專利名稱：一種具有蜂窩結(jié)構(gòu)芯板的中空夾芯板材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種中空夾芯板材及其制備方法。
背景技術(shù)：
夾芯板外形美觀，色澤艷麗，整體效果好，它集承重，保溫，防火，防水于一體，且無(wú)需二次裝修，是一種用途廣泛，特別適用于建筑工地的臨時(shí)設(shè)施如辦公室，倉(cāng)庫(kù)，圍墻等，更體現(xiàn)了現(xiàn)代施工工地的文明施工，尤其在快速安裝投入使用方面，在可裝可拆、材料的周轉(zhuǎn)復(fù)用指數(shù)方面，都有明顯優(yōu)勢(shì)，較大幅度降低建筑工地臨時(shí)設(shè)施費(fèi)用，將是不可缺少的新型輕質(zhì)建筑材料。現(xiàn)有的蜂窩結(jié)構(gòu)夾芯板材的芯板主要有:一是紙制、木制的芯板，主要缺陷是耐水性能差、受力性能差，實(shí)用性不強(qiáng)；二是金屬制的芯板，主要缺陷是質(zhì)量大，易腐蝕。且一般都只具有隔熱、保溫、隔音、質(zhì)輕等基本性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種具有蜂窩結(jié)構(gòu)芯板的中空夾芯板材及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:—種中空夾芯板材,其芯板為蜂窩結(jié)構(gòu),該芯板由中空纖維并排粘結(jié)而成的，在芯板的上下兩面覆蓋有金屬板材或者高分子材料板材。所述的中空纖維選自高分子材料，優(yōu)選為聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚酰胺(PA)、酚醛塑料(PF)或聚苯硫醚(PPS)。所述的中空纖維材料通過(guò)中空噴絲板紡制而成，所述的中空噴絲板為環(huán)形中空、C形中空、偏心中空、四中空或七中空，中空噴絲板的孔徑尺寸范圍在0.1mm 10mm。所述的芯板的形狀可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)，一般情況可為任意形狀，只要能滿足實(shí)際
需要即可。所述的芯板的厚度可以在液氮環(huán)境下脆斷中空纖維束時(shí)根據(jù)實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行調(diào)
難
iF.ο所述的中空纖維的直徑范圍為0.1mm 10mm，微孔尺寸可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)，通過(guò)選擇不同尺寸的中空噴絲板以及改變紡絲溫度和紡絲速度來(lái)調(diào)整。所述的中空纖維束的孔隙率范圍為20% 70%，孔隙率高低可以通過(guò)改變單位面積芯板上中空纖維的數(shù)量來(lái)調(diào)整。所述的高分子材料板材選自聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)或連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性結(jié)構(gòu)板材(TPAC結(jié)構(gòu)板材)。所述的金屬板材選自鐵板、鋁板、銅板或不銹鋼板。一種上述中空夾芯板材的制備方法，包含以下步驟:
