CN103290985B - 一种玻璃钢波纹夹芯板及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明型属于一种建筑围护材料及生产方法，具体涉及一种玻璃钢波纹夹芯板及成型方法。包括防老化薄膜、外面板、波纹芯材和内面板，外面板与波纹芯材粘接复合成整体，再与内面板粘接复合成夹芯板；外面板的外表面设有防老化薄膜；外面板和内面板之间是波纹芯材，波纹芯材左右两侧设有垂直于外面板和内面板的边肋板，边肋板和玻璃钢波纹夹芯板横截面的外边缘之间是间隙带；波纹芯材在边肋板之间的波形为等腰三角形；边肋板、外面板、内面板和波纹芯材中等腰三角形波纹的厚度相同；波纹芯材的宽度B1＝B-2a；外面板和内面板之间的厚度即波形高度h＝H-2b，波长λ＝(1～3)h。本发明实现了夹芯板全部采用玻璃钢原材料和使产品具有高透光性的双重设计目标。

Description

一种玻璃钢波纹夹芯板及其成型方法

技术领域

本发明型属于一种建筑围护材料及生产方法，具体涉及一种玻璃钢波纹夹芯板及成型方法。

背景技术

夹芯板是一类复合材料，一般指在两个作蒙皮之间加入芯材粘接或其他方式结合而成的复合板，具有良好的可设计性，其特点是在得到设计目标性能的同时具有良好的综合使用性能及较轻的重量。常见的夹芯板以蒙皮的材料分类有：金属夹芯板、木夹芯板、塑料夹芯板和玻璃钢(FRP，玻璃纤维增强塑料)夹芯板等；其夹芯材料多为轻体板材，例如泡沫塑料板、轻木板、纤维织物和蜂窝材料等。尤以玻璃钢夹芯板具有可设计性强、重量轻、强度高、刚度好、耐腐蚀、保温、隔音和节能等多种优异性能，广泛应用在航天、航空、造船、运输车辆及建筑等领域。在玻璃钢夹芯板用于建筑的围护及屋面时，常常会有采光的要求，而采用上述芯材的玻璃钢夹芯板就无能为力了。一般来说玻璃钢可以制成具有高透光性能的产品，但由于芯材一般为非透光性材料，因此用其生产的夹芯板亦不具备透光性能。

虽然玻璃钢材料可以具有较高的透光性能，但目前常用的玻璃钢夹芯板由于夹芯材和制造技术不足等原因，尚难以具备透光性能。为满足现代建筑的对采光及节能等性能的需求，迫切需要一种能够规模化生产、具有多种优异性能的透光玻璃钢夹芯板。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有生产技术的不足，提供一种适用于建筑围护和屋面采光的玻璃钢夹芯板及制造方法。

为了实现这一目的，本发明采用的技术方案是：一种玻璃钢波纹夹芯板，包括防老化薄膜、外面板、波纹芯材和内面板，外面板与波纹芯材粘接复合成整体，再与内面板粘接复合成夹芯板；外面板的外表面设有防老化薄膜；玻璃钢波纹夹芯板的横截面宽度表示为B、厚度表示为H；外面板和内面板之间是波纹芯材，波纹芯材左右两侧设有垂直于外面板和内面板的边肋板，边肋板和玻璃钢波纹夹芯板横截面的外边缘之间是间隙带，宽度表示为a；波纹芯材在边肋板之间的波形为等腰三角形；边肋板、外面板、内面板和波纹芯材中等腰三角形波纹的厚度相同，表示为b；波纹芯材的宽度B1＝B-2a，而且B1/λ＝n或n+0.5，n为正整数；外面板和内面板之间的厚度即波形高度h＝H-2b，波长λ＝(1～3)h。

进一步的，如上所述的一种玻璃钢波纹夹芯板，玻璃钢波纹夹芯板的横截面上，边肋板和玻璃钢波纹夹芯板横截面的外边缘之间间隙带宽度a为48mm；波纹芯材在边肋板之间波形是等腰三角形顶角为90°；边肋板、外面板、内面板和波纹芯材中等腰三角形波纹的厚度b相同，都是2mm；波纹芯材的宽度B1为1104mm；外面板和内面板之间的厚度即波形高度h为46mm，波长λ为92mm。

