CN110696116A - 一种用于集装箱底板的轻质竹基板及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于轻质集装箱底板材料技术领域，具体涉及一种用于集装箱底板的轻质竹基板及其制备方法。所述轻质竹基板，包括表层、中间层和底层，其中，所述表层和底层为重组竹板，所述中间层由竹条侧拼板或竹条蜂窝板组成。本发明充分利用了竹材优异的力学强度及力学性能，通过合理设计竹材结构单元，使所得轻质竹基板在满足集装箱对底板材料的各项要求的前提下，避免了现有重组竹集装箱底板材料存在的成本高、用胶量大或板材密度过高等问题。由其制得的集装箱底板除具有良好的抗震、耐冲击、耐久耐老化、尺寸稳定性外，还具有优异的耐久性、静曲强度、弹性模量等物理力学性能。

Description

一种用于集装箱底板的轻质竹基板及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于轻质集装箱底板材料技术领域，具体涉及一种用于集装箱底板的轻质竹基板及其制备方法和应用。
背景技术
集装箱底板是集装箱的重要组成部分和主要承载配件。传统的底板主要采用印尼、马来西亚等地产的热带阔叶材制造的厚度为28毫米的19层木质胶合板。随着世界热阔叶木材资源的减少及环保压力的增大，集装箱底板用的原材料资源越发紧缺。因此，开发新型可替代材料是今后集装箱底板发展的必然趋势。
集装箱底板对性能的要求很高，板材需具有良好的抗震、耐冲击、耐久耐老化、尺寸稳定性等；此外，对胶合耐久性、静曲强度、弹性模量等物理力学性能也有很高的要求。
而竹材是我国丰富的特色资源，具有生长快、强度高、韧性好、耐磨等优点。当前已有的替代型集装箱底板，如松竹复合底板、全竹材胶合板、竹材桦木底板、竹材马尾松底板及其他竹木复合底板等。该类板材的密度、静曲强度及弹性模量等性能指标均能满足集装箱底板用胶合板(GB/T 19536-2015)国家标准的要求。但该类板材用于集装箱底板也面临比普通胶合板的价格贵2-3倍的现状。
CN101664944A公开了一种集装箱底板用胶合板，包括位于其中间的中间层和分别位于该中间层上下两侧的上面层和下面层，其特征在于，所述上面层和下面层均为包括至少1层竹质单板的竹材层，所述中间层至少包括1层纤维板，且所述中间层的最上面和最下面为纤维板，所述各板经施胶、压制、胶接成型。该胶合板存在密度大、用胶量大、成本高等缺陷。该方案主要是以木材人造板为主，采用的竹制单板成本高，竹材利用率低。
CN106393295A公开了一种集装箱用增强型复合地板，其由上至下依次包括：面层、第一基材层、加强层、第二基材层和底层；所述面层和所述底层均由重组竹构成，其厚度为1-3mm。该方案中基材层采用多层竹单板，竹材利用率低，成本高。
CN103419252A公开了一种集装箱底板用复合地板，包括：表层、底层及位于所述表层与底层之间的承压层；所述表层为由所述木单板和所述竹板复合构成的竹木复合胶合板；所述的竹板为：由所述竹材构成的重组竹、或由竹帘或/和竹席构成的竹板、或加工后的竹片胶合成的竹板。该方案存在密度大，施胶量较大的缺陷。
CN101712168A公开了一种集装箱用复合地板，由面层和基材层复合而成，所述基材层由木质单板、竹单板、刨花板、纤维板、集成材中的任一种或多种复合而成，其中，所述的面层经胶合，覆贴于所述基材的上表面，所述面层由重组竹构成。该方案以木材人造板或竹材利用率较低的竹单板为主，成本较高，不能充分发挥竹材的力学性能。
上述集装箱用复合板均使用重组竹制备，具有良好的抗震、耐冲击、耐久耐老化、尺寸稳定性及物理力学性能，但成本相对较高，且地板密度大，相对过重。
因此，如何选择合适的结构单元，优化加工工艺，从而制备既能满足集装箱底板的性能要求又兼具成本低、密度小的竹基底板，是当下重点需要解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于集装箱底板的轻质竹基板。所述轻质竹基板在满足集装箱地板材料相关性能指标的前提下具有密度小(低于纯重组竹材制备的底板)、用胶量少、成本低等特点；由其制得的集装箱底板除具有良好的抗震、耐冲击、耐久耐老化、尺寸稳定性外，还具有优异的耐久性、静曲强度、弹性模量等物理力学性能。
本发明所述的轻质竹基板，包括表层、中间层、底层；其中，所述表层和底层为重组竹板，所述中间层由竹条侧拼板或竹条蜂窝板组成。
本发明通过采用特定结构单元的竹条板与重组竹组装，得到性能优异的轻质竹基板，其既能满足集装箱底板对材料的性能要求又兼具成本低、用胶量少及密度小的优点。
根据本发明的一些实施例，所述竹条侧拼板是由数条竹条侧拼组成的宽度为16～20mm的竹侧拼板。
作为本发明的具体实施方式之一，所述轻质竹基板，包括：
表层：厚4～6mm的重组竹板；
中间层：宽16～20mm的竹条侧拼板；与表层平行摆放。
底层：厚4～6mm的重组竹板。
根据本发明的一些实施例，所述竹条蜂窝板是由数条竹条经开槽、拼插组成宽度为16～20mm的拼插蜂窝板。
其中，所述竹条的槽口设置要求为：开槽深度为竹条宽度的1/2，槽口宽度为竹片厚度+(1～2)mm；槽口间隔50mm。
根据本发明的一些实施例，所述轻质竹基板包括：
表层：厚4～8mm的重组竹板；
中间层：由宽16～20mm的竹条拼装的厚度为16～20mm的竹条蜂窝板；
底层：厚4～8mm的重组竹板。
相比于现有集装箱底板，本发明所述轻质竹基板的质量更轻、用胶量更少，成本更低；以竹条蜂窝板更佳。
本发明中所述竹条的长宽高尺寸可依据需要选择，例如长宽高为2m×(16～20mm)×5mm。
本发明中所述竹条优选精刨竹条。所述精刨竹条为本领域技术人员所熟知的竹条种类，即刨去竹青竹黄后得到的表面平整的竹条，一般宽为20mm；长为1.5～2m；厚为5～6mm。
本发明还提供上述轻质竹基板的制备方法，包括：将表层、中间层及底层叠放，施用胶黏剂，通过冷压制备而成。采用本发明所述的方法制得的轻质竹基板，虽胶黏剂用量非常少，但其性能指标可满足集装箱对底板材料的各项要求。
所述冷压的条件为：2-2.5MPa保压1-1.5h，陈放24-48h。
本发明还提供上述轻质竹基板在集装箱、墙板或家具表板中的应用。
本发明的有益效果如下：
本发明充分利用了竹材优异的力学强度及力学性能，通过合理设计竹材结构单元，使所得轻质竹基板在满足集装箱对底板材料的各项要求的前提下，避免了现有重组竹集装箱底板材料存在的成本高、用胶量大或板材密度过高等问题。
附图说明
图1为实施例1所述轻质竹基板的制备工艺流程图。
图2为实施例2所述轻质竹基板的制备工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种轻质竹基板，包括：
表层：6mm厚的重组竹板；
中间层：16mm宽的竹条侧拼板；
底层：6mm厚的重组竹板。
图1为实施例1所述轻质竹基板的制备工艺流程图。
所述轻质竹基板的制备如下：将表层、中间层及底层叠放，施用胶黏剂，通过冷压制备而成。具体操作步骤如下：将表层、竹条侧拼板、底层平行叠放，施胶，冷压，即得；其中，辊涂施胶，使胶粘剂均匀涂布于表层板个底层板胶合面；冷压的操作条件或参数为2MPa保压1h，陈放24h。
检测结果如下：
