CN109093795A - 一种竹篾增强耐冲击体育板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹篾增强耐冲击体育板材及其制备方法，包该体育板材包括芯层、包裹在芯层外的竹篾片材、以及复合在竹篾片材上下面上的单板；所述芯层为1层或2层单板。竹篾片材上下面上复合的单板为1层或2层。所述竹篾片材的编织角度为90°正方形结构和60°/120°菱形结构。本发明采用竹篾精细加工单元，经编织工艺，制造成竹篾网状片材，首次利用竹篾网状包裹木质或竹质单板基材，在模压成型工艺下，制作成一种竹篾增强体育板材，发挥竹篾柔韧性和拉伸性能，有效提高板材的各方向性能，显著提高板材的抗冲击性能，为提高竹材人造板的附加值和应用安全性提供了新的途径。

Description

一种竹篾增强耐冲击体育板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种竹篾增强耐冲击体育板材及其制 备方法。
背景技术
与木材不同的是，竹材可以加工成不同规格的竹篾，利用编织工艺制备成 不同的编织产品和编织单元。目前，利用竹篾进行编织加工的主要有竹篾手工 编织工艺品和竹篾编织胶合板，对竹篾编织增强复合材料的开发还处于初级阶 段。
体育用板材具有特定的性能要求，需要经过多种加工手段制备而成，如轮 滑滑板和雪橇板需要具有一定的抗冲击性、韧性和耐磨性，在保证一定横向强 度的条件下，拥有优异的纵向力学性能；又如体育健身器材跷跷板，其需要具 有较好的纵向抗弯性能，也要具有一定的抗冲击性能；而体育地板则需要具有 较好抗冲击性能，耐磨性，对纵向和横向强度要求较为一致，保持各方向性能 较为一致。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种竹篾增强耐冲击体育板材及其制备方法，采 用竹篾精细加工单元，经编织工艺，制造成竹篾网状片材，首次利用竹篾网状 包裹木质或竹质单板基材，在模压成型工艺下，制作成一种竹篾增强体育板材， 发挥竹篾柔韧性和拉伸性能，有效提高板材的各方向性能，显著提高板材的抗 冲击性能，为提高竹材人造板的附加值和应用安全性提供了新的途径。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种竹篾增强耐冲击体育板材，包括芯层、包裹在芯层外的竹篾片材、以 及复合在竹篾片材上下面上的单板；所述芯层为1层或2层单板。
优选地，竹篾片材上下面上复合的单板为1层或2层。
优选地，所述竹篾片材的编织角度为90°正方形结构和60°/120°菱形 结构。
上述一种竹篾增强耐冲击体育板材的制备方法，包括如下步骤：
S1、竹篾网状片材的制备：
采集新鲜的竹材，放置2至3天，含水率稳定在50％以上后，经剖篾机制 备规格尺寸为宽度2mm，厚度为0.4mm的竹篾；
利用竹篾编织机，将所得的竹篾编织成60°/120°菱形结构的网状片材， 片材编织紧密，幅面长800mm，宽420mm，且含水率在30％以上；
S2、板材组坯：
将竹篾编织片材通过胶膜固化剂与环氧树脂胶膜在150℃的温度条件下 复合，所述胶膜固化剂为高温固化剂；竹篾与树脂胶膜的质量比为60：40；
以厚度为2.5mm的重组竹剖分单板为基材，然后用竹篾编织片材包裹后， 上下表面各复合一层2.5mm厚的竹单板，组成5层的板坯；
S3、体育板材的制备：
将板坯放入模具中，板材厚度设置为8mm左右，闭合模具进行热压处理， 热压压力为2.5MPa，热压温度160℃，热压时间16min，然后模具降温至50℃ 以下，取出板材。
上述一种竹篾增强耐冲击体育板材的制备方法，包括如下步骤：
S1、竹篾网状片状制备：
采集新鲜的竹材，放置2至3天，含水率稳定在50％以上，经剖篾机制备 规格尺寸为宽度3mm，厚度0.3mm的竹篾；
利用竹篾编织机，将所得的竹篾编织成90°正方形结构的网状片材，片 材编织紧密，幅面长800mm，宽420mm，且含水率在30％以上；
S2、板材组坯
将竹篾编织片材通过胶膜固化剂与环氧树脂胶膜在85℃复合，所述胶膜 固化剂为中温固化剂；竹篾与树脂胶膜的质量比为65：35；
以厚度为1.2mm的杨木单板作为基材，然后用竹篾编织片材包裹，采用杨 木单板-竹篾包裹，再利用杨木单板复合，再包裹竹篾层，最后上下表面用杨 木单板复合，形成9层的板坯；
S3、体育板材的制备：
将板坯放入模具中，板材厚度设置为8mm左右，闭合模具进行热压处理， 热压压力为2.0MPa，热压温度100℃，热压时间16min，然后模具降温至50℃ 以下，取出板材。
上述一种竹篾增强耐冲击体育板材的制备方法，包括如下步骤：
S1、竹篾网状片状制备：采集新鲜的竹材，放置2至3天，含水率稳定在 50％以上，经剖篾机制备规格
