CN105835484B - 一种六边形蜂窝及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种六边形蜂窝及其制备方法和应用，其包括多个六边形蜂窝单元和设置在蜂窝单元上、下表面的塑料膜，每个蜂窝单元有六条侧壁，所述蜂窝单元之间在竖直方向的两个侧壁不相连，其余四个侧壁是相邻两单元共有的侧壁。本发明的六边形蜂窝，由于六边形的上下表面都熔合有塑料膜，六边形的上下表面都是全封闭的，克服了圆管蜂窝面层（各种片材）与蜂窝芯层线接触的问题，实现面接触，强度得以大幅提高；蜂窝单元之间在竖直方向的两个侧壁不相连，存在一定的间隙，可使蜂窝板在隔音、隔热方面的效益更好；本发明可实现自动化连续生产，生产效率相比传统的蜂窝生产线可提高8到10倍；蜂窝不含任何胶水等有害溶剂，可以100%回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种蜂窝结构，具体涉及一种六边形蜂窝及其制备方法和应用。
背景技术
蜂窝结构，具有质轻、比强度和比刚度高，以及突出的隔音、隔热等优点，被广泛应用于建筑工业、航空航天、汽车制造等领域。
由于工艺生产等原因，长期以来人们使用的蜂窝比较常见的是使用众多圆形单元粘结而成的圆形蜂窝。虽然圆形蜂窝也能满足轻质等要求，但一方面，它的众多的圆形单元的粘结面积小，几乎集中在圆与圆的切点位置，与六边形的整个一条边的粘结面积相比，强度要小很多；另一方面，圆形蜂窝的上下表面没有封闭，在制作蜂窝夹芯复合板时，面层（各种片材）与圆形蜂窝芯层是线接触，强度低。再者，圆形蜂窝的生产工艺多为分段式生产，不能实现自动化，生产效率低。具有六边形结构的蜂窝由于其强度更高、重量更轻、用料省等逐渐替代圆形蜂窝。
现有的六边形蜂窝的生产工艺主要采用挤出和热熔合等方法，如专利201210011917.2公开了一种蜂窝的制造方法。该工艺包括拉挤成型、涂胶、加压固化、片切等工艺过程，其制备工艺复杂，不能连续生产，生产效率低，制备的蜂窝还含有胶水等胶粘剂，不利于环保。
发明内容
本发明的目的在于提供一种六边形蜂窝，该蜂窝具有更优异的强度、隔音、隔热效果。
本发明的另一目的在于提供一种可连续化生产上述六边形蜂窝的制备方法。
本发明通过如下方式实现：
一种六边形蜂窝，其包括多个六边形蜂窝单元和设置在蜂窝单元上、下表面的塑料膜，每个蜂窝单元有六条侧壁，其特征在于，所述蜂窝单元之间在竖直方向的两个侧壁不相连，其余四个侧壁是相邻两单元共有的侧壁。
优选的，蜂窝单元之间不相连的侧壁之间的空隙小于0.5mm。
优选的，所述每个蜂窝单元的六条侧壁长度相等。
所述六边形蜂窝的材质优选为热塑性塑料，可以选自聚丙烯PP、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚碳酸酯PC、聚乙烯PE或聚酰胺PA等热塑性塑料中的一种或几种的混合。
本发明所述的六边形蜂窝的制备方法，包括如下步骤：
（a）、将热塑性塑料片材由放卷装置送料，进入加热装置加热变软，变软后的片材通过具有半个六边型齿的成型辊成型为具有半个六边形的片材，再经定型、裁切成具有一定长度的半六边形片材；
（b）、裁切完成后，上下错开排置的具有正六边形结构的模条中的第一排模条往上运动至半六边形片材表面，带着半六边形片材一起往上运动以避开裁切机的出口，接着第二个半六边形片材裁切完成后，第二排模条往上运动，重复第一排模条的动作直至到达设定的位置形成具有两片半六边形片材和两排模条的结构，如此重复后，形成带有模条的蜂窝芯结构；
（c）、然后，在带有模条的蜂窝芯结构下表面辅上一层热塑性塑料膜，再对其整体加热，使
塑料膜与蜂窝芯熔合在一起，再抽掉模条后得到带有单层塑料膜的蜂窝芯结构，最后再在带有单层塑料膜的蜂窝芯结构上表面辅上一层塑料膜经过加热熔合后形成具有上、下层塑料膜的六边形蜂窝。
所述热塑性塑料膜的膜的材质为聚丙烯PP、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚碳酸酯PC、聚酰胺PA或聚乙烯PE，厚度≤0.1mm。
本发明所述的六边形蜂窝可应用于汽车、游艇、电子白板、家具、建筑、物流、包装或航空航天领域中的应用。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明的六边形蜂窝，由于六边形的上下表面都熔合有塑料膜，六边形的上下表面都是全封闭的，克服了圆管蜂窝面层（各种片材）与蜂窝芯层线接触的问题，实现面接触，强度得以大幅提高；
2、本发明的六边形蜂窝的蜂窝单元之间在竖直方向的两个侧壁不相连，存在一定的间隙，
可使蜂窝板在隔音、隔热方面的效益更好；
3、本发明的六边形蜂窝，可实现自动化连续生产，生产效率相比传统的蜂窝生产线可提高8到10倍； 蜂窝不含任何胶水等有害溶剂，可以100%回收。
附图说明
