專利名稱：一種用于乒乓球拍底板的塑合層板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種用于乒乓球拍底板的塑合層板及其制造方法。
直徑40mm的乒乓大球自2000年10月起由國(guó)際乒乓球聯(lián)合會(huì)規(guī)定在正式比賽中使用，已在整個(gè)乒乓球運(yùn)動(dòng)中推廣應(yīng)用。大乒乓球在彈性、速度、旋轉(zhuǎn)、體積、重量等明顯變化導(dǎo)致乒乓球的運(yùn)行速度和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速銳減，同時(shí)與球拍接觸的表面積變大，致使彈性下降。按原來(lái)傳統(tǒng)木材單片覆膠粘結(jié)工藝制作的乒乓球拍底板，在速度、彈性和旋轉(zhuǎn)等性能上遇到不可逾越的障礙，不能克服大球帶來(lái)的對(duì)乒乓球技戰(zhàn)術(shù)的負(fù)面影響。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種用于乒乓球拍底板的塑合層板，其特征在于層板由木材單片組成，木材單片經(jīng)液態(tài)樹(shù)脂纖維聚合物滲漬，聚合物分子進(jìn)入填充木材管胞和纖維胞腔中，把不同經(jīng)緯方向的滲漬單片放在一起，在高溫高壓中固化膠合成為液態(tài)樹(shù)脂纖維滲漬塑合層板。
上述塑合層板的制造方法為使用液態(tài)樹(shù)脂纖維聚合物真空滲漬木材單片，把木材100份和液態(tài)樹(shù)脂纖維聚合物15-25份放于真空滲漬容器中，溫度90-100℃，時(shí)間20-24hr，真空度-0.2～-0.25大氣壓；輻射滲漬單片，用60Co輻照源對(duì)真空容器中的滲漬單片輻射，劑量率1.9-2.5×105拉德/秒，時(shí)間30-40秒；鏈接固化塑化單片，向滲漬材料中加入15-25份固化劑，把滲漬單片按不同經(jīng)緯方向疊放在平板熱壓機(jī)上，在9-11Mpa壓力和100-110℃下，熱壓200～250分鐘，形成塑合單片；塑合單片間的液態(tài)聚合物作為粘接劑在以上工藝條件下，壓縮膠合成塑合層板。
木材單板經(jīng)過(guò)樹(shù)脂纖維滲漬塑化，雖然仍為木材單片，但其木材細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本的性質(zhì)變化，物理性能比未處理的木材發(fā)生本質(zhì)飛躍塑合木片的力學(xué)性質(zhì)變化力學(xué)性質(zhì) 提高程度(％)抗壓強(qiáng)度 70～140靜曲強(qiáng)度 40～70彈性模量 35～55抗張強(qiáng)度 30～65剪切強(qiáng)度徑向 35～95弦向 45～115硬度 500～1100端面 400～600耐磨120～800把不同經(jīng)緯方向的滲漬單片木材放在一起，一般為三片，液態(tài)樹(shù)脂聚合物分子在單片木材滲漬塑合固化時(shí)，同時(shí)在單板表面的液態(tài)樹(shù)脂纖維與相鄰單片的木纖維發(fā)生交聯(lián)鏈接，在高溫高壓中固化膠合成為液態(tài)樹(shù)脂纖維滲漬塑合層板。液態(tài)樹(shù)脂同時(shí)起到粘接劑的作用。滲漬單片還存在各向異性，即徑向和弦向間的強(qiáng)度，硬度和彈性模量有明顯差異，但不同經(jīng)緯方向的滲漬單片搭配組成的塑合層板，單片間的徑向和弦向的強(qiáng)度，硬度和彈性模量互相補(bǔ)充，消除木材的物理-力學(xué)性質(zhì)的各向異性，因此液態(tài)層板比滲漬單片的力學(xué)性能有極大的提高，提高程度達(dá)到150～250％。
液態(tài)樹(shù)脂纖維，如環(huán)氧樹(shù)脂或芳香族聚酰胺纖維，其滲漬成分只占木材單片的10％～15％，但其強(qiáng)度已等效于鋼，比重只有鋼的10％，因而有著極高的強(qiáng)度重量比。
把液態(tài)樹(shù)脂纖維滲漬塑合層板用于乒乓球底板的設(shè)計(jì)制造，在不增加重量基礎(chǔ)上極其有效地提高乒乓球拍底板的綜合性能，比單純加入合成纖維更能回復(fù)40mm大球?qū)λ俣群托D(zhuǎn)的損失，從而把乒乓球底板的純天然木質(zhì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造帶進(jìn)更高的層次和境界。
由于合成纖維與木材纖維塑合鏈接，消除了木材纖維間縫和細(xì)胞腔間隙，使層板材質(zhì)均勻穩(wěn)定可靠，防朽防霉防潮防蟲(chóng)，帶來(lái)專業(yè)乒乓球底板的平整可靠，性能均勻，統(tǒng)一穩(wěn)定，提高內(nèi)在質(zhì)量。
