CN104108120B - 饰面复合集装箱底板及其制造方法 - Google Patents

饰面复合集装箱底板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种以刨片(Strand)为主要原料的饰面复合集装箱底板及其制造方法。其结构包括以刨片(Strand)为原料的3~5层定向刨片层为芯层,或以3~5层定向刨片层压制的结构定向刨花板(OSB)为芯层,上下表背层为饰面材料。以高抗剪和弹性模量高的定向刨片层为主要原材料,直接和饰面材料铺装组坯好后一次热压成型;或制成定向刨花板后,再二次饰面加工。饰面层为树脂浸渍材料和单板、竹帘和等厚竹束帘等材料。优点:可有效地利用我国速生的木材资源和可持续的竹材资源来生产集装箱底板,并具有生产自动化程度高、效率高、能耗少,底板高强、美观,产品性能符合国际集装箱工业的技术要求。

Description

饰面复合集装箱底板及其制造方法
技术领域
本发明涉及的是以刨片(Strand)为主要原料,来生产饰面复合集装箱底板,属木材工业中的人造板制造技术领域。
背景技术
集装箱制造业要求底板具有很高的力学性能、外观质量、抗冲击性和耐老化性能。由于其强度性能要求较高,通常是采用印尼、马来西亚等地原始热带雨林中克隆和阿必东等优质硬木旋切成单板来生产集装箱底板,随着原始热带雨林的禁伐和国内人工工资快速增长,寻找可以实行自动化生产效率高的非胶合板类的集装箱底板是整个行业的期望。
目前的集装箱底板的生产通常是以单板为主要原材料,自动化程度低,所需人工多,效率不高。相对而言,定向刨花板(OSB)的生产的自动化程度很高,加拿大最近新建的OSB工厂的年产量不低于60万立方米,设备先进,且生产线的自动化程度高,年产65万立方米OSB工厂,三班生产只需120位员工,其中设备维护人员较多,其余多为视屏前监控生产线是否正常的员工。因此开发以刨片(国外专业名词为Strand)为主要原材料的集装箱底板是发展趋势。本专利中的刨片为扁平窄长刨花(又称定向刨花、窄长刨花),为木段剥去树皮后,在环式刨片机等设备中加工成扁平窄长的片状单元(Strand),其厚度均匀,加工时长度相同,宽窄不一,在刨片机中随刨刀的调节不同,形成的宽度不等,通常其宽度不大于30mm。用刨片制作而成的定向刨花板的性能可以设计,中间层的抗剪性能也可根据需要来设计。这就为制作高性能的定向刨花板提供了良好的基础。也为制作高性能的复合集装箱底板提供了可能。
由于集装箱底板的强度和弹性模量要求较高,因此主要以刨片为原材料来试制集装箱底板还是有很高的挑战难度。本发明采用不同的结构设计和热压工艺,可以一次成型即可得到合格成品板,另外还可以通过利用现有的定向刨花板生产线,采用二次贴面的方式来制得所需的饰面复合集装箱底板,其美观的表面质量,以及常规集装箱底板难以达到的强度。并具有生产自动化程度高、效率高、能耗少、耐磨等特点,且可利用我国资源丰富的可持续速生木材和竹材来生产集装箱底板,拓宽了底板用材的来源,具有深远的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种以刨片(Strand)为主要原料的饰面复合集装箱底板及其制造方法。