一種復(fù)合板材、制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集裝箱底板制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種復(fù)合板材、制備方法及 其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 集裝箱底板是集裝箱的主要承載結(jié)構(gòu)，集裝箱底板制造業(yè)要求地板具有很高的力 學(xué)性能、精確的加工尺寸、良好的抗沖擊性。長(zhǎng)期以來(lái)，集裝箱底板主要采用熱帶雨林中生 長(zhǎng)的高密度硬闊葉木材為主要原料，制作上采用大徑級(jí)原木旋切成單板后，多層單板組胚， 熱壓成膠合板。由于高密度闊葉樹種的生長(zhǎng)周期很長(zhǎng)，一般均需50年甚至更長(zhǎng)，而集裝箱 底板的需求卻日益增加。為了保護(hù)世界生態(tài)環(huán)境，減少熱帶硬木資源的消耗，開發(fā)新型集裝 箱底板，拓寬地板用材的來(lái)源，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003] 中國(guó)專利CN93115652. 0公開了一種竹質(zhì)集裝箱地板的生產(chǎn)方法，該方法將竹材 剖成等寬等厚的篾片，篾片平行排列成片，放入防腐劑與酚醛樹脂的混合液中浸漬后疊層 加壓，所生產(chǎn)的竹質(zhì)集裝箱地板能夠通過(guò)國(guó)際集裝箱的測(cè)試要求，但是竹材的利用率低、制 造復(fù)雜、加工效率低下，導(dǎo)致竹質(zhì)集裝箱地板的成本偏高，產(chǎn)能有限，不能大規(guī)模用于市場(chǎng) 化。
[0004] 中國(guó)專利ZL200820121351.8中公開了一種具有高抗沖擊能力的集裝箱，該專利 采用粉末涂層聚酯粉末替代油漆對(duì)集裝箱表面進(jìn)行涂覆，改善了集裝箱的耐候性，耐腐蝕 性和堅(jiān)韌性，利用該方法加工成集裝箱表面雖然有一定的抗沖擊效果，但是，聚酯粉末在使 用過(guò)程中脫落，損傷，仍然容易造成底板的損壞。
[0005] 中國(guó)專利CN102717408A中公開了一種熱壓成型高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板 及其制備方法，采用3~5層浸漬酚醛膠或三聚氰胺膠的薄竹簾，刨花板，木制單板加工形 成。該方法加工擴(kuò)展了集裝箱材料選擇，但是對(duì)于集裝箱底板的沖擊沒(méi)有進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠滿足集裝箱載貨強(qiáng) 度要求，且具有較高的抗沖擊效果的復(fù)合板材，是由面層、芯層、中芯層、底芯層、底面層五 層結(jié)構(gòu)分布，其中面層材料為熱塑性樹脂復(fù)合材料和PET無(wú)紡布的復(fù)合材料，芯層由單向 竹簾排布而成，中芯層由普通速生木材進(jìn)行復(fù)合。這種復(fù)合板材可以替代傳統(tǒng)的采用東南 亞克隆木等熱帶闊葉硬木制造的集裝箱底板用膠合板。
[0007] 本發(fā)明的另一目的是提供一種上述復(fù)合板材的制備方法，該方法將強(qiáng)度大、硬度 高、韌性好的纖維增強(qiáng)的熱塑性板材作為表層材料；用單向竹簾作為芯層材料；普通速生 木材作為中芯層，經(jīng)合理搭配組合，采用科學(xué)的膠合工藝制成的復(fù)合板材，可以用作集裝箱 底板，充分發(fā)揮了纖維增強(qiáng)熱塑性板材耐磨、耐酸堿、防水、高模量高強(qiáng)度等特性，滿足對(duì)集 裝箱底板所提出的各項(xiàng)機(jī)械、物理技術(shù)要求。
[0008] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述復(fù)合板材用作集裝箱底板的用途。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0010] 本發(fā)明提供了一種復(fù)合板材，從上到下依次包括面層、芯層、中芯層、底芯層和底 面層，各層間通過(guò)熱壓連接。
[0011] 所述面層和/或底面層為纖維增強(qiáng)熱塑性板材，厚度為1~3mm。
[0012] 所述纖維增強(qiáng)熱塑性板材中纖維的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為40~55%。
[0013] 所述纖維增強(qiáng)熱塑性板材中的纖維選自連續(xù)玻璃纖維、連續(xù)碳纖維或連續(xù)玄武巖 纖維中的一種或一種以上；優(yōu)選連續(xù)玻璃纖維或連續(xù)玄武巖纖維；更優(yōu)選連續(xù)玻璃纖維。
[0014] 所述纖維增強(qiáng)熱塑性板材中的樹脂基體選自聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、熱塑性聚 酯、聚酰胺、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯樹脂（ABS)、聚氯乙烯（PVC)、苯乙烯（PS)或聚碳酸酯 (PC)中的一種或一種以上。
[0015] 所述芯層和/或底芯層為單向竹簾經(jīng)過(guò)鋪層得到的板材，單向竹簾通過(guò)酚醛樹脂 膠膠合。
