專利名稱：一種集裝箱底板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬木材工業(yè)中的人造板制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
集裝箱底板是集裝箱的主要承載配件，集裝箱制造業(yè)要求底板具有很高的力學(xué)性能、精確的加工尺寸、良好的抗沖擊性和耐老化性能。長(zhǎng)期以來(lái)，集裝箱制造業(yè)幾乎全部依賴熱帶雨林中生長(zhǎng)的高密度硬闊葉材制成的多層厚膠合板用作集裝箱底板。由于高密度闊葉樹種的生長(zhǎng)周期很長(zhǎng)，一般均需50年甚至更長(zhǎng)，而人類的需求卻日愈增加。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，拓寬底板用材來(lái)源，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。因此，國(guó)內(nèi)僅已申請(qǐng)專利的有關(guān)集裝箱底板的產(chǎn)品和技術(shù)就有20多項(xiàng)，其中比較主要的有CNZL 93115652.1《竹質(zhì)集裝箱底板的生產(chǎn)方法》——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漬后疊層加壓，所生產(chǎn)的竹質(zhì)集裝箱底板的防腐性能比較突出，但密度很大。
CNZL 93246369.X《多層竹木復(fù)合集裝箱底板》——該復(fù)合集裝箱底板是由木片、條、屑膠合的板或木質(zhì)裝飾板作面板，用竹材的片、條、塊、編織、膠合成的板作芯板，再經(jīng)定厚膠壓后制成的集裝箱專用底板。這種底板的面板可以釘釘子，其他性能在防潮防腐方面均比原柳安木板底板優(yōu)越，而且生產(chǎn)成本大為下降，但機(jī)械、物理性能指標(biāo)偏低。
CNZL 94114944.7《高強(qiáng)竹膠合板制造方法》——本法通過(guò)將原竹分部位鋸斷，剖竹，分層、整形生產(chǎn)成竹片后制成竹單板，涂膠后將竹單板縱橫交叉組坯并熱壓成型。采用本發(fā)明的方法制得的高強(qiáng)竹膠合板密度很高。
CNZL 95239449.9《復(fù)合集裝箱底板》——其特征是以低碳鋼板、鋁或鋁合金板、各種工程塑料如硬或軟質(zhì)聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯)、酚醛層壓布或酚醛層壓玻璃布為表層材料，以旋切木單板為芯層材料，應(yīng)用膠粘劑通過(guò)一次或兩次熱壓成型后制成。其機(jī)械、物理性能可利用表層板的材料或厚度變化來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于這些材料自身所具有的特點(diǎn)，可滿足某些場(chǎng)合下對(duì)集裝箱底板材料的特殊要求，但制造成本偏高。
CNZL 96232232.6《纖維強(qiáng)化復(fù)合集裝箱底板)》——該材料以多層旋切木單板或其它木、竹板材為芯層，且在芯層的外表面粘貼了合成纖維織物表層以強(qiáng)化其機(jī)械、物理性能，制造工藝比較復(fù)雜。
CNZL 98111153.X《一種集裝箱底板及其制造方法》——該集裝箱底板主要以密度較中等的木材(如馬尾松、落葉松、花旗松等)為原料，經(jīng)旋切、組坯、涂膠熱壓后制成壓縮比達(dá)20％的坯板，經(jīng)定厚加工后，上下兩表面再各膠合一層2～3mm、用竹片材或竹席竹簾結(jié)合樹脂浸漬紙的面層材料。
CNZL 98231841.3《竹質(zhì)復(fù)合集裝箱底板)》——本實(shí)用新型由上下表層及芯層三層結(jié)構(gòu)組成，經(jīng)施膠和防腐劑后鋪裝一次熱壓成型，其上下表層為順纖維方向排列成的竹片，芯層為竹碎料。該集裝箱底板要求的板材，其強(qiáng)度、密度等均較高，且竹材利用率高，成本低。