其目的是利用芯层的抗剪切、高弹性模量定向刨花层,由于整体芯层的高抗剪切、高弹性模量和强度高,从而使得底板的弹性模量和强度比较高,且表层饰面层具有吸水膨胀率低、硬度高和耐磨性好的特点,芯层为有较高抗剪切性能的定向刨花,饰面层为树脂浸渍材料和单板、竹帘和竹束帘等材料,可单独使用或复合使用。该树脂浸渍材料可以酚醛或三聚氰胺浸渍纸,或酚醛浸渍玻璃纤维布或无纺布。竹束帘为竹筒剖成两片后,通过压棍上的多个扁平刀刃将竹黄、竹青刺破,展平后刨去竹青,并用劈刀将竹黄部分劈去,或通过定厚刨削,得到等厚竹束,将其用线编织或针织成所需要的宽度,即得到等厚的竹束帘。
本发明的技术解决方案:饰面复合集装箱底板,其结构包括以刨片(Strand)为原料的3~5层定向刨片层为芯层,或以3~5层定向刨片层压制的结构定向刨花板(OSB)为芯层,上下表背层为饰面材料。
饰面复合集装箱底板的制造方法,包括如下工艺步骤:
a、刨片和单板、竹帘和竹束帘的前期加工,将竹材和木材加工成所需的规格刨片尺寸,并干燥至含水量4~8%,经喷施石蜡、杀虫剂和胶粘剂后输送至铺装头,胶粘剂选用异氰酸酯或酚醛胶;木质单板干燥到含水率10%以下,根据所需涂酚醛胶,双面涂胶量250~320g/m2,陈化或低温干燥;并将竹帘和竹束帘干至含水率11%以下,经浸渍酚醛胶低温干燥到含水率18%以下,胶中加入杀虫剂;
b、二次成型的饰面复合集装箱底板,需将已压制好的定向刨花板砂光去除表层已固化的胶层或脱膜剂层,然后根据所需涂胶,双面涂胶量200~280g/m2,陈化或低温干燥;
c、组坯和热压,将背层的饰面材料先铺装在垫板上,然后在定向刨花板生产流水线上依次铺装表层、芯层和表层刨片,芯层也可是涂胶干燥后的定向刨花板,再在铺装好的板坯上铺装表层饰面层。上下饰面材料可以采用一层浸渍纸;或采用一层树脂浸渍纸和1~2层单板,或采用一层树脂浸渍纸和1~4层纵向纹理薄竹帘;或采用一层树脂浸渍纸和1~2层等厚竹束帘;根据需要,然后在温度为130~150℃,最高压力为2.0~5.0MPa的条件下进行热压,保持4~36分钟,然后降温卸压。
本发明的优点:可有效地利用我国速生的人工林木材资源和可持续的竹材资源。将这些材料复合后使用,经科学的设计和合理的组合,既可解决世界范围内硬木紧缺的困难,又可解决大批量生产出符合国际集装箱工业技术要求的新型底板的技术难题。以高抗剪和弹性模量高的刨片为主要原材料,直接和饰面材料铺装组坯好后一次热压成型;或先制成定向刨花板,再二次饰面加工。饰面层为浸渍材料和单板、竹帘和竹束帘等材料,可单独使用或复合使用。该饰面复合集装箱底板具有生产自动化程度高、效率高、能耗少、强度高、耐磨和美观等特点,符合国际集装箱工业的技术要求。
附图说明
附图1是一种饰面复合集装箱底板第一种实施例的结构示意图。
附图2是一种饰面复合集装箱底板第二种实施例的结构示意图。
附图3是一种饰面复合集装箱底板第三种实施例的结构示意图。
附图4是一种饰面复合集装箱底板第四种实施例的结构示意图。
图中的1是树脂浸渍材料;2是纵向定向刨片层;3是横向定向刨片层;4是随机铺装刨片层;5是纵向纹理单板,该单板纹理色泽美观,强度高,作为表背板使用;6是横向纹理单板,厚度1.0~1.8mm;7是等厚竹束帘,厚度为2.0~5mm;8是纵向纹理竹帘,厚度为0.8~1.8mm;9是横向纹理竹帘,厚度为0.8~1.5mm。
具体实施方式
饰面复合集装箱底板,其结构是包括以刨片(Strand)为主要原料的3~5层定向刨片层为芯层,或以3~5层定向刨片层压制的结构定向刨花板(OSB)为芯层,上下表背层为饰面材料。
所述上下表层的饰面材料为一层树脂浸渍材料(1);或为一层纵向纹理木质单板(5)。
所述上下表层的饰面材料为一层树脂浸渍材料(1),向内对称为一层横向纹理木质单板(6)和两层纵向纹理的等厚竹束帘(7);或上下表层的饰面材料为一层树脂浸渍材料(1),向内对称为二层纵向纹理竹帘(8)中间有一层横向纹理竹帘(9)。
所述芯层3~5层定向刨片层的刨片采用竹刨片与木刨片的质量比为(0~100):(100~0),刨片的厚度为0.5~1.0mm,长度范围为40~180mm,随着刨片所在位置的不同,不同层的刨片长度可以不等,不同层刨片的厚度可以根据需要适当调整,不同刨片层的厚度也可以根据需要适当调整铺装量。
所述3~5层定向刨片层的最下层可添加一层浸渍过树脂的高强网状材料来增强,该网状材料为玻璃纤维土工格栅、聚酯格栅以及芳玻韧布。
饰面复合集装箱底板的制造方法,包括如下工艺步骤:
a、刨片和单板、竹帘和竹束帘的前期加工,将竹材和木材加工成所需的规格刨片,经干燥至4~8%后贮存,经喷施石蜡、杀虫剂和胶粘剂后输送至铺装头,胶粘剂选用异氰酸酯或酚醛胶;木质单板干燥到含水率≤10%,根据所需涂胶,双面涂胶量250~320g/m2,陈化或低温干燥;并将竹帘和竹束帘干至含水率11%以下,经浸渍酚醛胶低温干燥到含水率18%以下,胶中加入杀虫剂;
b、二次成型的饰面复合集装箱底板,需将已压制好的定向刨花板砂光去除表层已固化的胶层或脱膜剂层,然后根据所需涂胶,双面涂胶量200~280g/m2,陈化或低温干燥;
c、组坯和热压,将背层的饰面材料先铺装在垫板上,然后在定向刨花板生产流水线上依次铺装各层刨片;芯层也可是涂胶干燥后的定向刨花板,再在铺装好的板坯上铺装表层饰面层,然后在温度为130~150℃,最高压力为2.0~5.0MPa的条件下进行热压,保持4~36分钟,然后降温卸压。
下面结合附图进一步描述本发明的技术解决方案:
对照附图1,饰面复合集装箱底板,其结构是表层A树脂浸渍材料1,底层是B树脂浸渍材料1,表层A树脂浸渍材料1向内依次是A纵向定向刨片层2、横向定向刨片层3,底层是B树脂浸渍材料1向内依次是B纵向定向刨片层2和B横向定向刨片层3,底板中心是C纵向定向刨片层2。
对照附图2,饰面复合集装箱底板,其结构是上表层为一层A纵向纹理单板5、下表层为一层B纵向纹理单板5,A纵向纹理单板5向内依次为A纵向定向刨片层2和A横向定向刨片层3;B纵向纹理单板5向内依次为B纵向定向刨片层2、B横向定向刨片层3,底板的中心层是随机铺装刨片层4。
对照附图3,饰面复合集装箱底板,其结构是表层为A树脂浸渍材料1,底层是B树脂浸渍材料1,A树脂浸渍材料1向内依次是A横向纹理单板6、A等厚竹束帘7、B等厚竹束帘7、A纵向定向刨片层2,B树脂浸渍材料1向内依次是B横向纹理单板6、C等厚竹束帘7、D等厚竹束帘7、B纵向定向刨片层2,底板的中心层随机铺装的刨片层4。
对照附图4,饰面复合集装箱底板,其结构是表层为A树脂浸渍材料1,底层是B树脂浸渍材料1,A树脂浸渍材料1向内依次是A纵向纹理竹帘8、A横向纹理竹帘9、B纵向纹理竹帘8、A纵向定向刨片层2;B树脂浸渍材料1向内依次是B纵向纹理竹帘8、B横向纹理竹帘9、C纵向纹理竹帘8、B纵向定向刨片层2;底板的中心层随机铺装的刨片层4。
