一種增強集裝箱底板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集裝箱底板制造領(lǐng)域，尤其涉及的是一種玻纖增強集裝箱底板及其制造方法。
【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，具有深遠的現(xiàn)實意義。
[0003]在專利號為ZL200720035004.9結(jié)構(gòu)用刨花板為芯層的復(fù)合集裝箱底板的專利中，該復(fù)合集裝箱底板，以結(jié)構(gòu)用刨花板為芯板，其上下面層材料各采用2?4層涂膠或浸膠的木質(zhì)單板；或由表至里分別采用一張浸潰紙，一張浸膠的竹席和I?3張雙面涂膠或浸膠的木質(zhì)單板；或由表至里分別采用一張東南亞產(chǎn)的克隆或阿必東木質(zhì)單板，或其他性能類似木質(zhì)單板，I?3張雙面涂膠或浸膠的木質(zhì)單板(或用浸膠的竹簾或竹席代替部分或全部木質(zhì)單板)。該復(fù)合集裝箱底板仍使用了一定數(shù)量的克隆、阿必東等日漸減少的硬木材料,硬闊葉木材消耗量仍然很大。此外，由于松木、桉木、楊木單板木質(zhì)單板氣干密度一般低為0.50g/cm3,木質(zhì)材料沒有得到很好的綜合利用。
[0004]在專利號為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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]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度要求的底板用增強集裝箱底板，通過增強纖維與普通速生木材進行復(fù)合，經(jīng)過科學的結(jié)構(gòu)設(shè)計與獨特的加工方法，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。
[0006]本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述增強集裝箱底板的制造方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]本發(fā)明提供了一種增強集裝箱底板，從上至下依次包括面層、芯層和底層，所述芯層中還包括穿插在芯層中的增強層。
[0009]優(yōu)選的，所述增強層位于芯層的兩側(cè)。
[0010]與增強層位于靠芯層中部的位置時相比，當增強層靠近芯層的兩側(cè)時，其對集裝箱底板整體的彎曲性能的提升所起的作用大幅增加。
[0011]所述面層或所述底層厚度均為0.5?2mm ;所述增強層厚度為0.5?Imm ;所述芯層厚度為24?27mm。
[0012]所述面層和所述底層均為連續(xù)纖維增強熱固性樹脂復(fù)合材料。
[0013]所述連續(xù)纖維選自玻璃纖維、碳纖維或玄武巖纖維中的一種或一種以上，優(yōu)選玻璃纖維或玄武巖纖維，更優(yōu)選玻璃纖維。
[0014]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。
[0015]所述增強層為增強纖維單向布。
[0016]所述增強纖維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。
[0017]所述增強纖維單向布的克重為100?500g/m2。
[0018]所述芯層為速生木材單板，層數(shù)為16?21層，單層厚度為1.0?2.0mm，含水量
(8%。
[0019]所述速生木材單板選自楊木單板、桉木單板、松木單板或柳木單板中的一種或一種以上；優(yōu)選為桉木單板。
[0020]所述芯層的單層間排列方式采用縱橫交錯排布或縱向排布中的一種或一種以上。
[0021]本發(fā)明還提供了一種上述增強集裝箱底板的制造方法，包括以下步驟:
[0022](I)制備面層和底層:將連續(xù)纖維進行排紗整經(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)纖維進行擠壓，使樹脂充分浸潤纖維；烘干后壓實制得面層和底層；
[0023](2)將上述步驟中制得的面層、底層與增強層和預(yù)處理的速生木材單板分別涂上酚醛樹脂膠，將預(yù)處理的速生木材單板和增強層混合排列形成芯層，按照面層、芯層、底層的順序排列組胚；
[0024](3)組胚后進行熱壓復(fù)合，制得集裝箱底板。
[0025]所述預(yù)處理的速生木材單板的處理步驟如下:含水量< 8%、厚度為1.7?2.0mm的速生木材單板，室溫陳化，時間為8?1h或室溫干燥，時間為8?1h后，備用。
[0026]所述步驟(2)中，酚醛樹脂膠的涂膠量為300?400g/m2。
[0027]所述步驟(3)中，熱壓復(fù)合的熱壓溫度為130?140°C，壓力為1.0?2.0MPa、保壓，其時間為10?15min;然后將壓力降到一半，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。
[0028]和現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0029]1、本發(fā)明制得的集裝箱底板的密度、強度、彈性模量和表面質(zhì)量等各項性能指標均達到國際集裝箱工業(yè)標準。
[0030]2、本發(fā)明制得的集裝箱底板，采用在芯層中穿插增強纖維單向布層的方法，利用增強纖維單向布的單取向上拉伸強度大的特性，通過合理鋪放組胚設(shè)計，增強了集裝箱底板材料在長度方向上的彎曲性能。
[0031]3、本發(fā)明的復(fù)合集裝箱底板可設(shè)計性強，能夠根據(jù)實際的需求合理的選擇面層和芯材的厚度和密度，以達到最佳的經(jīng)濟效果。底板的面層是纖維增強復(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)境保護有利。另外，復(fù)合材料板材不生腐蝕、不生菌，不會存在蟲蛀的問題。
[0032]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】
[0033]圖1為本發(fā)明實施例1中增強集裝箱底板的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2為本發(fā)明實施例2中增強集裝箱底板的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3為本發(fā)明實施例3中增強集裝箱底板的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖4為本發(fā)明實施例4中增強集裝箱底板的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]其中:11為連續(xù)玻纖增強酚醛樹脂面層，12為縱向桉木單板，13為玻纖單向布，14為橫向桉木單板；15為連續(xù)玻纖增強酚醛樹脂底層；21為連續(xù)玻纖增強酚醛樹脂面層，22為縱向楊木單板，23為玻纖單向布,24為橫向楊木單板；25為連續(xù)玻纖增強酹醒樹脂底層；31為連續(xù)玻纖增強酚醛樹脂面層，32為縱向桉木單板，33為玻纖單向布，34為橫向桉木單板；35為連續(xù)玻纖增強酚醛樹脂底層；41為連續(xù)玻纖增強酚醛樹脂面層，42為縱向桉木單板，43為玻纖單向布，44為橫向桉木單板；45為連續(xù)玻纖增強酹醒樹脂底層。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0039]實施例1
[0040]如圖1所示，圖1為本實施例中集裝箱底板的截面結(jié)構(gòu)示意圖，其中連續(xù)纖維增強熱固性板材為面層和底層，玻纖單向布增強的膠合板為芯層。
[0041]該層合板從上到下主要包括有面層、芯層和底層，其中上下兩個面層均為連續(xù)玻纖增強的酚醛樹脂板材，上下兩個面層的厚度分別為1.0mm和1.0_，芯層為玻纖單向布增強的膠合板，由玻纖單向布(振石集團恒石纖維基業(yè)有限公司生產(chǎn))和桉木單板組成，熱壓后芯層的厚度為26mm。
[0042]具體的制備方法為:
[0043](I)用作連續(xù)玻纖增強酚醛樹脂面層11或連續(xù)玻纖增強酚醛樹脂底層15的連續(xù)玻纖增強酚醛樹脂板材的制備:
[0044]將連續(xù)纖維進行排紗整經(jīng)后，通過裝有酚醛樹脂的浸潰槽來浸潰樹脂；將浸潰樹脂后的連續(xù)纖維進行擠壓，使樹脂充分浸潤纖維；烘干后壓實得到連續(xù)纖維增強酚醛樹脂板材面板。
[0045](2)速生木材單板的預(yù)處理:含水量彡8%、厚度為1.0?1.8mm的桉木單板，室溫陳化，時間為8?1