一种增强集装箱底板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集装箱底板制造领域，尤其涉及的是一种玻纤增强集装箱底板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]集装箱底板是集装箱的主要承载结构，集装箱底板制造业要求底板具有很高的力学性能、精确的加工尺寸、良好的抗冲击性。长期以来，集装箱底板主要采用热带雨林中生长的高密度硬阔叶木材为主要原料，制作上采用大径级原木旋切成单板后，多层单板组胚，热压成胶合板。由于高密度阔叶树种的生长周期很长，一般均需50年甚至更长，而集装箱底板的需求却日益增加。为了保护世界生态环境，减少热带硬木资源的消耗，开发新型集装箱底板，拓宽底板用材的来源，具有深远的现实意义。
[0003]在专利号为ZL200720035004.9结构用刨花板为芯层的复合集装箱底板的专利中，该复合集装箱底板，以结构用刨花板为芯板，其上下面层材料各采用2?4层涂胶或浸胶的木质单板；或由表至里分别采用一张浸溃纸，一张浸胶的竹席和I?3张双面涂胶或浸胶的木质单板；或由表至里分别采用一张东南亚产的克隆或阿必东木质单板，或其他性能类似木质单板，I?3张双面涂胶或浸胶的木质单板(或用浸胶的竹帘或竹席代替部分或全部木质单板)。该复合集装箱底板仍使用了一定数量的克隆、阿必东等日渐减少的硬木材料,硬阔叶木材消耗量仍然很大。此外，由于松木、桉木、杨木单板木质单板气干密度一般低为0.50g/cm3,木质材料没有得到很好的综合利用。
[0004]在专利号为ZL93115652.0竹质集装箱底板的生产方法的专利中，该法将竹材剖成等宽等厚的篾片，篾片平行排列成片，放入防腐剂与酚醛树脂的混合液中浸溃后叠层加压，所生产的竹质集装箱底板能够通过国际集装箱的测试要求，但是竹材的利用率低、制造复杂、加工效率低下，导致竹质集装箱底板的成本偏高，产能有限，不能大规模用于市场化。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种能够满足集装箱载货强度要求的底板用增强集装箱底板，通过增强纤维与普通速生木材进行复合，经过科学的结构设计与独特的加工方法，获得一种符合集装箱底板使用要求的底板，替代传统的采用东南亚克隆木等热带阔叶硬木制造的集装箱底板用胶合板。
[0006]本发明的另一个目的是提供一种上述增强集装箱底板的制造方法。
[0007]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0008]本发明提供了一种增强集装箱底板，从上至下依次包括面层、芯层和底层，所述芯层中还包括穿插在芯层中的增强层。
[0009]优选的，所述增强层位于芯层的两侧。
[0010]与增强层位于靠芯层中部的位置时相比，当增强层靠近芯层的两侧时，其对集装箱底板整体的弯曲性能的提升所起的作用大幅增加。
[0011]所述面层或所述底层厚度均为0.5?2mm ;所述增强层厚度为0.5?Imm ;所述芯层厚度为24?27mm。
[0012]所述面层和所述底层均为连续纤维增强热固性树脂复合材料。
[0013]所述连续纤维选自玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种或一种以上，优选玻璃纤维或玄武岩纤维，更优选玻璃纤维。
[0014]所述热固性树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂或聚酰亚胺树脂中的一种或一种以上，优选酚醛树脂。
[0015]所述增强层为增强纤维单向布。
[0016]所述增强纤维单向布选自玻璃纤维单向布、碳纤维单向布或玄武岩纤维单向布中的一种或一种以上，优选低成本的玻璃纤维单向布或玄武岩纤维单向布，更优选玻璃纤维单向布。
[0017]所述增强纤维单向布的克重为100?500g/m2。
[0018]所述芯层为速生木材单板，层数为16?21层，单层厚度为1.0?2.0mm，含水量
(8%。
[0019]所述速生木材单板选自杨木单板、桉木单板、松木单板或柳木单板中的一种或一种以上；优选为桉木单板。
[0020]所述芯层的单层间排列方式采用纵横交错排布或纵向排布中的一种或一种以上。
