[发明专利]玻璃纤维-三倍体毛白杨木质复合材料(五层)生产工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及木质复合材料模制造技术领域，特别涉及一种玻璃纤维增强三倍体毛白杨木质复合材料(五层)生产的制备工艺。

背景技术：

木材是国民经济中不可缺少的重要材料之一，当今木材供求非常紧张，为缓解这一矛盾，我国采取了大量营造人工林增加木材资源的对策，目前人工林面积已居世界之首，但是由于其材质难以满足各种用材领域的要求，致使人工林用材不能充分利用，因此如何合理利用现有人工林木材生产高附加值的木质复合材料，已成为当前木材加工界重要的前沿热点研究之一。

九十年代以来，国外林产工业界学者鉴于世界范围可用木材资源日趋减少的态势和玻璃纤维具有价格便宜，力学性能好，耐腐蚀性强和耐高温等特点，将用玻璃纤维作为木质复合材料的增强材料作为主攻方向之一，并且做了一些探索性的工作，如美国华盛顿州立大学用异氰酸酯作为胶粘剂在实验室研究用于汽车和其它工业的木质一玻璃纤维复合板；英国Fritz T对用玻璃纤维增强刨花板的表层作了研究，其胶粘剂用异氰酸酯，结果表明增强后产品的抗弯强度和弹性模量均优于华夫刨花板；另外，俄罗斯、法国、葡萄牙等国的科技人员也正在进行这方面探索工作。从目前研究现状看，主要研究方向为木质材料和玻璃纤维复合途径的研究，由于玻璃纤维本身特点，SiO₂的含量在60％以上，是一种无机材料，而木质材料是有机材料，将这两种材料真正有机地结合起来，是个相当大的难题。关于两种材料界面特性及复合机理的研究尚未见过公开报道。

玻璃纤维已有很长的历史，它是最早用于聚合物基复合材料的一种增强材料，玻璃纤维复合材料于30年代问世，40年代初即应用于航空工业，至今，它已在国民经济的各个领域得到了广泛应用，并形成一个独立的部门。

目前虽然发展了各种新型纤维增强材料，如金属纤维，碳纤维、芳纶、硼纤维、氧化铝纤维、聚烯烃纤维和石棉增强纤维等。并制成了许多性能优异的复合材料，但并没有因此而降低玻璃纤维增强材料的价值。由于玻璃纤维结构，性能工艺和价格方面的特点，它将继续在复合材料中发挥重要作用。

美国Saucier J.R.，Holman J.A.认为利用玻璃纤维增强木材的强度及刚度是一个经济上可行的技术方案，玻璃纤维的加入可增加复合材料的抗弯、抗拉强度，降低其吸水厚度膨胀率。这种复合材料由于掺入了大量纤维，可以降低制品的重量。利用轻质木材为芯材，外侧复合上玻璃纤维树脂所形成的复合材料具有较高的强度／重量比，可以用作结构材料及风力发电机浆叶。

美国华盛顿州立大学的木质材料工程实验室，用异氰酸脂作为胶粘剂研究用于汽车和其它工业的木质-玻璃纤维复合板。

俄罗斯KyIIIHHOB BII在实验室中研究用木材碎料和玻璃纤维为基料、制备聚合压缩物料；英国Moulin JM试验由木材和玻璃纤维与苯酚胶粘剂层积制成复合梁并进行三点弯曲试验。结果表明与没有玻璃纤维的木梁相比，玻璃纤维强化胶合梁具有较高的机械强度。其裂断模式由明显改变。

英国Fritz T对用玻璃纤维和亚麻增强刨花板表层作了研究，该研究分别采用网目宽度为0.45、0.6、0.75mm，酚醛树脂浸渍量102-260g／m²的三种玻璃纤维布及亚麻作为增强材料，制板时，将玻璃纤维布置于表层厚度的25％以下，而亚麻纤维制成坯并双面浸以异氰酸脂后置于表层厚度的中央，板的表层刨花采用山毛榉细刨花或细长的针叶材刨花，芯层采用山毛榉刨花，制成的玻璃纤维增强刨花板的密度为0.82g/cm³，厚度为38mm；亚麻纤维增强板厚20mm，密度为0.715g／cm³；结果表明制得的增强后产品的抗弯强度和弹性模量均优于华夫刨花板。

俄罗斯XapueBHHKOB B H以呋喃树脂为基体，用混凝土主要原料，与木质锯屑，刨花和木片来制备安山岩木质混凝土板，为了转换蠕变状态，因此必须加筋，安山岩木质聚合混凝土的最有效的加筋是用铝硼硅酸、混合物的玻璃纤维。

俄罗斯BOHOB E r研制用玻璃纤维增强用桦木原料，并且用环氧树脂作为胶粘剂来生产木制运动用品，试验表明：用玻璃纤维增强的复合材料的物理力学性能比未加强的胶合木要高12～80％，在运动用品增大强度和刚度的同时，用不珍贵树种代替珍贵的硬阔叶树材。