專利名稱：輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材的制造方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材的制造方法及其結(jié)構(gòu)。屬于木材
加工工藝技術(shù)和制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在工業(yè)用樹種中，那些中、低密度的樹種由于存在強度低，材質(zhì)軟的缺點，往往得 不到很好的利用。其中，泡桐和楊樹是我國重要的工業(yè)用樹種之一，它們材質(zhì)輕軟，彎曲變 形小，耐濕隔潮，耐火耐酸堿，紋理美觀色澤鮮艷，導(dǎo)音性強，可供建筑、家具、人造板和樂器 等用材。但由于其材質(zhì)輕軟而嚴重影響了它作為工業(yè)結(jié)構(gòu)用材的應(yīng)用。因此，科學利用材 料強化技術(shù)和材料復(fù)合技術(shù)，制造輕質(zhì)高強度木質(zhì)復(fù)合膠合板材，可解決這一矛盾。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是一種輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材的制造方法及其結(jié)構(gòu)，其目的旨 在利用泡桐、楊樹等強度低的材質(zhì)輕軟木材，通過強化加工復(fù)合處理，獲得輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù) 合膠合板材。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材的制造方法，其特征是該方 法的工藝步驟分為， —、增強玻璃纖維薄板的加工 (1)增強玻璃纖維薄板制造首先將無堿玻璃纖維布進行高溫熱處理。高溫熱處 理溫度為350°C，時間為10min，熱處理后進行浸漬處理，膠種為醇溶性酚醛樹脂，浸漬時間 為10min ;浸漬處理后進行干燥，干燥溫度為6(TC，時間為20min，干燥完成后進行熱壓，熱 壓溫度為16(TC，壓力3. 5MPa，時間10min，生成表面含有固化酚醛樹脂的增強玻璃纖維薄 板初片； (2)增強玻璃纖維薄板預(yù)處理用砂紙對壓制好的增強玻璃纖維薄板表面進行砂 光處理，并用酒精清洗砂光表面，砂光及清洗后，用空氣等離子處理表面，等離子處理參數(shù) 為輸入電壓220V，處理時間20s，處理距離10mm，處理功率650W ;空氣等離子處理后，用配 制成1%的硅烷偶聯(lián)劑(KH550)刷涂于板子的上下表面，使得增強玻璃纖維薄板表面具有 良好和易于膠合的界面，加工生成增強玻璃纖維薄板；
二、木質(zhì)單板的加工 將楊木和泡桐單板裁剪裁成規(guī)定長度、寬度和厚度的幅面，并干燥至含水率 8_12%，在單板上下表面涂布酚醛樹脂膠備用，單板涂膠量為300g/m2雙面；
三、組坯熱壓成型 (1)將增強玻璃纖維薄板、泡桐單板和楊木單板按規(guī)定組坯規(guī)律組合成三層結(jié)構(gòu)、 五層結(jié)構(gòu)、七層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)坯板； (2)將坯板放入熱壓機中熱壓，熱壓工藝參數(shù)壓力lMPa，溫度140°C，時間lmin/
四、成品，將熱壓完成的毛邊板室內(nèi)陳放24h后進行邊部加工，裁成規(guī)定規(guī)格。
輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)，其特征是將增強玻璃纖維薄板、泡桐單板和楊 木單板組合成三層結(jié)構(gòu)、五層結(jié)構(gòu)、七層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。 輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)呈對稱狀，即上下面層是楊木單板，第二層、第四 層和第六層是泡桐單板，第三層和第五層是增強玻璃纖維薄板。 輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)的上下面層是楊木單板，第二層和第六層可以是 增強玻璃纖維薄板，第三層、第四層和第五層是泡桐單板。 輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)的中間層可以是一層泡桐單板或是多層泡桐單 板。 本發(fā)明的優(yōu)點利用增強玻璃纖維薄板制造技術(shù)、薄板表面預(yù)處理技術(shù)和單板復(fù) 合重組技術(shù)，板材結(jié)構(gòu)增強改性，根據(jù)板材的使用特點制作增強玻璃纖維薄片，控制膠合板 材的整體強度?？煽茖W設(shè)計板材結(jié)構(gòu)，通過改變玻璃纖維薄片與單板的比例和位置來合理 組坯，提高材質(zhì)輕軟木材單板膠合板材的整體強度?？梢詮V泛利用泡桐楊樹等材質(zhì)輕軟的 樹種加工膠合板材。
