專利名稱：用于提高膠合生物基面板產(chǎn)品上的內(nèi)部粘合強(qiáng)度測試的一致性的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備適于進(jìn)行內(nèi)部粘合強(qiáng)度測試的膠合生物基面板產(chǎn)品試樣的設(shè)備。
背景技術(shù)：
生物基面板制造業(yè)使用將生物衍生纖維的顆粒膠合并擠壓在一起的技術(shù)，以生產(chǎn)適用于寬范圍的應(yīng)用的耐用面板產(chǎn)品。在制造過程期間，生物
基配料(furnish )例如原料纖維、小木塊或木片與一定量的膠粘劑相混合，然后形成準(zhǔn)備好壓制成板材的松散墊料。壓制過程包括經(jīng)由被加熱的金屬壓板施加高溫和壓力，以創(chuàng)建特定膠粘劑的聚合所需的條件。聚合膠粘劑使配料的顆粒成一體，這提供了 一種適于所需的最終應(yīng)用的具有良好機(jī)械強(qiáng)度特性的面板。
面板中的內(nèi)部粘合對于面板的強(qiáng)度特性是至關(guān)重要的，因此能夠精確地和恒定地測量內(nèi)部粘合強(qiáng)度以確保正在生產(chǎn)具有一致品質(zhì)的產(chǎn)品是重要的。為此，通常被稱為IB測試的內(nèi)部粘合強(qiáng)度測試是在制造過程中進(jìn)行品質(zhì)監(jiān)控的重要工具。板材制造工廠通常在專用于產(chǎn)品的品質(zhì)保證的現(xiàn)場實驗室執(zhí)行此測試。
執(zhí)行IB-測試的標(biāo)準(zhǔn)步驟包括將金屬板膠粘到板材試樣的兩面上。然后將這兩個板拉開，與此同時測量施加的力，直到板材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)蜂掉。其結(jié)果是內(nèi)部粘合強(qiáng)度的品質(zhì)的指示。測試的一個重要部分是，金屬板與板材表面之間的粘合不會干擾測試行為，因為故障必須在面板中發(fā)生而不是在金屬/面板界面處發(fā)生。有缺陷的粘合可能導(dǎo)致測試的變化。
已經(jīng)制定了用于測試的國際標(biāo)準(zhǔn)(例如AS/NZS 4266:06)，并且在每次進(jìn)行測試時必須準(zhǔn)確地執(zhí)行以便遵循該標(biāo)準(zhǔn)。但是，這些步驟可能費時，并且易于發(fā)生操作員錯誤，因此在特定實驗室中以及在實驗室之間的讀數(shù)之間仍會有變化。完全遵循標(biāo)準(zhǔn)步驟所花費的時間也使得這些方法不適用于商業(yè)生產(chǎn)。
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種減小將金屬板粘合到試樣板材的變化性以提高內(nèi)部粘合測試的標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備，或至少提供有用的備選方案。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了 一種用于將生物基面板的試樣粘合到
一個或多個板的設(shè)備，該設(shè)備包括
-基部；
國壓板；以及
-能夠利用特定壓力使壓板朝基部移動的致動器。
基部和/或壓板可包括熱冷卻單元。該冷卻單元可包括流體輔助溫度控制器。
基部和/或壓板可包括加熱單元，以對基部和/或壓板預(yù)加熱。加熱單元可結(jié)合在基部和/或壓板中，例如為電加熱元件。可選擇地，加熱單元可在外部，并且經(jīng)由熱交換器例如經(jīng)由被加熱流體向基部和/或壓
板供熱。
加熱單元還可包括恒溫器，以確?；亢?或壓板被加熱到或保持在預(yù)定溫度。
該致動器可包括電致動器，或者可包括氣動活塞或液壓活塞。在本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于在生物基面板的試樣到一個或多個板之間形成粘合以適用于內(nèi)部粘合強(qiáng)度測試的方法，包括以下步驟-提供生物基面板的試樣；-預(yù)加熱至少一個板；-在試樣的至少一側(cè)與板之間涂覆粘合劑；
-使用根據(jù)本發(fā)明的第 一方面的設(shè)備在足夠長的時間內(nèi)向試樣和至少
5一個板施加壓力，以使得熱敏粘合劑粘合到試樣和板。
該方法可包括將基部和/或壓板預(yù)加熱到預(yù)定溫度的附加步驟。該預(yù)定溫度還可在向試樣施加壓力的步驟期間被保持一段規(guī)定的時間。
該方法還可包括在向試樣施加壓力的步驟期間冷卻基部和/或壓板的步驟。