CNZL 01226523.3集裝箱復(fù)合木底板——該集裝箱復(fù)合木底板由芯層和面層構(gòu)成，面層是由厚度為1.7mm的1～3層單板構(gòu)成，芯層是由厚度為1.7mm或1.8mm的17～21層單板構(gòu)成，每?jī)蓪涌v向單板之間為一橫向單板。該集裝箱底板的工藝和結(jié)構(gòu)基本保持了原有集裝箱底板的特點(diǎn)，木材消耗量仍然很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是開發(fā)利用我國(guó)速生的人工林歐美楊或其他多種針、闊葉樹種木材與竹材，經(jīng)科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與獨(dú)特的加工方法，制成新型的復(fù)合集裝箱底板。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案為1.一種以竹材和速生木材為主要原料制造的集裝箱底板，其特征是面層(1)采用高密度竹材薄板；芯層材料采用木材單板和木質(zhì)刨花板，或木材單板和竹簾，或木材單板。
2.一種以竹材和速生木材為主要原料制造集裝箱底板的方法，其特征為a)將竹材加工成竹簾和用竹簾熱壓膠合制成的高密度竹材薄板；將木材加工成木質(zhì)刨花板和單板；b)以高密度竹材薄板作面層(1)；將高密度竹材薄板、木材單板、木質(zhì)刨花板，或?qū)⒏呙芏戎癫谋“?、木材單板、竹簾，或?qū)⒏呙芏戎癫谋“?、木材單板，?jīng)涂膠、組坯后以較低的壓力再次進(jìn)行熱壓復(fù)合。即可得到密度、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(guó)際集裝箱工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合集裝箱底板。
四

圖1為木材單板和木質(zhì)刨花板芯層材料的復(fù)合集裝箱底板結(jié)構(gòu)示意圖，圖中面層(1)為高密度竹材薄板，(2)為縱向楊木或其他樹種單板，(3)為木質(zhì)刨花板；圖2為木材單板和竹簾為芯層材料的復(fù)合集裝箱底板結(jié)構(gòu)示意圖，圖中面層(1)為高密度竹材薄板，(2)為縱向木材單板，(3)為橫向木材單板，(4)為橫向竹簾；圖3為木材單板為芯層材料的復(fù)合集裝箱底板結(jié)構(gòu)示意圖，圖中面層(1)為高密度竹材薄板，(2)為縱向木材單板，(3)為橫向木材單板。
五具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一以竹材、楊木木質(zhì)刨花板、楊木單板為原料制造集裝箱底板。集裝箱底板結(jié)構(gòu)與制造方法如下(參照附圖1)a.將竹子剖成竹篾，用棉線編織成竹簾；3～7層竹簾浸漬液態(tài)酚醛樹脂膠，膠中加入常用配比的防蟲劑，陳化或低溫干燥后組坯，在溫度為135～145℃，最高壓力為4.0～4.5MPa的條件下加溫加壓6～10分鐘，然后分段降壓、排汽、卸壓，或向熱壓板內(nèi)通冷水，待熱壓板冷卻到一定溫度后卸壓制成高密度竹材薄板，并涂布少量膠粘劑；b.將楊木制成的木質(zhì)刨花板，定厚砂光后作為芯層(3)；c.將含水率≤8％、厚度為1.7～2.0mm左右的楊木單板雙面涂膠(膠中加入一定比例的防蟲劑)，涂膠量300～400g/m2，陳化或低溫干燥；d.以高密度竹材薄板為面層(1)、木質(zhì)刨花板為芯層(3)、上下各1層楊木單板(2)鋪設(shè)于兩者之間進(jìn)行組坯，在溫度為1 35～145℃，壓力為1.5～3.0MPa的條件下進(jìn)行再次熱壓，保持10～18分鐘，然后分段降壓、排汽、卸壓，或向熱壓板內(nèi)通冷水，待熱壓板冷卻到一定溫度后卸壓。
經(jīng)常規(guī)后期加工后，即可得到成品集裝箱底板，其物理、力學(xué)性能如下MOR∥≥80MpaMOR⊥≥30MpaMOE∥≥10000MpaMOE⊥≥3000Mpa密度0.75～0.85g/cm3實(shí)施例二以竹材、楊木單板為原料制造集裝箱底板。集裝箱底板結(jié)構(gòu)與制造方法如下(參照附圖2)a.竹簾和高密度竹材薄板的制作同實(shí)施例1.a；b.將含水率≤8％、厚度為1.7～2.0mm左右的楊木單板雙面涂膠(膠中加入一定比例的防蟲劑)，涂膠量300～400g/m2，陳化或低溫干燥；將竹簾浸膠，陳化或低溫干燥；