实施例1:如图1所示,
饰面复合集装箱底板的制造方法,包括:
a、刨片的生产和前期加工,将竹材和木材加工成所需的规格刨片,并经干燥至含水率6~8%,然后经喷施石蜡、杀虫剂和胶粘剂后输送至铺装头,胶粘剂选用异氰酸酯;
b、组坯和热压,将表层的A浸渍材料1先铺装在垫板上,然后在定向刨花板生产流水线上依次铺装一层A纵向定向刨片层2(该层为强度高的竹刨片)、一层A横向定向刨片层3(该层可以是竹刨片,也可以是木刨片)、最中间层为一层C纵向定向刨片层2(该层为木刨片,也可为竹刨片),然后再向上依次对称铺装B横向定向刨片层3和B纵向定向层刨片2。再在铺装好的板坯上铺装背层B浸渍材料1。然后在温度为150℃,最高压力为5.0MPa的条件下进行热压,保持36分钟,然后降温卸压。
经常规后期加工后,即可得到成品集装箱底板,该板厚度为28.5mm,其物理力学性能如下:
MOR∥:≥95MPa
MOR⊥:≥25MPa
MOE∥:≥11000MPa
MOE⊥:≥2500MPa
密度:0.75~1.00g/cm3
实施例2:如图2所示,
饰面复合集装箱底板的制造方法,包括:
a、单板前期加工,木质单板干燥到含水率10%,根据所需涂酚醛胶,涂胶量双面为200g/m2,陈化或低温干燥,胶中加入杀虫剂;
b、芯层定向刨花板的处理,芯层是五层定向刨花板,最中心层为随机铺装刨片层4,随机铺装刨片层4向外依次对称铺装A、B横向定向刨片层3和A、B纵向定向刨片层2。将定向刨花板砂光去除表层已固化的胶层或脱膜剂层,然后双面涂酚醛胶,涂胶量220g/m2,陈化或低温干燥;
c、组坯和热压,在定向刨花板的上下表层各铺装一层A、B纵向纹理单板5,然后在温度为145℃,最高压力为2.5MPa的条件下进行热压,保持5分钟,然后降温卸压。
经常规后期加工后,即可得到成品集装箱底板,该板厚度为28.5mm,其物理力学性能如下:
MOR∥:≥95MPa
MOR⊥:≥30MPa
MOE∥:≥12000MPa
MOE⊥:≥3000MPa
密度:0.75~1.00g/cm3
实施例3:如图3所示,
饰面复合集装箱底板的制造方法,包括:
a、刨片和单板、竹束帘的前期加工,将竹材和木材加工成所需规格尺寸的刨片,并干燥至含水率6~8%,经喷施石蜡、杀虫剂和胶粘剂后输送至铺装头,胶粘剂选用酚醛胶;木质单板干燥到含水率10%,根据所需涂酚醛胶,双面涂胶量300g/m2,陈化或低温干燥;并将竹束帘干至含水率10%,经浸渍酚醛胶低温干燥到含水率18%以下,胶中加入杀虫剂;
b、组坯和热压,将表层的A浸渍材料1先铺装在垫板上,然后在定向刨花板生产流水线上依次铺装A横向单板6、A纵向纹理的竹束帘7、B纵向纹理的竹束帘7、A纵向定向刨片层2、最中间的随机铺装的刨片层4;再依次铺装B纵向定向刨片层2、D纵向纹理的竹束帘7、C纵向纹理的竹束帘7、B横向单板6,最后在板坯上铺装B浸渍材料1。
然后在温度为150℃,在最高压力为4.0MPa的条件下进行分段保压热压,保持35分钟,然后降温卸压。
经常规后期加工后,即可得到成品集装箱底板,该板厚度为28.5mm,其物理力学性能如下:
MOR∥:≥100MPa
MOR⊥:≥35MPa
MOE∥:≥11000MPa
