专利名称：一种装卸平板架及其构成材料和该材料的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种装卸平板架，用以制造该平板架的板状或块状的材料，以及这种材料的制造方法。
背景技术：
迄今为止，一直把木板作为装卸平板架的制造材料。确实，木板具有许多优良特性，诸如弯曲强度的机械强度、稳定性和重量轻等，这些特性对于装载平板架来说是必须的。
然而，因为木板易沿着木板纤维地边缘破裂，所以木板在木板纤维的排列方向上存在薄弱点。因此，需要使用在木板纤维的延展方向上延伸的木板作为构成平板架的板状材料。可是，当铲车的叉子前端由于要在地板表面推拉已装载的平板架而钩住组成平板架的木板(位于平板架的上部木板)而受到向上集中的负载力时，这块木板易沿着它的木质纤维破裂，所以需要频繁地更换这块木板。
为了避免上述使用时的不便，可以考虑使用一种既有木板的优良性能又没有木板的薄弱点的板状材料，来作为取代木板的一种平板架的组成材料。
被考虑作为这种板状材料的其中之一是一种包含有充以热固性树脂的大量木屑的材料。(日本专利公开(KOKAI)NO.8-296202和NO.10-231156)。
专利KOKAI.NO.8-296202中所描述的材料含有大量连接在一起的木屑，木屑相互之间存在有空隙。这些木屑被充以热固性树脂，并由这热固性树脂相互连接到一起。
一方面，因为材料大部分都是木屑，所以材料重量轻，又因为材料是被热固性树脂充满而得以加强，所以材料具有适宜的弹性和适宜的刚度。但另一方面，由于是用一层热固性树脂外衣将木屑黏结起来，所以相对地降低了材料的挠曲强度。
此外，如专利KOKAI.NO.10-231156中所述的可用于道路上的铺板、建筑地板、道路边的护石等的材料(树脂水泥)，是由含有大量充满热固性树脂的木屑作为骨料的热塑性树脂构成，该材料具有较高的挠曲强度。但由于该材料主要是由热塑性材料组成的，所以在负载下，该材料易产生塑性形变，并且很难恢复到该材料的初始状态。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种取代木板来制造装卸平板架的材料，和制造这种材料的方法，以及一种由该材料制备的平板架。
本发明用于制造装卸平板架的板状或块状的材料含有大量被热固性树脂充满的木屑，并且这些木屑通过热塑性树脂相互连接，其中木屑和热塑性树脂的体积比是1∶1。
最好是使用长度为20-30mm，宽度为3-5mm，高度为3-5mm的木屑。能使用纤维在纵轴方向上延伸的木屑更好。热塑性树脂最好是用热塑性树脂下脚料做成。
形成装卸平板架的材料可以这样获得把大量被热固性树脂充满的木屑和大量由热塑性树脂制成的塑料粒子的混合料放进一个模具中，两者的体积比是1∶1，同时对该混合物加热和加压(即热压)，然后将成型物从模具中移走。混合物最好是放进一个预先加热的模具中。
因为在形成本发明的装卸平板架的材料中，存在于大量充满有热固性树脂以及通过这些热固性树脂互相连接的木屑之间的空隙被热塑性树脂所填充，这种材料具有通常重量轻、弹性好、弯曲强度大等机械强度的效率高的特性。用于本发明平板架的具有这些特性的材料适合作为平板架的构成材料。
而且，在本发明的形成的平板架的材料中的大量朝对着内部的木屑朝对着不同的方向，不存在象在木板中在特别方向上的强度上的任何薄弱点。因此，本发明的材料能在任意方向上很好地承担负载，不会在某个特别的方向上破裂。尤其是所选用的木屑的纵轴方向和木屑的纤维延伸方向相一致时，这样的用以成型的材料比木屑纤维沿横向方向延伸的具有更高的机械强度。
这样，当用本发明的材料制成的平板架在装载重物时，即使铲车的叉子的前端钩住该构成材料，也不会发生如前面所述的木板中的构成材料的破裂。
此外，根据本发明，木质平板架的碎料、建筑用的木质碎料和热塑性树脂碎料都可大量被用作为木屑的原材料，这有助于产品的循环再利用。
根据本发明，构成材料可以这样获得例如，把大量被热固性树脂充满的碾碎的木质碎料构成的木屑，和由与木屑的体积一样大的碾碎塑料碎料组成的大量热塑性树脂颗粒，经混合后送进一个模具中，同时对混合物加热加压，再将成型物从模具移开。适当地选择热塑性树脂来作为一种即将要混合的颗粒，可以获得一种有更高机械强度的树脂增强的木制品。
附图的简要说明
图1是由一对板状部件形成的一个平板架的局部透视图，它是根据本发明的平板架构成材料的一个例子。
图2是平板架构成材料的一个放大剖面示意图。
