多層玻璃纖維增強單板層積材及其製造方法
2023-12-06 05:53:56 1
專利名稱：多層玻璃纖維增強單板層積材及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種建築材料的製造方法，更具體地說，它涉及一種用木材及纖維制
作增強建築材料的方法。
背景技術：
目前，在建築領域，木質材料被廣泛使用，尤其是工程木質複合材料，如用於建築 託梁，屋頂桁架、工字梁等構件，家庭住宅的屋頂、結構框架和地板系統中。隨著國民經濟的 飛速發展，尤其是隨著木結構建築的推廣與發展，木質結構材的供需矛盾將越加明顯。我國
自實行"天然林保護工程"以來，全國各地相繼採取了封山育林的措施，各主要林區紛紛減 少木材採伐量，使木材供需矛盾日益突出。而人工速生林由於追求效益最大化，往往長到直 徑十幾釐米即將其出售，因此其不可避免的產生徑級小，幼齡材比例大，材質不如天然成熟 林等問題，主要表現為木材強度低，剛度差，材質鬆軟，尺寸變異大，使木製品的加工性能和 產品質量以及在建築工程結構中的使用範圍受到一定程度的影響。所以由速生樹種生產的 單板層積材不可避免的也有上述缺點。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種結構簡單、易於加工製造、物理 力學性能(如彈性模量和靜曲強度)高的多層玻璃纖維增強單板層積材及其製造方法。
為了解決上述存在的技術問題，本發明是採用下述技術方案實現的多層玻璃纖 維增強單板層積材，由玻璃纖維製品和木質單板構成，將玻璃纖維製品加入到單板層積材 中需要增強的任意2張單板之間，至少加入2層玻璃纖維製品，玻璃纖維製品其經緯向纖維 與木質單板纖維之間的方向夾角為O。 90° ，用於提高單板層積材的彈性模量和靜曲強 度。所述的玻璃纖維製品其經緯向的纖維與木質單板纖維之間的方向夾角最好為30。
45° 。 多層玻璃纖維增強單板層積材的製造方法包括下列步驟(1)將含水率為6% 8%的木質單板塗膠，選用酚醛樹脂膠，單面塗膠量為120 220g/m、在玻璃纖維增強層兩 側的單板要求都塗膠，其塗膠量為單面塗膠量的一半；(2)塗膠後的單板進行順紋理組坯， 並且在需要加入增強層的位置加入玻璃纖維增強層，組坯後的陳化時間為10 60分鐘； (3)將陳化之後的板坯放入熱壓機中進行熱壓，熱壓的溫度為130°C 18(TC，熱壓的時間 為0. 7 1. 7min/mm板厚，板坯的壓縮率為10% 50% ; (4)將熱壓好的單板層積材從熱 壓機中取出，自然冷卻，即得多層玻璃纖維增強單板層積材。 本發明的有益效果是(l)結構簡單，易於加工製造，僅需要在原有的生產步驟 上，在單板層積材中需要增強的任意2張單板之間加入玻璃纖維增強層；(2)物理力學性能 如彈性模量和靜曲強度較現有產品高。(3)拓寬了人工速生林樹種的使用範圍，提高了低 質、劣質木材的經濟附加值。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細描述 將含水率為6% 8%的木質單板塗膠，選用酚醛樹脂膠，單面塗膠量為120 220g/m2，在玻璃纖維增強層兩側的單板要求都塗膠，其塗膠量為單面塗膠量的一半，其他 單板都單面塗膠。塗膠後的單板進行順紋理組坯，並且在需要加入增強層的位置加入玻璃 纖維增強層，玻璃纖維增強層的鋪設角度為O。 90° ，最佳鋪設角度為30。 45° ，單板 必須講究正反面，組坯鋪裝時必須背對背、面對面。組坯後的陳化時間為10 60分鐘。將陳 化之後的板坯放入熱壓機中進行熱壓，熱壓的溫度為130°C 18(TC，熱壓的時間為0. 7 1. 7min/mm板厚，板坯的壓縮率為10% 50%，在升壓和降壓的過程中要緩慢改變壓力，利 於板內熱氣的排出。將熱壓好的單板層積材從熱壓機中取出，自然冷卻，即得多層玻璃纖維 增強單板層積材。通過上述工藝方法製得的單板層積材的彈性模量提高20% 45%，靜曲 強度提高20% 45%。
對比例 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. Omm。選用酚醛樹脂膠，單面塗膠量 150g/m、組坯層數為10層，陳化時間30分鐘。在單層熱壓機中熱壓而成，熱壓溫度180°C， 熱壓時間1. 4min/mm板厚，板坯壓縮率20%。製得的單板層積材其彈性模量為11. 9GPa，靜 曲強度為92. 4MPa。
實施例l: 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. Omm。選用酚醛樹脂膠，單面塗膠量 為150g/tf，組坯層數IO層，陳化時間30分鐘。組坯時在單板層積材底部往上數起的第一 張與第二張、第二張與第三張、第三張與第四張單板之間依次加入玻璃纖維網格布增強層， 一共加入3層玻璃纖維網格布，玻璃纖維網格布緯線纖維與單板纖維之間的方向夾角為 30° 。在單層熱壓機中熱壓而成，熱壓溫度18(TC，熱壓時間1.4min/mm板厚，板坯壓縮率 20%。製得的單板層積材其彈性模量為14. 3GPa，靜曲強度為119. 6MPa。