MOE⊥:≥3500MPa
密度:0.75~1.00g/cm3
实施例4:如图4所示,
饰面复合集装箱底板的制造方法,包括:
a、刨片和竹帘的前期加工,将竹材和木材加工成所需规格尺寸的刨片,并干燥至含水率6~8%,经喷施石蜡、杀虫剂和胶粘剂后输送至铺装头,胶粘剂选用异氰酸酯;并将竹帘干至含水率10%以下,经浸渍酚醛胶低温干燥到含水率18%以下,胶中加入杀虫剂;
b、组坯和热压,其结构是表层为A树脂浸渍材料1,底层是B树脂浸渍材料1,A树脂浸渍材料1向内依次是A纵向纹理竹帘8、A横向纹理竹帘9、B纵向纹理竹帘8、A纵向定向刨片层2、最中间的随机铺装的刨片层4;B树脂浸渍材料1向内依次是B纵向纹理竹帘8、B横向纹理竹帘9、C纵向纹理竹帘8、B纵向定向刨片层2;底板的中心层随机铺装的刨片层4。
将表层为A树脂浸渍材料1先铺装在垫板上,然后在定向刨花板生产流水线上依次铺装A纵向纹理竹帘8、A横向纹理竹帘9、B纵向纹理竹帘8、A纵向定向刨片层2、最中间的随机铺装的刨片层4;然后在定向刨花板生产流水线上依次铺装B纵向定向刨片层2、C纵向纹理竹帘8、B横向纹理竹帘9、D纵向纹理竹帘8,最后铺装B树脂浸渍材料。
然后在温度为150℃,在最高压力为4.5MPa的条件下进行分段保压热压,保持35分钟,然后降温卸压。
经常规后期加工后,即可得到成品集装箱底板,该板厚度为28.5mm,其物理力学性能如下:
MOR∥:≥100MPa
MOR⊥:≥35MPa
MOE∥:≥1100MPa
MOE⊥:≥3200MPa
密度:0.75~1.00g/cm3

Claims (3)

1.饰面复合集装箱底板,其特征是包括以刨片为原料的3~5层定向刨片层为芯层,上下表背层为饰面材料;
所述上下表背层的饰面材料为一层树脂浸渍材料(1),向内对称为一层横向纹理木质单板和两层纵向纹理的等厚竹束帘(7);或上下表背层的饰面材料为一层树脂浸渍材料(1),向内对称为二层纵向纹理竹帘(8)中间有一层横向纹理竹帘(9);
饰面复合集装箱底板的制造方法,包括如下工艺步骤:
a、刨片和单板、竹帘和竹束帘的前期加工,将竹材和木材加工成所需的规格刨片,经干燥至4~8%后贮存,经喷施石蜡、杀虫剂和胶粘剂后输送至铺装头,胶粘剂选用异氰酸酯或酚醛胶;木质单板干燥到含水率≤10%,根据所需涂胶,双面涂胶量250~320g/m2,陈化或低温干燥;并将竹帘和竹束帘干至含水率11%以下,经浸渍酚醛胶低温干燥到含水率18%以下,胶中加入杀虫剂;
b、组坯和热压,将背层的饰面材料先铺装在垫板上,然后在定向刨花板生产流水线上依次铺装各层刨片;再在铺装好的板坯上铺装表层饰面层,然后在温度为130~150℃,最高压力为5.0MPa的条件下进行热压,保持4~36分钟,然后降温卸压。
2.根据权利要求1所述的饰面复合集装箱底板,其特征在于:所述芯层3~5层定向刨片层的刨片采用竹刨片与木刨片的质量比为(0~100):(100~0),刨片的厚度为0.5~1.0mm,长度范围为40~180mm。
3.根据权利要求1所述的饰面复合集装箱底板,其特征在于:所述3~5层定向刨片层的最下层添加一层浸渍过树脂的高强网状材料来增强,该网状材料为玻璃纤维土工格栅、聚酯格栅芳玻韧布。
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