CN1824477A - 含碳纤维织布的复合材质胶合板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种含有碳纤维织布的复合材质胶合板及其制造方法。本发明方法是将包含数层碳纤维织布与木薄片的复合积层材料，以尿素树脂作为积层间的胶合剂，对其同时进行加热与施压，在除去温度与压力条件后，即可获得一复合材质胶合板。此复合材质胶合板具有较传统胶合板更为轻薄且强韧度更高的机械性质。

Description

含碳纤维织布的复合材质胶合板及其制备方法

技术领域

本发明有关一种胶合板，具体说是有关一种复合材质的胶合板及其制造方法。

背景技术

传统中一般的胶合板(亦称为夹板)主要是以数层实木薄片彼此平行相叠铺设，再以热熔性胶合剂(例如尿素树脂)相粘而成。此类的胶合板因为是以实木薄片为基材，所以保有天然原木的触感，因此已广泛地应用在日常生活中。例如，可将此类胶合板应用在家具产品上，使其外观有一原木质感与触感。因为单片实木薄片的强韧度较弱且易脆，为符合产品需求，一般是以增加实木薄片的积层数量来强化胶合板的强韧度，例如一胶合板可含有三层或五层木薄片。然而，如此却会不预期地增加胶合板的厚度。也就是说，传统的实木薄片胶合板并无法同时达到低厚度与高强韧度这两优点，因此限制了其产品的应用层面。

发明内容

为了能同时达到强化胶合板的强韧度与降低其成品的厚度，并保持其天然原木的触感与质感，本发明提供一种复合材质的胶合板，其结构中包含数层具有材质较轻薄且强韧度较高等机械性质的碳纤维织布(相较于实木薄片)，用以克服上述的习知产品的缺点。

换言之，本发明的目的在于提供一种含有碳纤维织布与木薄片的复合材质胶合板。其中，本发明是利用质量较木薄片轻、单层厚度较木薄片薄且韧性较木薄片强的碳纤维织布取代传统胶合板内的数层木薄片，用以达到增加胶合板强韧度与降低成品厚度与重量的目的。此外，此复合材质胶合板的上下外层亦维持为一般的木薄片，因此保持了表面为天然木材质感的优点。

本发明的另一目的在于提供一种含有碳纤维织布与木薄片的复合材质胶合板的制作方法。其中，本发明方法是选用数层碳纤维织布与数层木薄片做为胶合板内的积层，以热熔胶(例如尿素树脂)做为积层间的胶合剂，并将此已胶合的复合积层材料置于成型模具装置中，用以对其同时进行加热与施压，形成一成型的复合材质胶合板。

为达到上述目的，本发明提供含有碳纤维织布与木薄片的复合材质胶合板的制造方法。在本发明的较佳实施例中，首先将奇数层木薄片与偶数层碳纤维织布平行铺叠成一复合积层材料。其中，此复合积层材料的上下两层与中间层为木薄片，而剩余的木薄片则以中间层木薄片为准，两两对称地置于上下两层木薄片内。而碳纤维织布亦如上述的配置方式，对称地铺置于此复合积层材料内。接着将胶合剂涂布在积层的两面，再将此已含有胶合剂的复合积层材料送入一成型模具装置内，用以同时对其进行加热与施压。接着将温度降低。当各积层间的胶合剂凝固后，再除去压力，即可得到包含碳纤维织布与木薄片的复合材质胶合板。

本发明所提供的一种含有碳纤维织布与木薄片的复合材质胶合板，其外观表面保留了天然木质的触感与质感，且积层内部所含的碳纤维织布可增加胶合板的强韧度并降低其厚度与重量，因此本发明所提供的复合材质胶合板较传统的木薄片胶合板更为轻、薄与强韧。由于此复合材质胶合板同时具有高强韧度与外观轻薄的特性，且亦保留了天然木材的触感，因此其应用性较传统的胶合板更为广泛。例如，可利用在汽车工业用品、电子产品、家具产品以及室内建材上。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特点和优点能更明显易懂，下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明：

