CN104385760A - 一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法，本发明涉及乒乓球拍底板的制备方法，它为了解决现有制作方法得到的乒乓球拍底板的弹性模量和弯曲强度较低的问题。制备乒乓球拍底板的方法：一、将低分子活性树脂溶解于水中制备化学改性药液；二、木质单板浸入到化学改性药液中，气干后烘干，得到改性处理后的木质单板；三、木质单板组坯，热压得到热压板坯；四、对热压板坯进行切割铣型，制成乒乓球拍底板。经本发明化学改性后的乒乓球拍底板重量适宜，弹性模量可达到4Gpa以上，弯曲强度达到40Mpa以上，对底板的刚度、尺寸稳定性、表面硬度等性能有明显改善效果。

Description

一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法
技术领域
本发明涉及乒乓球拍底板的制备方法，具体涉及利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法。
背景技术
中国专利CN201210462937.1，专利名称为《竹木乒乓球拍底板及制作方法》中公开了一种竹木乒乓球拍底板及制作方法，竹木乒乓球拍底板包括拍板和拍柄，拍板的中间层为两层以上木板，中间层的两面粘接有表板层，所述表板层的材料是竹板。其制作方法包括如下步骤：选材、下料、处理、切片、烘干、施胶、热压处理、画线、裁切、定型和安装拍柄。但该方法针对竹木特殊材料的生产工艺，具有一定的局限性，制备得到的乒乓球拍底板的弹性模量和弯曲强度较低，且生产成本较高。
发明内容
本发明是为了解决现有制作方法得到的乒乓球拍底板的弹性模量和弯曲强度较低的问题，而提供一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法。
本发明利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法按下列步骤实现：
一、将低分子活性树脂溶解于水中，得到质量浓度为1％～40％的化学改性药液；
二、将木质单板浸入到步骤一得到的化学改性药液中，放入浸渍罐中，在常压或真空条件下浸渍10～120分钟，从化学改性药液中取出木质单板，放置在空气中气干，然后将气干后的木质单板放入烘箱中，在30℃～110℃的温度下烘干，得到改性处理后的木质单板；
三、在改性处理后的木质单板的表层涂胶，然后将施胶单板叠层放置组坯，形成3～7层的底板毛坯，将底板毛坯放入热压机下，在温度为120～180℃和单位压力为0.01MPa～3Mpa的条件下热压10～30分钟，冷却后得到热压板坯；
四、对步骤三得到的热压板坯进行切割铣型，制成乒乓球拍底板；
其中步骤一所述的低分子活性树脂为氮羟甲基树脂或三聚氰胺树脂。
本发明采用化学改性木质单板的方法，其中的化学改性药液为具有反应活性的低分子量有机药液(平均分子量50～1500)，能够渗透到木质材料细胞壁内；在热和催化剂条件下实现与木质材料细胞壁羟基发生反应；该药液为具备1个以上反应官能团(包括羟甲基、羧基等)的一类低分子有机物，改性药液能与木材羟基反应形成酯键或醚键，对木材细胞壁大分子物质进行化学修饰，对超微观结构进行优化，从而有效改善乒乓球拍底板的品质。
本发明制备乒乓球拍底板的生产工艺简单，增加产品附加值，降低了生产成本。提升乒乓球拍底板弹性模量、弯曲强度等力学指标，使改性后的乒乓球拍底板的弹性模量达到4Gpa以上，弯曲强度达到40Mpa以上，对底板硬度、尺寸稳定性有明显改善效果。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法按下列步骤实现：
一、将低分子活性树脂溶解于水中，得到质量浓度为1％～40％的化学改性药液；
二、将木质单板浸入到步骤一得到的化学改性药液中，放入浸渍罐中，在常压或真空条件下浸渍10～120分钟，从化学改性药液中取出木质单板，放置在空气中气干，然后将气干后的木质单板放入烘箱中，在30℃～110℃的温度下烘干，得到改性处理后的木质单板；
三、在改性处理后的木质单板的表层涂胶，然后将施胶单板叠层放置组坯，形成3～7层的底板毛坯，将底板毛坯放入热压机下，在温度为120～180℃和单位压力为0.01MPa～3Mpa的条件下热压10～30分钟，冷却后得到热压板坯；
四、对步骤三得到的热压板坯进行切割铣型，制成乒乓球拍底板；
其中步骤一所述的低分子活性树脂为氮羟甲基树脂或三聚氰胺树脂。
本实施方式步骤三叠层放置多个木质单板组坯，其中其它木质单板可以是经化学改性的木质单板，也可以是未经改性处理的木质单板。组坯过程是将单板板坯按照横纵交错形式叠放而成。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一制备质量浓度为1％～10％的化学改性药液。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是步骤一制备质量浓度为5％的化学改性药液。其它步骤及参数与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤二所述的木质单板为阿尤斯、桧木、林巴、泡桐或杨木。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
本实施方式中所述木材的密度低于0.60g/cm3。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤二所述的真空条件的真空度小于0.01Mpa。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤二改性处理后的木质单板的厚度为0.5～3mm。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤三在改性处理后的木质单板的表层施胶，其中所用胶黏剂为环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂或三聚氰胺树脂。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤三形成3层底板毛坯、5层底板毛坯或7层底板毛坯。其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是步骤三在180℃和单位压力为2.5Mpa的条件下热压20分钟。其它步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是步骤一所述的低分子活性树脂的平均分子量为50～1500。其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。
实施例一：本实施例利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法按下列步骤实施：
一、将平均分子量为160～200的氮羟甲基树脂溶解于水中，得到质量浓度为5％的化学改性药液；
二、将阿尤斯芯板浸入到步骤一得到的化学改性药液中，放入浸渍罐中，在真空度为0.01Mpa的条件下浸渍20分钟，从化学改性药液中取出木质单板，放置在空气中气干1天，然后将气干后的木质单板放入烘箱中，在70℃的温度下烘干24小时，得到改性处理后的木质单板；
三、在改性处理后的木质单板的表层涂刷脲醛树脂胶黏剂，然后将施胶后的木质单板叠层放置组坯，形成3层的底板毛坯，将底板毛坯放入热压机下，在温度为180℃和单位压力为2.5Mpa的条件下热压20分钟，冷却后得到热压板坯；
四、对步骤三得到的热压板坯进行切割铣型，制成乒乓球拍底板。
本实施例浸渍过程通过空气压缩机以0.5Mpa加压4小时。步骤二在气干过程中每隔1小时翻转一次，以防止板坯中树脂分布不均；步骤三所述的脲醛树脂胶黏剂商购获得，施胶后闭口陈放10分钟；步骤三中底板毛坯中的其余2层木质单板也经过步骤二的改性处理。
对比实施例：将4.5mm阿尤斯芯板的表层上涂刷脲醛树脂胶黏剂，然后与其它木质单板组坯，形成3层的底板毛坯，将底板毛坯放入热压机下，在温度为180℃和单位压力为2.5Mpa的条件下热压20分钟，冷却后得到热压板坯；对热压板坯进行切割铣型，得到乒乓球拍底板。
对比实施例未经改性处理的乒乓球拍底板的平均弹性模量为2.46Gpa，弯曲强度为31.7Mpa。而实施例经过化学改性的乒乓球拍底板的平均弹性模量为4.25Gpa，弯曲强度为44Mpa，测试过程按照GB/T 17657-1999《人造板物理性能测试方法》进行。乒乓球分别以4m/s、6m/s、8m/s三种不同速度对球拍底板进行击打，乒乓球从未经改性处理的球拍底板的回弹距离分别是224cm，236cm，255cm；而从实施例经过化学改性球拍底板的回弹距离分别为241cm，256cm，320cm，有效的增强了击打乒乓球过程中能量的转化利用效率。

