專利名稱：一次熱壓成型高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板及其制造法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是以多層竹簾為表層，一次熱壓成型的高彈性模量的竹木復(fù)合集裝箱底板及其制造方法，屬木材工業(yè)中的人造板制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
集裝箱的主要承載面積是底板，集裝箱制造業(yè)要求底板具有很高的力學(xué)性能、外觀質(zhì)量、抗沖擊性和耐老化性能?，F(xiàn)有的竹木復(fù)合集裝箱底板有兩種形式專利ZL98111153. X中表層為浸潰紙加竹席的一種竹木復(fù)合集裝箱底板，另一專利ZL 03152841. 4中表層是經(jīng)過高壓熱壓而成的高密度竹材薄層，然后用其作為表背層再與結(jié)構(gòu)刨花板或楊木單板等為芯二次熱壓復(fù)合而成。第一種為了得到美麗的外觀，需浸潰紙和竹席，竹席需較多的人工成本，且底板的彈性模量不高；后一種雖也能達(dá)到要求的力學(xué)性能和可接受的外觀，但由于是二次成型，還需將其需膠合面砂光并涂膠，再經(jīng)過二次熱壓復(fù)合，消耗了更多的能源、材料和勞動(dòng)力。這兩種竹木復(fù)合集裝箱底板都存在成本高，箱東難以接受，故本發(fā)明利用特制的竹簾，一次成型即可得到需要的表面質(zhì)量，以及常規(guī)竹木復(fù)合集裝箱底板難以達(dá)到的高彈性模量。具有省材料、能耗少、耐磨等特點(diǎn)，且可利用資源豐富的可持續(xù)國產(chǎn)竹木材來生產(chǎn)集裝箱底板，拓寬了底板用材的來源，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以多層高彈性模量竹簾為表層的竹木復(fù)合集裝箱底板及制造方法。本發(fā)明是利用最表層的壓密實(shí)的高彈性模量的竹簾表層，這層的高彈性模量對(duì)底板的彈性模量的貢獻(xiàn)最大，從而使得底板的彈性模量可以大幅度提高，且表層竹簾具有吸水膨脹率低、硬度高和耐磨性好的特點(diǎn)，芯層可利用有較高抗剪切性能的結(jié)構(gòu)用刨花板、木質(zhì)單板、竹簾等材料，可單獨(dú)使用或復(fù)合使用。為了表層美觀，可在表層竹簾的外層覆貼一層薄單板，或酚醛浸潰紙，或酚醛浸潰玻璃纖維布。本發(fā)明的技術(shù)解決方案一次熱壓成型高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板，其特征是以上下面層材料采用一層縱向紋理薄竹簾、2 4層A縱向紋理竹簾一層橫向紋理木質(zhì)單板；上下面層材料A向內(nèi)為結(jié)構(gòu)用刨花芯板；或上下面層材料A向內(nèi)用縱向紋理木質(zhì)單板和多層木質(zhì)單板，共11層木質(zhì)單板，最中間的三層均為縱向紋理單板，其余的單板則按一縱向紋理單板與一橫向紋理單板鋪設(shè)。一次熱壓成型高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板的制造方法，其工藝步驟分a、木質(zhì)單板、竹簾分選和整理，木質(zhì)單板含水率< 10%，根據(jù)所需雙面涂膠，涂膠量250 350g/m2，陳化或低溫干燥；并將不同厚度和品種的竹簾干至含水率12%以下，經(jīng)浸潰酚醛膠(或三聚氰胺膠)低溫干燥到含水率20%以下，膠中加入殺蟲劑；b、結(jié)構(gòu)用刨花板芯板,將結(jié)構(gòu)用刨花板基板定厚砂光至20 22mm后作為芯板；C、組坯，將木質(zhì)單板、竹簾等材料單獨(dú)使用或復(fù)合使用，或?qū)⒅窈?、單板和結(jié)構(gòu)用刨花板芯板組坯，在溫度為125 150°C，最高壓力為2. 0 4. OMPa的條件下進(jìn)行熱壓，保持8 35分鐘，然后向熱壓板內(nèi)通冷水，待熱壓板冷卻到一定溫度后卸壓。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可有效地利用我國和世界各地不同樹種、不同徑級(jí)的木材，如天然林及人工林的各種針葉材、闊葉材木材，以及具有生長快、周期短、年年可擇伐、持續(xù)利用時(shí)間長的竹材資源。