CN1192420A - 一种集装箱底板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种集装箱底板,主要以中等密度的木材为原料,经旋切、组坯、涂胶热压后制成,其特征在于压制成的板材压缩比达20%以上,压制成的坯板经定厚加工后,上下两表面再各胶合0.2～3.0mm的面层材料。采用本技术所制成的集装箱底板,完全可以替代传统的热带硬木胶合板底板,其密度、强度、弹性模量都能符合国际集装箱工业的技术要求。有效地达到了扩大集装箱底板料来源,减少热带硬木资源消耗量的目标。

Description

一种集装箱底板及其制造方法
本发明属于木材工业中的人造板制造技术。
集装箱用底板对纵、横两个方向的强度(MOR)和刚度(MOE)、外观质量、加工精度等都有很高的技术要求，因此，自集装箱运输诞生之日起，20多年来的世界集装箱工业，几乎全部依赖热带雨林中生长的高密度硬阔叶木材制成的多层厚胶合板作底板。由于该类高密度硬阔叶树种的生长周期很长，一般均在100年左右甚至更长，而人类的需求却日渐增加，因此，世界范围内的热带雨林数量急剧减少。为保护世界生态环境，减少热带硬木资源的消耗，开发新型集装箱用底板，拓宽底板的用材来源，是一项意义重大的课题。
本技术的发明目的是开发利用我国和世界各地木材密度中等的树种，如中国的马尾松、落叶松，美国的花旗松等，以及我国丰富的竹材资源，将这些材料单独或混合使用，经科学的加工和合理的组合结构，制成材质密度较高的基板后进行二次加工，生产出能符合国际集装箱工业技术要求的新型集装箱底板。
本发明的技术解决方案为，将中等密度的木材，搭配使用适量的竹材，经机械加工、涂胶、组坯后，在规定的压力和温度下，先压制出强度≥85MPa，弹性模量≥10000MPa，压缩比≥20％，密度为0.75～0.85kg/cm3的集装箱底板用基板。在涂布的液态水溶性酚醛树脂胶中，加入一定比例的防虫剂，使其在热压时均匀地渗透至基板中，增强材料的长效防虫性能。由于制得的集装箱底板用基板，除了机械、物理性能外，外观质量和尺寸精度还不能完全符合国际集装箱工业的技术要求。因此，将基板经定厚加工后，在其上、下两表面再各胶合0.2～3.0mm的面层材料，四周以防水材料进行封边处理，以进一步提高板材的强度和弹性模量，更有效地保护基板长时间地维持其机械、物理性能。面层材料可以采用竹子加工成的竹拼板、竹帘、竹席、木单板、树脂浸渍纸或玻璃纤维制品，也可采用金属板材或聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)等工程塑料板材，或上述面层材料中某几种材料的组合等。采用本技术所制成的集装箱底板，其密度、强度、弹性模量和表面质量等各项性能指标，都能完全符合国际集装箱工业的技术要求。
附图的说明：
图1为本发明的第一种结构示意图。图中(1)为基板，(2)为面层材料；
图2为本发明的第二种结构示意图。图中(1)为基板，(2)为竹席，(3)为树脂浸渍纸；
图3为本发明的第三种结构示意图。图中(1)为基板，(2)为木单板，(3)为竹席，(4)为树脂浸渍纸；
图4为本发明的基板典型热压曲线。，图中的T为总热压时间，，T1为板坯升温及初步压缩时间，T2为板坯在高压下热压至规定厚度的时间，T3为板坯在较低压力下进一步固化时间，t为加温加压时间，t＝T1+T2+T3，Pmax为最大压力。
实施例1：
以马尾松或花旗松为原料，旋切成厚度为1.7mm的单板，采用21层组坯，偶数层单板涂300～400g/m2的液态酚醛树脂胶，胶中按常用的配比加入氯丹或辛硫磷等防虫剂，在温度为135～145℃，压力Pmax为2.5～3.0MPa的条件下加温加压25～30分钟(即加温加压时间t＝25～30min)。热压完成后即可获得如下物理性能的集装箱底板用基板：
强  度：    ≥85MPa
弹性模量：  ≥10000MPa
压缩比：    ≥25％
密  度：    0.75～0.85kg/cm3
实施例2：
以落叶松为原料，旋切成厚度为1.8mm的单板，采用19层组坯，偶数层单板涂300～400g/m2的液态酚醛树脂胶，在温度为135～145℃，压力Pmax为2.5～3.0MPa的条件下加温加压25～30分钟。热压完成后即可获得如下物理性能的集装箱底板用基板：
强  度：    ≥85MPa
弹性模量：  ≥10000MPa
压缩比：    ≥20％
密  度：    0.75～0.85kg/cm3
实施例3：
以马尾松和竹子为原料，将马尾松旋切成厚度为1.7mm的单板；将毛竹加工成厚度为2.5mm的竹片，用线编织成竹帘；采用19层组坯，中间17层采用木单板，外层采用竹帘，偶数层单板涂300～400g/m2的液态酚醛树脂胶，在温度为135～145℃，压力Pmax为2.5～3.0MPa的条件下加温加压25～30分钟。热压完成后即可获得如下物理性能的集装箱底板用基板：
强  度：    ≥85MPa
弹性模量：  ≥10000MPa
压缩比：    ≥20％
密  度：    0.75～0.85kg/cm3
实施例4：
以马尾松和竹子为原料，将马尾松旋切成厚度为1.7mm的单板；将毛竹加工成厚度为2.0mm的竹片，用线编织成竹帘；采用19层组坯，其中的第1，3，第17，19四层采用竹帘，其余15层采用马尾松单板。偶数层单板涂300～400g/m2的液态酚醛树脂胶，在温度为135～145℃，压力Pmax为2.5～3.0MPa的条件下加温加压25～30分钟。热压完成后即可获得如下物理性能的集装箱底板用基板：
强   度：   ≥85MPa
弹性模量：  ≥10000MPa
压缩比：    ≥18％
密  度：    0.80～0.85kg/cm3