进一步的，如上所述的一种玻璃钢波纹夹芯板，波纹芯材(3)的波形为可以为以下任意一种形状：齿形波、矩形波、正弦波。

一种玻璃钢波纹夹芯板的成型方法，所述玻璃钢波纹夹芯板采用各构件分工序制造，面板成型与芯材复合同步进行的成型方法，生产工序包括：Ⅰ.波纹芯材制备，Ⅱ.外面板在成型过程中与波纹芯材粘接复合成单面板，Ⅲ.内面板在成型过程中与单面板粘接复合成夹芯板；整个成型过程按工序编号的先后顺序进行，各个工序均采用生产机组连续完成；工序Ⅰ的工艺步骤为：

a.采用波纹板生产机组，按波纹芯材的横截面数据制备纵向连续的波纹板；

b.将波纹板按波纹芯材的根据设定的长度尺寸切割成段；

c.清理波纹板段，打磨与外面板和内面板粘接的波峰中线表面，打磨宽度为2b，然后用丙酮清洗，成为波纹芯材；

d.将波纹芯材放入料仓；

工序Ⅱ的工艺步骤为：

a.按以下重量配比比例配制树脂：不饱和聚酯树脂100份，促进剂1～4份，固化剂1～4份；

b.在不饱和聚酯树脂内加入折光指数调节剂，调节折光率至与所用玻璃纤维毡中的玻璃纤维单丝的折光指数相近；加入阻燃剂，调节氧指数至规定防火等级要求所需要的技术指标；然后将促进剂及固化剂，按步骤Ⅱ(a)中设定的比例泵入混合器，将混合后的树脂胶液放入贮存罐；

c.玻璃纤维毡卷装入芯轴；

d.将防老化薄膜按工艺运行路线装入机组，卡入牵引机构，开启动力，防老化薄膜由支撑辊托起，作为承载传输带向前运行；

e.按树脂与玻璃纤维毡的重量比为70∶30的比例调节树脂混合液的，使其流在运动中的防老化薄膜上，并在刮刀的限位和缝隙控制下成固定宽度并逐渐流平，形成等宽和厚度均匀的树脂带，树脂带的宽度与玻璃纤维毡的宽度相同；

f.把玻璃纤维毡由毡卷经导向辊用手工引入树脂带，使其在等速随动中逐步浸透树脂胶液，浸透的标准是毡带中没有白丝和直径超过0.5mm的可见气泡；

g.料仓中的一块波纹芯材由取料机构的吸盘吸住、提取并放在浸胶后的树脂带上，吸盘松开，使其与玻璃纤维毡一起运动；同时提取机构复位，进入下一次工作循环；

h.波纹芯材由与波峰数量相同的多组具有V形槽的压辊施压，V形槽的角度与波峰的顶角相同，压力在200～500Pa；随着牵引的逐步向前运行，进入烘箱逐步固化成为单面板带，烘箱的温度控制在初始段40～60℃，中间段60～85℃，末端60～40℃；