图3是平板架构成材料的一个更加放大的剖面示意图。
图4是木屑和热塑性树脂颗粒的混合物在被放入一个金属模具时的垂直剖面示意图。
图5是木屑和热塑性树脂颗粒的混合物在加压加热下，位于金属模具内的垂直剖面示意图。
图6是木屑和热塑性树脂颗粒组成的混合物在更大的加压加热下，位于金属模具内的垂直剖面示意图。
具体实施例方式
参照图1，根据本发明的用于装载用的平板架用标号10总体表示。
所示的平板架10通过一对板状的部件14连接而形成，在部件14的上下两半之间有一个对称的横剖面，并且平板架10有两个可容纳铲车的一对叉子(未显示)的入口12。
如图2所示，构成平板架10的每一块板状的部件14主要由大量聚在一起的木屑16组成，且热塑性树脂18填充在这些木屑16之间的微小空隙里。
充满有例如不饱和聚酯的热固性树脂20(图3)的木屑16，与不充有树脂的木屑比较具有更有效的防水性和更高的机械强度等优点。作为热固性树脂20，不限于不饱和聚酯，还可以使用酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂等树脂。
如图3所示，通过热固性树脂20，大量的木屑16以它们的部分表面被连接在一起。
只要木屑16的整个表面被覆盖热固性树脂20，就和热固性树脂的充满程度的大小没关系。因此，无论是充以的热固性树脂渗进木屑核心的木屑16，还是只在表面填充热固性树脂的木屑16都可以使用。
这种充以热固性树脂的木屑16，可以通过用搅拌机搅拌和混合重量比例如为100∶30的木屑和热固性树脂而得到。
可以通过碾碎已用坏的木质平板架、建筑木质碎料等以获得木屑16，这有助于更有效地利用这样的废料。当然也可通过碾碎没有用过的木材来获得木屑。例如，木屑16的长度为20-30mm，宽度和高度分别为3-5mm。木屑16最好在切碎木质碎料或木材时，注意使木屑的纵向方向和木屑纤维的方向相一致。与使木屑的纵向方向和与木屑的纤维方向相垂直的碾碎木屑相比较，这种木屑有长的纤维和优异的挠曲强度。
另外，作为热固性树脂可以应用含有例如重量占30％的苯乙烯单体(交联剂)的不饱和聚酯树脂。可以在这种不饱和聚酯中添加重量占3％的过氧化苯甲酰(催化剂)作为固化时间调节剂，以使得热固性树脂的固化时间和下面将要描述的热熔融热塑性树脂颗粒的时间相一致。
代替用搅拌机搅拌、混合的实例，要得到充以热固性树脂的木屑16还可以把含有催化剂的雾化的液态不饱和聚酯喷洒在木屑16的表面，或者把木屑16浸在含有催化剂的液态不饱和聚酯中。
图4-图6是生产板状构成平板架的材料的制作过程。
首先，把充以热固性树脂的大量木屑16和大量的热塑性树脂颗粒22放入一个作为外形模型的金属模具24中。所示的金属模具24具有一个扁平的底面以制备板状材料或块状材料，但为了能制备如图1所示的形成平板架10的材料的板状部件14，需要使用一个具有限定平板架的板状部件14的高低不平的表面的高低不平的底面的金属模具(图中未显示)。
可以用获取木屑16一样的方法，通过碾碎废塑料获得热塑性树脂颗粒22。这使废塑料得到了有效的利用。当然颗粒22也可和木屑16一样，使用所谓的没有使用过的热塑性树脂小粒，而不用碾碎的废料。这些压碎的材料或小粒包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS树脂)、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等中的一种或多种的混合物。
利用混合器搅拌和混合木屑16与颗粒22，可以得到充以热固性树脂的木屑16和颗粒22的混合物，例如两者的重量比是1∶1(或两者的特殊的体积比是1∶1到2∶1)。
然后，对金属模具24内的木屑16和树脂颗粒22组成的混合物进行加热和加压(即热压)(参考图5)，从而使填充在木屑16中的热固性树脂固化并使颗粒22热熔融(参考图6)。
例如，加热加压的方法是采用在一个热压机(图中未示)上安装金属模具24和与金属模具的内周面相吻合的块状金属盖26进行加热加压的，当启动热压机加热金属模具24和盖子26时，就缓慢地降低在金属模具24内的盖子26。通过缓慢降低盖子26，金属模具24内的木屑16和树脂颗粒22组成的混合物的体积逐渐缩小，在此期间空气被排出混合物。