下文將參照附圖通過示例說明本發(fā)明，在附圖中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的側(cè)視圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的布置的透視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，設(shè)備1包括基部2?；?可包含溫度控制器(未示出)以幫助基部降溫。該溫度控制器可以是元件或者流體輔助的?；窟€可包括通常與恒溫器相結(jié)合的加熱單元，以將基部加熱至預(yù)定溫度和/或?qū)⒒勘３衷陬A(yù)定溫度。
該加熱單元可位于基部2內(nèi)部，例如作為一個元件?？蛇x擇地，熱源可在基部2外部，并且經(jīng)由熱交換器例如經(jīng)由流體提供給基部2 (熱量)。在這種情況下，加熱單元和溫度控制器可以相結(jié)合，其中提供被加熱的流體以加熱基部2，而提供冷卻流體以使基部2降溫。
壓板3位于基部2上方，并連接到致動器4。該致動器能夠以規(guī)定的力使上部壓板3朝基部2移動。應(yīng)理解，致動器也可連接到基部2并偵i部2朝壓板3移動。因此，施加壓力的系統(tǒng)可位于上方或下方。
壓板3還可包括如針對基部2描述的溫度控制單元和/或加熱單元。
在使用時，將生物基面板產(chǎn)品5的一個試樣放置在下部板6和上部板7之間，并且在每個界面之間具有一層熱敏和/或壓敏粘合劑或熱溶膠粘劑?？蓪⑾虏堪?和上部板7預(yù)加熱到希望的溫度?？蛇x擇地，可將基部2和壓板3預(yù)加熱到希望的溫度，這繼而在使用時加熱板6和7。如果板6和7還未位于適當(dāng)位置，則將其放置在基部2和壓板3之間。然后致動器4降低壓板3以使其與上部板7接觸。然后致動器4在規(guī)定時間內(nèi)向上部板7、試樣產(chǎn)品5和下部板6施加預(yù)定的力。被加熱的板6和7使得熱敏粘合劑熔化。設(shè)備施加的壓力確保熱敏粘合劑均勻擴(kuò)散到并持續(xù)接觸試樣和板，同時熱敏粘合劑冷卻并且與試樣和板粘合?；?和/或壓板3中的流體輔助溫度單元幫助引導(dǎo)熱量離開板，這樣確保熱敏粘合劑均勻冷卻。
應(yīng)理解，預(yù)加熱基部2、壓板3和/或下部板6及上部板7的預(yù)定溫度將取決于使用的特定熱敏粘合劑。對基部2和/或壓板3的加熱可在致動器4施加壓力期間持續(xù)規(guī)定的時間，以確保在允許系統(tǒng)冷卻之前，粘合劑完全熔化和分布。類似地，致動器4施加的壓力和時間將取決于特定應(yīng)用，包括使用的粘合劑、將被測試的復(fù)合板材和加熱方法。
只要能夠向壓板3施加規(guī)定的力，則可使用任何合適的致動器。該致動器可包括氣動或液壓活塞、電致動器等。
任選地，該設(shè)備可由中央控制單元控制，以使致動器4施加的壓力、施加壓力的持續(xù)時間、或基部2和/或壓板3的溫度自動化。
熱敏粘合劑或熱熔膠粘劑是本領(lǐng)域已知的，并且任何合適的一種可用于本發(fā)明。應(yīng)理解，還可使用其它粘合劑。例如，還可使用壓敏粘合劑，在此情況下對板6和7、基部2和/或壓板3的加熱將不是必需的。還應(yīng)理解，對粘合劑的主要要求是，它在板和生物基面板之間提供的粘合大于生物基面板的內(nèi)部粘合，以便在內(nèi)部粘合測試期間故障在面板內(nèi)發(fā)生。這種粘合劑是本領(lǐng)域公知的。
如圖2所示，可將多個設(shè)備集合在一起，以使一個以上的試樣板材能夠粘合到上部板6和下部板7。所述多個設(shè)備可排列成圓形圖案以便易于接近每個設(shè)備，或者可排列成其它圖案。
當(dāng)設(shè)備1用于制備內(nèi)部粘合強(qiáng)度測試的生物基面板試樣時，已經(jīng)表現(xiàn)出結(jié)果的變化性減小。由使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備制備的試樣執(zhí)行的測試得到的內(nèi)部粘合強(qiáng)度測試結(jié)果非常一致。在實驗室之間、在單獨一個實驗室中的操作員之間、以及在一個實驗室的相同操作員之間觀察到的差別減小。該設(shè)備的設(shè)計原理遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，并且還控制在膠粘期間的膠粘劑和試樣的溫度、在試樣膠粘期間向試樣施加的壓力、向試樣施加壓力的時間、冷卻速率以及測試時的溫度。盡管這些參數(shù)中的一些參數(shù)可在不使用本發(fā)明的設(shè)備的情況下被控制，但是本發(fā)明的設(shè)備使條件能夠精確地再現(xiàn)，正是這種控制減小了測試結(jié)果的變化性。還已證實，在操作員的輸入時間方面以及從過程開始到結(jié)束的時間方面，本發(fā)明的設(shè)備比手動系統(tǒng)快。
