專利名稱：高強厚型單板層積材及其制備方法
技術領域：
本技術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的高強厚型單板層積材和微波加熱制造意楊高強厚型單板層積材的方法，屬于結構人造板制造領域。
背景技術：
單板層積材，是一種利用小徑級原木，經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構材料。它不但保留了木材許多良好的天然優勢，還具有均勻的結構特性，強度變異小，許用應力高，遠遠超過有節材，接近無節材，尺寸穩定性好，強重比優于鋼材，加工方便，且具有良好的穩定性和抗震減震性。近十年來，歐美發達國家、日本與韓國等普遍大量使用單板層積材作為機電產品包裝材料。而我國由于在制造厚型單板層積材方面技術落后，致使大量實木用于機電包裝，造成森林資 源的極大浪費。在制備單板層積材時，一般方法是把木材旋切成單板，對單板干燥(達到至一定的含水率)，在單板上涂膠，組坯；再冷壓膠合。該方法中，需要對單板干燥，而且冷壓膠合的時間很長(24小時左右)，制備效率很低。

發明內容
本技術的目的是提供一種結構簡單、成本較低、同時力學性能優異的高強厚型單板層積材。本技術的高強厚型單板層積材，以多層單板涂膠、組坯、施壓膠合而成，在第一、二層單板之間、在倒數第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設置有碳纖維布。上述的高強厚型單板層積材，所述單板為意楊單板，所述單板厚度大于2mm。本技術同時提供了上述的高強厚型單板層積材的制備方法，該方法對單板的含水率沒有要求(無需對單板干燥)，而且制備效率高。本技術的高強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；在微波壓機上熱壓15 — 30min即可，熱壓時溫度130_150°C、壓力I. 0-1. 2MPa ;組坯時，在第一、二層單板之間、在倒數第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設置有碳纖維布；涂膠時，單板之間選用酚醛樹脂，單板和碳纖維布采用之間選用環氧樹脂。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。本技術的有益效果1、本技術只在第一、二層單板之間、在倒數第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設置有碳纖維布，而不是在各層單板之間均設置碳纖維布。本技術節約了碳纖維布的使用數量，但經試驗，其力學性能與各層單板之間均設置碳纖維布的單板層積材相比，沒有大的區別。2、對單板的含水率沒有要求，制備時無需干燥，節約工序。3、采用微波壓機熱壓膠合，效率高。微波是一種電磁波，可以對物料內外部同時加熱，另外可以對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以上的膠合時間相比，效率顯著提高。


圖I是本高強厚型單板層積材的示意圖。
具體實施例方式實施例I :高強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-截斷-木段軟化-剝皮-旋切-剪切-修補-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條件下在微波壓機上熱壓，熱壓速度約O. 4mm/min。5、將熱壓后的產品冷卻，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)。對比例I :
對比例I的制備與所述實施例I的不同的是在相鄰的單板之間均設置碳纖維布，膠粘劑均是環氧樹脂(無酚醛樹脂)。其它與實施例I相同。對比例2:
對比例2的制備與所述實施例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。其它與實施例I相同。對比例3
對比例3的制備與所述實施例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。其它與實施例I相同。將實施例I、各對比例鋸切所得的木梁(各木梁的寬度相對、長度相等)作力學性能測試，結果見表I。表I
權利要求
1.高強厚型單板層積材，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、在倒數第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設置有碳纖維布。
2.如權利要求I所述的高強厚型單板層積材，其特征是所述單板為意楊單板。
3.如權利要求2所述的高強厚型單板層積材，其特征是所述單板厚度大于2mm。
4.權利要求I所述的高強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；在微波壓機上熱壓15 — 30min即可，熱壓時溫度130_150°C、壓力1.0-1. 2MPa ;組坯時，在第一、二層單板之間、在倒數第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設置有碳纖維布；涂膠時，單板之間選用酚醛樹脂，單板和碳纖維布采用之間選用環氧樹脂。
5.如權利要求4所述的高強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.如權利要求5所述的高強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.如權利要求4所述的高強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
本技術是提供一種結構簡單、成本較低、同時力學性能優異的高強厚型單板層積材。該技術的高強厚型單板層積材，以多層單板涂膠、組坯、施壓膠合而成，在第一、二層單板之間、在倒數第一、二層單板之間、在中間的兩層單板之間均設置有碳纖維布。
文檔編號B27D1/04GK102814842SQ20121032679
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者衛佩行, 黃潤州, 黃思維, 龍海蓉, 李慧媛, 周定國 申請人:南京林業大學