木材酚醛树脂层积材料及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种木材酚醛树脂层积材料，其包括浸胶顺纹单板，浸胶横纹单板，涂油浸胶单板，可以在浸胶单板之间设置金属网。还涉及一种制造所述层积材料的方法，其中热压工序采用阶梯式升压，持续升温方式。采用所述层积材料制造的球棒，特别是门球棒槌的容重是１．３２～１．５克／厘米↑［３］。棒槌端面的布氏硬度为２８６～３０６ＭＰａ（ＤＨＢ）。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种木材酚醛树脂层积材料和制造这种层积材料的方法，以及采用木材酚醛树脂层积材料制造的球类运动中使用的球棒。一般现有的球棒由棒柄和棒槌组成。当使用者用球棒击打球体时，棒槌与球体，或者与地面将发生撞击或摩擦。特别是近年来门球运动的普及，使门球棒的需求量逐渐增高。在运动或游戏当中，由于门球棒的棒槌经常与地面产生撞击或摩擦，随着击球次数逐渐增加，棒槌与地面相接触部分和击球部分的磨损愈来愈严重，最终导致门球棒完全报废。因此，现有的门球棒使用寿命通常比较短，从而使得材料消耗量较高。用于制造门球棒的公知材料有浸胶尼龙布、硬质橡胶、压缩木和层积木。用上述材料制造的普通门球棒容重低、硬度小、弹性差、性脆、易裂、不耐磨，耐水性差。为了克服上述缺陷，需要提出一种性能应当满足使用者要求的材料，采用这种材料可以制造出令人满意的门球棒。为此本专业技术人员已经做出了许多尝试。在中国专利局公开的CN-2111126U这篇专利文献中，记载了一种门球棒，其中采用聚乙烯和尼龙制造高强度和高质量的门球棒。这种门球棒的容重低，耐磨性和使用性能均不理想。在另一篇中国专利CN-1056834A中公开了一种木质层积材料。这种层积材料由经过染色浸胶后的单板和浸油单板组成，其中5-10张染色浸胶单板为一组，在每组染色浸胶单板之间放置一层浸油单板。这种材料一般用于制造乐器、家具，或者作为装饰材料。由于这种材料的硬度、耐磨性和容重均不理想，不是用于制造门球棒的好材料。在一篇美国专利US-5，026，593中公开了一种木质强化层积材料，其中在层状单板之间设置了铝合金层。这种材料适于制造建筑构件，例如木质横梁和立柱。由于这种材料硬度低，耐磨性差、容重小，因此不是制造门球棒的理想材料。为了克服上述缺陷，延长门球棒的使用寿命，关键因素是提高用于制造棒槌材料的硬度，增强其耐磨性，加大容重。本专利技术的目的是提供一种使用寿命长，硬度高，耐磨性强、容重大的木质层积材料，以便克服上述缺陷。本专利技术的另一个目的是提供一种制造所述木质层积材料的方法。本专利技术还有一个目的，就是利用本专利技术提供的木质层积材料制造出一种球棒，使这种球棒具有令人满意的效果。本文中提供的木材酚醛树脂层积材料具有木材纹理与板坯纵向大致相同的浸胶顺纹单板，木材纹理与板坯横向大致相同的浸胶顺纹单板。沿着所述层积材料的厚度方向均匀分布地设有涂油浸胶单板，每层涂油浸胶单板设置在浸胶单板之间。所述层积材料的容重为1.32-1.5克/厘米3。端面布氏硬度为286-306MPa(DHB)。还可以在浸胶单板之间设置由直径为0.2-0.5毫米的金属线材编织成的金属网。所述木材酚醛树脂层积材料的表面部分是由1-10层浸胶顺纹单板组成的顺纹单板组。沿着所述层积材料的厚度方向设有4-20组浸胶顺纹单板组。在每组顺纹单板中有1-10层浸胶顺纹单板。沿着所述积材料的厚度方向，均匀间隔地设有2-19层浸胶横纹单板，以及3-19层涂油浸胶单板和2-8层金属网。在所述层积材料中，浸胶顺纹单板，浸胶横纹单板，涂油浸胶单板，以及金属网的总层数为11-246层。所述金属网是钢网或铜网，其规格25-30目。在本专利技术提供的一种方案中，将金属网均匀隔地设置在所述层积材料的中心平面和一个底面之间的区域内。通常采用这种层积材料制造门球棒槌。在制造门球棒的过程中，通常将具有金属网的区域作为棒槌中远离棒柄所在处的部分，即所述的区域是在棒槌中常与地面产生撞击和摩擦的部分。换句话说，将木材酚醛树脂层积材料制成棒槌时，所述金属网均匀间隔地位于棒槌中心平面与远离棒柄所在的侧面围成的区域内。具有这种结构的棒槌耐磨性高，弹性好，抗冲击性强，使用性能优良。制造本专利技术的木材酚醛树脂层积材料时，采用的单板可以是0.5-2.5毫米厚的旋切板或刨切板。