一種板材的制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種板材的制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的板材，例如物流托盤(pán)、支撐板等，均是通過(guò)塑膠注塑成型得到的。在物流領(lǐng)域中，物流標(biāo)準(zhǔn)化是物流系統(tǒng)同一性、一致性的保證，是幾個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)聯(lián)系的必要前提，因此目前物流托盤(pán)的尺寸為標(biāo)準(zhǔn)化的，我國(guó)物流托盤(pán)主要尺寸為1200mmX 1000mm和1100_X1100mm兩種規(guī)格。
[0003 ]在材料方面，包括木制托盤(pán)、鋼制托盤(pán)、塑料制托盤(pán)、復(fù)合材料托盤(pán)以及紙制托盤(pán)等五種。目前塑料制托盤(pán)例如中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)的一種智能托盤(pán)結(jié)構(gòu)【申請(qǐng)公布號(hào)CN102849299A】等等，通過(guò)塑膠注塑得到的板材其強(qiáng)度有限，且韌性較差，在受壓后容易形變，因此在使用時(shí)容易損毀。具體來(lái)說(shuō)，單純采用塑膠注塑得到的塑料制托盤(pán)，在UOOmmX1100mm規(guī)格下，其自身重量為6kg?10kg，最大承重為2t?4t。
[0004]為了提高塑膠注塑后的強(qiáng)度，目前會(huì)在塑膠注塑前混入纖維，通過(guò)纖維和塑膠的混合以提高成型后產(chǎn)品的強(qiáng)度，其中混入的纖維為纖維原絲，采用該技術(shù)的例如美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局公開(kāi)的塑料托盤(pán)以及制造該塑料托盤(pán)的方法【US3917108】等。采用復(fù)合材料得到的塑料制托盤(pán)，在1100mm X 1100mm規(guī)格下，其自身重量一般為6kg?10kg，最大承重為3t?5t。對(duì)比可知采用該種工藝得到的復(fù)合材料板材雖然強(qiáng)度有所增大，但是依然無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際的需求，且板材的韌性依然較差，在受壓后也容易形變，同時(shí)注塑后得到的纖維原絲會(huì)露出至外面，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的美觀(guān)。
[0005]為了進(jìn)一步提高該類(lèi)產(chǎn)品的強(qiáng)度，人們想到在塑料產(chǎn)品內(nèi)增加金屬骨架，通過(guò)金屬骨架和塑料外層的結(jié)合來(lái)提高物流托盤(pán)等的支撐強(qiáng)度。該類(lèi)托盤(pán)在llOOmmX 1100mm規(guī)格下，其自身重量一般為10kg?15kg，最大承重為6t?15t。對(duì)比可知相對(duì)塑料及復(fù)合材料制得的托盤(pán)來(lái)說(shuō)雖然強(qiáng)度大，但金屬的重量較大，且成本較高，這導(dǎo)致產(chǎn)品的重量大幅度增加，特別是物流托盤(pán)經(jīng)常需要叉車(chē)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，重量的增加導(dǎo)致直接導(dǎo)致運(yùn)輸不方便，同時(shí)產(chǎn)品的成本也大幅度增加，影響產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種板材的制造工藝，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是在保證成本低重量輕的情況下如何制得強(qiáng)度更大的板材。
