木粉‑再生纤维复合托盘及其制备方法与流程

本发明涉及托盘制造生产技术领域，具体涉及一种木粉-再生纤维复合托盘及其制备方法。

背景技术：

物流仓储托盘作为物流运作过程中重要的装卸、储存和运输设备，与叉车配套使用在现代物流中发挥着巨大的作用。

目前，市场上托盘主要是木制托盘，其价格便宜，抗弯强度大，刚性好，承载能力大，易修补，精确度高，但木制托盘存在如下缺陷：

1、木材易受潮、发霉、虫蛀，且无法清洗，且表面木屑脱落及螺钉锈蚀的问题也无法克服；

2、抗冲击性低，易断裂，使用周期较短；

3、需要进行熏蒸或高温消毒处理；限制了木制托盘的应用；

4、木质托盘对木材的需求量较大，不利于保护森林资源。从发展趋势看，其原料资源将日益枯竭。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种木粉-再生纤维复合托盘及其制备方法，该木粉-再生纤维复合托盘抗冲击性强，柔韧性好，不易断裂，使用周期长。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明利用木粉和再生纤维的特性，采用上层木粉复合层、下层木粉复合层以及位于上层木粉复合层和下层木粉复合层之间的再生纤维复合层的三层结构，既保证了托盘的刚度要求，又能保证托盘的柔韧性要求。具体采用如下技术方案予以实现：

一方面，本发明提供了一种木粉-再生纤维复合托盘，所述木粉-再生纤维复合托盘包括上层木粉复合层、下层木粉复合层以及位于所述上层木粉复合层和下层木粉复合层之间的再生纤维复合层。

进一步的，所述上层木粉复合层和下层木粉复合层均包括木粉和胶粘剂；所述木粉和胶粘剂的重量比为0.1～10:100；优选1～5：100。

进一步的，所述木粉的粒径为5～5000nm；优选10～4000nm。

进一步的，所述再生纤维复合层包括再生纤维和胶粘剂；所述再生纤维和胶粘剂的重量比为0.1～10:100；优选1～5：100。

进一步的，所述再生纤维的直径为5～15μm、长度为0.1～10cm；直径优选为8～12μm、长度为1～5cm；且所述再生纤维的长度和直径的比值为0.006～2。

进一步的，所述再生纤维为聚酯纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维中的一种或两种以上。

进一步的，所述胶粘剂为酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂或者聚氨酯胶的一种或两种以上。

进一步的，所述上层木粉复合层、再生纤维复合层和下层木粉复合层的厚度比为1-10：70-98：1-10。

另一方面，本发明还提供了一种如上述所述的木粉-再生纤维复合托盘的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤一、按照木粉和胶粘剂及重量比为0.1～10：100进行备料，按照再生纤维和胶粘剂及重量比为0.1～10：100进行备料；均优选1～5：100；

步骤二、将步骤一中备好的木粉置于转速为100～5000r/min的密闭混合机中，将胶粘剂雾化后喷洒于混合机中的木粉中，搅拌5～300min，从而得到木粉复合物；

步骤三、将步骤一中备好的再生纤维置于转速为100～5000r/min的密闭混合机中，将胶粘剂雾化后喷洒于混合机中的再生纤维中，搅拌5～300min，从而制得再生纤维复合物；

步骤四、先在模具的铺层中依次铺装木粉复合物、再生纤维复合物和木粉复合物；然后在热压温度为100～200℃、热压重量为500～1500吨条件下，热压时间20～300秒，从而制得木粉-再生纤维复合芯材托盘。

进一步的，所述三层结构包括上层木粉复合层、中间的再生纤维复合层和下层木粉复合层，其厚度比为1～10：70～98：1～10；所述胶粘剂的喷洒速度为0.4～10kg/min。

(三)有益效果

本发明的有益效果：

1、本发明的木粉-再生纤维复合托盘的抗冲击性强，具有良好的柔韧性，不易断裂，不怕虫咬，抗酸碱，耐老化，不易吸水，不易变形，使用周期长。

2、本发明中的木粉可用刨花、锯末、稻壳、木头下脚料和木材的边角料等加工而成，综合成本低，产品具有竞争力；具有良好的机械性能，耐用性好，重复使用率高，可回收利用，从而可以节约大量的森林资源，处理掉大量的木材加工中的废气木粉，大大有利于生态环境的保护与改善。