尺寸为宽度5mm，厚度0.2mm的竹篾；
利用竹篾编织机将所得的竹篾成2横2纵的90°正方形结构的网状片材， 片材编织紧密，幅面长1800mm，
宽630mm，且含水率在30％以上；
S2、板材组坯：
将竹篾编织片材通过胶膜固化剂与环氧树脂胶膜在85℃复合，胶膜固化 剂为中温固化剂；竹篾与树脂胶膜的质量比为70：30；
以2.5mm厚的重组竹剖分单板作为基材，然后用竹篾编织片材包裹，上下 表面分别复合一层2.5mm后的竹单板，形成5层的板坯；
S3、体育板材的制备：
将板坯放入模具中，板材厚度设置为8mm，闭合模具进行热压处理，热压 压力为3.5MPa，热压温度100℃，热压时间16min，然后模具降温至50℃以下， 取出板材。
本发明具有以下有益效果：
1)本发明利用竹篾编织网状材料作为增强单元，以竹篾包裹竹质或木质 芯材，使得板材性能均一性，提高了耐冲击性能；同时本发明所得的体育板材 具有优良物理力学性能和突出的抗冲击性能，板材可以有效调节纵向和横向强 度，提高边部耐磨性能，制造密度低于竹质人造板，强度相似的竹篾增强竹木 复合人造板，也可以制作纵横方向性能相近的竹篾增强竹质人造板，较好的发 挥竹篾自身力学性能优势。
2)本发明制造的体育板材使用的均为天然生物质材料，相对与其他体育 板材，具有生物可降解性，生物响应作用机制。
3)可根据需要选择一层或多次竹篾对原有板材基材进行包裹。
附图说明
图1为本发明一种竹篾增强耐冲击体育板材的一个具体实施例的结构示 意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行 进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种竹篾增强耐冲击体育板材，包括芯 层1、包裹在芯层外的竹篾片材2、以及复合在竹篾片材上下面上的单板3； 所述芯层为1层或2层单板，竹篾片材上下面上复合的单板为1层或2层。 所述竹篾片材的编织角度为90°正方形结构和60°/120°菱形结构。
实施例1
一种竹篾增强耐冲击体育板材的制备方法，包括如下步骤：
S1、竹篾网状片材的制备：
采集新鲜的竹材，放置2至3天，含水率稳定在50％以上后，经剖篾机制 备规格尺寸为宽度2mm，厚度为0.4mm的竹篾；
利用竹篾编织机，将所得的竹篾编织成60°/120°菱形结构的网状片材， 片材编织紧密，幅面长800mm，宽420mm，且含水率在30％以上；
S2、板材组坯：
将竹篾编织片材通过胶膜固化剂与环氧树脂胶膜在150℃的温度条件下 复合，所述胶膜固化剂为高温固化剂：氨基树脂、双氰胺等；竹篾与树脂胶膜 的质量比60：40；
以厚度为2.5mm的重组竹剖分单板为基材，然后用竹篾编织片材包裹后， 如图1所示，上下表面各复合一层2.5mm厚的竹单板，组成5层的板坯；
S3、体育板材的制备：
将板坯放入模具中，板材厚度设置为8mm左右，闭合模具进行热压处理， 热压压力为2.5MPa，热压温度160℃，热压时间16min，然后模具降温至50℃ 以下，约需要30min，取出板材。
板材性能：密度0.9g/cm3，厚度8mm，纵向弯曲强度210MPa，横向弯曲强 度165MPa，落锤冲击断裂能95J。
实施例2
一种竹篾增强耐冲击体育板材的制备方法，包括如下步骤：
S1、竹篾网状片状制备：
采集新鲜的竹材，放置2至3天，含水率稳定在50％以上，经剖篾机制备 规格尺寸为宽度3mm，厚度0.3mm的竹篾；
利用竹篾编织机，将所得的竹篾编织成90°正方形结构的网状片材，片 材编织紧密，幅面长800mm，宽420mm，且含水率在30％以上；
S2、板材组坯
将竹篾编织片材通过胶膜固化剂与环氧树脂胶膜在85℃复合，所述胶膜 固化剂为中温固化剂：脂环族多胺、叔胺等；竹篾与树脂胶膜的质量比为65： 35；
以厚度为1.2mm的杨木单板作为基材，然后用竹篾编织片材包裹，采用杨 木单板-竹篾包裹，再利用杨木单板复合，再包裹竹篾层，最后上下表面用杨 木单板复合，形成9层的板坯；
S3、体育板材的制备：
将板坯放入模具中，板材厚度设置为8mm左右，闭合模具进行热压处理， 热压压力为2.0MPa，热压温度100℃，热压时间16min，然后模具降温至50℃ 以下，约需要30min，取出板材。
板材性能：密度0.6g/cm3，厚度8.2mm，纵向弯曲强度160MPa，横向弯曲 强度125MPa，落锤冲击断裂能75J。
实施例3
一种竹篾增强耐冲击体育板材的制备方法，包括如下步骤：
S1、竹篾网状片状制备：采集新鲜的竹材，放置2至3天，含水率稳定在 50％以上，经剖篾机制备规格尺寸为宽度5mm，厚度0.2mm的竹篾；