圖3未經(jīng)滲漬處理的木材橫截面(放大50倍)圖4未經(jīng)滲漬處理的木材徑切面(放大50倍)圖5液態(tài)樹(shù)脂在木材管胞纖維中滲漬交聯(lián)(徑切面放大50倍)圖6液態(tài)樹(shù)脂纖維滲漬塑合層板(徑切面放大100倍)圖-7液態(tài)樹(shù)脂纖維滲漬塑合層板(放大30倍)。
圖-8液態(tài)樹(shù)脂纖維滲漬塑合層板用于乒乓球拍底板圖中1木材單片，2液態(tài)聚合物，3木材細(xì)胞腔內(nèi)的纖維素、半纖維素，4細(xì)胞腔和木材纖維間隙，5液態(tài)樹(shù)脂纖維滲漬塑合層板，6球拍板面，7球拍木材板芯(未經(jīng)處理)，8拍柄，9板坯。
環(huán)氧固化劑稀釋劑乙醇。
2 設(shè)備平板熱壓機(jī)，60Co輻照源，真空滲漬容器3 流程1)配制液態(tài)聚合物→2)真空滲漬木材→3)輻射受激和電離→4)加入固化劑→5)鏈接塑合單片→6)塑合層板→7)用于球拍板坯制造4 工藝參數(shù)1)配制液態(tài)聚合物環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚A型E-44，環(huán)氧當(dāng)量210-250)或芳香族聚酰胺纖維100份，稀釋劑乙醇95-105份，在50-70℃下配制2)真空滲漬木材把木材(100份)和液態(tài)聚合物(15-25份)放于真空滲漬容器中。溫度90-100℃，時(shí)間20-24hr。真空度-0.2～-0.25大氣壓。使液態(tài)聚合物分子進(jìn)入木材薄片的細(xì)胞纖維腔壁和間隙中。
3)輻射受激和電離用60Co輻照源對(duì)真空容器中的滲漬木材輻射，劑量率1.9-2.5×105拉德/秒，時(shí)間30-40秒。射線輻照能量在材料和液態(tài)聚合物中產(chǎn)生受激分子和電離分子，形成有機(jī)物自由基。
4)鏈接固化塑化單片向滲漬材料中加入15-25份固化劑T-31，把滲漬木片按不同經(jīng)緯方向疊放在平板熱壓機(jī)上，在9-11Mpa壓力和100-110℃下，熱壓200～250分鐘。
使木材和液態(tài)聚合物上激化的自由基復(fù)合，生成接枝共聚物和木材細(xì)胞間的均聚物，形成塑合單片。
5)塑合層板塑合單片間的液態(tài)聚合物作為粘接劑在以上工藝條件下，壓縮膠合成塑合層板。
權(quán)利要求
1一種用于乒乓球拍底板的塑合層板，其特征在于層板由木材單片組成，木材單片經(jīng)液態(tài)樹(shù)脂纖維聚合物滲漬，聚合物分子進(jìn)入填充木材管胞和纖維胞腔中，把不同經(jīng)緯方向的滲漬單片放在一起，在高溫高壓中固化膠合成為液態(tài)樹(shù)脂纖維滲漬塑合層板。
2一種權(quán)利要求1所述的用于乒乓球拍底板的塑合層板制造方法，其特征在于該方法為使用液態(tài)樹(shù)脂纖維聚合物真空滲漬木材單片，把木材100份和液態(tài)樹(shù)脂纖維聚合物15-25份放于真空滲漬容器中，溫度90-100℃，時(shí)間20-24hr，真空度-0.2～-0.25大氣壓；輻射滲漬單片，用60Co輻照源對(duì)真空容器中的滲漬單片輻射，劑量率1.9-2.5×105拉德/秒，時(shí)間30-40秒；鏈接固化塑化單片，向滲漬材料中加入15-25份固化劑，把滲漬單片按不同經(jīng)緯方向疊放在平板熱壓機(jī)上，在9-11Mpa壓力和100-110℃下，熱壓200～250分鐘，形成塑合單片；塑合單片間的液態(tài)聚合物作為粘接劑在以上工藝條件下，壓縮膠合成塑合層板。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種用于乒乓球拍底板的塑合層板及其制造方法。塑合層板由木材單片組成,木材單片經(jīng)液態(tài)樹(shù)脂纖維聚合物滲漬,聚合物分子進(jìn)入填充木材管胞和纖維胞腔中,把不同經(jīng)緯方向的滲漬單片放在一起,在高溫高壓中固化膠合成為液態(tài)樹(shù)脂纖維滲漬塑合層板。塑合層板制造方法為:使用液態(tài)樹(shù)脂纖維聚合物真空滲漬木材單片,輻射滲漬單片,鏈接固化塑化單片,把滲漬單片按不同經(jīng)緯方向疊放在平板熱壓機(jī)上,熱壓形成塑合單片;塑合單片間的液態(tài)聚合物作為粘接劑在以上工藝條件下,壓縮膠合成塑合層板。
文檔編號(hào)A63B59/00GK1359740SQ0113862
公開(kāi)日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者張建平 申請(qǐng)人:張建平