3、本发明的木粉-再生纤维复合托盘生产工艺，不需要进行熏蒸或高温消毒处理，应用广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的木粉-再生纤维复合托盘立体图；

图2为图1的截面剖视图；

图3为图1的正视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本实施例给出了一种木粉-再生纤维复合托盘，该木粉-再生纤维复合托盘包括上层木粉复合层1、下层木粉复合层3以及位于上层木粉复合层1和下层木粉复合层3之间的再生纤维复合层2。上层木粉复合层1和下层木粉复合层1均包括木粉和胶粘剂，威力木粉和胶粘剂的重量比为0.1～10:100；优选1～5：100。这样可保证托盘的高性价比，一方面避免了施胶量太少，导致产品粘结强度不够；另一方面又避免了施胶量太多，增加产品成本。

当木粉的粒径太小，即颗粒太小，容易出粉尘，且比表面积大，胶合成板需要更多的胶粘剂，当木粉的粒径太大，即木粉颗粒较大，则不利于木粉的粘合。因此，本实施例的木粉的粒径一般为5～5000nm；优选10～4000nm。

再生纤维复合层包括再生纤维和胶粘剂；再生纤维和胶粘剂的重量比为0.1～10:100；优选1～5：100。既可以避免施胶量太少，导致产品粘结强度不够；又可以避免施胶量太多，增加产品成本。

再生纤维的直径为5～15μm、长度为0.1～10cm；直径优选为8～12μm、长度为1～5cm；且再生纤维的长度和直径的比值(即再生纤维的长径)为0.006～2。当再生纤维的长径比小于0.006，容易出纤维粉尘，且比表面积大，胶合成板需要更多的胶粘剂；当再生纤维的长径比大于2，纤维较长，易成团，不利于纤维的粘合。

再生纤维为聚酯纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维中的一种或两种以上的混合物。

胶粘剂为酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂或者聚氨酯胶的一种或两种以上的混合物。

由于木粉层太薄，不利于成型，太厚，成型后的托盘脆性增加，容易被破坏。本实施中的上层木粉复合层、再生纤维复合层和下层木粉复合层的厚度比为1-10：70-98：1-10。

另一方面，本发明还提供了一种如上述所述的木粉-再生纤维复合托盘的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤一、步骤一、按照木粉和胶粘剂及重量比为0.1～10：100进行备料，按照再生纤维和胶粘剂及重量比为0.1～10：100进行备料；均优选1～5：100。

步骤二、将步骤一中备好的木粉置于转速为100～5000r/min的密闭混合机中，将第一份胶粘剂雾化后喷洒于混合机中的木粉中，搅拌5～300min，从而得到木粉复合物。

步骤三、将步骤一中备好的再生纤维置于转速为100～5000r/min的密闭混合机中，将第二份胶粘剂雾化后，以0.4～10kg/min的喷洒速度喷洒于混合机中的再生纤维中，搅拌5～300min，从而制得再生纤维复合物；

步骤四、先在模具的铺层中依次铺装木粉复合物、再生纤维复合物和木粉复合物；然后在热压温度为100～200℃、热压重量为500～1500吨条件下，热压时间20～300秒，从而制得木粉-再生纤维复合芯材托盘。

本步骤中的三层结构包括上层木粉复合层、中间的再生纤维复合层和下层木粉复合层，其厚度比为1～10：70～98：1～10；胶粘剂的喷洒速度为0.4～10kg/min。

实施例1：

步骤一、将木粉和酚醛树脂、聚酯纤维和酚醛树脂均按重量比为0.1：100进行备料。

本实施例中的木粉的粒径为5nm，聚酯纤维的直径为5μm、长度为0.1cm，聚酯纤维的长径为0.006。

步骤二、将步骤一中备好的木粉置于转速为100r/min的密闭混合机中，将酚醛树脂雾化后，以0.4kg/min的喷洒速度喷洒于混合机中的木粉中，搅拌5min，从而得到木粉复合物。

步骤三、将步骤一中备好的聚酯纤维置于转速为100r/min的密闭混合机中，将酚醛树脂雾雾化后，以0.4kg/min的喷洒速度喷洒于混合机中的聚酯纤维中，搅拌5min，从而制得聚酯纤维复合物。

步骤四、在模具的铺层中依次铺装木粉复合物、酚醛树脂复合物和木粉复合物；然后在热压温度为100℃、热压重量为500吨条件下，热压时间20秒，从而制得木粉-再生纤维复合芯材托盘。

本实施例的木粉-再生纤维复合托盘的上层木粉复合层、酚醛树脂复合层和下层木粉复合层的厚度分别为0.5mm，35mm，5mm；静承载力2吨。

实施例2：

步骤一、将木粉和脲醛树脂、聚乙烯醇纤维和脲醛树脂均按照重量比为10：100进行备料。

本实施例中的木粉的粒径为5000nm，聚乙烯醇纤维的直径为15μm、长度为10cm，聚乙烯醇纤维的长径比为2。

步骤二、将步骤一中备好的木粉置于转速为5000r/min的密闭混合机中，将脲醛树脂雾化后，以10kg/min的喷洒速度喷洒于混合机中的木粉中，搅拌300min，从而得到木粉复合物。

步骤三、将步骤一中备好的聚乙烯醇纤维置于转速为5000r/min的密闭混合机中，将脲醛树脂雾化后，以10kg/min的喷洒速度喷洒于混合机中的聚乙烯醇纤维中，搅拌300min，从而制得聚乙烯醇纤维复合物。

步骤四、先在模具的铺层中依次铺装木粉复合物、聚乙烯醇纤维复合物和木粉复合物；然后在热压温度为200℃、热压重量为1500吨条件下，热压时间300秒，从而制得木粉-再生纤维复合芯材托盘。

本实施例的木粉-再生纤维复合托盘的上层木粉复合层、聚乙烯醇纤维复合层和下层木粉复合层的厚度分别为5mm，400mm，5mm；静载3.5吨。

实施例3：

步骤一、将木粉和环氧树脂、聚丙烯纤维和环氧树脂均按照重量比为1：100进行备料。

本实施例中的木粉的粒径为10nm，聚丙烯纤维的直径为8μm、长度为1cm，聚丙烯纤维的长径比为0.090。

步骤二、将步骤一中备好的木粉置于转速为2500r/min的密闭混合机中，将环氧树脂雾化后，以5kg/min的喷洒速度喷洒于混合机中的木粉中，搅拌150min，从而得到木粉复合物。

步骤三、将步骤一中备好的聚丙烯纤维置于转速为2500r/min的密闭混合机中，将环氧树脂雾化后，以5kg/min的喷洒速度喷洒于混合机中的聚丙烯纤维中，搅拌150min，从而制得聚丙烯纤维复合物。

步骤四、先在模具的铺层中依次铺装木粉复合物、聚丙烯纤维复合物和木粉复合物；然后在热压温度为150℃、热压重量为1000吨条件下，热压时间150秒，从而制得木粉-再生纤维复合芯材托盘。

本实施例的木粉-再生纤维复合托盘的上层木粉复合层、聚丙烯纤维复合层和下层木粉复合层的厚度分别为1mm，98mm，2.5mm；静载2.5吨。

实施例4：

步骤一、将木粉和聚氨酯胶、聚丙烯纤维和聚氨酯胶均按照重量比为2.5：100进行备料。

本实施例中的木粉的粒径为30nm，聚丙烯纤维的直径为10μm、长度为3cm，且聚丙烯纤维的长径比为1。

步骤二、将步骤一中备好的木粉置于转速为3500r/min的密闭混合机中，将聚氨酯胶雾化后，以7kg/min的喷洒速度喷洒于混合机中的木粉中，搅拌200min，从而得到木粉复合物。

步骤三、将步骤一中备好的聚丙烯纤维置于转速为3500r/min的密闭混合机中，将聚氨酯胶雾化后，以7kg/min的喷洒速度喷洒于混合机中的聚丙烯纤维中，搅拌200min，从而制得聚丙烯纤维复合物。

步骤四、先在模具的铺层中依次铺装木粉复合物、聚丙烯纤维复合物和木粉复合物；然后在热压温度为150℃、热压重量为1000吨条件下，热压时间150秒，从而制得木粉-再生纤维复合芯材托盘。

本实施例的木粉-再生纤维复合托盘的上层木粉复合层、聚丙烯纤维复合层和下层木粉复合层的厚度分别为2.5mm，98mm，2.5mm；静载2.7吨。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。