i.单面板带运行出烘箱后，进行纵向切边，然后横切成半成品，经检验合格后即成规定尺寸的单面板；

j.对单面板上波纹芯材的外露波峰，采用工序Ⅰ步骤c的方法清洁去污；

k.将单面板上外露的波峰面朝下后放入料仓；

l.循环执行以上步骤，使生产线连续运行；

工序Ⅲ的工艺步骤为：

a.同工序Ⅱ步骤a～f，其中防老化薄膜改为牵引薄膜，牵引薄膜采用普通聚酯薄膜；

b.料仓中的一块单面板由取料机构的吸盘吸住、提取并放在浸胶后的树脂带上，吸盘松开，使其与玻璃纤维毡一起运动；同时提取机构复位，进入下一次工作循环；

c.单面板由多个压辊的外圆周面施压，进入烘箱逐步固化成为夹芯板带，压力及温度参数与工序Ⅱ工艺步骤h相同；

d.夹芯板带运行出烘箱后，牵引薄膜与夹芯板带分离复卷，随后进行纵向切边，然后横切成规定尺寸的单块夹芯板，经修整后为波纹夹芯板；

e.循环执行以上步骤，使生产线连续运行。

进一步的，如上所述的一种玻璃钢波纹夹芯板的成型方法，各构件全部采用阻燃透光型树脂体系和无碱玻璃纤维成型，整体具有阻燃性和高透光性。

进一步的，如上所述的一种玻璃钢波纹夹芯板的成型方法，各构件采用加入颜料的阻燃型树脂体系和玻璃纤维成型，整体具有阻燃性和颜色。

本发明采用了一种具有特殊结构的波纹板作为夹芯材，制成全部采用玻璃钢材料的夹芯板。采用按构件分工序连续制造，面板成型与芯材复合同步进行的生产工艺，可以采用机械化流程方式生产透光玻璃钢夹芯板。实现了夹芯板全部采用玻璃钢原材料和使产品具有高透光性的双重设计目标，同时保留了普通夹芯板所具有的重量轻、强度高、刚性好、耐腐蚀、保温节能、隔音和寿命长等多种优异性能。本发明给出的生产方法适于机械化规模化生产，可批大量向市场供应新型建筑所适用的板材，对推动建筑的采光和节能具有重要意义。

附图说明

图1是本发明的生产工艺流程图；

图2是本发明玻璃钢波纹夹芯板的示意图；

图3是本发明玻璃钢波纹夹芯板的横截面结构示意图；

图4是本发明工序Ⅱ的中间制品(单面板)的示意图；

图5是本发明工序Ⅲ单面板与内面板粘接复合示意图。

图中，1.防老化薄膜，2.外面板，3.波纹芯材，4.内面板，5.牵引薄膜，6.压辊，7.支撑辊，301.边肋板，302.波峰。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例一做进一步的说明。

如图2所示，本实施例生产的玻璃钢夹芯板其规格和性能指标为：

尺寸规格为：6m*1.2m*50mm(长*宽*厚)；外面板2、内面板4及波纹芯材3的厚度b均为2mm；波纹芯材3的波形为等腰三角形，长度6m，宽度B1＝1104mm，厚度h＝46mm，波长λ＝92mm，周波数n＝12，间隙带间隙a＝48mm，其两个纵向长边均具有边肋板301，波峰302夹角β＝90°；

本发明一种玻璃钢波纹夹芯板，包括防老化薄膜1、外面板2、波纹芯材3和内面板4，外面板2与波纹芯材3粘接复合成整体，再与内面板4粘接复合成夹芯板；外面板2的外表面设有防老化薄膜1；玻璃钢波纹夹芯板的横截面宽度表示为B、厚度表示为H；外面板2和内面板4之间是波纹芯材3，波纹芯材3左右两侧设有垂直于外面板2和内面板4的边肋板301，边肋板301和玻璃钢波纹夹芯板横截面的外边缘之间是间隙带，宽度表示为a；波纹芯材3在边肋板301之间的波形为等腰三角形；边肋板301、外面板2、内面板4和波纹芯材3中等腰三角形波纹的厚度相同，表示为b；波纹芯材3的宽度B1＝B-2a，而且B1/λ＝n或n+0.5，n为正整数；外面板2和内面板4之间的厚度即波形高度h＝H-2b，波长λ＝(1～3)h。

进一步的，如上所述的一种玻璃钢波纹夹芯板，玻璃钢波纹夹芯板的横截面上，边肋板301和玻璃钢波纹夹芯板横截面的外边缘之间间隙带宽度a为48mm；波纹芯材3在边肋板301之间波形是等腰三角形顶角为90°；边肋板301、外面板2、内面板4和波纹芯材3中等腰三角形波纹的厚度b相同，都是2mm；波纹芯材3的宽度B1为1104mm；外面板2和内面板4之间的厚度即波形高度h为46mm，波长λ为92mm。波纹芯材3的波形为可以为以下任意一种形状：齿形波、矩形波、正弦波。