在受到盖子26产生压力的同时，热量就通过金属模具24和盖子26传到金属模具24内的混合物中。加热金属模具24和盖子26的温度虽然有些赖于热塑性树脂颗粒22的热熔融温度，但平均设置在例如是180℃左右。用以热压盖子26的压力和时间分别设定为约为5-10kg/cm2，和约为5分钟左右。
为了在较短的时间内熔融混合物中的颗粒22，从而提高热压机的使用效率，最好预热金属模具24，加热的温度最好是100℃。
为了把盖子26降低到最低的位置，作用在盖子26上的压力和热压时间分别设定为大约是10-20kg/cm2和大约是5分钟。其结果是，充满在木屑16中的热固性树脂20在大约100℃时经催化剂作用而被固化，且互相相邻的木屑16也被热固性树脂20连接在一起，同时被热熔融的颗粒22流入木屑16间的空隙并将这些空隙填满。
然后，在保持压力(大约10-20kg/cm2)的情况下，冷却金属模具24和盖子26。冷却后，将成型物从模具移走，得到本发明的材料。
填充在大量互相连接的木屑16之间的空隙中的热塑性树脂18，用以增强机械强度，特别是由树脂硬化的木质产品自身的挠曲强度。
这种平板架构成材料作为平板状的成型物可以用来代替现存的木质平板架中的木板。这样，通过使用许多板状构成材料可制成与现存的木质平板架一样的平板架，而且可以使用一块或多块板状的构成材料来取代木质平板架中的破损木板。
下面的表格列举了对根据本发明的平板状平板架构成材料(A)、传统的板状材料(KOKAINO.10-231156)(B)和木板(C)测试后产生的数值，用以确认它们的特性。
表格中，第(1)行显示的数据从以下方法得来，将每块长60cm、宽15cm、厚为2.2cm的板状材料(A)、(B)和(C)支撑在跨距48cm上，并且在横向跨越的中心线(对于木板则在纤维伸展方向)上施加一个集中的负载。
表格中，第(2)行显示的压缩(应变)数据是在长20cm、宽5cm、厚为10cm的板状材料(A)、(B)和(C)的整个侧面施加4000千克的静止负载三分钟，并在施加后30分钟测量取得的。
表格中(1)、(2)行中每块板状材料(A)、(B)的成分体积比和板状材料(C)的水分含量如下面所示
板状材料A 热塑性树脂∶木屑＝45∶55
板状材料B 热塑性树脂∶木屑＝90∶10
板状材料C 水分含量15％
表格中，第(3)行给出了具有第(1)行中尺寸的每个板状材料的重量。
表格中，第(4)行给出的数据从以下方法得来，将每块长15cm、宽15cm、厚2.2cm的板状材料支撑在跨距15cm上，为了方便测试起见，并且在横向中心的纵跨线(对于木板则和纤维伸展方向相垂直)上施加一个集中的负载。
从以上测试数据可知，与传统的板状材料相比，对于任何一个挠曲强度1和2稳定性和重量，本发明的板状材料(A)都接近于木板(C)的特性，除此之外还没有变形的方向性，而变形的方向性正是木板的薄弱点(见挠曲强度1和2)。
权利要求
1.一种用来构成装卸平板架的板状或者块状材料，包含大量充以热固性树脂并通过热固性树脂彼此连接的木屑，以及填充所述木屑之间的空隙的热塑性树脂，其中所述木屑和所述热塑性树脂的体积比是1∶1。
2.如权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的木屑长度大约为20～30mm，宽度大约3～5mm，高度大约3～5mm。
3.如权利要求1所述的材料，其特征在于，所述木屑的纤维在纵向方向延伸。
4.如权利要求2所述的材料，其特征在于，所述木屑的纤维在纵向方向延伸。
5.如权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的热塑性树脂包含热塑性碎料。
6.一种用权利要求1所述的材料构成的装卸平板架。
7.一种制造用于形成装卸平板架的材料的方法，包括以下步骤将充以热固性树脂的大量木屑与大量热塑性树脂颗粒两种成分的体积比为1∶1的混合物放入模具，对混合物加热加压，然后移走成型物。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的混合物被放入经预热的所述模具。
全文摘要
一种用来构成装卸平板架的板状或者块状材料，包含大量充以热固性树脂并通过热固性树脂彼此连接的木屑，以及填充所述木屑之间的空隙的热塑性树脂，其中所述木屑和所述热塑性树脂的体积比是1∶1。
文档编号B27N3/02GK1400091SQ0212687
公开日2003年3月5日 申请日期2002年7月16日 优先权日2001年7月27日
发明者星茂 申请人:株式会社研屋