(I)將高分子材料通過(guò)中空噴絲板紡制成中空纖維；(2)將步驟(I)紡制的中空纖維用膠粘劑并排粘結(jié)固定成中空纖維束；(3)將步驟(2)制得的中空纖維束放置在液氮的環(huán)境下，對(duì)中空纖維束的上下兩面進(jìn)行橫向脆斷，去除截?cái)嗟纳舷聝刹糠郑嘞轮虚g部分的上下兩表面會(huì)保持完好的中空纖維的中空孔道，得到具有蜂窩結(jié)構(gòu)的夾芯板材的芯板材料；(4)在步驟(3)制得的芯板材料的上下兩面用膠粘劑覆上金屬板材或者高分子材料板材，制成具有蜂窩結(jié)構(gòu)的中空夾芯板材。所述的步驟(I)的紡絲方法為熔紡或溶液紡。所述的步驟(I)的高分子材料選自聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚酰胺(PA)、酚醛塑料(PF)或聚苯硫醚(PPS)。所述的步驟(2)中用擋板將該中空纖維束四周圍住，并對(duì)擋板表面均勻施加200 300N/mm2的力，持續(xù)時(shí)間為24小時(shí)。所述的步驟(3)中截得的中空纖維束的長(zhǎng)度為20_50mm。所述的步驟(2)或步驟(4)中膠粘劑用量是500g/m2 600g/m2。所述的涂膠方法為浸涂或噴涂方式。所述的步驟(2)或步驟(4)中膠粘劑選自熱固性膠粘劑、熱塑性膠粘劑、橡膠型膠粘劑或復(fù)合型膠粘劑，優(yōu)選聚氨酯膠、浸滲膠、厭氧膠、防水膠、防火膠或固化膠，根據(jù)不同樹脂的中空纖維以及夾芯板材的耐溫性或耐介質(zhì)性來(lái)選擇。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明采用脆斷纖維束的方法制備蜂窩結(jié)構(gòu)的芯板，其孔徑分布均勻，孔隙率高，制成的芯板形態(tài)和厚度也可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，且芯板性能可以根據(jù)實(shí)際需要選擇不同的中空纖維材料。用本發(fā)明方法制成的芯板制造中空板材，除了具有一般中空板材的隔熱、保溫、隔音、質(zhì)輕等基本性能以外，還可以根據(jù)選用不同的中空纖維材料賦予其更多性能，比如:抗菌性能、親水性能、阻燃性能、抗靜電性能等。除了增加各方面性能以外，通過(guò)對(duì)板面的選擇，還可以做成透明、半透明、亞光、色彩等多種樣式，可以實(shí)現(xiàn)采光、美化等效果。可應(yīng)用于型工業(yè)廠房，倉(cāng)庫(kù)，體育館，超市，醫(yī)院，冷庫(kù)，活動(dòng)房，建筑物加層，潔凈車間以及需保溫隔熱防火的場(chǎng)所。


圖1為中空纖維束的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為脆斷中空纖維束過(guò)程的示意圖。圖3為夾芯板材的結(jié)構(gòu)示意圖。I為中空纖維，2為金屬板材或高分子材料板材，3為中空纖維芯板。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖，進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)
一步理解本發(fā)明。(I)如圖1-3，采用中空噴絲板通過(guò)不同的紡絲方法紡制成中空纖維；(2)將紡制的中空纖維用膠粘劑固定粘牢成中空纖維束；
(3)將中空纖維束放置在通入液氮的環(huán)境下，按照實(shí)際需求的芯板厚度對(duì)中空纖維束的上下兩面進(jìn)行橫向脆斷，截?cái)嗟纳舷聝刹糠秩コ嘞轮虚g部分的上下兩表面會(huì)保持完好的中空纖維的中空孔道，即得到一種具有蜂窩結(jié)構(gòu)的夾芯板材的芯板材料；(4)在步驟(3)制得的芯板材料的上下兩面用膠黏劑覆上金屬板材或者高分子材料板材，制成具有蜂窩結(jié)構(gòu)的中空夾芯板材。所述金屬板材為鐵板、鋁板、銅板或不銹鋼板；所述的高分子材料板材選自聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)或TPAC結(jié)構(gòu)板材。