利用竹篾编织机将所得的竹篾成2横2纵的90°正方形结构的网状片材， 片材编织紧密，幅面长1800mm，宽630mm，且含水率在30％以上；
S2、板材组坯：
将竹篾编织片材通过胶膜固化剂与环氧树脂胶膜在85℃复合，胶膜固化 剂为中温固化剂：脂环族多胺、叔胺等；竹篾与树脂胶膜的质量比为70：30；
以厚度为2.5mm后的重组竹剖分单板作为基材，然后用竹篾编织片材包裹， 如图1所示，上下表面分别复合一层2.5mm后的竹单板，形成5层的板坯；
S3、体育板材的制备：
将板坯放入模具中，板材厚度设置为8mm左右，闭合模具进行热压处理， 热压压力为3.5MPa，热压温度100℃，热压时间16min，然后模具降温至50℃ 以下，约需要30min，取出板材。
板材性能：密度0.88g/cm3，厚度7.9mm，纵向弯曲强度200MPa，横向弯 曲强度175MPa，落锤冲击断裂能110J。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种竹篾增强耐冲击体育板材，其特征在于，包括芯层、包裹在芯层外的竹篾片材、以及复合在竹篾片材上下面上的单板；所述芯层为1层或2层单板。
2.如权利要求1所述的一种竹篾增强耐冲击体育板材，其特征在于，竹篾片材上下面上复合的单板为1层或2层。
3.如权利要求1所述的一种竹篾增强耐冲击体育板材，其特征在于，所述竹篾片材的编织角度为90°正方形结构和60°/120°菱形结构。
4.如权利要求1所述的一种竹篾增强耐冲击体育板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、竹篾网状片材的制备：
采集新鲜的竹材，放置2至3天，含水率稳定在50％以上后，经剖篾机制备规格尺寸为宽度2mm，厚度为0.4mm的竹篾；
利用竹篾编织机，将所得的竹篾编织成60°/120°菱形结构的网状片材，片材编织紧密，幅面长800mm，宽420mm，且含水率在30％以上；
S2、板材组坯：
将竹篾编织片材通过胶膜固化剂与环氧树脂胶膜在150℃的温度条件下复合，所述胶膜固化剂为高温固化剂；竹篾与树脂胶膜的质量比为60：40；
以厚度为2.5mm的重组竹剖分单板为基材，然后用竹篾编织片材包裹后，上下表面各复合一层2.5mm厚的竹单板，组成5层的板坯；
S3、体育板材的制备：
将板坯放入模具中，板材厚度设置为8mm，闭合模具进行热压处理，热压压力为2.5MPa，热压温度160℃，热压时间16min，然后模具降温至50℃以下，取出板材。
5.如权利要求1所述的一种竹篾增强耐冲击体育板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、竹篾网状片状制备：
采集新鲜的竹材，放置2至3天，含水率稳定在50％以上，经剖篾机制备规格尺寸为宽度3mm，厚度0.3mm的竹篾；
利用竹篾编织机，将所得的竹篾编织成90°正方形结构的网状片材，片材编织紧密，幅面长800mm，宽420mm，且含水率在30％以上；
S2、板材组坯
将竹篾编织片材通过胶膜固化剂与环氧树脂胶膜在85℃复合，所述胶膜固化剂为中温固化剂；竹篾与树脂胶膜的质量比为65：35；
以厚度为1.2mm的杨木单板作为基材，然后用竹篾编织片材包裹，采用杨木单板-竹篾包裹，再利用杨木单板复合，再包裹竹篾层，最后上下表面用杨木单板复合，形成9层的板坯；
S3、体育板材的制备：
将板坯放入模具中，板材厚度设置为8mm，闭合模具进行热压处理，热压压力为2.0MPa，热压温度100℃，热压时间16min，然后模具降温至50℃以下，取出板材。
6.如权利要求1所述的一种竹篾增强耐冲击体育板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、竹篾网状片状制备：采集新鲜的竹材，放置2至3天，含水率稳定在50％以上，经剖篾机制备规格
尺寸为宽度5mm，厚度0.2mm的竹篾；
利用竹篾编织机将所得的竹篾成2横2纵的90°正方形结构的网状片材，片材编织紧密，幅面长1800mm，
宽630mm，且含水率在30％以上；
S2、板材组坯：
将竹篾编织片材通过胶膜固化剂与环氧树脂胶膜在85℃复合，胶膜固化剂为中温固化剂；竹篾与树脂胶膜的质量比为70：30；
以厚度为2.5mm的重组竹剖分单板作为基材，然后用竹篾编织片材包裹，上下表面分别复合一层2.5mm后的竹单板，形成5层的板坯；
S3、体育板材的制备：
将板坯放入模具中，板材厚度设置为8mm，闭合模具进行热压处理，热压压力为3.5MPa，热压温度100℃，热压时间16min，然后模具降温至50℃以下，取出板材。
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