實施例2: 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. Omm。選用酚醛樹脂膠，單面塗膠量 為150g/tf，組坯層數IO層，陳化時間30分鐘。組坯時在單板層積材底部往上數起的第一 張與第二張、第二張與第三張、第三張與第四張、第四張與第五張、第五張與第六張、第六張 與第七張單板之間依次加入玻璃纖維網格布增強層， 一共加入6層玻璃纖維網格布，玻璃 纖維網格布諱線纖維與單板纖維之間的方向夾角為30。。在單層熱壓機中熱壓而成，熱壓 溫度180°C ，熱壓時間1. 4min/mm板厚，板坯壓縮率20% 。製得的單板層積材其彈性模量為 16. OGPa，靜曲強度為128. 2MPa。
實施例3: 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. Omm。選用酚醛樹脂膠，單面塗膠量 為150g/tf，組坯層數IO層，陳化時間30分鐘。組坯時在單板層積材底部往上數起的第二 張與第三張、第五張與第六張單板之間依次加入玻璃纖維網格布增強層， 一共加入2層玻 璃纖維網格布，玻璃纖維網格布緯線纖維與單板纖維之間的方向夾角為30。。在單層熱壓 機中熱壓而成，熱壓溫度18(TC，熱壓時間1.4min/mm板厚，板坯壓縮率20X。製得的單板 層積材其彈性模量為14. 7GPa，靜曲強度為125. lMPa。
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實施例4: 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. 0mm。選用酚醛樹脂膠，單面塗膠量 為150g/tf，組坯層數IO層，陳化時間30分鐘。組坯時在單板層積材底部往上數起的第二 張與第三張、第四張與第五張、第六張與第七張單板之間依次加入玻璃纖維網格布增強層， 一共加入3層玻璃纖維網格布，玻璃纖維網格布緯線纖維與單板纖維之間的方向夾角為 30° 。在單層熱壓機中熱壓而成，熱壓溫度18(TC，熱壓時間1.4min/mm板厚，板坯壓縮率 20%。製得的單板層積材其彈性模量為16. 3GPa，靜曲強度為129. 5MPa。
實施例5: 單板層積材選用速生楊木單板，單板厚度為3. Omm。選用酚醛樹脂膠，單面塗膠量 為150g/tf，組坯層數IO層，陳化時間30分鐘。組坯時在單板層積材底部往上數起的第三 張與第四張、第五張與第六張、第六張與第七張單板之間依次加入玻璃纖維網格布增強層， 一共加入3層玻璃纖維網格布，玻璃纖維網格布緯線纖維與單板纖維之間的方向夾角為 30° 。在單層熱壓機中熱壓而成，熱壓溫度18(TC，熱壓時間1.4min/mm板厚，板坯壓縮率 20%。製得的單板層積材其彈性模量為16.9GPa，靜曲強度為126. 4MPa。
權利要求
一種多層玻璃纖維增強單板層積材，由玻璃纖維製品和木質單板構成，其特徵是，所述玻璃纖維製品加入到單板層積材中需要增強的任意2張單板之間，至少加入2層玻璃纖維製品，玻璃纖維製品其經緯向纖維與木質單板纖維之間的方向夾角為0°～90°，用於提高單板層積材的彈性模量和靜曲強度。
2. 根據權利要求1所述的多層玻璃纖維增強單板層積材，其特徵是，所述的玻璃纖維 製品其經緯向纖維與木質單板纖維之間的方向夾角為30。 45° 。
3. —種實現權利要求1多層玻璃纖維增強單板層積材的製造方法，其特徵是，它包 括下列步驟(l)將含水率為6% 8%的木質單板塗膠，選用酚醛樹脂膠，單面塗膠量為 120 220g/V，在玻璃纖維增強層兩側的單板要求都塗膠，其塗膠量為單面塗膠量的一半； (2)塗膠後的單板進行順紋理組坯，並且在需要加入增強層的位置加入玻璃纖維增強層，組 坯後的陳化時間為10 60分鐘；(3)將陳化之後的板坯放入熱壓機中進行熱壓，熱壓的溫 度為130°C 18(TC，熱壓的時間為0. 7 1. 7min/mm板厚，板坯的壓縮率為10% 50% ; (4)將熱壓好的單板層積材從熱壓機中取出，自然冷卻，即得多層玻璃纖維增強單板層積 材。
全文摘要
本發明公開了一種多層玻璃纖維增強單板層積材及其製造方法，旨在提供一種結構簡單、易於加工製造，質輕高強的增強型木質建築材料。該材料由玻璃纖維製品和木質單板構成，將多層玻璃纖維製品加入到單板層積材中任意2張單板之間，玻璃纖維製品經緯向的纖維與單板纖維之間的方向夾角為0°～90°。其製造方法包括下列步驟將單板塗膠，選用酚醛樹脂膠，單面塗膠量為120～220g/m2；然後進行順紋理組坯，並加入玻璃纖維增強層，組坯後陳化10～60分鐘；再進行熱壓，熱壓溫度為130℃～180℃，熱壓時間為0.7～1.7min/mm板厚，板坯壓縮率為10％～50％。利用本方法可以顯著地提高單板層積材的彈性模量及靜曲強度。
文檔編號B27N3/10GK101767363SQ20101003249
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月20日 優先權日2010年1月20日
發明者張利, 胡英成 申請人:東北林業大學