一種增強(qiáng)集裝箱底板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集裝箱底板制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種玻璃纖維增強(qiáng)竹制復(fù)合板材集裝箱底板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]集裝箱底板是集裝箱的主要承載結(jié)構(gòu)，集裝箱底板制造業(yè)要求底板具有很高的力學(xué)性能、精確的加工尺寸、良好的抗沖擊性。長期以來，集裝箱底板主要采用熱帶雨林中生長的高密度硬闊葉木材為主要原料，制作上采用大徑級原木旋切成單板后，多層單板組胚，熱壓成膠合板。由于高密度闊葉樹種的生長周期很長，一般均需50年甚至更長，而集裝箱底板的需求卻日益增加。為了保護(hù)世界生態(tài)環(huán)境，減少熱帶硬木資源的消耗，開發(fā)新型集裝箱底板，拓寬底板用材的來源，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]在專利ZL93115652.0竹質(zhì)集裝箱底板的生產(chǎn)方法的專利中，該法將竹材剖成等寬等厚的篾片，篾片平行排列成片，放入防腐劑與酚醛樹脂的混合液中浸潰后疊層加壓，所生產(chǎn)的竹質(zhì)集裝箱底板能夠通過國際集裝箱的測試要求，但是竹材的利用率低、制造復(fù)雜、加工效率低下，導(dǎo)致竹質(zhì)集裝箱底板的成本偏高，產(chǎn)能有限，不能大規(guī)模用于市場化。
[0004]專利CN103013149中提到利用木塑復(fù)合材料芯板和連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)皮層貼合而成。發(fā)明以廢舊的木質(zhì)纖維和合成樹脂為原料，并通過表面玻璃纖維增強(qiáng)底板性能，保證達(dá)到使用要求的基礎(chǔ)上節(jié)約了資源、降低了成本，該板材加工方法基于木塑復(fù)合材料，木塑的力學(xué)性能及其加工方法對于跨度比較大的集裝箱底板往往會出現(xiàn)性能不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
[0005]專利CN202640499中提到一種竹制集裝箱底板，包括主板體，該主板體包括至少一層的簾席結(jié)構(gòu)層，該簾席結(jié)構(gòu)層包括若干平鋪并排的竹束簾，所有竹束簾通過縫合線縫制在一起；所述竹束簾為沿竹材的纖維生長方向形成斷續(xù)的點(diǎn)狀和/或線段狀裂紋構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的竹束簾，加工形成一種全竹膠板的集裝箱底板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠滿足集裝箱載貨強(qiáng)度要求的底板用增強(qiáng)集裝箱底板，通過增強(qiáng)纖維與竹制材料進(jìn)行復(fù)合，經(jīng)過科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與獨(dú)特的加工方法，獲得一種符合集裝箱底板使用要求的底板，替代傳統(tǒng)的采用東南亞克隆木等熱帶闊葉硬木制造的集裝箱底板用膠合板。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述增強(qiáng)集裝箱底板的制備方法。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)集裝箱底板，從上至下依次包括面層、芯層、中芯層、芯層和面層，所述芯層和/或中芯層為竹材，所述增強(qiáng)集裝箱底板還包括穿插在中芯層中的增強(qiáng)層。
[0010]所述面層厚度為I?2mm。
[0011]所述增強(qiáng)層厚度為0.5mm。
[0012]所述芯層厚度為I?4mm。
[0013]所述中芯層厚度為16?23mm。
[0014]所述面層為連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹脂復(fù)合材料。
[0015]優(yōu)選的，所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹脂復(fù)合材料由連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹脂單向布鋪放后熱壓而成。
[0016]所述連續(xù)纖維選自連續(xù)玻璃纖維、連續(xù)碳纖維或連續(xù)玄武巖纖維中的一種或一種以上，優(yōu)選連續(xù)玻璃纖維或連續(xù)玄武巖纖維，更優(yōu)選連續(xù)玻璃纖維。
[0017]所述熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂或聚酰亞胺樹脂中的一種或一種以上，優(yōu)選酚醛樹脂。
[0018]所述增強(qiáng)層為連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹脂單向布。
[0019]所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹脂單向布選自玻璃纖維單向布、碳纖維單向布或玄武巖纖維單向布中的一種或一種以上，優(yōu)選低成本的玻璃纖維單向布或玄武巖纖維單向布，更優(yōu)選玻璃纖維單向布。
[0020]所述熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂或聚酰亞胺樹脂中的一種或一種以上，優(yōu)選酚醛樹脂。
[0021]所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹脂單向布中樹脂的質(zhì)量百分含量為25?45%，優(yōu)選25?40%，再次優(yōu)選25?30%。
[0022]所述芯層為竹席材料，竹席材料的層數(shù)為I?4層，單層厚度為I?1.5mm，竹席材料通過酚醛樹脂膠膠合。
[0023]所述竹席材料為竹子經(jīng)過處理后形成的竹篾，竹篾經(jīng)過編織后形成的縱橫交織的竹席材料。