實(shí)施例1(I)采用噴絲板孔徑為0.1mm的環(huán)形中空噴絲板通過(guò)熔紡紡絲的方法將PP樹脂紡制成孔徑為0.1mm的PP中空纖維；(2)用浸涂的方法將聚氨酯膠按500g/m2的用膠量將PP中空纖維固定粘牢成截面為圓形、孔隙率為70%的中空纖維束，用擋板將該中空纖維束四周圍住，并對(duì)擋板表面均勻施加200N/mm2的力，持續(xù)24小時(shí)；(3)待聚氨酯膠凝固后，將粘牢的中空纖維束放置在通入液氮的環(huán)境下，按照50mm的芯板厚度對(duì)中空纖維束的上下兩面進(jìn)行橫向脆斷，截?cái)嗟纳舷聝刹糠秩コ嘞轮虚g部分的上下兩表面會(huì)保持完好的中空纖維的中空孔道，即得到一種圓形的具有蜂窩結(jié)構(gòu)的夾芯板材的芯板材料。(4)再用浸涂的方法將聚氨酯膠按500g/m2的用膠量將該芯板的上下兩側(cè)粘在與芯板截面尺寸一樣的鋁板面上，即得到了具有蜂窩結(jié)構(gòu)的中空夾芯板材；實(shí)施例2(I)采用噴絲板孔徑為IOmm的C形中空噴絲板通過(guò)熔紡紡絲的方法將PP樹脂紡制成孔徑為IOmm的PP中空纖維；(2)用浸涂的方法將聚氨酯膠按500g/m2的用膠量將PP中空纖維固定粘牢成截面為圓形、孔隙率為20%的中空纖維束，用擋板將該中空纖維束四周圍住，并對(duì)擋板表面均勻施加200N/mm2的力，持續(xù)24小時(shí)；(3)待聚氨酯膠凝固后，將粘牢的中空纖維束放置在通入液氮的環(huán)境下，按照50mm的芯板厚度對(duì)中空纖維束的上下兩面進(jìn)行橫向脆斷，截?cái)嗟纳舷聝刹糠秩コ嘞轮虚g部分的上下兩表面會(huì)保持完好的中空纖維的中空孔道，即得到一種圓形的具有蜂窩結(jié)構(gòu)的夾芯板材的芯板材料。(4)再用浸涂的方法將聚氨酯膠按500g/m2的用膠量將該芯板的上下兩側(cè)粘在與芯板截面尺寸一樣的PP板面上，即得到了具有蜂窩結(jié)構(gòu)的中空夾芯板材；實(shí)施例3(I)采用噴絲板孔徑為Imm的環(huán)形中空噴絲板通過(guò)溶液紡紡絲的方法將PET樹脂紡制成孔徑為Imm的PET中空纖維；(2)用浸涂的方法將浸滲膠按550g/m2的用膠量將PET中空纖維固定粘牢成截面為方形，孔隙率為30%的中空纖維束，用擋板將該中空纖維束四周圍住，并對(duì)擋板表面均勻施加250N/mm2的力，持續(xù)24小時(shí)；(3)待浸滲膠凝固后，將粘牢的中空纖維束放置在通入液氮的環(huán)境下，按照30mm的芯板厚度對(duì)中空纖維束的上下兩面進(jìn)行橫向脆斷，截?cái)嗟纳舷聝刹糠秩コ嘞轮虚g部分的上下兩表面會(huì)保持完好的中空纖維的中空孔道，即得到一種方形的具有蜂窩結(jié)構(gòu)的夾芯板材的芯板材料。(4)再用浸涂的方法將浸滲膠按550g/m2的用膠量將該芯板的上下兩側(cè)粘在與芯板截面尺寸一樣的鐵板面上，即得到了具有蜂窩結(jié)構(gòu)的中空夾芯板材；實(shí)施例4(I)采用噴絲板孔徑為8mm的環(huán)形中空噴絲板通過(guò)溶液紡紡絲的方法將PA樹脂紡制成孔徑為8mm的PA中空纖維；(2)用噴涂的方法將防水膠按600g/m2的用膠量將PA中空纖維固定粘牢成截面為梯形，孔隙率為40%的中空纖維束，用擋板將該中空纖維束四周圍住，并對(duì)擋板表面均勻施加300N/mm2的力，持續(xù)24小時(shí)；(3)待防水膠凝固后，將粘牢的中空纖維束放置在通入液氮的環(huán)境下，按照30mm的芯板厚度對(duì)中空纖維束的上下兩面進(jìn)行橫向脆斷，截?cái)嗟纳舷聝刹糠秩コ嘞轮虚g部分的上下兩表面會(huì)保持完好的中空纖維的中空孔道，即得到一種梯形的具有蜂窩結(jié)構(gòu)的夾芯板材的芯板材料。