為了獲得一致的結(jié)果，重要的因素是控制壓力、溫度和時間條件。已發(fā)現(xiàn)，使用液壓活塞或類似壓力控制裝置控制壓力和同時將試樣保持在適當(dāng)溫度一段固定的時間或者直到給定的內(nèi)部溫度(這些手段)相結(jié)合大大增加了測試的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性。在通常執(zhí)行測試時，不能保持粘合過程的這種穩(wěn)定狀態(tài)令人滿意地發(fā)生。
在前文的描述中，已經(jīng)涉及了具有已知等同方案的特征，這些等同方案因此如同已被具體描述一樣被結(jié)合在本文中。
盡管已經(jīng)通過示例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)理解，可做出變型和修改而不會背離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用于將生物基面板的試樣粘合到一個或多個板的設(shè)備，該設(shè)備包括-基部；-壓板；以及-能夠利用特定壓力使所述壓板朝所述基部移動的致動器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述基部和/或壓板包含冷卻單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述冷卻單元包括流體輔助溫度控制器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述基部和/或壓板包括加熱單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述加熱單元是電加熱元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述加熱單元包括外部流體加熱單元和熱交換器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述加熱單元包含恒溫器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述致動器是電致動器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述致動器是氣動活塞或液壓活塞。
10. —種在生物基面板的試樣和一個或多個板之間形成粘合以適用于內(nèi)部粘合強(qiáng)度測試的方法，包括以下步驟-提供生物基面板的試樣；-在所述試樣的至少一側(cè)與板之間涂覆粘合劑；-使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備在足夠長的時間內(nèi)向所述試樣和至少一個板施加壓力，以使得粘合劑粘合到所述試樣和至少一個板。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述施加壓力的步驟包括向所述試樣和至少一個板施加熱量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，包括預(yù)加熱所述板的附加步驟，以便在施加壓力的步驟期間提供熱量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，包括將所述基部板和/或壓板預(yù)加熱到預(yù)定溫度的步驟。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在向所述試樣施加壓力的步驟期間，所述基部和/或壓板中的溫度被保持一段規(guī)定的時間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在向所述試樣施加壓力的步驟期間，所述基部和/或壓板被冷卻。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述粘合劑是熱敏粘合劑。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述粘合劑是壓敏粘合劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于制備適于進(jìn)行內(nèi)部粘合強(qiáng)度測試的膠合生物基面板產(chǎn)品試樣的設(shè)備，該設(shè)備包括基部2、壓板3、和致動器4，該致動器4能夠利用特定壓力使壓板3朝基部2移動，從而使至少一個板能夠粘合到該生物基面板試樣上。
文檔編號B30B1/00GK101466530SQ200780019311
公開日2009年6月24日 申請日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者史蒂芬·揚(yáng) 申請人:史蒂芬·揚(yáng)