本发明一种玻璃钢波纹夹芯板的成型方法，其特征在于：所述玻璃钢波纹夹芯板采用各构件分工序制造，面板成型与芯材复合同步进行的成型方法，生产工序包括：Ⅰ.波纹芯材3制备，Ⅱ.外面板2在成型过程中与波纹芯材3粘接复合成单面板，Ⅲ.内面板4在成型过程中与单面板粘接复合成夹芯板；整个成型过程按工序编号的先后顺序进行，各个工序均采用生产机组连续完成；工序Ⅰ的工艺步骤为：

a.采用波纹板生产机组，按波纹芯材3的横截面数据制备纵向连续的波纹板；

b.将波纹板按波纹芯材3的根据设定的长度尺寸切割成段；

c.清理波纹板段，打磨与外面板2和内面板4粘接的波峰302中线表面，打磨宽度为2b，然后用丙酮清洗，成为波纹芯材3；

d.将波纹芯材3放入料仓；

工序Ⅱ的工艺步骤为：

a.按以下重量配比比例配制树脂：不饱和聚酯树脂100份，促进剂1～4份，固化剂1～4份；

b.在不饱和聚酯树脂内加入折光指数调节剂，调节折光率至1.53～1.55；加入阻燃剂，调节氧指数至26；然后将促进剂及固化剂，按步骤Ⅱ(a)中设定的比例泵入混合器，将混合后的树脂胶液放入贮存罐；

c.玻璃纤维毡卷装入芯轴；

d.将防老化薄膜1按工艺运行路线装入机组，卡入牵引机构，开启动力，防老化薄膜1由支撑辊7托起，作为承载传输带向前运行；

e.按树脂与玻璃纤维毡的重量比为70∶30的比例调节树脂混合液的，使其缓慢流在运动中的防老化薄膜1上，并在刮刀的限位和缝隙控制下成固定宽度并逐渐流平，形成等宽和厚度均匀的树脂带，树脂带的宽度与玻璃纤维毡的宽度相同；

f.把玻璃纤维毡由毡卷经导向辊用手工引入树脂带，使其在等速随动中逐步浸透树脂胶液，浸透的标准是毡带中没有白丝和直径超过0.5mm的可见气泡；

g.料仓中的一块波纹芯材3由取料机构的吸盘吸住、提取并放在浸胶后的树脂带上，吸盘松开，使其与玻璃纤维毡一起运动；同时提取机构复位，进入下一次工作循环；

h.波纹芯材3由与波峰302数量相同的多组具有V形槽的压辊6施压，V形槽的角度与波峰302的顶角相同，压力在200～500Pa；随着牵引的逐步向前运行，进入烘箱逐步固化成为单面板带，烘箱的温度控制在初始段40～60℃，中间段60～85℃，末端60～40℃；

i.单面板带运行出烘箱后，进行纵向切边，然后横切成半成品，经检验合格后即成规定尺寸的单面板；

j.对单面板上波纹芯材3的外露波峰302，采用工序Ⅰ步骤c的方法清洁去污；

k.将单面板上外露的波峰302面朝下后放入料仓；

l.循环执行以上步骤，使生产线连续运行；

工序Ⅲ的工艺步骤为：

a.同工序Ⅱ步骤a～f，其中防老化薄膜1改为牵引薄膜5，牵引薄膜5采用普通聚酯薄膜；

b.料仓中的一块单面板由取料机构的吸盘吸住、提取并放在浸胶后的树脂带上，吸盘松开，使其与玻璃纤维毡一起运动；同时提取机构复位，进入下一次工作循环；

c.单面板由多个压辊6的外圆周面施压，进入烘箱逐步固化成为夹芯板带，压力及温度参数与工序Ⅱ工艺步骤h相同；

d.夹芯板带运行出烘箱后，牵引薄膜5与夹芯板带分离复卷，随后进行纵向切边，然后横切成规定尺寸的单块夹芯板，经修整后为波纹夹芯板；

e.循环执行以上步骤，使生产线连续运行。

进一步的，如上所述的一种玻璃钢波纹夹芯板的成型方法，各构件全部采用阻燃透光型树脂体系和无碱玻璃纤维成型，整体具有阻燃性和高透光性。各构件采用加入颜料的阻燃型树脂体系和玻璃纤维成型，整体具有阻燃性和颜色。