(4)再用噴涂的方法將防水膠按600g/m2的用膠量將該芯板的上下兩側(cè)粘在與芯板截面尺寸一樣的ABS復(fù)合板板面上，即得到了具有蜂窩結(jié)構(gòu)的中空夾芯板材；實(shí)施例5(I)采用噴絲板孔徑為3mm的偏心中空形噴絲板通過(guò)熔紡紡絲的方法將PPS樹脂紡制成孔徑為3mm的PPS中空纖維；(2)用浸涂的方法將防火膠按600g/m2的用膠量將PPS中空纖維固定粘牢成截面為梯形，孔隙率為50%的中空纖維束，用擋板將該中空纖維束四周圍住，并對(duì)擋板表面均勻施加300N/mm2的力，持續(xù)24小時(shí)；(3)待防火膠凝固后，將粘牢的中空纖維束放置在通入液氮的環(huán)境下，按照20mm的芯板厚度對(duì)中空纖維束的上下兩面進(jìn)行橫向脆斷，截?cái)嗟纳舷聝刹糠秩コ嘞轮虚g部分的上下兩表面會(huì)保持完好的中空纖維的中空孔道，即得到一種方形的具有蜂窩結(jié)構(gòu)的夾芯板材的芯板材料。(4)再用噴涂的方法將防火膠按600g/m2的用膠量將該芯板的上下兩側(cè)粘在與芯板截面尺寸一樣的PET復(fù)合板板面上，即得到了具有蜂窩結(jié)構(gòu)的中空夾芯板材；實(shí)施例6(I)采用噴絲板孔徑為5mm的環(huán)形中空噴絲板通過(guò)溶液紡紡絲的方法將PET樹脂紡制成孔徑為5mm的PET中空纖維；(2)用浸涂的方法將浸滲膠按550g/m2的用膠量將PET中空纖維固定粘牢成截面為方形，孔隙率為60%的中空纖維束，用擋板將該中空纖維束四周圍住，并對(duì)擋板表面均勻施加250N/mm2的力，持續(xù)24小時(shí)；(3)待浸滲膠凝固后，將粘牢的中空纖維束放置在通入液氮的環(huán)境下，按照30mm的芯板厚度對(duì)中空纖維束的上下兩面進(jìn)行橫向脆斷，截?cái)嗟纳舷聝刹糠秩コ嘞轮虚g部分的上下兩表面會(huì)保持完好的中空纖維的中空孔道，即得到一種方形的具有蜂窩結(jié)構(gòu)的夾芯板材的芯板材料。(4)再用浸涂的方法將浸滲膠按550g/m2的用膠量將該芯板的上下兩側(cè)粘在與芯板截面尺寸一樣的鐵板面上，即得到了具有蜂窩結(jié)構(gòu)的中空夾芯板材；實(shí)施例7(I)采用噴絲板孔徑為7mm的環(huán)形中空噴絲板通過(guò)熔紡紡絲的方法將PP樹脂紡制成孔徑為7mm的PP中空纖維；(2)用浸涂的方法將聚氨酯膠按500g/m2的用膠量將PP中空纖維固定粘牢成截面為圓形、孔隙率為35%的中空纖維束，用擋板將該中空纖維束四周圍住，并對(duì)擋板表面均勻施加200N/mm2的力，持續(xù)24小時(shí)；(3)待聚氨酯膠凝固后，將粘牢的中空纖維束放置在通入液氮的環(huán)境下，按照50mm的芯板厚度對(duì)中空纖維束的上下兩面進(jìn)行橫向脆斷，截?cái)嗟纳舷聝刹糠秩コ嘞轮虚g部分的上下兩表面會(huì)保持完好的中空纖維的中空孔道，即得到一種圓形的具有蜂窩結(jié)構(gòu)的夾芯板材的芯板材料。(4)再用浸涂的方法將聚氨酯膠按500g/m2的用膠量將該芯板的上下兩側(cè)粘在與芯板截面尺寸一樣的鋁板面上，即得到了具有蜂窩結(jié)構(gòu)的中空夾芯板材；上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種中空夾芯板材，其特征在于:其芯板為蜂窩結(jié)構(gòu)，該芯板為中空纖維并排粘結(jié)而成的，在芯板的上下兩面覆有金屬板材或者高分子材料板材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空夾芯板材，其特征在于:所述的中空纖維選自高分子材料，優(yōu)選為聚丙烯、聚酯、聚酰胺、酚醛塑料或聚苯硫醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空夾芯板材,其特征在于:所述的中空纖維材料通過(guò)中空噴絲板紡制而成,所述的中空噴絲板為環(huán)形中空、C形中空、偏心中空、四中空或七中空，中空噴絲板的孔徑尺寸范圍在0.1mm 