图1为本发明六边形蜂窝的生产装置结构示意图。
图2为具有两片半六边形片材和两排模条的蜂窝结构示意图。
图3为带有模条的蜂窝芯结构示意图。
图4为带有单层塑料膜和模条的蜂窝芯结构示意图。
图5为抽掉模条后带有单层塑料膜的蜂窝芯结构示意图。
图6为具有上、下层塑料膜的六边形蜂窝示意图。
图中：1、片材放卷装置；2加热装置；3、成型辊；4、牵引辊；5、冷却定型装置；6、裁切机；7、第一排模条；8、第二排模条；9、第三排模条；10、第四排模条；11、半六边形片材；12、塑料膜。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
一种六边形蜂窝，其包括多个六边形蜂窝单元和设置在蜂窝单元上、下表面的塑料膜，每个蜂窝单元有六条长度相等的侧壁，所述蜂窝单元之间在竖直方向的两个侧壁不相连，其余四个侧壁是相邻两单元共有的侧壁。蜂窝基材为聚丙烯PP，蜂窝高度10mm，内切圆直径8mm，蜂窝壁厚0.15mm，蜂窝单元之间不相连的侧壁之间的空隙为0.1mm。
其制备工艺，包括如下步骤：
（a）、将热塑性PP片材由放卷装置1送料，进入加热装置2加热变软，变软后的片材通过具有半个六边型齿的成型辊3成型为具有半个六边形的片材，再经牵引辊4输送到冷却定型装置5定型，定型完后再由裁切机6切断成具有一定长度的半六边形片材11；
（b）、裁切完成后，上下错开排置的具有正六边形结构的模条中的第一排模条7往上运动至半六边形片材11表面，带着半六边形片材11一起往上运动以避开裁切机6的出口，接着第二个半六边形片材裁切完成后，第二排模条8往上运动，重复第一排模条7的动作直至到达设定的位置形成如图2所示的具有两片半六边形片材和两排模条的结构，此时第一排模条被两个半六边形片材包裹着，第一排六边形蜂窝已见雏形，如此重复后，形成如图3所示的带有模条的蜂窝芯结构；
（c）、然后，在带有模条的蜂窝芯结构下表面辅上一层聚丙烯PP塑料膜12，得到如图4
所示的结构，再对其整体加热，使PP塑料膜与蜂窝芯熔合在一起，再抽掉模条后得到如图5所示的带有单层塑料膜的蜂窝芯结构，塑料膜使蜂窝芯的下表面的六边形全封闭；最后再在带有单层塑料膜的蜂窝芯结构上表面辅上一层塑料膜经过加热熔合后形成如图6所示的具有上、下层塑料膜的六边形蜂窝，此时蜂窝芯的上下表面的六边形已实现全封闭，即得本发明的六边形蜂窝。
所制得的六边形PP蜂窝，其压缩强度为1.2MPa(测试标准ASTM C365-57)，剪切强度为0.5MPa(测试标准ASTM C273-61)， 吸音系数大于0.9，测试方法为混响室法，测量声音无规入射时的吸声系数，即声音由四面八方射入材料时能量损失的比例。
Claims (6)
1.一种六边形蜂窝，其包括多个六边形蜂窝单元和设置在蜂窝单元上、下表面的塑料膜，每个蜂窝单元有六条侧壁，其特征在于，所述蜂窝单元之间在竖直方向的两个侧壁不相连，其余四个侧壁是相邻两单元共有的侧壁，蜂窝单元之间不相连的侧壁之间的空隙小于0.5mm。
2.根据权利要求1所述的六边形蜂窝，其特征在于：所述六边形蜂窝的材质为热塑性塑料。
3.根据权利要求2所述的六边形蜂窝，其特征在于：所述热塑性塑料选自PP、PET、PC、PA或PE中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1-3任一项所述的六边形蜂窝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（a）、将热塑性塑料片材由放卷装置送料，进入加热装置加热变软，变软后的片材通过具有半个六边型齿的成型辊成型为具有半个六边形的片材，再经定型、裁切成具有一定长度的半六边形片材；
（b）、裁切完成后，上下错开排置的具有正六边形结构的模条中的第一排模条往上运动至半六边形片材表面，带着半六边形片材一起往上运动以避开裁切机的出口，接着第二个半六边形片材裁切完成后，第二排模条往上运动，重复第一排模条的动作直至到达设定的位置形成具有两片半六边形片材和两排模条的结构，如此重复后，形成带有模条的蜂窝芯结构；
（c）、然后，在带有模条的蜂窝芯结构下表面辅上一层热塑性塑料膜，再对其整体加热，使塑料膜与蜂窝芯熔合在一起，再抽掉模条后得到带有单层塑料膜的蜂窝芯结构，最后再在带有单层塑料膜的蜂窝芯结构上表面辅上一层塑料膜经过加热熔合后形成具有上、下层塑料膜的六边形蜂窝。
5.根据权利要求4所述的六边形蜂窝的制备方法，其特征在于，所述热塑性塑料膜的材质为PP、PET、PC、PA或PE，厚度≤0.1mm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的六边形蜂窝在汽车、游艇、电子白板、家具、建筑、物流、包装或航空航天领域中的应用。
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