附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中的1是楊木單板、2是增強玻璃纖維薄板、3是泡桐單板。
具體實施例方式
對照附圖l，輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)呈對稱狀，即上下面層是楊木單板，
第二層、第四層和第六層是泡桐單板，第三層和第五層是增強玻璃纖維薄板。 對照附圖2，輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)呈對稱狀，上下面層是楊木單板，第
二層和第六層是增強玻璃纖維薄板，第三層、第四層和第五層是泡桐單板或楊木單板。 所述的輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)，其特征是上下面層是楊木單板，第二層
和第四層是增強玻璃纖維薄板，第三層是泡桐單板。 所述的輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)呈對稱狀，即上下面層是增強玻璃纖維薄
板，第二層和第六層是是楊木單板，第三層、第四層和第五層是泡桐單板。 所述的輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)呈對稱狀，即上下面層是增強玻璃纖維薄
板或楊木單板，第三層是楊木單板或泡桐單板。 實施例1制作輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材 實施步驟1，首先是制作增強玻璃纖維薄板初片。實施過程是先將無堿玻璃纖 維布裁剪成一定長度和寬度，然后置于高溫烘箱中進行高溫熱處理。高溫熱處理的溫度為 350°C ，時間為10min。然后對高溫處理后的玻璃纖維布進行膠液浸漬處理，浸漬膠種為醇溶 性酚醛樹脂。浸漬時間為10min。浸漬處理完成后，放入烘箱進行干燥，干燥溫度為6(TC， 時間為20min。此時得到的增強玻璃纖維薄板初片。 實施步驟2，然后進行玻璃纖維薄板預(yù)處理片制作。實施過程是用砂紙對壓制好 的增強玻璃纖維薄板初片表面進行砂光處理，然后用酒精清洗砂光表面。砂光及清洗后，用空氣等離子體處理初片的上下表面。等離子體處理參數(shù)為輸入電壓220V ;處理時間20s ;
處理距離10mm ;處理功率650W?？諝獾入x子體處理后，用配制成1 %的硅烷偶聯(lián)劑(KH550) 刷涂于初片的上下表面。然后將表面處理后的初片兩張組合到一起，進行組坯和熱壓，熱壓 溫度為16(TC，壓力3. 5MPa，時間10min。此時得到的增強玻璃纖維薄板。
實施步驟3，將楊木和泡桐單板裁剪成一定長度和寬度的幅面，并干燥至含水率 8%左右，涂膠備用。單板涂膠量為300g/m2(雙面)。 實施步驟4，將增強玻璃纖維薄板和涂膠后的單板按一定的結(jié)構(gòu)要求，一層一層組 合成坯板(見附圖1)。即上下面層是楊木單板，第二、四層、六層是泡桐單板，第三、五層是 增強玻璃纖維薄板； 實施步驟5，將組合的坯板置于熱壓機中熱壓。熱壓工藝參數(shù)壓力lMPa，溫度 140。C，時間lmin/mm。 實施步驟6，壓制完成的輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材，陳放24h后進行邊部加工， 裁成一定規(guī)格。 實施例2制作輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材 實施步驟1，首先是制作增強玻璃纖維薄板初片。實施過程是先將無堿玻璃纖 維布裁剪成一定長度和寬度，然后置于高溫烘箱中進行高溫熱處理。高溫熱處理的溫度為 400°C ，時間為8min。然后對高溫處理后的玻璃纖維布進行膠液浸漬處理，浸漬膠種為醇溶 性酚醛樹脂。浸漬時間為15min。浸漬處理完成后，放入烘箱進行干燥，干燥溫度為8(TC， 時間為15min。此時得到的增強玻璃纖維薄板初片。 實施步驟2，然后進行玻璃纖維薄板預(yù)處理。實施過程是用砂紙對壓制好的增強 玻璃纖維薄板初片表面進行砂光處理，然后用酒精清洗砂光表面。砂光及清洗后，用空氣等
離子體處理初片的上下表面。等離子處理參數(shù)為輸入電壓220V ;處理時間20s ;處理距離
10mm;處理功率650W?？諝獾入x子體處理后，用配制成1 %的硅烷偶聯(lián)劑(KH550)刷涂于 初片的上下表面。然后將表面處理后的初片兩張組合到一起，進行組坯和熱壓，熱壓溫度為 16(TC，壓力3. 5MPa，時間10min。此時得到的增強玻璃纖維薄板。 實施步驟3，將楊木和泡桐單板裁剪成一定長度和寬度的幅面，并干燥至含水率 8%左右，涂膠備用。單板涂膠量為300g/m2(雙面)。 實施步驟4。將增強玻璃纖維薄板和涂膠后的單板按一定的結(jié)構(gòu)要求，一層一層組 合成坯板(見附圖2)。上下面層是楊木單板，第二層和第六層是增強玻璃纖維薄板，第三、 四、五層是泡桐單板。 實施步驟5，將組合的坯板置于熱壓機中熱壓。熱壓工藝參數(shù)壓力lMPa，溫度 135t:，時間lmin/mm。 實施步驟6，壓制完成的輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材，陳放24h后進行邊部加工， 裁成一定規(guī)格。
權(quán)利要求
輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材的制造方法，其特征是該方法的工藝步驟分為，一、增強玻璃纖維薄板的加工(1)增強玻璃纖維薄板制造首先將無堿玻璃纖維布進行高溫熱處理。高溫熱處理溫度為350℃，時間為10min，熱處理后進行浸漬處理，膠種為醇溶性酚醛樹脂，浸漬時間為10min；浸漬處理后進行干燥，干燥溫度為60℃，時間為20min，干燥完成后進行熱壓，熱壓溫度為160℃，壓力3.5MPa，時間10min，生成表面含有固化酚醛樹脂的增強玻璃纖維薄板初片；(2)增強玻璃纖維薄板預(yù)處理用砂紙對壓制好的增強玻璃纖維薄板表面進行砂光處理，并用酒精清洗砂光表面，砂光及清洗后，用空氣等離子處理表面，等離子處理參數(shù)為輸入電壓220V，處理時間20s，處理距離10mm，處理功率650W；空氣等離子處理后，用配制成1％的硅烷偶聯(lián)劑(KH550)刷涂于板子的上下表面，使得增強玻璃纖維薄板表面具有良好和易于膠合的界面，加工生成增強玻璃纖維薄板；二、木質(zhì)單板的加工將楊木和泡桐單板裁剪裁成規(guī)定長度、寬度和厚度的幅面，并干燥至含水率8-12％，在單板上下表面涂布酚醛樹脂膠備用，單板涂膠量為300g/m2雙面；三、組坯熱壓成型(1)將增強玻璃纖維薄板、泡桐單板和楊木單板按規(guī)定組坯規(guī)律組合成三層結(jié)構(gòu)、五層結(jié)構(gòu)、七層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)坯板；(2)將坯板放入熱壓機中熱壓，熱壓工藝參數(shù)壓力1MPa，溫度140℃，時間1min/mm；四、成品，將熱壓完成的毛邊板室內(nèi)陳放24h后進行邊部加工，裁成規(guī)定規(guī)格。
2. 輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)，其特征是將增強玻璃纖維薄板、泡桐單板和楊木 單板組合成三層結(jié)構(gòu)、五層結(jié)構(gòu)或七層結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)，其特征是結(jié)構(gòu)呈對稱狀， 即上下面層是楊木單板，第二層、第四層和第六層是泡桐單板，第三層和第五層是增強玻璃 纖維薄板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)，其特征是上下面層是楊木 單板，第二層和第六層是增強玻璃纖維薄板，第三層、第四層和第五層是泡桐單板或楊木單 板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)，其特征是上下面層是楊木 單板，第二層和第四層是增強玻璃纖維薄板，第三層是泡桐單板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)，其特征是結(jié)構(gòu)呈對稱狀， 即上下面層是增強玻璃纖維薄板，第二層和第六層是是楊木單板，第三層、第四層和第五層 是泡桐單板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)，其特征是結(jié)構(gòu)呈對稱狀， 即上下面層是增強玻璃纖維薄板或楊木單板，第三層是楊木單板或泡桐單板。
全文摘要
本發(fā)明是輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材的制造方法及其結(jié)構(gòu)，其方法包括增強玻璃纖維薄板的加工；木質(zhì)單板加工；組坯熱壓成型；邊部裁邊加工。輕質(zhì)高強木質(zhì)復(fù)合膠合板材結(jié)構(gòu)呈對稱狀，即上下面層是楊木單板，第二、四層、六層是泡桐單板，第三、五層是增強玻璃纖維薄板；或上下面層是楊木單板，第二、六層是增強玻璃纖維薄板，中間層是多層泡桐單板。優(yōu)點根據(jù)板材的使用特點制作增強玻璃纖維薄片，控制膠合板材的整體強度?？茖W設(shè)計板材結(jié)構(gòu)，改變玻璃纖維薄片與單板的比例和位置來合理組坯，提高材質(zhì)輕軟木材單板膠合板材的整體強度，廣泛利用泡桐楊樹等材質(zhì)輕軟的樹種加工膠合板材。
文檔編號B27D1/04GK101716787SQ20101001721
公開日2010年6月2日 申請日期2010年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月4日
發(fā)明者劉俊, 孫豐文, 趙明, 黃河浪 申請人:南京林業(yè)大學