本实施例的玻璃钢波纹夹芯板及成型方法的各构件全部采用阻燃透光型树脂体系和无碱玻璃纤维成型，其整体具有一般阻燃性和高透光性。若需要高阻燃性则可以改用反应型阻燃透光树脂。若所述玻璃钢波纹夹芯板只有颜色要求，而无透光系数要求，各构件采用加入颜料的阻燃型树脂体系和玻璃纤维成型，其整体具有阻燃性和颜色。

使用本发明生产方法可以达到的生产速度是1.0～3.5m/min，平均生产速度1.5m/min，在包括辅助设备的三台连续成型生产线的情况下，生产能力约为500000m²/年。

Claims (4)

1.一种玻璃钢波纹夹芯板的成型方法，其特征在于：玻璃钢波纹夹芯板包括防老化薄膜(1)、外面板(2)、波纹芯材(3)和内面板(4)，其特征在于：外面板(2)与波纹芯材(3)粘接复合成整体，再与内面板(4)粘接复合成夹芯板；外面板(2)的外表面设有防老化薄膜(1)；玻璃钢波纹夹芯板的横截面宽度表示为B、厚度表示为H；外面板(2)和内面板(4)之间是波纹芯材(3)，波纹芯材(3)左右两侧设有垂直于外面板(2)和内面板(4)的边肋板(301)，边肋板(301)和玻璃钢波纹夹芯板横截面的外边缘之间是间隙带，宽度表示为a；波纹芯材(3)在边肋板(301)之间的波形为等腰三角形；边肋板(301)、外面板(2)、内面板(4)和波纹芯材(3)中等腰三角形波纹的厚度相同，表示为b；波纹芯材(3)的宽度B1＝B-2a，而且B1/λ＝n或n+0.5，n为正整数；外面板(2)和内面板(4)之间的厚度即波形高度h＝H-2b，波长λ＝(1～3)h；玻璃钢波纹夹芯板的横截面上，边肋板(301)和玻璃钢波纹夹芯板横截面的外边缘之间间隙带宽度a为48mm；波纹芯材(3)在边肋板(301)之间波形是等腰三角形顶角为90°；边肋板(301)、外面板(2)、内面板(4)和波纹芯材(3)中等腰三角形波纹的厚度b相同，都是2mm；波纹芯材(3)的宽度B1为1104mm；外面板(2)和内面板(4)之间的厚度即波形高度h为46mm，波长λ为92mm；波纹芯材(3)的波形为以下任意一种形状：齿形波、矩形波、正弦波；

所述玻璃钢波纹夹芯板采用各构件分工序制造，面板成型与芯材复合同步进行的成型方法，生产工序包括：Ⅰ.波纹芯材(3)制备，Ⅱ.外面板(2)在成型过程中与波纹芯材(3)粘接复合成单面板，Ⅲ.内面板(4)在成型过程中与单面板粘接复合成夹芯板；整个成型过程按工序编号的先后顺序进行，各个工序均采用生产机组连续完成；