[0021]本发明还提供了一种上述增强集装箱底板的制造方法，包括以下步骤:
[0022](I)制备面层和底层:将连续纤维进行排纱整经后，通过装有热固性树脂的浸溃槽来浸溃树脂；将浸溃树脂后的连续纤维进行挤压，使树脂充分浸润纤维；烘干后压实制得面层和底层；
[0023](2)将上述步骤中制得的面层、底层与增强层和预处理的速生木材单板分别涂上酚醛树脂胶，将预处理的速生木材单板和增强层混合排列形成芯层，按照面层、芯层、底层的顺序排列组胚；
[0024](3)组胚后进行热压复合，制得集装箱底板。
[0025]所述预处理的速生木材单板的处理步骤如下:含水量< 8%、厚度为1.7?2.0mm的速生木材单板，室温陈化，时间为8?1h或室温干燥，时间为8?1h后，备用。
[0026]所述步骤(2)中，酚醛树脂胶的涂胶量为300?400g/m2。
[0027]所述步骤(3)中，热压复合的热压温度为130?140°C，压力为1.0?2.0MPa、保压，其时间为10?15min;然后将压力降到一半，保持4?6min后完全卸压、排气、卸压，或向内通冷水，待其冷却到室温后卸压，制得集装箱底板。
[0028]和现有技术相比本发明的优点在于:
[0029]1、本发明制得的集装箱底板的密度、强度、弹性模量和表面质量等各项性能指标均达到国际集装箱工业标准。
[0030]2、本发明制得的集装箱底板，采用在芯层中穿插增强纤维单向布层的方法，利用增强纤维单向布的单取向上拉伸强度大的特性，通过合理铺放组胚设计，增强了集装箱底板材料在长度方向上的弯曲性能。
[0031]3、本发明的复合集装箱底板可设计性强，能够根据实际的需求合理的选择面层和芯材的厚度和密度，以达到最佳的经济效果。底板的面层是纤维增强复合材料，具有很好的耐磨性、耐腐蚀性，并且不吸水、容易清洗，对比于硬木底板，本发明的复合底板使用寿命大大提高，且免除了底面喷漆的工序，对环境保护有利。另外，复合材料板材不生腐蚀、不生菌，不会存在虫蛀的问题。
[0032]4、本发明的集装箱底板，完全摆脱了长期以来对热带阔叶硬木和大口径原木的依赖，采用的复合材料、增强纤维单向布及速生木材等都是可再生资源，为集装箱底板材料来源开辟了新途径，推动了集装箱行业的可持续发展。
【附图说明】
[0033]图1为本发明实施例1中增强集装箱底板的截面结构示意图。
[0034]图2为本发明实施例2中增强集装箱底板的截面结构示意图。
[0035]图3为本发明实施例3中增强集装箱底板的截面结构示意图。
[0036]图4为本发明实施例4中增强集装箱底板的截面结构示意图。
[0037]其中:11为连续玻纤增强酚醛树脂面层，12为纵向桉木单板，13为玻纤单向布，14为横向桉木单板；15为连续玻纤增强酚醛树脂底层；21为连续玻纤增强酚醛树脂面层，22为纵向杨木单板，23为玻纤单向布,24为横向杨木单板；25为连续玻纤增强酹醒树脂底层；31为连续玻纤增强酚醛树脂面层，32为纵向桉木单板，33为玻纤单向布，34为横向桉木单板；35为连续玻纤增强酚醛树脂底层；41为连续玻纤增强酚醛树脂面层，42为纵向桉木单板，43为玻纤单向布，44为横向桉木单板；45为连续玻纤增强酹醒树脂底层。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0039]实施例1
[0040]如图1所示，图1为本实施例中集装箱底板的截面结构示意图，其中连续纤维增强热固性板材为面层和底层，玻纤单向布增强的胶合板为芯层。
[0041]该层合板从上到下主要包括有面层、芯层和底层，其中上下两个面层均为连续玻纤增强的酚醛树脂板材，上下两个面层的厚度分别为1.0mm和1.0_，芯层为玻纤单向布增强的胶合板，由玻纤单向布(振石集团恒石纤维基业有限公司生产)和桉木单板组成，热压后芯层的厚度为26mm。
[0042]具体的制备方法为:
[0043](I)用作连续玻纤增强酚醛树脂面层11或连续玻纤增强酚醛树脂底层15的连续玻纤增强酚醛树脂板材的制备:
[0044]将连续纤维进行排纱整经后，通过装有酚醛树脂的浸溃槽来浸溃树脂；将浸溃树脂后的连续纤维进行挤压，使树脂充分浸润纤维；烘干后压实得到连续纤维增强酚醛树脂板材面板。
[0045](2)速生木材单板的预处理:含水量彡8%、厚度为1.0?1.8mm的桉木单板，室温陈化，时间为8?1