Claims (8)

1.一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法，其特征在于是按下列步骤实现：
一、将低分子活性树脂溶解于水中，得到质量浓度为1％～40％的化学改性药液；
二、将木质单板浸入到步骤一得到的化学改性药液中，放入浸渍罐中，在常压或真空条件下浸渍10～120分钟，从化学改性药液中取出木质单板，放置在空气中气干，然后将气干后的木质单板放入烘箱中，在30℃～110℃的温度下烘干，得到改性处理后的木质单板；
三、在改性处理后的木质单板的表层涂胶，然后将施胶单板叠层放置组坯，形成3～7层的底板毛坯，将底板毛坯放入热压机下，在温度为120～180℃和单位压力为0.01MPa～3Mpa的条件下热压10～30分钟，冷却后得到热压板坯；
四、对步骤三得到的热压板坯进行切割铣型，制成乒乓球拍底板；
其中步骤一所述的低分子活性树脂为氮羟甲基树脂或三聚氰胺树脂。
2.根据权利要求1所述的一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法，其特征在于步骤一制备质量浓度为1％～10％的化学改性药液。
3.根据权利要求2所述的一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法，其特征在于步骤一制备质量浓度为5％的化学改性药液。
4.根据权利要求1所述的一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法，其特征在于步骤二所述的木质单板为阿尤斯、桧木、林巴、泡桐或杨木。
5.根据权利要求1所述的一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法，其特征在于是步骤二改性处理后的木质单板的厚度为0.5～3mm。
6.根据权利要求1所述的一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法，其特征在于步骤三在改性处理后的木质单板的表层施胶，其中所用胶黏剂为环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂或三聚氰胺树脂。
7.根据权利要求1所述的一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法，其特征在于步骤三形成3层底板毛坯、5层底板毛坯或7层底板毛坯。
8.根据权利要求1所述的一种利用化学改性木质单板制备乒乓球拍底板的方法，其特征在于步骤一所述的低分子活性树脂的平均分子量为50～1500。
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