浸渍单板的胶液是25-60%的水溶性酚醛胶溶液，单板的吸胶量为25-45%。为了在制造过程中防止木材酚醛树脂层积材料产生纵向裂纹，沿着层积材料的厚度方向均匀间隔地设置了浸胶横纹单板。为了克服水溶性酚醛胶木质层积材料性脆的缺点，在所述木材酚醛树脂层积材料中，沿着材料的厚度方向，均匀间隔地设置了表层涂有机油的浸胶单板。在层积材料中加入了这种涂敷着机油的浸胶单板后，不仅使制造出的层积材料脆性大大降低，韧性大幅度提高，而且耐水性进一步加强。本专利技术提供的制造木材酚醛树脂层积材料的方法包括以下加工步骤选材、剪切、浸胶、陈放、干燥、预压、组坯和热压。在选材工序中，采用厚度0.5-2.5毫米单板、材质均匀、平整、颜色一致、无节疤、含水率5-8%，表面光洁。在剪切工序中，用剪切装置将板坯剪切为需要的尺寸。在浸胶工序中，采用浓度25-60%的水溶性酚醛胶，恩氏粘度为60-80，PH＝7-9将单板垂直放入浸胶槽中。在常温、常压下浸渍8-20小时，使单板吸胶量达25-45%。在陈放工序中，将吸胶量达到技术要求的浸胶单板从浸胶槽中取出，然后将所述浸胶单板放置到单板支架上，在常温下滴胶30-50分钟。在干燥工序中，将单板悬挂于干燥室中，干燥室温度60-80℃，干燥时间1-3小时。干燥后浸胶单板的含水率为3-6%。在预压工序中，将经过干燥的浸胶单板20-200层分批顺纹理组坯，在预压装置中进行预压缩。预压时的温度控制在室温，压力为2-4MPa，预压时间1-4分钟。板坯经过预压缩后，其厚度尺寸减小，板面的平整度提高，便于进行后序加工。在组坯工序中，取浸胶顺纹单板4-200层。当需要组坯的单板层数数多时，可以将1-10层单板组成一组。沿着所述层积材料的厚度方向设置4-20组浸胶顺纹单板，还均匀间隔地设置2-19层浸胶横纹单板，以及3-19层涂油浸胶单板和2-18层金属网。在热压工序中，在升压阶段采用阶梯式增压方式，即升压、保压、再升压、再保压、直到压力达到12-17MPa。通常升压阶段，即0-t1这段时间为30-50分钟。在升压阶段同时，使温度保持持续上升，直到加热温度达到120-170℃。升温阶段，即0-t2时间一般为30-60分钟。保压时间按成板厚度计算为3-7分钟/毫米。保压阶段之后，开始降压降温。以时采用的操作规范与现有技术相同。热压工序完成后，从热压装置中取出成板。本专利技术还提供了一种采用本专利技术的木材酚醛树脂层积材料制造的球棒。这种球棒材料的结构已在前面描述。专业人员可以理解，本专利技术提供的木材酚醛树脂层积材料不仅适用于制造所述的门球棒，也适于制造球类运动或游戏中使用的球棒，例如高尔夫球棒、曲棍球棒、棒球棒、冰球棒、马球棒等类似的器材。采用本文中所述的木材酚醛树脂层积材料制造这类体育器材时，都可以获得耐磨性高，硬度大、韧性好，弹性强、容重大的优点。下面结合附图，进一步详细描述本专利技术的实施例。附图说明图1是本专利技术提供的一种木材酚醛树脂层积材料的示意图。图2是本专利技术提供的一种木材酚醛树脂层积材料的另一个实施例的示意图。图3是本专利技术提供的一种制造木材酚醛树脂层积材料的方法中采用的热压曲线图。图4是采用本专利技术提供的木材酚醛树脂层积材料制造出的门球棒的示意图，其中局部剖视表示门球棒的棒槌由层积材料制成。本专利技术提供了一种木材酚醛树脂层积材料;还提供了一种制造所述木材酚醛树脂层积材料的方法;以及采用所述木材酚醛树脂层积材料制造的球棒，更具体地说，是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木材酚醛树脂层积材料，其中具有木材纹理与板坏纵向大致相同的浸胶顺纹单板（１），木材纹理与板坯横向大致相同的浸胶横纹单板（２），其特征是：沿着所述木材酚醛树脂层积材料的厚度方向均匀分布地设有成组的浸胶顺纹单板（１），每组浸胶顺纹单板（１）包括１～１０层单板，在每组浸胶顺纹单板（１）之间设有一层涂油浸胶单板（３），所述层积材料的容重为１．３２～１．５克／厘米↑［３］，端面布氏硬度２８５～３０６ＭＰａ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦益民，王体科，张亚池，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]