[0007]本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0008]—種板材的制造工藝，其特征在于，包括如下步驟:
[0009]A、骨架的制備及安裝:將若干根竹條分別在橫向方向和縱向方向上交錯(cuò)擺放，橫向方向上的竹條的寬度方向與縱向方向上的竹條的長(zhǎng)度方向垂直且橫向方向上的竹條的長(zhǎng)度方向與縱向方向上的竹條的寬度方向垂直，橫向方向上的竹條和縱向方向上的竹條在接觸處相互固定形成網(wǎng)格狀骨架，將骨架定位至模具內(nèi)；
[0010]B、混料:將纖維原絲進(jìn)行開(kāi)纖得到若干根纖維單絲，并將纖維單絲切斷得到長(zhǎng)纖維單絲，將長(zhǎng)纖維單絲加入到具有熔融的塑膠的擠出機(jī)中，長(zhǎng)纖維單絲和熔融塑膠通過(guò)擠出機(jī)在擠出輸送過(guò)程進(jìn)行充分混合得到熔融狀態(tài)的竹塑復(fù)合材料；
[0011]C、模壓成型:將熔融的竹塑復(fù)合材料注送至上述模具的模腔內(nèi)進(jìn)行模壓，冷卻后得到板材的成品。
[0012]竹條的布置方式使得竹條的寬度方向與制得的板材的平面垂直，在使用時(shí)板材受到相對(duì)其平面垂直向下的壓力，上述壓力的作用方向沿著竹條的寬度傳遞，由于竹條在寬度方向具有很高的抗彎強(qiáng)度，能承受很大的壓力而不彎曲斷裂，因此能提高板材的承重能力；同時(shí)竹條之間形成的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)能分散作用在局部范圍內(nèi)竹條的壓力，使得板材內(nèi)由竹條形成的骨架分?jǐn)倝毫?，能進(jìn)一步提高板材的承重能力;將長(zhǎng)纖維單絲和熔融的塑膠混合得到竹塑復(fù)合材料，由于長(zhǎng)纖維單絲的直徑較小，因此能更好的與塑膠混合，使得長(zhǎng)纖維單絲更均勻且分散的分布在竹塑復(fù)合材料內(nèi)，從而提高了竹塑復(fù)合材料強(qiáng)度和韌度，同時(shí)減少了縮水變形量;竹塑復(fù)合材料包裹在竹條的外部，在使用時(shí)板材受到的壓力先作用在包裹在竹條外的竹塑復(fù)合材料，由于竹塑復(fù)合材料的強(qiáng)度較大，因此能在將作用力傳遞至骨架時(shí)保持不斷裂，最終由骨架和包裹在骨架外部的竹塑復(fù)合材料共同承受壓力，通過(guò)提高竹塑復(fù)合材料的強(qiáng)度結(jié)合骨架從而提高板材的承重能力；同時(shí)由于長(zhǎng)纖維單絲更加柔軟，在模壓冷卻后，長(zhǎng)纖維單絲會(huì)完全混和在塑膠內(nèi)，避免了長(zhǎng)纖維單絲露出板材的表面的情況;竹塑復(fù)合材料通過(guò)模壓的方式與骨架固化，從而使得竹塑復(fù)合材料和竹條形成整體，使得得到的板材尺寸穩(wěn)定性好、翹曲變形系數(shù)小;采用竹條作為骨架的材料，竹條的質(zhì)量較輕，且原材料成本低，使得制得的板材重量較輕;竹條在模壓后與空氣隔絕，避免受到腐蝕，因此具有較長(zhǎng)的使用壽命，因而也保證了板材的使用壽命。
[0013]在上述的板材的制造工藝中，步驟B中，纖維單絲由切纖機(jī)切至長(zhǎng)度為10mm?50mm的長(zhǎng)纖維單絲，所述長(zhǎng)纖維單絲的直徑為?Μ?-5μπι。根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的需求選擇適當(dāng)長(zhǎng)度和直徑的長(zhǎng)纖維單絲與塑膠混合;通過(guò)切纖機(jī)使得加入擠出機(jī)的長(zhǎng)纖維單絲的長(zhǎng)度均相同，從而使得長(zhǎng)纖維單絲更均勻且分散的分布在竹塑復(fù)合材料內(nèi)；長(zhǎng)纖維單絲的長(zhǎng)度能使得位于竹塑復(fù)合材料內(nèi)長(zhǎng)纖維單絲之間能相互交叉，從而形成連續(xù)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，塑料則填充在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)并將網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)覆蓋，因此提高了竹塑復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌度。
