CN101695846A - 玻璃纤维增强单板层积材及其制造方法 - Google Patents

玻璃纤维增强单板层积材及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种玻璃纤维增强单板层积材及其制造方法，旨在提供一种结构简单、易于加工制造，质轻高强的增强型木质建筑材料。该材料由玻璃纤维制品和木质单板构成，将玻璃纤维制品加入到单板层积材的最底层2张单板之间，玻璃纤维制品经纬向的纤维与单板纤维之间的方向夹角为0°～90°。其制造方法包括下列步骤：将单板涂胶，选用酚醛树脂胶，单面涂胶量为120～220g/m2；然后进行顺纹理组坯，并加入玻璃纤维增强层，组坯后陈化10～60分钟；再进行热压，热压温度为130℃～180℃，热压时间为0.7～1.7min/mm板厚，板坯压缩率为10％～50％。利用本方法可以显著地提高单板层积材的弹性模量及静曲强度。

Description

玻璃纤维增强单板层积材及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种建筑材料的制造方法，更具体地说，它涉及一种用木材及纤维制作增强建筑材料的方法。
背景技术
目前，在建筑领域，木质材料被广泛使用，尤其是工程木质复合材料，如用于建筑托梁，屋顶衍架、工字梁等构件，家庭住宅的屋顶、结构框架和地板系统中。随着国民经济的飞速发展，尤其是随着木结构建筑的推广与发展，木质结构材的供需矛盾将越加明显。我国自实行“天然林保护工程”以来，全国各地相继采取了封山育林的措施，各主要林区纷纷减少木材采伐量，使木材供需矛盾日益突出。而人工速生林由于追求效益最大化，往往长到直径十几厘米即将其出售，因此其不可避免的产生径级小，幼龄材比例大，材质不如天然成熟林等问题，主要表现为木材强度低，刚度差，材质松软，尺寸变异大，使木制品的加工性能和产品质量以及在建筑工程结构中的使用范围受到一定程度的影响。所以由速生树种生产的单板层积材不可避免的也有上述缺点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、易于加工制造、物理力学性能(如弹性模量和静曲强度)高的玻璃纤维增强单板层积材及其制造方法。
为了解决上述存在的技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：玻璃纤维增强单板层积材，由玻璃纤维制品和木质单板构成，将玻璃纤维制品加入到单板层积材的最底层2张单板之间，用于提高单板层积材的弹性模量和静曲强度。玻璃纤维制品其经纬向的纤维与木质单板纤维之间的方向夹角为0°～90°。
玻璃纤维增强单板层积材的制造方法包括下列步骤：(1)将含水率为6％～8％的木质单板涂胶，选用酚醛树脂胶，单面涂胶量为120～220g/m2，在玻璃纤维增强层的两侧单板要求都涂胶，其涂胶量为单面涂胶量的一半；(2)涂胶后的单板进行顺纹理组坯，并且加入玻璃纤维增强层，组坯后的陈化时间为10～60分钟；(3)将陈化之后的板坯放入热压机中进行热压，热压的温度为130℃～180℃，热压的时间为0.7～1.7min/mm板厚，板坯的压缩率为10％～50％；(4)将热压好的单板层积材从热压机中取出，自然冷却，即得玻璃纤维增强单板层积材。
本发明的有益效果是：(1)结构简单，易于加工制造，仅需要在原有的生产步骤上，在单板层积材的最底层2张单板之间加入一层玻璃纤维制品；(2)物理力学性能如弹性模量和静曲强度较现有产品高。(3)拓宽了人工速生林树种的使用范围，提高了低质、劣质木材的经济附加值。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
将含水率为6％～8％的木质单板涂胶，选用酚醛树脂胶，单面涂胶量为120～220g/m2，在玻璃纤维增强层的两侧单板要求都涂胶，其涂胶量为单面涂胶量的一半，其他单板都单面涂胶。涂胶后的单板进行顺纹理组坯，并且在单板层积材的最底层2张单板之间加入玻璃纤维增强层，玻璃纤维增强层的铺设角度为0°～90°，单板必须讲究正反面，铺装时必须背对背、面对面。组坯后的陈化时间为10～60分钟。将陈化之后的板坯放入热压机中进行热压，热压的温度为130℃～180℃，热压的时间为0.7～1.7min/mm板厚，板坯的压缩率为10％～50％，在升压和降压的过程中要缓慢改变压力，利于板内热气的排出。将热压好的单板层积材从热压机中取出，自然冷却，即得玻璃纤维增强单板层积材。通过上述工艺方法制得的单板层积材的弹性模量提高10％～40％，静曲强度提高5％～15％。
