附加值。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述 將含水率為6% 8%的木質(zhì)單板涂膠，選用酚醛樹脂膠，單面涂膠量為120 220g/m2，在玻璃纖維增強(qiáng)層兩側(cè)的單板要求都涂膠，其涂膠量為單面涂膠量的一半，其他 單板都單面涂膠。涂膠后的單板進(jìn)行順紋理組坯，并且在需要加入增強(qiáng)層的位置加入玻璃 纖維增強(qiáng)層，玻璃纖維增強(qiáng)層的鋪設(shè)角度為O。 90° ，最佳鋪設(shè)角度為30。 45° ，單板 必須講究正反面，組坯鋪裝時必須背對背、面對面。組坯后的陳化時間為10 60分鐘。將陳 化之后的板坯放入熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓，熱壓的溫度為130°C 18(TC，熱壓的時間為0. 7 1. 7min/mm板厚，板坯的壓縮率為10% 50%，在升壓和降壓的過程中要緩慢改變壓力，利 于板內(nèi)熱氣的排出。將熱壓好的單板層積材從熱壓機(jī)中取出，自然冷卻，即得多層玻璃纖維 增強(qiáng)單板層積材。通過上述工藝方法制得的單板層積材的彈性模量提高20% 45%，靜曲 強(qiáng)度提高20% 45%。
對比例 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. Omm。選用酚醛樹脂膠，單面涂膠量 150g/m、組坯層數(shù)為10層，陳化時間30分鐘。在單層熱壓機(jī)中熱壓而成，熱壓溫度180°C， 熱壓時間1. 4min/mm板厚，板坯壓縮率20%。制得的單板層積材其彈性模量為11. 9GPa，靜 曲強(qiáng)度為92. 4MPa。
實施例l: 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. Omm。選用酚醛樹脂膠，單面涂膠量 為150g/tf，組坯層數(shù)IO層，陳化時間30分鐘。組坯時在單板層積材底部往上數(shù)起的第一 張與第二張、第二張與第三張、第三張與第四張單板之間依次加入玻璃纖維網(wǎng)格布增強(qiáng)層， 一共加入3層玻璃纖維網(wǎng)格布，玻璃纖維網(wǎng)格布緯線纖維與單板纖維之間的方向夾角為 30° 。在單層熱壓機(jī)中熱壓而成，熱壓溫度18(TC，熱壓時間1.4min/mm板厚，板坯壓縮率 20%。制得的單板層積材其彈性模量為14. 3GPa，靜曲強(qiáng)度為119. 6MPa。
實施例2: 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. Omm。選用酚醛樹脂膠，單面涂膠量 為150g/tf，組坯層數(shù)IO層，陳化時間30分鐘。組坯時在單板層積材底部往上數(shù)起的第一 張與第二張、第二張與第三張、第三張與第四張、第四張與第五張、第五張與第六張、第六張 與第七張單板之間依次加入玻璃纖維網(wǎng)格布增強(qiáng)層， 一共加入6層玻璃纖維網(wǎng)格布，玻璃 纖維網(wǎng)格布諱線纖維與單板纖維之間的方向夾角為30。。在單層熱壓機(jī)中熱壓而成，熱壓 溫度180°C ，熱壓時間1. 4min/mm板厚，板坯壓縮率20% 。制得的單板層積材其彈性模量為 16. OGPa，靜曲強(qiáng)度為128. 2MPa。
實施例3: 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. Omm。選用酚醛樹脂膠，單面涂膠量 為150g/tf，組坯層數(shù)IO層，陳化時間30分鐘。組坯時在單板層積材底部往上數(shù)起的第二 張與第三張、第五張與第六張單板之間依次加入玻璃纖維網(wǎng)格布增強(qiáng)層， 一共加入2層玻 璃纖維網(wǎng)格布，玻璃纖維網(wǎng)格布緯線纖維與單板纖維之間的方向夾角為30。。在單層熱壓 機(jī)中熱壓而成，熱壓溫度18(TC，熱壓時間1.4min/mm板厚，板坯壓縮率20X。制得的單板 層積材其彈性模量為14. 7GPa，靜曲強(qiáng)度為125. lMPa。
4