实施例5：
以实施例1～4中所制得的集装箱底板用基板，经定厚砂光或刨削加工后，上下两表面分别胶合一层0.2～1.0mm的玻璃纤维制品，经纵、横锯边至要求尺寸后，四周再以防水材料(如聚氨酯涂料)进行封边处理后制得集装箱底板，以进一步提高集装箱底板的强度和弹性模量，更有效地保护基板长时间地维持其机械、物理性能。
实施例6：
以实施例1～4中所制得的集装箱底板用基板，经定厚加工后，上下两表面分别胶合一层0.2～1.5mm的聚氨酯(PU)板，经纵、横锯边至要求尺寸后，四周再以防水材料进行封边处理后制得集装箱底板。
实施例7：
以实施例1～4中所制得的集装箱底板用基板，经定厚加工后，上下两表面分别胶合一层2～3mm竹片制成的竹单板，经纵、横锯边至要求尺寸后，四周再以防水材料进行封边处理后制得集装箱底板。
实施例8：
以实施例1～4中所制得的集装箱底板用基板，经定厚加工后，上下两表面分别胶合一层1.5～2.5mm的阿必东(Apitong)木材的旋切单板，经纵、横锯边至要求尺寸后，四周再以防水材料进行封边处理后制得集装箱底板。
实施例9：
以实施例1～4中所制得的集装箱底板用基板，经定厚加工后，上下两表面分别胶合0.2～1.0mm的玻璃纤维和树脂浸渍纸各一层，经纵、横锯边至要求尺寸后，四周再以防水材料进行封边处理后制得集装箱底板。
实施例10：
将竹子加工成0.5～1.5mm的篾片并织成竹席，以实施例1～4中所制得的集装箱底板用基板，经定厚加工后，按附图2的结构，上下两表面分别胶合竹席和树脂浸渍纸各一层，经纵、横锯边至要求尺寸后，四周再以防水材料进行封边处理后制得集装箱底板。
实施例11：
将竹子加工成0.5～1.5mm的篾片并织成竹席，以实施例1～4中所制得的集装箱底板用基板，经定厚加工后，按附图3的结构，上下两表面分别胶合马尾松木单板、竹席和树脂浸渍纸各一层，经纵、横锯边至要求尺寸后，四周再以防水材料进行封边处理后制得集装箱底板。
采用本技术所制成的集装箱底板，其性能指标与Apitong硬木底板和中等密度木材厚胶合板的实测数据对照如表。从该表中的对照数据可以看出，本发明完全可以替代传统的热带硬木胶合板底板，制成的集装箱用底板，其密度、强度、弹性模量和表面质量都能符合国际集装箱工业的技术要求。有效地达到了扩大集装箱底板材料来源，保护世界生态环境，减少热带硬木资源消耗量的目标。
产品性能对照表
    项    目   单位     用本技术生产的底板性能     对照值 技术要求 检测标准
  Apitong硬木底板   中等密度木材厚胶合板
    含水率   ％     10.3     11.4     9.6 ＜12   GB8846-11-87
    密度   g/cm3     0.84     0.92     0.61 ＜0.85   GB4988-85
静曲强度 老化前 MPa 纵向     119.2     108.6     52.5 ＞75.0 JIS Z2113-63
横向     58.0     39.6     42.5 ＞30.0
  老化后 纵向     70.3     28.8 ASTM D1037-78
横向     30.5     9.6
弹性模量 老化前 MPa 纵向     10630     12630     4424 ＞10000 JIS Z2113-63
横向     3260     3840     3678 ＞3000
老化后 纵向     9930     5280 ASTM D1037-78
横向     2470     1290
局部抗压强度   MPa       173.0     92.0   JIS Z2117-63
冲击强度   KJ/m2       150.7     110.7   GB13123
平均干缩湿胀率 ％     0.024     0.008   JIS Z2103-57
    0.082     0.030
    0.318     0.290
磨耗值(TB1000r)   mm       0.09     0.12   GB7911.7-87
胶合强度   MPa       1.72     1.43     0.82 ＞0.7   JIS K6851-72
附注：表中的GB……为我国国家标准，JIS……为日本工业标准，
      ASTM……为美国材料试验协会标准。

Claims (4)

1.一种集装箱底板，其特征在于基板(1)是将密度中等的木材，经机械加工、涂胶、组坯后，在规定的压力和温度下压制成的强度≥85MPa，弹性模量≥10000MPa，压缩比≥20％，密度为0.75～0.85kg/cm3的多层胶合板，并在其上、下两表面各胶合0.2～3.0mm的面层材料。
2.如权利要求1所述的集装箱底板，其特征在于基板中可加入两层或两层以上用竹子加工成的竹片或竹帘。
3.如权利要求1所述的集装箱底板，其特征在于面层材料可以采用竹子加工成的竹拼板、竹席、木单板、树脂浸渍纸或玻璃纤维制品，也可采用金属板材或聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)等工程塑料板材，或上述面层材料中某几种材料的组合。
4.一种以木材为主要原料的集装箱底板的制造方法，其特征在于将竹材和密度中等的木材，经机械加工、涂胶、组坯后，先压制出强度≥85MPa，弹性模量≥10000MPa，压缩比≥20％，密度为0.75～0.85kg/cm3的基板，再将基板经定厚加工后，在其上、下两表面各胶合0.2～3.0mm的面层材料。
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