图1是依照本发明一较佳实施例的制造流程图，用以说明此复合材质胶合板的承制过程；

图2A是依据发明较佳实施例所产制的三层复合材质胶合板及其剖面示意图；

图2B是依据本发明较佳实施例所产制的七层复合材质胶合板及其剖面示意图；以及

图3是依据本发明较佳实施例所产制的另一复合材质胶合板的剖面示意图。

具体实施方式

借由本发明的较佳实施例来揭示一种具有碳纤维织布与木薄片的复合材质胶合板及其制造方法。熟悉此本技术的人员可根据本发明的较佳实施例的叙述来了解本发明，并在不脱离本发明的精神范围下具体实施本发明。

请参照图1，其是依照本发明的较佳实施例的制造流程图，用以说明此复合材质胶合板的承制过程。在第101步骤中，首先将奇数层木薄片与偶数层碳纤维织布相互平行铺叠成一复合积层材料。其中，此复合积层材料的上下两层与中间积层是木薄片，而剩余的木薄片则以中间木薄片积层为基准，上下对称地铺设于此复合积层材料内，且碳纤维织布亦如上述的排列方式，上下对称地铺置于内。在第103步骤中，将胶合剂涂布在积层的两面。在第105步骤中，再将此已含有胶合剂的复合积层材料送入一成型模具装置，用以同时对其进行加热与施压，使得以粘接各积层而不致脱落。在第107步骤中，降低温度，当各积层间的胶合剂凝固后，再除去压力，即可得到包含碳纤维织布与木薄片的复合材质胶合板。

图2A是依据本发明较佳实施例所产制的三层复合材质胶合板201的分解立体图。图2B是此三层复合材质胶合板201的剖面示意图。此三层复合材质胶合板201的外侧积层为一上层木薄片203a与一下层木薄片203b，而上层木薄片203a与下层木薄片203b之间则为一碳纤维织布205。其中，上层木薄片203a与下层木薄片203b的木质纹路需分别为一横纹以及一直纹。例如，若上层木薄片203a的木质纹路为横纹，则下层木薄片203b的木质纹路需为直纹。此有一优点，就是利用横直纹木质上下面的交互纵错，形成一互补性效果，用以避免此三层复合材质胶合板201在单一方向上的破裂。此外，此三层复合材质胶合板201是以胶合剂207粘接各积层。其中，此胶合剂207以热熔胶为佳，例如尿素树脂。

此外，依据本发明较佳实施例所产制的复合材质胶合板的总积层数亦可为五层、七层或以上的奇数层。例如，请参照图3，其是依据本发明较佳实施例所产制的另一复合材质胶合板309的剖面示意图，其总积层数目为七层。在复合材质胶合板309的结构中，其上下与中间积层分别为上层木薄片303a、下层木薄片303b与中间层木薄片303c。而另外的四层积层311a、311b、313a与311b则可为木薄片和/或碳纤维织布。要注意的是，此四层积层需以中间层木薄片303c为准，上下相对称地铺置碳纤维织布或木薄片。例如，若积层311a为一碳纤维织布，则积层311b亦须为一碳纤维织布；若积层313a为一木薄片，则积层313b亦须为一木薄片。再者，木薄片的铺设需直纹纹路与横纹纹路上下交错叠置，用以形成互补性效果。亦即，若积层313a为一木薄片而积层311a为一碳纤维织布，则上层木薄片303a、积层313a与中间层木薄片303c的木质纹路需为直纹-横纹-直纹或横纹-直纹-横纹。此外，此复合材质胶合板309中的碳纤维织布的数量可依照最终产品的需求而有所不同。例如，此复合材质胶合板309可包含二层或四层碳纤维织布。另外，复合材质胶合板309是利用胶合剂307来粘合各积层。其中，胶合剂307以热熔性胶合剂为佳，例如尿素树脂。

值得注意的是，本发明所提供的复合材质胶合板是利用碳纤维织布取代数层传统的木薄片做为其内层的积层，由于单片碳纤维织布(约为0.5mm)的厚度小于单片木薄片(约为1~1.5mm)，因此可明显地降低产品的厚度。

此外，本发明所提供的复合材质胶合板还有一优点，就是其强韧度优于相同厚度的传统木薄片胶合板。若以相同积层及厚度来说，本发明的复合材质胶合板的强韧度至少为传统木薄片胶合板的三倍以上。

由此可知，本发明所提供的含碳纤维织布的复合材质胶合板与一般胶合板相较，具有外观更轻薄且强韧度更高的机械性质，进而提升了胶合板的实用效益。

在此较佳实施例中，首先将奇数层木薄片与偶数层碳纤维织布以上述的铺叠方式平行相叠，形成一复合积层材料(例如请参照图2B与图3)。其中，此复合积层材料的积层数目需为一奇数，且其内部的积层结构材质上是对称的。接下来利用布胶机，将胶合剂涂布在积层的两面，用以黏接相邻的积层。其中，此胶合剂以热熔胶为佳，例如尿素树脂。以热熔胶为胶合剂有一优点，就是其具有固化快、性质稳定与能接合多种材料等优点。因此，可有效地粘接木薄片/木薄片、木薄片/碳纤维织布与碳纤维织布/碳纤维织布等积层接面。接着将此已含有胶合剂的复合积层材料送入一成型模具装置，用以对其同时进行加热与施压。其中，若以钢模来加压时，当加压材料厚度约为12mm左右时，加热温度以约在90~110℃左右为佳，所施以的压力以约在95~105磅左右为佳，且持续成型的时间以约为10~15分钟左右为佳。接下来降低温度，使积层间的胶合剂固化后，再除去压力，而获得上下积层为木薄片且中间积层包含碳纤维织布的复合材质胶合板。

虽然本发明已以一较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作出各种的等效的变化或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims (13)

1.一种胶合板，至少包含：

一上木薄片；

一下木薄片；

一第一碳纤维织布，位在该上木薄片与该下木薄片之间；以及

复数层胶合层，其分别位于该上木薄片与该第一碳纤维织布之间以及该第一碳纤维织布与该下木薄片之间。

2.如权利要求1所述的胶合板，其特征在于该上木薄片与该第一碳纤维织布之间还包含至少一层木薄片。

3.如权利要求1所述的胶合板，其特征在于该上木薄片与该第一碳纤维织布之间还包含至少一层碳纤维织布。

4.如权利要求1所述的胶合板，其特征在于该下木薄片与该第一碳纤维织布之间还包含至少一层木薄片。

5.如权利要求1所述的胶合板，其特征在于该下木薄片与该第一碳纤维织布之间还包含至少一层碳纤维织布。

6.如权利要求1所述的胶合板，其特征在于该些层胶合层的材质至少包括一尿素树脂。

7.一种胶合板，其材质铺设方式具对称性，该胶合板至少包含：

一上木薄片；

一下木薄片；

一中间层木薄片，位在该上、下木薄片之间；以及

偶数层碳纤维织布，位在该上木薄片与该下木薄片之间，并以该中间层木薄片为对称平面，对称地分别位在该中间层木薄片的两侧；以及

复数层胶合层，其位在该上木薄片与该下木薄片之间，以分别胶合该些层木薄片与该些层碳纤维织布。

8.如权利要求7所述的胶合板，其特征在于该上木薄片与该下木薄片之间还包含偶数层木薄片，其以该中间层木薄片为对称平面，对称地分别位在该中间层木薄片的两侧。

9.如权利要求7所述的胶合板，其特征在于该些胶合层的材质至少包括一尿素树脂。

10.一种胶合板的制作方法，该制作方法至少包括：

交错堆叠复数层木薄片与复数层碳纤维织布以形成一结构；

涂布一胶合剂于该结构的该些层木薄片与该些层碳纤维织布的两面；

对该结构施加一压力与一温度；以及

除去该压力与该温度，获得包含该些层碳纤维织布与该些层木薄片的一胶合板。

11.如权利要求10所述的胶合板的制作方法，其特征在于该结构的层数为一奇数。

12.如权利要求10所述的胶合板的制作方法，其特征在于该些层碳纤维织布在该结构中的位置是根据该结构的中央对称排列。

13.权利要求10所述的胶合板的制作方法，其特征在于该胶合剂的材质至少包含尿素树脂。

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