將這些材料單獨(dú)或復(fù)合使用，經(jīng)科學(xué)的設(shè)計(jì)和合理的組合，既可解決世界范圍內(nèi)硬木緊缺的困難，又可解決大批量生產(chǎn)出符合國際集裝箱工業(yè)技術(shù)要求的新型底板的技術(shù)難題。以6 12層浸潰酚醛膠的高彈性模量薄竹簾作為表背層材料，向里為橫向的一層單板，再向內(nèi)為特制的結(jié)構(gòu)用刨花板；或向里全部用木質(zhì)單板；或用部分竹簾代替縱橫兩向的木質(zhì)單板，所用膠中都應(yīng)加入殺蟲劑，使其在熱壓時(shí)均勻滲透到集裝箱底板的面層材料中，這樣底板具有長效防蟲性能；將芯層材料和面層材料組合成板坯，再經(jīng)熱壓膠合制成集裝箱底板，其強(qiáng)度、彈性模量等各項(xiàng)性能指標(biāo)，都能完全符合國際集裝箱工業(yè)的技術(shù)要求。


附圖I是第一種一次熱壓成型的高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是第二種一次熱壓成型的高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3是第三種一次熱壓成型的高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1是縱向紋理薄竹簾，該縱向紋理薄竹簾的上下各一層浸潰酚醛膠(或三聚氰胺膠)并經(jīng)低溫干燥；2是A縱向紋理竹簾，該縱向紋理竹簾經(jīng)浸潰酚醛膠(或三聚氰胺膠)并經(jīng)低溫干燥，其厚度為I. 0 I. 8mm ;3是橫向紋理木質(zhì)單板,該橫向紋理木質(zhì)單板雙面涂布或浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥；4是結(jié)構(gòu)用刨花板芯板；5是縱向紋理木質(zhì)單板；6是橫向紋理竹簾，其一層浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥；7是B縱向紋理竹簾，其一層浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥；8是多層木質(zhì)單板；9是多層木質(zhì)單板和竹簾。
具體實(shí)施例方式對(duì)照附圖1，其結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)用刨花板芯板4的表層和底層是橫向紋理木質(zhì)單板3，橫向紋理木質(zhì)單板3的表層和與其呈對(duì)稱設(shè)置的橫向紋理木質(zhì)單板3的底表層上是三層A縱向紋理竹簾2，A縱向紋理竹簾2的表層和與其呈對(duì)稱設(shè)置的竹簾2的底表層上是縱向紋理薄竹簾I。對(duì)照附圖2，其結(jié)構(gòu)是多層單板8的表層和底層是縱向紋理木質(zhì)單板5，縱向紋理木質(zhì)單板5的表層和與其對(duì)稱設(shè)置的縱向紋理木質(zhì)單板5的底層是橫向紋理木質(zhì)單板3，橫向紋理木質(zhì)單板3的表層和與其對(duì)稱設(shè)置的橫向紋理木質(zhì)單板3的底層依次是三層縱向紋理竹簾2和縱向紋理薄竹簾I。對(duì)照附圖3，其結(jié)構(gòu)是多層木質(zhì)單板和竹簾9的表層和底層是B縱向紋理竹簾7，B縱向紋理竹簾7的表層和與其對(duì)稱設(shè)置的B縱向紋理竹簾7的底層是橫向紋理竹簾6，橫向紋理竹簾6的表層和與其對(duì)稱設(shè)置的橫向紋理竹簾6的底層是縱向紋理木質(zhì)單板5，縱向紋理木質(zhì)單板5的表層和與其對(duì)稱設(shè)置的縱向紋理木質(zhì)單板5的底層是橫向紋理木質(zhì)單板3，橫向紋理木質(zhì)單板3的表層和與其對(duì)稱設(shè)置的橫向紋理木質(zhì)單板3的底層是四層A縱向紋理竹簾2。所述的縱向紋理薄竹簾I的上下各I層浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥；A縱向紋理竹、簾2經(jīng)浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥，其厚度為I. O I. 8mm ;橫向紋理木質(zhì)單板3雙面涂布或浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥；縱向紋理木質(zhì)單板5是一層干燥過的單板；橫向紋理竹簾6其一層浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥；B縱向紋理竹簾7是一層浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥；多層木質(zhì)單板8中的單板為一層涂布酚醛膠和一層不涂膠相間；多層木質(zhì)單板和竹簾9中的竹簾是浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥，多層木質(zhì)單板和竹簾9中的單板與單板相接時(shí)，可只在其中一張的接觸面上涂布酚醛膠，與竹簾接觸則需在單板上涂布酚醛膠。