[0024]所述中芯層為單向竹簾，單向竹簾的層數(shù)為15?20層，單層厚度為I?2mm，含水量< 8%，單向竹簾通過酚醛樹脂膠膠合。
[0025]所述單向竹簾的鋪層方式為0/90交替鋪層或02/90兩縱一橫的方式鋪層。
[0026]所述酚醛樹脂膠的施膠量為300?400g/m2，酚醛樹脂膠中加入防蟲劑，防蟲劑的加入量占酚醛樹脂膠的質(zhì)量百分含量為0.3?0.5%。
[0027]所述防蟲劑為辛硫磷、氯菊酯、溴氰菊酯、氯氟菊酯或4-溴-2-(4-氯苯基)-1-(乙氧基甲基)-5_ (三氟甲基)卩比咯-3-腈(Chlorfenapyr)中的一種或一種以上；優(yōu)選4-溴-2- (4-氯苯基)-1-(乙氧基甲基)-5-(三氟甲基)卩比咯-3-腈(Chlorfenapyr)。
[0028]所述竹簾為竹子經(jīng)過剖切，形成條狀的竹條；將該竹條單向平行排布，利用縫合線將其連接形成的材料。
[0029]所述竹材選自毛竹或楠竹中的一種或兩種。
[0030]所述增強(qiáng)集裝箱底板的厚度為28mm。
[0031]本發(fā)明還提供了一種上述增強(qiáng)集裝箱底板的制備方法，包括以下步驟:
[0032]將增強(qiáng)層、中芯層進(jìn)行鋪層；將單向鋪層的竹席材料作為芯層，按照面層、芯層、中芯層、芯層、面層的順序排列組胚；組胚后進(jìn)行熱壓復(fù)合，制得增強(qiáng)集裝箱底板。
[0033]所述面層或所述增強(qiáng)層通過以下方法制備:將連續(xù)纖維進(jìn)行排紗整經(jīng)后，通過裝有熱固性樹脂的浸潰槽來浸潰樹脂；將浸潰樹脂后的連續(xù)纖維進(jìn)行擠壓，使樹脂充分浸潤纖維，得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹脂單向布作為增強(qiáng)層；將所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹脂單向布經(jīng)過0/90的排布方式進(jìn)行鋪層，得到面層。
[0034]所述芯層由以下方法制得:竹席材料經(jīng)過烘干，用酚醛樹脂膠浸膠，甩干，第二次烘干或曬干，鋪層得到芯層。
[0035]所述中芯層由以下方法制得:竹簾材料經(jīng)過烘干，用酚醛樹脂膠浸膠，甩干，第二次烘干或曬干，并與增強(qiáng)層一起鋪層得到中芯層。
[0036]所述熱壓復(fù)合的工藝為:熱壓溫度為130?140°C，壓力為1.0?3.0MPa、保壓，時(shí)間為15?25min ;然后將壓力降到一半，壓力為0.5?1.5MPa，保持4?6min后完全卸壓、排氣、卸壓，或向內(nèi)通冷水，待其冷卻到室溫后卸壓，制得集裝箱底板。
[0037]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0038]1、本發(fā)明制得的集裝箱底板的密度、強(qiáng)度、彈性模量和表面質(zhì)量等各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國際集裝箱工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0039]2、本發(fā)明制得的集裝箱底板，采用在芯層中穿插增強(qiáng)纖維單向布層的方法，利用增強(qiáng)纖維單向布的單取向上拉伸強(qiáng)度大的特性，通過合理鋪放組胚設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了集裝箱底板材料在長度方向上的彎曲性能。
[0040]3、本發(fā)明的復(fù)合集裝箱底板可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，能夠根據(jù)實(shí)際的需求合理的選擇面層和芯層的厚度和密度，以達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果。底板的面層是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，具有很好的耐磨性、耐腐蝕性，并且不吸水、容易清洗，對比于硬木底板，本發(fā)明的復(fù)合底板使用壽命大大提高，且免除了底面噴漆的工序，對環(huán)境保護(hù)有利。另外，復(fù)合材料板材不易腐蝕、不生菌，不會存在蟲蛀的問題。
[0041]4、本發(fā)明的集裝箱底板，完全擺脫了長期以來對熱帶闊葉硬木和大口徑原木的依賴，采用的復(fù)合材料、增強(qiáng)纖維單向布及速生木材等都是可再生資源，為集裝箱底板材料來源開辟了新途徑，推動了集裝箱行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
【附圖說明】
[0042]圖1為實(shí)施例1所示增強(qiáng)集裝箱底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖2為實(shí)施例2所示增強(qiáng)集裝箱底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖3為實(shí)施例3所示增強(qiáng)集裝箱底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖4為實(shí)施例4所示增強(qiáng)集裝箱底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖5為實(shí)施例5所示增強(qiáng)集裝箱底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]其中11，21，31，41，51 為面層；12，22，32，42，52 為芯層；13，23，33，43，53 為 O 度鋪層的單向竹簾材料；14，24，34，44，54為90度鋪層的單向竹簾材料；15，25，35，45，55為增強(qiáng)層。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0049]為清楚的表示增強(qiáng)集裝箱底板的鋪層方式，將增強(qiáng)材料用Z表示；0度代表集裝箱增強(qiáng)底板中