10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空夾芯板材，其特征在于:所述的中空纖維的直徑范圍為0.1mm IOmm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空夾芯板材，其特征在于:所述的中空纖維束的孔隙率范圍為20% 70%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空夾芯板材,其特征在于:所述的高分子材料板材選自聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物或連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性結(jié)構(gòu)板材。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空夾芯板材，其特征在于:所述的金屬板材選自鐵板、鋁板、銅板或不銹鋼板。
8.—種權(quán)利要求1-7中任一所述的中空夾芯板材的制備方法,其特征在于:包含以下步驟: (1)將高分子材料通過(guò)中空噴絲板紡制成中空纖維； (2)將步驟(I)紡制的中空纖維用膠粘劑并排粘結(jié)固定成中空纖維束； (3)將步驟(2)制得的中空纖維束放置在液氮的環(huán)境下，對(duì)中空纖維束的上下兩面進(jìn)行橫向脆斷，去除截?cái)嗟纳舷聝刹糠郑嘞轮虚g部分為具有蜂窩結(jié)構(gòu)的夾芯板材的芯板材料； (4)在步驟(3)制得的芯板材料的上下兩面用膠粘劑覆上金屬板材或者高分子材料板材，制成具有蜂窩結(jié)構(gòu)的中空夾芯板材。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(I)的紡絲方法為熔紡或溶液紡； 所述的步驟(I)的高分子材料選自聚丙烯、聚酯、聚酰胺、酚醛塑料或聚苯硫醚； 或所述的步驟(2)中用擋板將該中空纖維束四周圍住，并對(duì)擋板表面均勻施加200 300N/mm2的力，持續(xù)時(shí)間為24小時(shí)； 或所述的步驟(3)中截得的中空纖維束的長(zhǎng)度為20-50mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(2)或步驟⑷中膠粘劑用量是500g/m2 600g/m2，涂膠方法為浸涂或噴涂； 或所述的步驟(2)或步驟(4)中膠粘劑選自熱固性膠粘劑、熱塑性膠粘劑、橡膠型膠粘劑或復(fù)合型膠粘劑，優(yōu)選聚氨酯膠、浸滲膠、厭氧膠、防水膠、防火膠或固化膠。
全文摘要
本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種中空夾芯板材及其制備方法。該中空夾芯板材，其芯板為蜂窩結(jié)構(gòu)，該芯板由中空纖維并排粘結(jié)而成的，在芯板的上下兩面覆蓋有金屬板材或者高分子材料板材。用本發(fā)明方法制成的芯板制造中空板材，除了具有一般中空板材的隔熱、保溫、隔音、質(zhì)輕等基本性能以外，本發(fā)明所用方法簡(jiǎn)單方便，通過(guò)本發(fā)明制成的中空夾芯板材可以根據(jù)選用不同材料的中空纖維賦予其更多性能。
文檔編號(hào)B32B27/06GK103192551SQ201210005328
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者韓笑 申請(qǐng)人:遼寧遼杰科技有限公司