工序Ⅰ的工艺步骤为：

a.采用波纹板生产机组，按波纹芯材(3)的横截面数据制备纵向连续的波纹板；

b.将波纹板按波纹芯材(3)的根据设定的长度尺寸切割成段；

c.清理波纹板段，打磨与外面板(2)和内面板(4)粘接的波峰(302)中线表面，打磨宽度为2b，然后用丙酮清洗，成为波纹芯材(3)；

d.将波纹芯材(3)放入料仓；

工序Ⅱ的工艺步骤为：

a.按以下重量配比比例配制树脂：不饱和聚酯树脂100份，促进剂1～4份，固化剂1～4份；

b.在不饱和聚酯树脂内加入折光指数调节剂，调节折光率至与所用玻璃纤维毡中的玻璃纤维单丝的折光指数相近；加入阻燃剂，调节氧指数至规定防火等级要求所需要的技术指标；然后将促进剂及固化剂，按步骤Ⅱ(a)中设定的比例泵入混合器，将混合后的树脂胶液放入贮存罐；

c.玻璃纤维毡卷装入芯轴；

d.将防老化薄膜(1)按工艺运行路线装入机组，卡入牵引机构，开启动力，防老化薄膜(1)由支撑辊(7)托起，作为承载传输带向前运行；

e.按树脂与玻璃纤维毡的重量比为70:30的比例调节树脂混合液的，使其流在运动中的防老化薄膜(1)上，并在刮刀的限位和缝隙控制下成固定宽度并逐渐流平，形成等宽和厚度均匀的树脂带，树脂带的宽度与玻璃纤维毡的宽度相同；

f.把玻璃纤维毡由毡卷经导向辊用手工引入树脂带，使其在等速随动中逐步浸透树脂胶液，浸透的标准是毡带中没有白丝和直径超过0.5mm的可见气泡；

g.料仓中的一块波纹芯材(3)由取料机构的吸盘吸住、提取并放在浸胶后的树脂带上，吸盘松开，使其与玻璃纤维毡一起运动；同时提取机构复位，进入下一次工作循环；

h.波纹芯材(3)由与波峰(302)数量相同的多组具有V形槽的压辊(6)施压，V形槽的角度与波峰(302)的顶角相同，压力在200～500Pa；随着牵引的逐步向前运行，进入烘箱逐步固化成为单面板带，烘箱的温度控制在初始段40～60℃，中间段60～85℃，末端60～40℃；

i.单面板带运行出烘箱后，进行纵向切边，然后横切成半成品，经检验合格后即成规定尺寸的单面板；

j.对单面板上波纹芯材(3)的外露波峰(302)，采用工序Ⅰ步骤c的方法清洁去污；

k.将单面板上外露的波峰(302)面朝下后放入料仓；

l.循环执行以上步骤，使生产线连续运行；

工序Ⅲ的工艺步骤为：

a.同工序Ⅱ步骤a～f，其中防老化薄膜(1)改为牵引薄膜(5)，牵引薄膜(5)采用普通聚酯薄膜；

b.料仓中的一块单面板由取料机构的吸盘吸住、提取并放在浸胶后的树脂带上，吸盘松开，使其与玻璃纤维毡一起运动；同时提取机构复位，进入下一次工作循环；

c.单面板由多个压辊(6)的外圆周面施压，进入烘箱逐步固化成为夹芯板带，压力及温度参数与工序Ⅱ工艺步骤h相同；

d.夹芯板带运行出烘箱后，牵引薄膜(5)与夹芯板带分离复卷，随后进行纵向切边，然后横切成规定尺寸的单块夹芯板，经修整后为波纹夹芯板；

e.循环执行以上步骤，使生产线连续运行。

2.如权利要求1所述的一种玻璃钢波纹夹芯板的成型方法，其特征在于：各构件全部采用阻燃透光型树脂体系和无碱玻璃纤维成型，整体具有阻燃性和高透光性。

3.如权利要求1所述的一种玻璃钢波纹夹芯板的成型方法，其特征在于：各构件采用加入颜料的阻燃型树脂体系和玻璃纤维成型，整体具有阻燃性和颜色。

4.如权利要求1所述的一种玻璃钢波纹夹芯板的成型方法，其特征在于：工序Ⅱ步骤b中，在不饱和聚酯树脂内加入折光指数调节剂，调节折光率至1.53～1.55；加入阻燃剂，调节氧指数至26。