c.用2層高密度竹材薄板作面層(1)，2層竹簾作加強(qiáng)層(4)，17層楊木單板作芯層，共21層組坯。在溫度為135～145℃，壓力為2.0～3.0MPa的條件下進(jìn)行再次熱壓，保持35～40分鐘，然后分段降壓、排汽、卸壓，或向熱壓板內(nèi)通冷水，待熱壓板冷卻到一定溫度后卸壓。
經(jīng)常規(guī)后期加工后，即可得到成品集裝箱底板，其物理、力學(xué)性能如下MOR∥≥80MpaMOR⊥≥30MpaMOE∥≥10000MpaMOE⊥≥3000Mpa密度0.7～0.85g/cm3實(shí)施例三以竹材、楊木或馬尾松單板為原料制造集裝箱底板。集裝箱底板結(jié)構(gòu)與制造方法如下(參照附圖3)a.高密度竹材薄板的制作同實(shí)施例1.a；b.將含水率≤8％、厚度為1.7～2.0mm左右的楊木或馬尾松單板，雙面涂膠(膠中加入一定比例的防蟲劑)，涂膠量300～400g/m2，陳化或低溫干燥；c.用2層高密度竹材薄板作面層(1)，17層楊木或馬尾松單板作芯層，共19層參照附圖3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行組坯。在溫度為135～145℃，壓力為2.0～3.0MPa的條件下進(jìn)行再次熱壓，保持35～40分鐘，然后分段降壓、排汽、卸壓，或向熱壓板內(nèi)通冷水，待熱壓板冷卻到一定溫度后卸壓。
經(jīng)常規(guī)后期加工后，即可得到成品集裝箱底板，其物理、力學(xué)性能如下MOR∥≥80MpaMOR⊥≥30MpaMOE∥≥10000MpaMOE⊥≥3000Mpa密度0.7～0.85g/cm3根據(jù)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)理論，對(duì)稱層合板中各單層材料對(duì)彈性模量的貢獻(xiàn)與它們本身的彈性模量和它們到中心面(1/2厚度處)距離的三次方成正比，也就是說(shuō)，彈性模量大的單層材料離中心面越遠(yuǎn)發(fā)揮的作用越大。同時(shí)，層合板中心面附近則承受著最大的剪切應(yīng)力。因此，本發(fā)明所提供的集裝箱底板，可以充分發(fā)揮竹、木材料的特性，在各方面滿足對(duì)集裝箱底板所提出的各項(xiàng)機(jī)械、物理技術(shù)要求。
權(quán)利要求
1.一種以竹材和速生木材為主要原料制造的集裝箱底板，其特征是面層(1)采用高密度竹材薄板；芯層材料采用木材單板和木質(zhì)刨花板，或木材單板和竹簾，或木材單板。
2.一種以竹材和速生木材為主要原料制造集裝箱底板的方法，其特征為a)將竹材加工成竹簾和用竹簾熱壓膠合制成的高密度竹材薄板；將木材加工成木質(zhì)刨花板和單板；b)以高密度竹材薄板作面層(1)；將高密度竹材薄板、木材單板、木質(zhì)刨花板，或?qū)⒏呙芏戎癫谋“濉⒛静膯伟?、竹簾，或?qū)⒏呙芏戎癫谋“?、木材單板，?jīng)涂膠、組坯后以較低的壓力再次進(jìn)行熱壓復(fù)合。
全文摘要
一種以竹材和速生木材為主要原料制造的集裝箱底板及其制造方法，其特征是面層采用高密度竹材薄板，芯層材料采用木材單板和木質(zhì)刨花板，或木材單板和竹簾，或木材單板，采用多次熱壓工藝復(fù)合為成品。本發(fā)明所提供的集裝箱底板，可以充分發(fā)揮竹、木材料的特性，在各方面滿足對(duì)集裝箱底板所提出的各項(xiàng)機(jī)械、物理技術(shù)要求。
文檔編號(hào)B27D1/04GK1490227SQ0315284
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2003年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月27日
發(fā)明者張齊生, 羅伯特·威爾伍德, 蔣身學(xué), 陳立衡, 威爾伍德 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué)