专利名称：用于提高胶合生物基面板产品上的内部粘合强度测试的一致性的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制备适于进行内部粘合强度测试的胶合生物基面板产品试样的设备。
背景技术：
生物基面板制造业使用将生物衍生纤维的颗粒胶合并挤压在一起的技术，以生产适用于宽范围的应用的耐用面板产品。在制造过程期间，生物
基配料(furnish )例如原料纤维、小木块或木片与一定量的胶粘剂相混合，然后形成准备好压制成板材的松散垫料。压制过程包括经由被加热的金属压板施加高温和压力，以创建特定胶粘剂的聚合所需的条件。聚合胶粘剂使配料的颗粒成一体，这提供了 一种适于所需的最终应用的具有良好机械强度特性的面板。
面板中的内部粘合对于面板的强度特性是至关重要的，因此能够精确地和恒定地测量内部粘合强度以确保正在生产具有一致品质的产品是重要的。为此，通常被称为IB测试的内部粘合强度测试是在制造过程中进行品质监控的重要工具。板材制造工厂通常在专用于产品的品质保证的现场实验室执行此测试。
执行IB-测试的标准步骤包括将金属板胶粘到板材试样的两面上。然后将这两个板拉开，与此同时测量施加的力，直到板材的内部结构蜂掉。其结果是内部粘合强度的品质的指示。测试的一个重要部分是，金属板与板材表面之间的粘合不会干扰测试行为，因为故障必须在面板中发生而不是在金属/面板界面处发生。有缺陷的粘合可能导致测试的变化。
已经制定了用于测试的国际标准(例如AS/NZS 4266:06)，并且在每次进行测试时必须准确地执行以便遵循该标准。但是，这些步骤可能费时，并且易于发生操作员错误，因此在特定实验室中以及在实验室之间的读数之间仍会有变化。完全遵循标准步骤所花费的时间也使得这些方法不适用于商业生产。
本发明的目标是提供一种减小将金属板粘合到试样板材的变化性以提高内部粘合测试的标准化的设备，或至少提供有用的备选方案。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了 一种用于将生物基面板的试样粘合到
一个或多个板的设备，该设备包括
-基部；
國压板；以及
-能够利用特定压力使压板朝基部移动的致动器。
基部和/或压板可包括热冷却单元。该冷却单元可包括流体辅助温度控制器。
基部和/或压板可包括加热单元，以对基部和/或压板预加热。加热单元可结合在基部和/或压板中，例如为电加热元件。可选择地，加热单元可在外部，并且经由热交换器例如经由被加热流体向基部和/或压
板供热。
加热单元还可包括恒温器，以确保基部和/或压板被加热到或保持在预定温度。
该致动器可包括电致动器，或者可包括气动活塞或液压活塞。在本发明的第二方面，提供了一种用于在生物基面板的试样到一个或多个板之间形成粘合以适用于内部粘合强度测试的方法，包括以下步骤-提供生物基面板的试样；-预加热至少一个板；-在试样的至少一侧与板之间涂覆粘合剂；
-使用根据本发明的第 一方面的设备在足够长的时间内向试样和至少
5一个板施加压力，以使得热敏粘合剂粘合到试样和板。
该方法可包括将基部和/或压板预加热到预定温度的附加步骤。该预定温度还可在向试样施加压力的步骤期间被保持一段规定的时间。
该方法还可包括在向试样施加压力的步骤期间冷却基部和/或压板的步骤。
下文将参照附图通过示例说明本发明，在附图中
图1示出根据本发明的设备的侧视图。
图2示出根据本发明的设备的布置的透视图。
具体实施例方式
如图1所示，设备1包括基部2。基部2可包含温度控制器(未示出)以帮助基部降温。该温度控制器可以是元件或者流体辅助的。基部还可包括通常与恒温器相结合的加热单元，以将基部加热至预定温度和/或将基部保持在预定温度。
该加热单元可位于基部2内部，例如作为一个元件。可选择地，热源可在基部2外部，并且经由热交换器例如经由流体提供给基部2 (热量)。在这种情况下，加热单元和温度控制器可以相结合，其中提供被加热的流体以加热基部2，而提供冷却流体以使基部2降温。
压板3位于基部2上方，并连接到致动器4。该致动器能够以规定的力使上部压板3朝基部2移动。应理解，致动器也可连接到基部2并偵i部2朝压板3移动。因此，施加压力的系统可位于上方或下方。
压板3还可包括如针对基部2描述的温度控制单元和/或加热单元。
在使用时，将生物基面板产品5的一个试样放置在下部板6和上部板7之间，并且在每个界面之间具有一层热敏和/或压敏粘合剂或热溶胶粘剂。可将下部板6和上部板7预加热到希望的温度。可选择地，可将基部2和压板3预加热到希望的温度，这继而在使用时加热板6和7。如果板6和7还未位于适当位置，则将其放置在基部2和压板3之间。然后致动器4降低压板3以使其与上部板7接触。然后致动器4在规定时间内向上部板7、试样产品5和下部板6施加预定的力。被加热的板6和7使得热敏粘合剂熔化。设备施加的压力确保热敏粘合剂均匀扩散到并持续接触试样和板，同时热敏粘合剂冷却并且与试样和板粘合。基部2和/或压板3中的流体辅助温度单元帮助引导热量离开板，这样确保热敏粘合剂均匀冷却。
应理解，预加热基部2、压板3和/或下部板6及上部板7的预定温度将取决于使用的特定热敏粘合剂。对基部2和/或压板3的加热可在致动器4施加压力期间持续规定的时间，以确保在允许系统冷却之前，粘合剂完全熔化和分布。类似地，致动器4施加的压力和时间将取决于特定应用，包括使用的粘合剂、将被测试的复合板材和加热方法。
只要能够向压板3施加规定的力，则可使用任何合适的致动器。该致动器可包括气动或液压活塞、电致动器等。
任选地，该设备可由中央控制单元控制，以使致动器4施加的压力、施加压力的持续时间、或基部2和/或压板3的温度自动化。
热敏粘合剂或热熔胶粘剂是本领域已知的，并且任何合适的一种可用于本发明。应理解，还可使用其它粘合剂。例如，还可使用压敏粘合剂，在此情况下对板6和7、基部2和/或压板3的加热将不是必需的。还应理解，对粘合剂的主要要求是，它在板和生物基面板之间提供的粘合大于生物基面板的内部粘合，以便在内部粘合测试期间故障在面板内发生。这种粘合剂是本领域公知的。
如图2所示，可将多个设备集合在一起，以使一个以上的试样板材能够粘合到上部板6和下部板7。所述多个设备可排列成圆形图案以便易于接近每个设备，或者可排列成其它图案。
当设备1用于制备内部粘合强度测试的生物基面板试样时，已经表现出结果的变化性减小。由使用根据本发明的设备制备的试样执行的测试得到的内部粘合强度测试结果非常一致。在实验室之间、在单独一个实验室中的操作员之间、以及在一个实验室的相同操作员之间观察到的差别减小。该设备的设计原理遵循国际标准，并且还控制在胶粘期间的胶粘剂和试样的温度、在试样胶粘期间向试样施加的压力、向试样施加压力的时间、冷却速率以及测试时的温度。尽管这些参数中的一些参数可在不使用本发明的设备的情况下被控制，但是本发明的设备使条件能够精确地再现，正是这种控制减小了测试结果的变化性。还已证实，在操作员的输入时间方面以及从过程开始到结束的时间方面，本发明的设备比手动系统快。
为了获得一致的结果，重要的因素是控制压力、温度和时间条件。已发现，使用液压活塞或类似压力控制装置控制压力和同时将试样保持在适当温度一段固定的时间或者直到给定的内部温度(这些手段)相结合大大增加了测试的稳定性和再现性。在通常执行测试时，不能保持粘合过程的这种稳定状态令人满意地发生。
在前文的描述中，已经涉及了具有已知等同方案的特征，这些等同方案因此如同已被具体描述一样被结合在本文中。
尽管已经通过示例说明了本发明，但是应理解，可做出变型和修改而不会背离本发明的范围。
权利要求
1. 一种用于将生物基面板的试样粘合到一个或多个板的设备，该设备包括-基部；-压板；以及-能够利用特定压力使所述压板朝所述基部移动的致动器。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述基部和/或压板包含冷却单元。
3. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述冷却单元包括流体辅助温度控制器。
4. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述基部和/或压板包括加热单元。
5. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述加热单元是电加热元件。
6. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述加热单元包括外部流体加热单元和热交换器。
7. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述加热单元包含恒温器。
8. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述致动器是电致动器。
9. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述致动器是气动活塞或液压活塞。
10. —种在生物基面板的试样和一个或多个板之间形成粘合以适用于内部粘合强度测试的方法，包括以下步骤-提供生物基面板的试样；-在所述试样的至少一側与板之间涂覆粘合剂；-使用根据权利要求1所述的设备在足够长的时间内向所述试样和至少一个板施加压力，以使得粘合剂粘合到所述试样和至少一个板。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述施加压力的步骤包括向所述试样和至少一个板施加热量。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，包括预加热所述板的附加步骤，以便在施加压力的步骤期间提供热量。
13. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，包括将所述基部板和/或压板预加热到预定温度的步骤。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在向所述试样施加压力的步骤期间，所述基部和/或压板中的温度被保持一段规定的时间。
15. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在向所述试样施加压力的步骤期间，所述基部和/或压板被冷却。
16. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述粘合剂是热敏粘合剂。
17. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述粘合剂是压敏粘合剂。
全文摘要
本发明提供了一种用于制备适于进行内部粘合强度测试的胶合生物基面板产品试样的设备，该设备包括基部2、压板3、和致动器4，该致动器4能够利用特定压力使压板3朝基部2移动，从而使至少一个板能够粘合到该生物基面板试样上。
文档编号B30B1/00GK101466530SQ200780019311
公开日2009年6月24日 申请日期2007年5月28日 优先权日2006年5月26日
发明者史蒂芬·扬 申请人:史蒂芬·扬