[0014]在上述的板材的制造工藝中，步驟Β中，擠出機(jī)采用雙螺桿擠出機(jī)，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)將加入的長(zhǎng)纖維單絲和熔融的塑膠按1:5?3:5的比例混合并輸送，輸送的距離為2m?3m，輸送的時(shí)間為3S?8S，雙螺桿擠出機(jī)中熔融塑膠的溫度為220°C?280°C。雙螺桿擠出機(jī)通過(guò)雙螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方式傳送熔融的塑膠，熔融的塑膠在傳送過(guò)程中會(huì)受到攪拌從而與加入的長(zhǎng)纖維單絲混合;上述長(zhǎng)纖維單絲和熔融的塑膠按上述比例混合得到的竹塑復(fù)合材料在冷卻后具有較高的強(qiáng)度;在上述參數(shù)范圍內(nèi)的雙螺桿擠出機(jī)能使得加入的長(zhǎng)纖維單絲在傳送過(guò)程中能與熔融的塑膠按上述比例均勻混合;熔融塑膠的溫度使得塑膠在熔融狀態(tài)下的粘稠度保持適中，從而能在注送前使得長(zhǎng)纖維單絲能均勻的與熔融的塑膠混合，保證得到的熔融的竹塑復(fù)合材料的品質(zhì)，最終得到強(qiáng)度更大的板材。
[0015]在上述的板材的制造工藝中，步驟A和步驟B之間，在模具內(nèi)布置若干根纖維束，若干根纖維束橫縱交錯(cuò)分布組成網(wǎng)格，若干根纖維束保持繃緊狀態(tài)。在熔融的竹塑復(fù)合材料注送至模具中后，由纖維束組成的網(wǎng)格被包覆在竹塑復(fù)合材料中，竹塑復(fù)合材料會(huì)填充滿(mǎn)網(wǎng)格的網(wǎng)眼從而和網(wǎng)格形成整體結(jié)構(gòu)，纖維束形成主筋，而混合在竹塑復(fù)合材料內(nèi)的長(zhǎng)纖維單絲為副筋，通過(guò)兩者的結(jié)合使得注送模壓后竹塑復(fù)合材料強(qiáng)度更大，能提供更強(qiáng)的支撐強(qiáng)度；網(wǎng)格位于骨架的上方或下方，網(wǎng)格與上述骨架相匹配，在竹塑復(fù)合材料注送入模具后即與纖維束結(jié)合，又與骨架結(jié)合，通過(guò)兩者的共同作用將顯著提高板材的強(qiáng)度。
[0016]在上述的板材的制造工藝中，步驟C中，模壓在骨架上的竹塑復(fù)合材料厚度為5mm?25mm。包覆在骨架上的竹塑復(fù)合材料厚度均勻，該厚度的竹塑復(fù)合材料即具有較高的自身強(qiáng)度，同時(shí)由于內(nèi)部骨架的支撐進(jìn)一步提高了強(qiáng)度，從而能顯著提高板材的強(qiáng)度。
[0017]在上述的板材的制造工藝中，步驟C中，竹塑復(fù)合材料模壓還形成呈板狀并覆蓋在骨架上方的支撐板，所述支撐板的厚度為1.5mm?15mm。呈板狀的支撐板能將放置在板材上的物品的重量均勻的分散，從而使得位于支撐板下部的骨架和包覆在骨架上的竹塑復(fù)合材料的各部位能均勻承受物品的重量，從而進(jìn)一步提高板材的輕度。
[0018]在上述的板材的制造工藝中，步驟A中，所述竹條的厚度大小為2mm?6mm，所述竹條的寬度大小為小于10mm。該結(jié)構(gòu)的竹條在其寬度方向上具有較大的抗彎強(qiáng)度，保證了骨架的強(qiáng)度，從而提高了板材的強(qiáng)度。
[0019]在上述的板材的制造工藝中，步驟A中，先在竹條上開(kāi)設(shè)若干卡口，將具有卡口的若干竹條沿橫向布置，將未開(kāi)有卡口的竹條沿縱向布置并卡入沿橫向布置的竹條的卡口內(nèi)；或者將具有卡口的若干竹條沿縱向布置，將未開(kāi)有卡口的竹條沿橫向布置并卡