[發(fā)明專利]一種內(nèi)凹六邊形負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)夾芯板及其制備方法

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• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN115946424A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘亞男;張仲鳳;任毅;張繼娟;葛省波
• 申請（專利權(quán)）人: 中南林業(yè)科技大學(xué)
• 主分類號: B32B29/00
• 分類號: B32B29/00;B32B3/12;B32B7/12;B32B37/12;B32B37/10
• 代理公司: 蘇州博格華瑞知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32558
• 代理人: 匡立嶺

本發(fā)明公開了一種內(nèi)凹六邊形負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)夾芯板，涉及人造板技術(shù)領(lǐng)域，包括相對設(shè)置的外層表板，以及設(shè)置在所述外層表板之間的內(nèi)凹六邊形紙蜂窩結(jié)構(gòu)。通過將纖維原紙切割折疊粘合成型成由內(nèi)凹六邊形紙蜂窩胞元組成的芯層，使該夾芯層具有負(fù)泊松比特性，并配合白乳膠進(jìn)行加壓膠合得到一種內(nèi)凹六邊形負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)夾芯板。該板具有的負(fù)泊松比效應(yīng)使得板材的物理強(qiáng)度增強(qiáng)，尤其是抗剪切強(qiáng)度，此外由于材料的輕質(zhì)和蜂窩結(jié)構(gòu)的選用，該板具有低于常見人造板的密度。由于蜂窩結(jié)構(gòu)的施膠面積少，該板相較于常規(guī)人造板大大較少了用膠量，上述原因使板材的適用性更廣，安全性和機(jī)械性能更好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人造板技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)凹六邊形負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)夾芯板及其制備方法。

背景技術(shù)

復(fù)合材料夾芯人造板是由高強(qiáng)度的面層和低強(qiáng)度的輕質(zhì)夾芯材料組成，在彎曲載荷下，上下面層承擔(dān)主要的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，芯材主要承擔(dān)剪切應(yīng)力。芯材的力學(xué)作用機(jī)理是連接面層使之成為整體構(gòu)件，讓薄而強(qiáng)的面層在承擔(dān)較高的拉應(yīng)力的同時不發(fā)生彎曲，并將剪應(yīng)力從面層傳遞至內(nèi)層。

現(xiàn)有技術(shù)中的面層大多利用木材在加工過程中產(chǎn)生的邊角廢料，添加化工膠粘劑制作成的板材，而大量的合成樹脂膠黏劑會導(dǎo)致大量甲醛釋放，如果不能快速釋放甲醛，將會對人體造成傷害。

現(xiàn)有技術(shù)中的芯材大多采用環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和聚合物泡沫等，但是上述材料作用芯材料不僅不環(huán)保、成本高，難以實現(xiàn)大規(guī)模制造，并且夾層復(fù)合材料的抗剪切、抗彎曲、抗沖擊吸能等特性不夠理想。

因此，有必要對現(xiàn)有技術(shù)中的復(fù)合材料夾芯人造板的制備工藝進(jìn)行改進(jìn)，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種內(nèi)凹六邊形負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)夾芯板及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合材料夾芯人造板中施膠量大導(dǎo)致的游離甲醛釋放困難的問題，以及解決現(xiàn)有技術(shù)中夾層復(fù)合材料的抗剪切、抗彎曲、抗沖擊吸能的特性較差的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種內(nèi)凹六邊形負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)夾芯板制備方法，包括以下步驟：

S1、條形結(jié)構(gòu)制備：將纖維原紙上布置若干折疊線和剪切線，按照剪切線將纖維原紙裁切形成若干條形結(jié)構(gòu)；

S2、折疊形成中間結(jié)構(gòu)：將若干條形結(jié)構(gòu)上的折疊線按照預(yù)設(shè)的折疊法折疊，形成若干外燕尾和內(nèi)燕尾交替連接的中間結(jié)構(gòu)；

S3、蜂窩結(jié)構(gòu)固化：將中間結(jié)構(gòu)中外燕尾和內(nèi)燕尾尾端所在外表面施膠，將中間結(jié)構(gòu)以內(nèi)燕尾開口相對的方式依次粘合，干燥拉伸成型形成內(nèi)凹六邊形紙蜂窩結(jié)構(gòu)；

S4、夾芯板制備：在外層表板表面施膠，并相對與內(nèi)凹六邊形紙蜂窩結(jié)構(gòu)的兩端粘合，形成夾芯板。

本發(fā)明一個較佳實施例中，折疊線包括第一折疊線和第二折疊線，所述條形結(jié)構(gòu)上每間隔相同距離設(shè)置一組第一折疊線和第二折疊線，且每組第一折疊線和第二折疊線之間的間距相等。

本發(fā)明一個較佳實施例中，折疊法為：由第二折疊線向第一折疊線且向纖維原紙的正面折疊為以第一次序，由第二折疊線向第一折疊線且向纖維原紙的背面折疊為以第二次序，以第一次序和第二次序反復(fù)交替的方式對條形結(jié)構(gòu)進(jìn)行折疊。

本發(fā)明一個較佳實施例中，所述纖維原紙的表面涂敷有甲醛吸收涂層，或浸漬有甲醛吸收液。

本發(fā)明一個較佳實施例中，在S3中，對涂膠后的纖維原紙進(jìn)行加壓膠合，采用冷壓的方式在0.5-1MPa單位壓力下保壓時間20-60min；將加壓膠合后的纖維原紙取出后干燥12-24h。

本發(fā)明一個較佳實施例中，若干條形結(jié)構(gòu)中相鄰組折疊線之間區(qū)域正反面交錯施膠，將若干條形結(jié)構(gòu)以正反面相對的方式依次粘合。