實(shí)施例I :竹木復(fù)合集裝箱底板的結(jié)構(gòu)如圖1，竹木復(fù)合集裝箱底板的制造方法如下a、木質(zhì)單板、竹簾分選和整理，木質(zhì)單板含水率< 10%，根據(jù)所需雙面涂膠，涂膠量250 350g/m2，陳化或低溫干燥；并將縱向紋理薄竹簾I和縱向紋理竹簾2干燥至含水 率12%以下，經(jīng)浸潰酚醛膠(或三聚氰胺膠)低溫干燥到含水率18%以下，膠中按I公斤膠(固含量45% )加入2. 4克的殺蟲劑；b、結(jié)構(gòu)用刨花板芯板，將結(jié)構(gòu)用刨花板基板定厚砂光至20 22_后作為芯板；C、組坯，從外至內(nèi)以上下各1層浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥的縱向紋理薄竹簾1，三層浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥的厚度為I. 0 I. 8mm縱向紋理竹簾2，接著為一層雙面涂布(或浸潰)酚醛膠并經(jīng)低溫干燥的橫向紋理木質(zhì)單板3，中間為結(jié)構(gòu)用刨花板芯板4組坯。在溫度為125 150°C，最高壓力為2. 5 4. OMPa的條件下進(jìn)行熱壓，保持10 15分鐘，然后向熱壓板內(nèi)通冷水，待熱壓板冷卻到一定溫度后卸壓。經(jīng)常規(guī)后期加工后，即可得到成品復(fù)合集裝箱底板，其物理力學(xué)性能如下MOR// 彡 95MPaMOR 丄彡 35MPaMOE// 12000MPaMOE 丄彡 3500MPa密度0.75 0. 90g/cm3。實(shí)施例2 竹木復(fù)合集裝箱底板的結(jié)構(gòu)如圖2，竹木復(fù)合集裝箱底板的制造方法如下a、木質(zhì)單板、竹簾分選和整理，木質(zhì)單板含水率< 8 %，根據(jù)所需雙面涂膠，涂膠量250 350g/m2，陳化或低溫干燥；并將縱向紋理薄竹簾I和縱向紋理竹簾2干燥至含水率15%以下，經(jīng)浸潰酚醛膠(或其它耐候性膠)低溫干燥到含水率20%以下，膠中按I公斤膠(固含量45% )加2. 4克的殺蟲劑；b、組坯，從外至內(nèi)各1層浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥的特制縱向紋理薄竹簾1，3 4層浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥的厚度為I. 0 I. 5mm縱向紋理竹簾2，向里為11層木質(zhì)單板，最中間的三層均為縱向紋理單板，其余的單板則按一縱向紋理單板與一橫向紋理單板鋪設(shè)。然后在溫度為125 150°C，最高壓力為2. 0 3. 5MPa的條件下進(jìn)行熱壓，保持30 35分鐘，然后向熱壓板內(nèi)通冷水，待熱壓板冷卻到70°C后卸壓。經(jīng)常規(guī)后期加工后，即可得到成品復(fù)合集裝箱底板，其物理力學(xué)性能如下M0R// 彡 IOOMPa
MOR 丄彡 35MPaMOE// 12000MPaMOE 丄彡 3500MPa密度0.70 0. 90g/cm3。實(shí)施例3，竹木復(fù)合集裝箱底板的結(jié)構(gòu)如圖3，竹木復(fù)合集裝箱底板的制造方法如下 a、木質(zhì)單板、竹簾分選和整理，木質(zhì)單板含水率< 8%，根據(jù)所需雙面涂膠，涂膠量250 350g/m2，陳化或低溫干燥；并將縱向紋理竹簾2、橫向紋理竹簾6和縱向紋理竹簾7干燥至含水率12%以下，經(jīng)浸潰酚醛膠(或三聚氰胺膠)低溫干燥到含水率20%以下，膠中按I公斤膠(固含量45% )加入2. 4克的殺蟲劑；b、組坯，從外至內(nèi)上下各3 5層浸潰酚醛膠并經(jīng)低溫干燥的厚度為I. 0
1.5mm縱向紋理竹簾2，向里用11層木質(zhì)單板或竹簾，最中間的三層均為縱向紋理，其余的單板或竹簾則按一縱向紋理與一橫向紋理鋪設(shè)。然后在溫度為135 150°C，最高壓力為
