[发明专利]高强度复合板

说明书

本发明涉及以木质材料为主体，用纤维增强树脂增强的板材，特别地，本发明涉及用于土木建筑、一般产业的高强度复合板。

以木质材料为主体的木质板，主要有胶合板及碎料板、纤维板等的所谓复合板材，它们都被广泛地用于土木建筑和一般产业中。

胶合板是把由旋板机剥离热带粗木而得到的薄板若干张，按其纤维方向相互垂直地重叠，并用粘合剂层合在一起的板材，或是用粘结材料使锯属粘结成板状，并在正反两面贴上上述薄板而成的板材。这些胶合板被大量地用于混凝土浇注施工用的定型模板以及用于其他的土木建筑中。然而，要制造这么多的胶合板就必须要用相当大量的大树，即使在热带地区，讨木长成成木也需要很长的岁月，如若漫不经心地采伐树木，就存在着森林不能再生的问题。为了抑制近年来的地球温暖化、砂漠化的倾向，就必须减轻木材的消耗量，很好地保护森林。

为此，出现了铝板和热望性树脂板的方案，但这些板材都很重，而且在建筑现场的加工很困难，同时，当它们变成工业废弃物时，很难再次利用，因此也存在着废弃物的问题。

另一方面，除了胶合板以外的复合板材中，还有例如碎料板、纤维板、木质水泥板、以及以木片为主体，并向其中混合入纸浆、纤维或各种废弃物破碎物而得到的板材等。

碎料板是将不成材的树木、木工屑、废弃料和有缺陷的木料等破碎，加入合成树脂粘合剂，并进行加热压缩成型而得到的板状材料。

纤维板是向植物纤维中混入合成树脂粘合剂，并进行加热压缩成型而制得的板材。由于木材纤维是均匀分散的，所以强度和膨胀收缩率都没有方向性，具有在使用过程中不发生裂纹和失常的优良特性。

木质水泥板是将刨花、木头片、碎片等用氯化钙溶液等进行处理，再与水泥混合，然后装入模子里进行压缩成型而得到的，可将其成型为厚板或中空板块等，而且，还具有优良的隔音性、绝热性、防火性的特点。

这些复合板材的原料是那些不成材的杂木、木屑、废弃料和有缺陷的板材等过去作为废弃物烧掉或丢掉的木材，将它们细细地破碎，就可以将其变成纤维或薄片而得到利用。另外，这些板材的原料，也可以利用各种工厂废弃物，生活废弃物等的粉碎料。这样，复合板材则是有效地利用了木材天然资源的制品，并且，有效地利用了各种废弃物，将其再生为有用的制品，从这一观点出发，期待着今后更加广泛地利用它们。

然而，由于上述的复合板材不具有一般的胶合板的那种强度，虽然可以广泛地用作为家具、建房的结构材料等，但是仍存在着不适于要求高强度的混凝土定型模板等用途的问题。

而且，由于碎料板的碎料间的抗剥离强度不很好，在将其用于家具的场合下，为了保持在构件结合部位的榫的强度，必须使用比重在0.65以上的板材，因此，在降低成本及减轻重量方面还有一定的限度。

另外，由于复合板材一般对木螺钉或铁钉、自攻丝螺钉等的保持力很弱，因此就必须要有代替它们的特种螺钉或金属零件。

另外，由于复合板材由吸湿或吸水而造成的膨胀或变形很大，强度降低率很大，因此不适于接触水的用途。

另外，在制造木质板时，通常使用脲素与三聚氰胺共聚而获得的树脂粘合剂，由于在制品中残留的成分福尔马林将长时间持续缓慢地释放到空气中，在卫生上存在问题而受人指责。

作为解决这些问题的一个方法，曾提出采用粘贴一层在玻璃纤维板、玻璃纤维织布上浸渍了热固性树脂的增强材料的方法。

但是，由于这种增强材料所使用的树脂是热固性树脂，如果以提高纤维含有率来增加强度，则树脂的浸渍状态恶化，另外，由于很难使厚度减薄，在强度及轻质化方面存在一定的限度，而且，为使增强材料贴到木质板上，就必须在高温下长时间地加压才能粘合，生产率降低，容易产生由热和压力引起的术质板变质的问题。

再有，由于受到使用的热固性树脂的限制，在其固化时产生收缩，很难防止伴随发生的翘曲。

本发明就是为了解决上述的问题，其目的在于，提供一种高品位的高强度复合板，这种复合板以节约宝贵的森林资源的木质板作为主体，可降低由于吸水造成的膨胀率，提高木螺钉等的保持力，而且，由于比以往的碎料板轻，其强度、刚性和耐久性等机械性质优良，因此，所使用的原材料能够以少量的用量而获得所期望的强度，放出的福尔马林较少，在健康方面也很安全。

将连续长纤维在一个平面上同方向地排列，按照该纤维的重量含有率在60％以上，80％以下那样的比例，使纤维浸渍热塑性树脂，并成型为片状，将这一预成型板单独一张或是由若干张改变纤维排列方向层叠而成的增强板，热粘合到如上所述的木质板的任何一侧表面或两侧表面上，这样就获得了高强度复合板，由此，达到本发明的上述目的。