[0016] 所述芯層和/或底層的厚度為2. 8~6mm。
[0017] 所述竹簾為竹子經(jīng)過(guò)剖切，形成條狀的竹條；將該竹條單向平行排布，利用縫合線 將其連接形成的材料。
[0018] 所述竹子為毛竹或楠竹。
[0019] 所述鋪層的方式為0/90交替鋪層或者是02/90兩縱一橫的方式鋪層，鋪層層數(shù)為 2~6層，單層厚度為1~2mm。
[0020] 所述中芯層的材料為速生木材單板經(jīng)過(guò)鋪層得到的板材，速生木材單板通過(guò)酚醛 樹脂膠膠合。
[0021] 所述中芯層厚度為11. 2~24mm。
[0022] 所述速生木材單板的層數(shù)為14~20層，單層厚度為1~2mm，含水量彡8%，單層 的鋪層方式為0/90度交替鋪層。
[0023] 所述速生木材單板選自楊木單板、桉木單板、松木單板或柳木單板中的一種或一 種以上。
[0024] 所述酚醛樹脂膠的施膠量為300~400g/m2,酚醛樹脂膠中加入防蟲劑，防蟲劑的 加入量占酚醛樹脂膠的質(zhì)量百分含量為〇. 3~0. 5%。
[0025] 所述防蟲劑為辛硫磷、氯菊酯、溴氰菊酯、氯氟菊酯或4-溴-2-(4-氯苯基)-1-(乙 氧基甲基）-5_ (三氟甲基）批咯-3-腈（Chlorfenapyr)中的一種或一種以上；優(yōu)選 4-溴-2- (4-氯苯基）-1-(乙氧基甲基）-5-(三氟甲基）批咯-3-腈（Chlorfenapyr)。
[0026] 本發(fā)明還提供了一種上述復(fù)合板材的制備方法，包括以下步驟：
[0027] 將底面層鋪設(shè)在模具上；在底面層上面，鋪設(shè)底芯層；在底芯層的上面，鋪設(shè)中芯 層；在中芯層的上面，鋪設(shè)芯層；在芯層的上面鋪設(shè)面層，蓋上模具，熱壓、保壓，再分段降 壓和排氣或先冷卻到室溫后卸壓，制得復(fù)合板材。
[0028] 所述熱壓的溫度為135~145°C。
[0029] 所述保壓的壓力為1. 5~3. OMPa，時(shí)間為10~18min。
[0030] 所述分段降壓為壓力降到原先壓力的一半，保持5~IOmin后卸壓。
[0031] 所述面層或所述底面層由以下方法制得，將纖維鋪展開，與擠出熔融的樹脂基體 復(fù)合，再經(jīng)過(guò)輥壓后，得到纖維增強(qiáng)熱塑性的預(yù)浸帶，然后在溫度為170~180°C，壓力為 2~4MPa的條件下，將纖維增強(qiáng)熱塑性的預(yù)浸帶與一層PET無(wú)紡織物熱壓成板材，熱壓時(shí)間 為20~30min，然后再冷壓30~40min，得到纖維增強(qiáng)熱塑性板材。
[0032] 所述芯層或所述底芯層的制備方法為：
[0033] 將單向竹簾在烘干裝置中進(jìn)行第一次烘干，然后將烘干的竹簾送入浸膠裝置，利 用浸膠裝置對(duì)竹簾進(jìn)行浸膠并甩干，再將經(jīng)布膠后竹簾進(jìn)行曬干或者送入烘干裝置進(jìn)行第 二次烘干；將單向竹簾經(jīng)過(guò)0/90交替鋪層，或者是0 2/90兩縱一橫的方式鋪層，得到芯層或 底芯層。
[0034] 所述中芯層的制備方法為：在速生木材單板的上下表面涂上酚醛樹脂膠，陳化或 室溫干燥8~10小時(shí)；然后將速生木材單板按照0/90度交替鋪層得到中芯層。
[0035] 本發(fā)明還提供了一種上述復(fù)合板材用作集裝箱底板的用途。
[0036] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0037] 1、本發(fā)明中的復(fù)合板材，其密度、強(qiáng)度、彈性模量和表面質(zhì)量等各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá) 到國(guó)際集裝箱工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合集裝箱底板，所以用作集裝箱底板，其可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，能夠根據(jù) 實(shí)際的需求合理的選擇面層和芯材的厚度和密度，以達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果。
[0038] 2、本發(fā)明中的復(fù)合板材的面層是纖維增強(qiáng)的熱塑性板材，具有很好的耐磨性、耐 腐蝕性，且不吸水、容易清洗，對(duì)比于硬木地板，本發(fā)明的復(fù)合地板使用壽命大大提高，且免 除了底面噴漆的工序，對(duì)環(huán)境保護(hù)有利。
[0039] 3、本發(fā)明中的復(fù)合板材面層是纖維增強(qiáng)的熱塑性板材，熱壓機(jī)高溫時(shí)出板不會(huì)發(fā) 生龜裂情況，可以很好地保證集裝箱底板上表面的平整性。另外，纖維增強(qiáng)的熱塑性板材不 易腐蝕、不生菌，不會(huì)存在蟲蛀的問(wèn)題。
[0040] 4、本發(fā)明利用纖維增強(qiáng)熱塑性板材與竹簾，速生木材進(jìn)行復(fù)合形成復(fù)合板材，獲 得一種符合集裝箱底板使用要求的復(fù)合板材，使得集裝箱底板擺脫了長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)熱帶闊葉 硬木和大徑級(jí)原木的需求，為集裝箱底板材料來(lái)源開辟了新