所制备的轻质竹基板，其密度值为0.88g/cm3，较纯重组竹板材密度1.29g/cm3降低约30％；
纵向静曲强度为105.1MPa，满足集装箱地板材料对静曲强度的要求≥85.0MPa；
弹性模量为10329MPa，满足集装箱地板材料对静曲强度的要求≥10000MPa。
实施例2
本实施例提供一种轻质竹基板，包括：
表层：6mm厚的重组竹板；
中间层：16mm宽的竹条蜂窝板；
底层：6mm厚的重组竹板。
图2为实施例2所述轻质竹基板的制备工艺流程图。
所述轻质竹基板的制备如下：将表层、中间层及底层叠放，施用胶黏剂，通过冷压制备而成。具体操作步骤如下：
(1)所述竹条蜂窝板由如下步骤制得：精刨竹条开槽(槽口间隔50mm，槽口宽＝精刨竹条厚+1～2mm，槽口深＝1/2精刨竹条宽度)、拼插成蜂窝板，备用。
(2)将表层、竹条蜂窝板、底层施胶，叠放，冷压，即得；其中，辊涂施胶，使胶粘剂均匀涂布于表层板个底层板胶合面；冷压的操作条件或参数为2MPa保压1h，陈放24h。
检测结果如下：
所制备的轻质竹基板，其密度值为0.58g/cm3，较纯重组竹板材密度1.29g/cm3降低约55％。
纵向静曲强度为101MPa，满足集装箱地板材料对静曲强度的要求≥85.0MPa；
弹性模量为11690MPa，满足集装箱地板材料对静曲强度的要求≥10000MPa。
实施例3
本实施例提供一种轻质竹基板，包括：
表层：8mm厚的重组竹板；
中间层：12mm宽的竹条蜂窝板；
底层：8mm厚的重组竹板。
制备方法同实施例2。
检测结果如下：
所制备的轻质竹基板，其密度值为0.71g/cm3，较纯重组竹板材密度1.29g/cm3降低约44.9％。
纵向静曲强度为108MPa，满足集装箱地板材料对静曲强度的要求≥85.0MPa；
弹性模量为13800MPa，满足集装箱地板材料对静曲强度的要求≥10000MPa。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种轻质竹基板，包括表层、中间层和底层，其特征在于，所述表层和底层为重组竹板，所述中间层由竹条侧拼板或竹条蜂窝板组成。
2.根据权利要求1所述的轻质竹基板，其特征在于，所述竹条侧拼板是由数条竹条侧拼组成的宽度为16～20mm的竹侧拼板。
3.根据权利要求2所述的轻质竹基板，其特征在于，包括：
表层：厚4～6mm的重组竹板；
中间层：宽16～20mm的竹条侧拼板，且与表层平行摆放；
底层：厚4～6mm的重组竹板。
4.根据权利要求1所述的轻质竹基板，其特征在于，所述竹条蜂窝板是由数条竹条经开槽、拼插组成的宽度为16～20mm的拼插蜂窝板。
5.根据权利要求4所述的轻质竹基板，其特征在于，所述竹条的槽口设置要求为：开槽深度为竹条宽度的1/2，槽口宽度为竹片厚度+(1～2)mm。
6.根据权利要求5所述的轻质竹基板，其特征在于，包括：
表层：厚4～8mm的重组竹板；
中间层：由宽16～20mm的竹条拼装的厚度为16～20mm的竹条蜂窝板；
底层：厚4～8mm的重组竹板。
7.根据权利要求2-6任一所述的轻质竹基板，其特征在于，所述竹条为精刨竹条。
8.一种权利要求1-7任一所述轻质竹基板的制备方法，其特征在于，包括：将表层、中间层及底层叠放，施用胶黏剂，通过冷压制备而成。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述冷压的条件为：2-2.5MPa保压1-1.5h，陈放24-48h。
10.权利要求1-7任一所述轻质竹基板在集装箱、墙板或家具表板中的应用。
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