實施例4: 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. 0mm。選用酚醛樹脂膠，單面涂膠量 為150g/tf，組坯層數(shù)IO層，陳化時間30分鐘。組坯時在單板層積材底部往上數(shù)起的第二 張與第三張、第四張與第五張、第六張與第七張單板之間依次加入玻璃纖維網(wǎng)格布增強(qiáng)層， 一共加入3層玻璃纖維網(wǎng)格布，玻璃纖維網(wǎng)格布緯線纖維與單板纖維之間的方向夾角為 30° 。在單層熱壓機(jī)中熱壓而成，熱壓溫度18(TC，熱壓時間1.4min/mm板厚，板坯壓縮率 20%。制得的單板層積材其彈性模量為16. 3GPa，靜曲強(qiáng)度為129. 5MPa。
實施例5: 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. Omm。選用酚醛樹脂膠，單面涂膠量 為150g/tf，組坯層數(shù)IO層，陳化時間30分鐘。組坯時在單板層積材底部往上數(shù)起的第三 張與第四張、第五張與第六張、第六張與第七張單板之間依次加入玻璃纖維網(wǎng)格布增強(qiáng)層， 一共加入3層玻璃纖維網(wǎng)格布，玻璃纖維網(wǎng)格布緯線纖維與單板纖維之間的方向夾角為 30° 。在單層熱壓機(jī)中熱壓而成，熱壓溫度18(TC，熱壓時間1.4min/mm板厚，板坯壓縮率 20%。制得的單板層積材其彈性模量為16.9GPa，靜曲強(qiáng)度為126. 4MPa。
權(quán)利要求
一種多層玻璃纖維增強(qiáng)單板層積材，由玻璃纖維制品和木質(zhì)單板構(gòu)成，其特征是，所述玻璃纖維制品加入到單板層積材中需要增強(qiáng)的任意2張單板之間，至少加入2層玻璃纖維制品，玻璃纖維制品其經(jīng)緯向纖維與木質(zhì)單板纖維之間的方向夾角為0°～90°，用于提高單板層積材的彈性模量和靜曲強(qiáng)度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層玻璃纖維增強(qiáng)單板層積材，其特征是，所述的玻璃纖維 制品其經(jīng)緯向纖維與木質(zhì)單板纖維之間的方向夾角為30。 45° 。
3. —種實現(xiàn)權(quán)利要求1多層玻璃纖維增強(qiáng)單板層積材的制造方法，其特征是，它包 括下列步驟(l)將含水率為6% 8%的木質(zhì)單板涂膠，選用酚醛樹脂膠，單面涂膠量為 120 220g/V，在玻璃纖維增強(qiáng)層兩側(cè)的單板要求都涂膠，其涂膠量為單面涂膠量的一半； (2)涂膠后的單板進(jìn)行順紋理組坯，并且在需要加入增強(qiáng)層的位置加入玻璃纖維增強(qiáng)層，組 坯后的陳化時間為10 60分鐘；(3)將陳化之后的板坯放入熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓，熱壓的溫 度為130°C 18(TC，熱壓的時間為0. 7 1. 7min/mm板厚，板坯的壓縮率為10% 50% ; (4)將熱壓好的單板層積材從熱壓機(jī)中取出，自然冷卻，即得多層玻璃纖維增強(qiáng)單板層積 材。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多層玻璃纖維增強(qiáng)單板層積材及其制造方法，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于加工制造，質(zhì)輕高強(qiáng)的增強(qiáng)型木質(zhì)建筑材料。該材料由玻璃纖維制品和木質(zhì)單板構(gòu)成，將多層玻璃纖維制品加入到單板層積材中任意2張單板之間，玻璃纖維制品經(jīng)緯向的纖維與單板纖維之間的方向夾角為0°～90°。其制造方法包括下列步驟將單板涂膠，選用酚醛樹脂膠，單面涂膠量為120～220g/m2；然后進(jìn)行順紋理組坯，并加入玻璃纖維增強(qiáng)層，組坯后陳化10～60分鐘；再進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為130℃～180℃，熱壓時間為0.7～1.7min/mm板厚，板坯壓縮率為10％～50％。利用本方法可以顯著地提高單板層積材的彈性模量及靜曲強(qiáng)度。
文檔編號B27N3/10GK101767363SQ20101003249
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者張利, 胡英成 申請人:東北林業(yè)大學(xué)