对比例：
单板层积材选用速生杨木单板，单板厚度为3.0mm。选用酚醛树脂胶，单面涂胶量130g/m2，组坯层数为10层，陈化时间30分钟。在单层热压机中热压而成，热压温度150℃，热压时间1.6min/mm板厚，板坯压缩率20％。制得的单板层积材其弹性模量为11.9GPa，静曲强度为91.2MPa。
实施例1：
单板层积材选用速生杨木单板，单板厚度为3.0mm。选用酚醛树脂胶，单面涂胶量为130g/m2，组坯层数10层，陈化时间30分钟。组坯时在单板层积材的最底层2张单板之间加入玻璃纤维网格布增强层，玻璃纤维网格布纬线纤维与单板纤维之间的方向夹角为15°。在单层热压机中热压而成，热压温度150℃，热压时间1.6min/mm板厚，板坯压缩率20％。制得的单板层积材其弹性模量为14.8GPa，静曲强度为103.4MPa。
实施例2：
单板层积材选用速生杨木单板，单板厚度为3.0mm。选用酚醛树脂胶，单面涂胶量为200g/m2，组坯层数10层，陈化时间30分钟。组坯时在单板层积材的最底层2张单板之间加入玻璃纤维网格布增强层，玻璃纤维网格布纬线纤维与单板纤维之间的方向夹角为30°。在单层热压机中热压而成，热压温度175℃，热压时间0.8min/mm板厚，板坯压缩率20％。制得的单板层积材其弹性模量为15.3GPa，静曲强度为103.9MPa。
实施例3：
单板层积材选用速生杨木单板，单板厚度为3.0mm。选用酚醛树脂胶，单面涂胶量为200g/m2，组坯层数10层，陈化时间30分钟。组坯时在单板层积材的最底层2张单板之间加入玻璃纤维网格布增强层，玻璃纤维网格布纬线纤维与单板纤维之间的方向夹角为90°。在单层热压机中热压而成，热压温度175℃，热压时间0.8min/mm板厚，板坯压缩率20％。制得的单板层积材其弹性模量为14.3GPa，静曲强度为100.9MPa。
实施例4：
单板层积材选用速生杨木单板，单板厚度为3.0mm。选用酚醛树脂胶，单面涂胶量为150g/m2，组坯层数10层，陈化时间30分钟。组坯时在单板层积材的最底层2张单板之间加入玻璃纤维网格布增强层，玻璃纤维网格布纬线纤维与单板纤维之间的方向夹角为0°。在单层热压机中热压而成，热压温度180℃，热压时间1.4min/mm板厚，板坯压缩率20％。制得的单板层积材其弹性模量为14.7GPa，静曲强度为103.3MPa。
实施例5：
单板层积材选用速生杨木单板，单板厚度为3.0mm，选用酚醛树脂胶，单面涂胶量为150g/m2，组坯层数10层，陈化时间30分钟。组坯时在单板层积材的最底层2张单板之间加入玻璃纤维网格布增强层，玻璃纤维网格布纬线纤维与单板纤维之间的方向夹角为30°。在单层热压机中热压而成，热压温度180℃，热压时间1.4min/mm板厚，板坯压缩率20％。制得的单板层积材其弹性模量为15.6GPa，静曲强度为104.2MPa。

Claims (3)

1.一种玻璃纤维增强单板层积材，由玻璃纤维制品和木质单板构成，其特征是，所述玻璃纤维制品加入到单板层积材的最底层2张单板之间，用于提高单板层积材的弹性模量和静曲强度。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强单板层积材，其特征是，所述的玻璃纤维制品其经纬向纤维与木质单板纤维之间的方向夹角为0°～90°。
3.一种实现权利要求1玻璃纤维增强单板层积材的制造方法，其特征是，它包括下列步骤：(1)将含水率为6％～8％的木质单板涂胶，选用酚醛树脂胶，单面涂胶量为120～220g/m2，在玻璃纤维增强层的两侧单板要求都涂胶，其涂胶量为单面涂胶量的一半；(2)涂胶后的单板进行顺纹理组坯，并且加入玻璃纤维增强层，组坯后的陈化时间为10～60分钟；(3)将陈化之后的板坯放入热压机中进行热压，热压的温度为130℃～180℃，热压的时间为0.7～1.7min/mm板厚，板坯的压缩率为10％～50％；(4)将热压好的单板层积材从热压机中取出，自然冷却，即得玻璃纤维增强单板层积材。
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