2.0 4. OMPa的條件下進(jìn)行熱壓，保持30 35分鐘，然后向熱壓板內(nèi)通冷水，待熱壓板冷卻到一定溫度后卸壓。經(jīng)常規(guī)后期加工后，即可得到成品復(fù)合集裝箱底板，其物理力學(xué)性能如下M0R// 彡 95MPaMOR 丄彡 35MPaMOE// 11500MPaMOE 丄彡 3500MPa密度0.75 0. 90g/cm3。
權(quán)利要求
1.一次熱壓成型高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板，其特征是以上下面層材料采用一層縱向紋理薄竹簾(1)、2 4層A縱向紋理竹簾(2)和一層橫向紋理木質(zhì)單板(3);上下面層材料向內(nèi)為結(jié)構(gòu)用刨花芯板(4);或上下面層材料向內(nèi)全部用縱向紋理木質(zhì)單板(5)和多層木質(zhì)單板(8)，共11層木質(zhì)單板，最中間的三層均為縱向紋理單板，其余的單板則按一縱向紋理單板與一橫向紋理單板鋪設(shè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一次熱壓成型高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板，其特征是以上下面層材料用3 5層A縱向紋理竹簾(2)和一層橫向紋理木質(zhì)單板(3)，上下面層材料向內(nèi)用橫向紋理竹簾(6)和B縱向紋理竹簾(7)代替縱向紋理木質(zhì)單板(5)和橫向紋理木質(zhì)單板(3)，共11層木質(zhì)單板或竹簾，最中間的三層均為縱向紋理，其余的單板或竹簾則按一縱向紋理與一橫向紋理鋪設(shè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一次熱壓成型高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板，其特征是所述最外層的縱向紋理薄竹簾(I)或A縱向紋理竹簾(2)外覆貼一層薄單板，或酚醛浸潰紙，或酚醛浸潰玻璃纖維布。
4.一次熱壓成型高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板的制造方法，其特征是該方法包括如下工藝步驟 a、木質(zhì)單板、竹簾分選和整理，木質(zhì)單板含水率<10%,根據(jù)所需雙面涂膠,涂膠量250 350g/m2，陳化或低溫干燥；并將不同厚度和品種的竹簾干至含水率12%以下，經(jīng)浸潰酚醛膠(或三聚氰胺膠)低溫干燥到含水率20%以下，膠中加入防蟲劑； b、結(jié)構(gòu)用刨花板芯板，將結(jié)構(gòu)用刨花板基板定厚砂光至20 22_后作為芯板； C、組坯，將木質(zhì)單板、竹簾等材料復(fù)合使用，或?qū)⒅窈煛伟搴徒Y(jié)構(gòu)用刨花板芯板組坯，在溫度為125 150°C，最高壓力為2. 0 4. OMPa的條件下進(jìn)行熱壓，保持8 35分鐘，然后向熱壓板內(nèi)通冷水，待熱壓板冷卻到一定溫度后卸壓。
全文摘要
本發(fā)明是一次熱壓成型高彈性模量竹木復(fù)合集裝箱底板及制造方法，其結(jié)構(gòu)是以上下面層材料各采用3～5層浸漬酚醛膠或三聚氰胺膠的薄竹簾；向內(nèi)為橫向的一層單板，再向內(nèi)為結(jié)構(gòu)用刨花板；或向里全部用木質(zhì)單板；或用部分竹簾代替縱橫兩向的木質(zhì)單板；其木質(zhì)單板或竹簾的層數(shù)和纖維方向按木質(zhì)集裝箱底板的結(jié)構(gòu)原理確定。優(yōu)點(diǎn)利用最表層的壓密實(shí)的高彈性模量的竹簾表層，從而使得底板的彈性模量大幅度提高，具有能耗少，且表層竹簾具有吸水膨脹率低、硬度高和耐磨好的特性，拓寬了底板的原料來源，制成的復(fù)合集裝箱底板質(zhì)量穩(wěn)定，其強(qiáng)度、彈性模量等各項(xiàng)性能指標(biāo)符合國際集裝箱工業(yè)的技術(shù)要求。
文檔編號(hào)B32B21/13GK102717408SQ201010231
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者張齊生, 羅伯特·威爾伍德, 蔣身學(xué), 許斌, 陳立衡 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué)