本發(fā)明涉及應用于車輛底板這種頻繁振動彎曲的環(huán)境的特種膠合板領域,尤其是一種抗彎曲膠合板及其制造方法。
背景技術:
膠合板是家具常用材料之一,為人造板三大板之一,亦可供飛機、船舶、火車、汽車、建筑和包裝箱等作用材。一組單板通常按相鄰層木紋方向互相垂直組坯膠合而成,通常其表板和內層板對稱地配置在中心層或板芯的兩側。用涂膠后的單板按木紋方向縱橫交錯配成的板坯,在加熱或不加熱的條件下壓制而成。層數一般為奇數,少數也有偶數。
現有的絞合板抗彎曲性能差,其中部采用多層的結構,使得彎曲是產生的剪切力集中在中間層上,若中間層的結構強度過小,將造成膠合板的容易發(fā)生層間脫落的情況。膠合板的層數越多,結構強度越大,而成本也越大。
技術實現要素:
本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題,提供一種抗彎曲膠合板及其制造方法,降低膠合板成本,利用木屑進行膠合板制作,增加膠合板中間層的可塑性,減小厚膠合板的層數,降低膠合板層間脫落的情況,增加膠合板的強重比。
本發(fā)明采用的技術方案如下:
本發(fā)明公開了一種抗彎曲膠合板包括壓制成的木屑層及膠合在木屑層兩側的第一板層和第二板層;木屑層中部嵌入有金屬網層,至少兩編織網層對稱設置在金屬網層的兩側并嵌入在木屑層內。該結構的三層板中木屑層厚度便于控制,采用嵌入方式設置金屬網層和編織網,以金屬網層作為骨架、編織網層設置在金屬網層兩側,能夠提高木屑層的一體性,防止金屬網層或編織網處發(fā)生脫層,并對木屑充分利用,降低同類膠合板10-20%的制作成本。由于現有技術中的膠合板采用多層薄板粘連而成,薄板由于加工、木質等原因往往需要修補,發(fā)生彎曲時,膠合板材質不均勻造成膠合板剪切力集中,易發(fā)生脫層現象,若采用較厚的中間層會降低膠合板的縱橫強度,若采用較薄中間層,則會急劇升高膠合板成本,本結構在保證膠合板縱橫強度的條件下,降低成本,其中間層在使用時無需修補,提高了膠合板的生產效率。
進一步, 在木屑層兩側的表面對稱設置有用于收集膠合時余膠的凹紋,凹紋沿木屑層的長度方向布置,凹紋內設置聚烯烴彈性纖維。其凹紋的設計,能夠將粘合使多余的膠水記性收集,避免結合處多余的膠水影響第一或第二板層與木屑層之間的緊密性,此外,設置聚烯烴彈性纖維能夠進一步提高膠合板彎曲時在該膠合處的抗拉能力,提高膠合板的抗彎曲性能。
進一步,金屬網層采用直徑為0.8-1mm的鐵絲編織而成的8-12目的網狀結構;鐵絲相交的部位具有相互咬合的凹槽。鐵絲的表面具有防滑的凹凸紋。通過金屬網層,構成膠合板的骨架,膠合板的結構強度,此外,由于鐵絲質地較軟,從而保證了膠合板的剪裁。其防滑紋的設計,能夠提高鐵絲與周圍木屑的結合強度,提高膠合板的整體性。
進一步,編織網層由亞麻線和尼龍線絞制成的股線編織而成的網狀結構,亞麻線的直徑為0.7-1mm,尼龍線的直徑為0.6-1.1mm。其編織網層的設計,能夠為中間層提供水平向的拉力,當中間層發(fā)生彎曲時,有效的保證中間層的抗彎曲性。
進一步,第一板層和第二板層為的椴木板,木屑層為椴木顆粒、橡膠顆粒、椴木粉末壓制而成;第一板層、木屑層及第二板層的厚度比為2:5:2;編織網層、金屬網層、木屑層的厚度比為1:1:5。采用椴木板,具有加工容易,質地柔軟的特性,其木紋均勻,在利用其木屑制作膠合板時,木屑層能夠在壓力作用下壓制得更緊,降低加工難度和獲得的木屑層的精密層度,提高木屑層的強度。
進一步,木屑層由以下重量份的材料組成:30-40份平均粒徑1.5-4mm的椴木顆粒、15-20份平均粒徑0.4-0.8mm的椴木粉末、16-30份橡膠、及5-8份膠水。該組分的木屑層,能夠利用椴木纖維在膠合板內錯落分布,此外利用椴木粉末填充到木屑層的空隙處,利用橡膠和膠水進一步提高木屑層的抗壓能力和抗彎曲能力,其木屑層的厚度可以任意設計,具有整體性,使膠合板的膠連層避開膠合板彎曲時形成剪切力最大的位置,使膠合板的整體抗彎曲性提高15-20%,并降低膠合板的成本,避免對木材進行從分利用。
該抗彎曲膠合板的制造方法,步驟如下:
步驟1:選取椴木顆粒、椴木粉末并烘干,使椴木顆粒和椴木粉末的含水量均不高于4.5%;將椴木顆粒、椴木粉末、及橡膠顆粒滅菌,然后將椴木顆粒、橡膠顆粒、膠水及椴木粉末混勻混合成混合料;將金屬網層均放置在壓制模具中;
步驟2:在金屬網層上均勻鋪設1.5-2mm厚的混合料;在混合料上覆蓋由亞麻線和尼龍線絞制成的股線編織而成的網狀編織網層;在編織網層上覆蓋1-2mm后的混合料;將混合料、金屬網層、編織網層在5-8MPA的壓力、150-180℃的溫度的環(huán)境下壓緊3-5min;
步驟3:翻轉壓制模具中正面層,并重復步驟2和3,形成木屑粗坯;將木屑粗坯進行硫化-干燥;然后將粗坯在15-17MPA壓力、120-150℃的環(huán)境中壓縮至5±0.1mm,獲得木屑層;
步驟4:切割原木獲得單板,然后對單板進行干燥、修補、拼接獲得板坯,對板坯噴膠、預壓獲得2±0.1mm的第一板層;重復該步驟并獲得第二板層;
步驟5:將第一板層和第二板層分別粘合到木屑層的兩側,然后在溫度為80-120℃、壓力為16-19MPA的環(huán)境中熱壓50-90min,熱壓后自然冷卻且冷卻時壓力不變;自然冷卻至常溫后,進行裁邊和砂光,獲得膠合板。
該方法,能夠有效的對木屑層進行制作,并且在制作過程中將木屑與金屬網層及編織網層進行摻雜滲透,從而使編織網層、金屬網層與木屑之間不形成分層,從而在保證木屑層彎曲性的同時,防止木屑層中發(fā)生分層現象,進而影響膠合板的強度,提高膠合板的整體性,提高在編織網層處和金屬網層處承受彎曲形成的剪切力的能力;該方法中,對中間板進行硫化,進一步提高橡膠粘附性和木屑層的緊密性。獲得中間層后,制作第一板層和第二板層,將第一板層與第二板層進行制作,然后對與木屑層粘合熱壓,獲得抗彎曲性能強的膠合板。該方法中步驟1-3為制作木屑層的步驟,可以作為單獨的木屑層的制作方法。
進一步,步驟2中亞麻線與尼龍線的股數比為1-2;亞麻線的直徑為0.7mm,尼龍線的直徑為1mm。采用尼龍線和亞麻線的組合,即利用了亞麻線表面粗糙能夠有效的吸附膠水和橡膠,也利用的尼龍線的高強度,提高編織網層的抗拉伸性,提高膠合板的抗彎曲性和整體性。
進一步,步驟4中的預壓環(huán)境為:溫度20-25℃、壓力13-15MPA、時間為30-35min;噴膠采用的是脲醛膠;步驟1中的膠水為橡膠膠水。該預壓環(huán)境能夠夠防止膠水滲透到單板中,采用脲醛膠進一步降低膠水的滲透性,并保證單板的木質密度,提高單板的強度。
進一步,橡膠顆粒采用2-2.5mm的廢舊輪胎橡膠破碎而成。采用輪胎橡膠,能夠提高橡膠的來源,降低橡膠的成本,并利用現有輪胎中的阻燃特性,進而提高膠合板的阻燃性。
綜上所述,由于采用了上述技術方案,本發(fā)明的有益效果是:
1.該結構的三層板中木屑層厚度便于控制,采用嵌入方式設置金屬網層和編織網,以金屬網層作為骨架、編織網層設置在金屬網層兩側,能夠提高木屑層的一體性,防止金屬網層或編織網處發(fā)生脫層,并對木屑充分利用,降低同類膠合板10-20%的制作成本。本結構的三層板在保證結構強度的情況下,減少膠合板層數,降低膠合板分層的概率,膠合板的分層往往是在膠水吸濕變性引起的,通過減少膠合層數,本設計的木屑層能夠減少膠水的用量,從而降低分層的可能性。應用于船舶等高濕度的特殊環(huán)境是一種特種膠合板。
2.由于現有技術中的膠合板采用多層薄板粘連而成,薄板由于加工、木質等原因往往需要修補,發(fā)生彎曲時,膠合板材質不均勻造成膠合板剪切力集中,易發(fā)生脫層現象;若采用較厚的中間層會降低膠合板的縱橫強度,若采用較薄中間層,則會急劇升高膠合板成本,本結構在保證膠合板縱橫強度的條件下,降低成本,其中間層在使用時無需修補,提高了膠合板的生產效率。
附圖說明
本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明,其中:
圖1是抗彎曲膠合板的剖面圖;
圖2是帶凹紋的膠合板的剖面圖。
附圖標記:1-木屑層,11-金屬網層,12-編織網層,13-凹紋,2-第一板層,3-第二板層。
具體實施方式
實施例1
如圖1所示,本發(fā)明公開了包括壓制成的木屑層及膠合在木屑層兩側的第一板層和第二板層;木屑層中部嵌入有金屬網層,至少兩編織網層對稱設置在金屬網層的兩側并嵌入在木屑層內。
如圖2所示,在木屑層兩側的表面對稱設置有用于收集膠合時余膠的凹紋,凹紋沿木屑層的長度方向布置,凹紋內設置聚烯烴彈性纖維。
金屬網層采用直徑為0.8-1mm的鐵絲編織而成的8-12目的網狀結構;鐵絲相交的部位具有相互咬合的凹槽。鐵絲的表面具有防滑的凹凸紋。
編織網層由亞麻線和尼龍線絞制成的股線編織而成的網狀結構,亞麻線的直徑為0.7-1mm,尼龍線的直徑為0.6-1.1mm。
第一板層和第二板層為的椴木板,木屑層為椴木顆粒、橡膠顆粒、椴木粉末壓制而成;第一板層、木屑層及第二板層的厚度比為2:5:2;編織網層、金屬網層、木屑層的厚度比為1:1:5。
實施例2
實施例1中的膠合板結構中,其木屑層1由以下重量份的材料組成:30-40份平均粒徑1.5-4mm的椴木顆粒、15-20份平均粒徑0.4-0.8mm的椴木粉末、16-30份橡膠、及5-8份膠水。在木屑層1的制作時,一般采用32份椴木顆粒、20份椴木粉末,20份橡膠,5份膠水;該膠水為能夠粘連椴木、橡膠、及金屬、尼龍線亞麻線中的多個的非速干膠水。
該組分的木屑層1,能夠利用椴木纖維在膠合板內錯落分布,此外利用椴木粉末填充到木屑層1的空隙處,利用橡膠和膠水進一步提高木屑層1的抗壓能力和抗彎曲能力,其木屑層1的厚度可以任意設計,具有整體性,使膠合板的膠連層避開膠合板彎曲時形成剪切力最大的位置,使膠合板的整體抗彎曲性提高15-20%,并降低膠合板的成本,避免對木材進行從分利用。
實施例3
實施例1的該抗彎曲膠合板的制造方法,步驟如下:
步驟1:選取椴木顆粒、椴木粉末并烘干,使椴木顆粒和椴木粉末的含水量均不高于4.5%;將椴木顆粒、椴木粉末、及橡膠顆粒滅菌,然后將椴木顆粒、橡膠顆粒、膠水及椴木粉末混勻混合成混合料;將金屬網層均放置在壓制模具中;
步驟2:在金屬網層上均勻鋪設1.5-2mm厚的混合料;在混合料上覆蓋由亞麻線和尼龍線絞制成的股線編織而成的網狀編織網層12;在編織網層12上覆蓋1-2mm后的混合料;將混合料、金屬網層、編織網層12在5-8MPA的壓力、150-180℃的溫度的環(huán)境下壓緊3-5min;
步驟3:翻轉壓制模具中正面層,并重復步驟2和3,形成木屑粗坯;將木屑粗坯進行硫化-干燥;然后將粗坯在15-17MPA壓力、120-150℃的環(huán)境中壓縮至5±0.1mm,獲得木屑層1;
步驟4:切割原木獲得單板,然后對單板進行干燥、修補、拼接獲得板坯,對板坯噴膠、預壓獲得2±0.1mm的第一板層2;重復該步驟并獲得第二板層3;
步驟5:將第一板層2和第二板層3分別粘合到木屑層1的兩側,然后在溫度為80-120℃、壓力為16-19MPA的環(huán)境中熱壓50-90min,熱壓后自然冷卻且冷卻時壓力不變;自然冷卻至常溫后,進行裁邊和砂光,獲得膠合板。
該方法,能夠有效的對木屑層1進行制作,并且在制作過程中將木屑與金屬網層11及編織網層12進行摻雜滲透,從而使編織網層12、金屬網層11與木屑之間不形成分層,從而在保證木屑層1彎曲性的同時,防止木屑層1中發(fā)生分層現象,進而影響膠合板的強度,提高膠合板的整體性,提高在編織網層12處和金屬網層處承受彎曲形成的剪切力的能力;該方法中,對中間板進行硫化,進一步提高橡膠粘附性和木屑層1的緊密性。獲得中間層后,制作第一板層2和第二板層3,將第一板層2與第二板層3進行制作,然后對與木屑層1粘合熱壓,獲得抗彎曲性能強的膠合板。該方法中步驟1-3為制作木屑層1的步驟,可以作為單獨的木屑層1的制作方法。
步驟2中亞麻線與尼龍線的股數比為1-2;亞麻線的直徑為0.7mm,尼龍線的直徑為1mm。
步驟4中的預壓環(huán)境為:溫度20-25℃、壓力13-15MPA、時間為30-35min;噴膠采用的是脲醛膠;步驟1中的膠水為橡膠膠水。
橡膠顆粒采用2-2.5mm的廢舊輪胎橡膠破碎而成。
步驟1-3可以單獨作為木屑層1的制作方法。本發(fā)明中未經說明的步驟、材料均為本領域的常規(guī)選擇或通用選擇。