專利名稱：高強(qiáng)厚型單板層積材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及單板層積材及其制備方法，具體地說，是一種用碳纖維增強(qiáng)的高強(qiáng)厚型單板層積材和微波加熱制造意楊高強(qiáng)厚型單板層積材的方法，屬于結(jié)構(gòu)人造板制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單板層積材，是一種利用小徑級(jí)原木，經(jīng)旋切后將單板多層涂膠、順紋(也可以加入橫紋單板)組坯、拼接膠壓而成的高性能新型結(jié)構(gòu)材料。它不但保留了木材許多良好的天然優(yōu)勢(shì)，還具有均勻的結(jié)構(gòu)特性，強(qiáng)度變異小，許用應(yīng)力高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過有節(jié)材，接近無節(jié)材，尺寸穩(wěn)定性好，強(qiáng)重比優(yōu)于鋼材，加工方便，且具有良好的穩(wěn)定性和抗震減震性。近十年來，歐美發(fā)達(dá)國家、日本與韓國等普遍大量使用單板層積材作為機(jī)電產(chǎn)品包裝材料。而我國由于在制造厚型單板層積材方面技術(shù)落后，致使大量實(shí)木用于機(jī)電包裝，造成森林資 源的極大浪費(fèi)。在制備單板層積材時(shí)，一般方法是把木材旋切成單板，對(duì)單板干燥(達(dá)到至一定的含水率)，在單板上涂膠，組坯；再冷壓膠合。該方法中，需要對(duì)單板干燥，而且冷壓膠合的時(shí)間很長(24小時(shí)左右)，制備效率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、同時(shí)力學(xué)性能優(yōu)異的高強(qiáng)厚型單板層積材。本技術(shù)的高強(qiáng)厚型單板層積材，以多層單板涂膠、組坯、施壓膠合而成，在第一、二層單板之間、在倒數(shù)第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設(shè)置有碳纖維布。上述的高強(qiáng)厚型單板層積材，所述單板為意楊單板，所述單板厚度大于2mm。本技術(shù)同時(shí)提供了上述的高強(qiáng)厚型單板層積材的制備方法，該方法對(duì)單板的含水率沒有要求(無需對(duì)單板干燥)，而且制備效率高。本技術(shù)的高強(qiáng)厚型單板層積材的制備方法，是把木材旋切成單板，在單板上涂膠，組坯；在微波壓機(jī)上熱壓15 — 30min即可，熱壓時(shí)溫度130_150°C、壓力I. 0-1. 2MPa ;組坯時(shí)，在第一、二層單板之間、在倒數(shù)第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設(shè)置有碳纖維布；涂膠時(shí)，單板之間選用酚醛樹脂，單板和碳纖維布采用之間選用環(huán)氧樹脂。上述的制備方法,所述木材選用意楊,最好意楊單板厚度大于2mm。上述的制備方法，單板雙面涂膠量為250-300g/m2。本技術(shù)的有益效果1、本技術(shù)只在第一、二層單板之間、在倒數(shù)第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設(shè)置有碳纖維布，而不是在各層單板之間均設(shè)置碳纖維布。本技術(shù)節(jié)約了碳纖維布的使用數(shù)量，但經(jīng)試驗(yàn)，其力學(xué)性能與各層單板之間均設(shè)置碳纖維布的單板層積材相比，沒有大的區(qū)別。2、對(duì)單板的含水率沒有要求，制備時(shí)無需干燥，節(jié)約工序。3、采用微波壓機(jī)熱壓膠合，效率高。微波是一種電磁波，可以對(duì)物料內(nèi)外部同時(shí)加熱，另外可以對(duì)物料不同組分選擇性加熱，使得傳熱效率大大提高，制造大于等于20cm的厚型單板層積材只需15 — 30min，比冷壓法24h以上的膠合時(shí)間相比，效率顯著提高。


圖I是本高強(qiáng)厚型單板層積材的示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :高強(qiáng)厚型單板層積材的制備
I、意楊單板的制備。過程為意楊原木-截?cái)?木段軟化-剝皮-旋切-剪切-修補(bǔ)-斜磨。意楊單板厚度3mm,含水率不需要特殊控制。2、將意楊單板涂膠，相鄰的單板之間選用酚醛樹脂，單板和碳纖維布采用之間選用環(huán)氧樹脂。單板雙面涂膠量為250-300g/m2。3、將20層意楊單板順紋組坯，參見圖1，將三層碳纖維布7分別置于第一層單板I與第二層單板2之間、第10層單板3與第11層單板4之間，第19層單板5與第20層單板6之間。4、在溫度130_150°C、壓力I. 0-1. 2MPa、微波輸出功率為3. 5-10KW條件下在微波壓機(jī)上熱壓，熱壓速度約O. 4mm/min。5、將熱壓后的產(chǎn)品冷卻，鋸切成長方體形木梁(木梁在垂直于單板方向上的厚度與冷卻后厚度相同)。對(duì)比例I :
對(duì)比例I的制備與所述實(shí)施例I的不同的是在相鄰的單板之間均設(shè)置碳纖維布，膠粘劑均是環(huán)氧樹脂(無酚醛樹脂)。其它與實(shí)施例I相同。對(duì)比例2:
對(duì)比例2的制備與所述實(shí)施例I的不同的是只有一層碳纖維布，該層碳纖維布置第10層單板與第11層單板之間。其它與實(shí)施例I相同。對(duì)比例3
對(duì)比例3的制備與所述實(shí)施例I的不同的是只有兩層碳纖維布，該兩層碳纖維布分別置于第一層單板與第二層單板之間、第19層單板與第20層單板之間。其它與實(shí)施例I相同。將實(shí)施例I、各對(duì)比例鋸切所得的木梁(各木梁的寬度相對(duì)、長度相等)作力學(xué)性能測(cè)試，結(jié)果見表I。表I
權(quán)利要求
1.高強(qiáng)厚型單板層積材，以多層單板涂膠、組坯、施壓膠合而成，其特征是在第一、二層單板之間、在倒數(shù)第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設(shè)置有碳纖維布。
2.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)厚型單板層積材，其特征是所述單板為意楊單板。
3.如權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)厚型單板層積材，其特征是所述單板厚度大于2mm。
4.權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)厚型單板層積材的制備方法，其特征是把木材旋切成單板，在單板上涂膠，組坯；在微波壓機(jī)上熱壓15 — 30min即可，熱壓時(shí)溫度130_150°C、壓力1.0-1. 2MPa ;組坯時(shí)，在第一、二層單板之間、在倒數(shù)第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設(shè)置有碳纖維布；涂膠時(shí)，單板之間選用酚醛樹脂，單板和碳纖維布采用之間選用環(huán)氧樹脂。
5.如權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)厚型單板層積材的制備方法，其特征是所述木材選用意楊。
6.如權(quán)利要求5所述的高強(qiáng)厚型單板層積材的制備方法，其特征是意楊單板厚度大于 2mm。
7.如權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)厚型單板層積材的制備方法，其特征是單板雙面涂膠量為 250-300g/m2。
全文摘要
本技術(shù)是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、同時(shí)力學(xué)性能優(yōu)異的高強(qiáng)厚型單板層積材。該技術(shù)的高強(qiáng)厚型單板層積材，以多層單板涂膠、組坯、施壓膠合而成，在第一、二層單板之間、在倒數(shù)第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設(shè)置有碳纖維布。
文檔編號(hào)B27D1/04GK102814842SQ20121032679
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者衛(wèi)佩行, 黃潤州, 黃思維, 龍海蓉, 李慧媛, 周定國 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué)