專利名稱：蜂窩板及其制備方法
技術領域：
本發明屬于蜂窩材料領域，尤其涉及一種蜂窩板及其制備方法。
背景技術：
在資源和能源越來越緊張的現代，蜂窩材料是ー種很有優勢的材料，因其具有輕質高強的優點，能節約大量的原材料。目前應用比較成熟的蜂窩芯材料是鋁蜂窩和紙蜂窩，鋁蜂窩強度較高但是價格和重量也較高，主要用于航空領域；紙蜂窩因其主要采用的是熱固性膠粘劑進行浸潤粘合，蜂窩芯的厚度不能做得太厚、強度也較低，主要應用在包裝領域。使用熱塑性材料制成的蜂窩，在物理性能上有很好的提升，耐沖擊性能大大提高，并且 熱塑性材料本身具有可回收、防水、耐腐蝕等優點，能夠廣泛應用于建材、廂車、汽車、裝飾、廚具等領域，代替各種各類的板材(如密度板、塑料板、水泥板、石材板)等，是近年來結構材料的發展重點。熱塑性蜂窩是ー種輕質高強、耐用耐腐蝕、可回收的環保材料。熱塑性蜂窩的制造方法目前主要有吸塑型蜂窩和圓管拼接型蜂窩等。吸塑性蜂窩相對來說エ藝控制比較緊湊，生產成本較低，但是其強度相對圓管拼接型蜂窩要低ー些，并且受到吸塑定型的影響，其蜂窩芯的高度也不能太高，一般在8_左右。W02008141688A2公開了ー種吸塑蜂窩板的制造方法。它是通過吸塑、折疊、熱壓等エ序組成，這種方法自動化程度較高，但是正如上面說的，它的比強度相對較低，蜂窩芯的高度也不能任意調整。圓管型蜂窩芯是通過擠出機擠由、拉伸形成圓管，并經過對圓管進行定長切割、集束、粘接、切割等エ序組成。由于其熱塑性高分子材料在擠出方向上受到拉伸、取向排列，所以縱向強度很強，因而具有更佳的抗壓抗沖性能。但是，圓管型蜂窩的エ藝相對復雜，需要將大量的長管集束，并涂敷粘合劑形成。CN16344699A公開了ー種將圓管通向排列、浸潰涂膠的方法，這種方法對膠液量消耗太大，涂膠エ藝也相對復雜費力。CN1634701A也提到了一種通過對圓管涂附膠黏劑的方法，其基本原理同上，也是大量涂敷粘結劑。這些方法都不是很經濟實惠，提高了蜂窩的制作成本，不利于蜂窩材料的推廣。美國專利US5032208公開了一種圓管型蜂窩的成型方法，這種方法的特點是在圓管集束后，通過ー種熱線切割的方式，將圓管的端部部分粘合在一起，從而使圓管粘連在一起進而形成具有一定面積的蜂窩材料，但是通過熱絲切割的方式形成的圓管端面膠瘤體積很小、粘接強度較小，并且通過集束框將圓管固定在一起的辦法也不是特別牢靠，由于圓管空心并且容易滾動，圓管在切割振動的過程中難免抖動或滑動，難以形成很均勻穩定的蜂窩粘結端面膠瘤，因而在實際生產中圓管之間的粘接強度不大，很難做成較大面積的蜂窩材料。美國專利US5683782公開了一種圓管型蜂窩的生產方法，通過多層共擠方式在圓管的內外層均勻涂覆上熱塑性反應型膠粘劑，再通過集束框將圓管集束形成蜂窩體，然后通過加熱的方式，使圓管都粘結在ー起，這樣確實能使蜂窩體形成較好的強度，但是實際生產中，由于使用了反應型樹脂，反應的溫度和時間的控制都存在很多的難點，因而生產質量很難控制，蜂窩材料的粘接強度和生產面積比較有限。公開號為CN102328464A的專利文獻也公開了與上述方法類似的采用雙層復合管制造蜂窩材料，同樣存在粘接強度和生產尺寸有限等類似問題。對于生產大尺寸的熱塑性圓管型蜂窩時，現有技術均難以做到，特別是在幅寬在2米以上的板材，長度超過3米的板材。當必須使用超寬超長的蜂窩板材吋，目前的解決方案是通過鋁合金型材或玻璃鋼型材或塑料型材等橋接兩塊或多塊小的蜂窩板來實現。該方法エ藝復雜，既要使用價格較高的型材、又要増加施工エ序，還要防止漏水等，并且在使用過程中，橋接處往往又是應カ集中處，材料的破壞往往從這里開始。如果有ー種方法能夠快速、有效地實現大型蜂窩板的制造，則上述問題迎刃而解。
發明內容
為了解決上述的技術問題，本發明的目的之ー是提供一種蜂窩板的制備方法，能夠得到穩定、均勻、質量可靠、高強度、大面積的蜂窩板材。本發明的目的之ニ是提供上述方法制備的蜂窩板。
為了達到上述的目的，本發明采用了以下的技術方案一種蜂窩板的制備方法，包括如下步驟I)制造雙層復合管，雙層復合管的內層為高熔點材料層，雙層復合管的外層為低熔點材料層，低熔點材料層的熔點低于高熔點材料層的熔點；2)將多根雙層復合管有序排列集束，通過加熱使雙層復合管的外層熔化而內層不熔化，冷卻后相鄰緊貼的雙層復合管的外層粘接一起從而形成蜂窩體；3)沿雙層復合管的橫截面切割蜂窩體從而獲得板狀的蜂窩基材；4)同一平面內拼合的若干蜂窩基材通過對頂面和底面進行熱壓使得相鄰緊貼的雙層復合管內層的端面熔合形成膠瘤，從而獲得蜂窩板。本技術方案，首先進行雙層共擠復合管，然后經集束、熱風粘結、冷卻切割后，得到同樣尺寸和規格的蜂窩基材，然后將兩塊或者多塊蜂窩板的邊對齊拼到一起，然后通過熱熔掉蜂窩基材表層約1-2毫米的表層塑料，并施加面壓カ使蜂窩的表層粘結在一起，冷卻后即形成了六角形的膠瘤，這種膠瘤的強度很高，遠大于蜂窩內部的管與管之間的粘結力，因而形成了一大塊的蜂窩板，通過這種方式，可連續性地將塑料蜂窩小板拼接成無限長的大板，并且粘接強度高。作為優選，所述雙層復合管的高熔點材料層為PP、PE、PET、PVC、PA或者PPS等熱塑性塑料，熔點為180 220°C;所述雙層復合管的低熔點材料層為EVA型熱熔膠或者PE型熱熔膠，熔點為120 160°C。作為優選，所述雙層復合管的橫截面呈圓形、六角形或者其他正多邊形。作為優選，在成型大塊的蜂窩板的同吋，還可以在蜂窩的上下兩面貼上無紡布、玻纖布、混紡玻纖布等布制面材，起到增強作用，即在對蜂窩基材頂面和底面進行熱壓的同時貼覆復合布質面材。這里的熱壓設備，可以是輥筒式壓機，也可以是鋼帶式壓機，還可以是PTFE帶壓機。為了保證熱壓效果，可以在熱壓之前先將拼合的多個蜂窩基材通過框架進行四周框固，也可以使用機械外力將蜂窩基材在前進方向上平行貼近并稍加力量擠緊。進ー步優選，所述步驟4)中，通過上、下加熱輥將上、下兩層布質面材熱壓復合在蜂窩基材的頂面和底面。作為優選，所述步驟2)中，通過集束框架對多根雙層復合管進行排列集束，通過熱風烘箱沿雙層復合管的軸線方向送熱風加熱使其外層熔化。使熱風從一端進、另一端出，使蜂窩體快速均勻受熱。所述步驟3)中，可以采用機械切割，但是作為優選，通過電熱金屬絲對蜂窩體進行切割，在電熱金屬絲后面跟有ー表面光滑的金屬薄板。切割過程中，電熱金屬絲將靠近的蜂窩體材料融化，跟進的金屬薄板則馬上對融化的材料進行擠壓冷卻，起到分離的作用。—種蜂窩板，包括由多根雙層復合管構成蜂窩狀的芯材層和復合在芯材層上下表面的面材層，相鄰緊貼的雙層復合管的外層粘接在一起，相鄰緊貼的雙層復合管內層的端面熔合形成膠瘤。
作為優選，所述膠瘤厚度為I至10mm。本發明由于采用了以上的技術方案，通過雙層復合管熱粘接形成蜂窩體，通過對蜂窩體切割形成蜂窩基材，對蜂窩基材進行熱壓使其表層熔化形成膠瘤，這種膠瘤體積大并且連接強度很高，遠高于管材外層之間的粘接強度或者熱絲切割形成的表面小膠瘤的連接強度。對于面積要求較小的蜂窩板材，可以對單個蜂窩基材進行熱壓獲得，對于面積要求較大的蜂窩板材，可以通過多個蜂窩基材拼合貼緊后進行熱壓獲得，理論上可以獲得無限大面積的板材。本發明具有板材強度高、面積大、一致性好和エ藝簡單合理、質量穩定可靠、制造方便、通用性好、生產成本低等優點。本發明蜂窩板可以通過再復合無紡布、玻璃纖維布、金屬板、木粉板、防火板、大理石板等其他板材實現其在功能和應用領域的拓展。
圖I是雙層復合管的結構示意圖；圖2是本發明集束步驟的結構示意圖；圖3是本發明切割步驟的結構示意圖；圖4是本發明由蜂窩基材形成板材的示意圖；圖5是本發明熱壓步驟的結構示意圖；圖6是圖4的A-A剖視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做ー個詳細的說明。實施例I :如圖4、圖6所示的一種蜂窩板，包括由多根雙層復合管I構成蜂窩狀的芯材層和復合在芯材上下表面的面材層9，相鄰緊貼的雙層復合管I的外層12粘接在一起，相鄰緊貼的雙層復合管I內層11的端面熔合形成膠瘤71。所述膠瘤71厚度為2至10mm。上述蜂窩板的制備方法，包括如下步驟I)制造雙層復合管1，如圖I所示，雙層復合管I的內層為高熔點材料層11，雙層復合管I的外層為低熔點材料層12，低熔點材料層12的熔點低于高熔點材料層11的熔點；2)將多根雙層復合管I有序排列集束，通過加熱使雙層復合管I的外層熔化而內層不熔化，冷卻后相鄰緊貼的雙層復合管I的外層粘接一起從而形成蜂窩體3 ;其中，如圖2所示，通過集束框架2對多根雙層復合管I進行排列集束，通過熱風烘箱沿雙層復合管I的軸線方向送熱風加熱使其外層熔化。
3)沿雙層復合管I的橫截面熱絲切割蜂窩體3從而獲得板狀的蜂窩基材6 ;其中，如圖3所示，通過電熱金屬絲4對蜂窩體3進行切割，在電熱金屬絲4后面跟有ー表面光滑的金屬薄板5，切割過程中，電熱金屬絲將靠近的蜂窩體材料融化，跟進的金屬薄板則馬上對融化的材料進行擠壓冷卻，起到分離的作用。4)如圖4、圖6所示，同一平面內拼合的若干蜂窩基材6通過對頂面和底面進行熱壓使得相鄰緊貼的雙層復合管I內層的端面熔合形成膠瘤71，從而獲得蜂窩板7 ;其中，如圖5所示，在通過上、下加熱輥8對蜂窩基材6頂面和底面進行熱壓的同時，還可以將上、下兩層布質面材9同時熱壓復合在蜂窩基材6的頂面和
。下面是ー個寬2000mm，長16米，厚度為25mm的蜂窩板的具體制備過程
A)首先使用一主一副兩臺擠出機雙層共擠出塑料圓管，圓管直徑為8mm,圓管內壁為聚丙烯材料，壁厚O. 2mm,圓管外壁為EVA熱熔膠，壁厚O. 02_。主擠出機エ藝溫度為200攝氏度，副擠出機擠出溫度為120攝氏度，管擠出速度為150-250米/分鐘。將擠出的管材切割成定長500mm的長度。B)將準備好的等長的圓管，分批加入到集束框架，使管子的排布盡量平行、平整，加入注意盡量減少空隙率，防止漏管的情況產生。集束框架呈長方體，并有兩塊獨立的蓋板和兩塊側板，集束框架的長度是寬度的一倍，對于寬度較寬的蜂窩則中間設有預擋板，并且一個蓋板是可調整深度的，整個集束框是可以立起來的。將集束好的圓管的小車，一起送入到熱風烘箱中，熱風ロ對圓管ロ，使熱風從一端進、另一端出，使蜂窩體快速均勻受熱，熱風溫度110攝氏度，實現圓管與圓管之間的粘結。C)將熱好的蜂窩體取出，冷卻至室溫。從整體上來說，蜂窩體是由大量的、相同長度和直徑的薄壁空心塑料圓管組成。這些塑料圓管均按照同一軸線平行排列，管與管之間均相切，并且兩端都要對齊。從側面來看，每根圓管的周圍都被其他六根圓管所包圍。D)將蜂窩體送入切割機，切割使用帶鋸切割，也可使用熱絲線切割，溫度加熱至260度，這種切割絲線的后面需要跟有一光滑的金屬薄板。切割方向為垂直于圓管的圓心軸線，在絲線切割的過程中，絲線將靠近蜂窩的材料融化，跟進的金屬薄板則馬上對融化的PP進行擠壓冷卻，起到分離的作用，切割的厚度為25mm ；E)將切割好的蜂窩基材依次輸送至輸送裝置，使用機械外力將蜂窩基材在前進方向上平行貼近并稍加力量擠緊；F)將貼緊的蜂窩基材，勻速送入鋼帶壓機，輸送速度2-8米，同吋，將預熱好的混紡玻纖布一齊送入鋼帶壓機熱壓，預熱溫度160攝氏度，熱壓時蜂窩基材表層快速熔化，和玻纖混紡布熔結在一起，同吋，鋼帶壓機通過油缸壓緊表層直至冷卻；重復上述過程，即可得到連續生產的寬幅蜂窩板。G)將寬幅蜂窩板按需要切割成16米長的蜂窩板。需要強調的是以上僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種蜂窩板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 1)制造雙層復合管(1)，雙層復合管(I)的內層為高熔點材料層(11)，雙層復合管(I)的外層為低熔點材料層(12)，低熔點材料層(12)的熔點低于高熔點材料層(11)的熔點； 2)將多根雙層復合管(I)有序排列集束，通過加熱使雙層復合管(I)的外層熔化而內層不熔化，冷卻后相鄰緊貼的雙層復合管(I)的外層粘接一起從而形成蜂窩體(3)； 3)沿雙層復合管(I)的橫截面切割蜂窩體(3)從而獲得板狀的蜂窩基材(6)； 4)同一平面內拼合的若干蜂窩基材(6)通過對頂面和底面進行熱壓使得相鄰緊貼的雙層復合管(I)內層的端面熔合形成膠瘤(71)，從而獲得蜂窩板(7 )。
2.根據權利要求I所述的ー種蜂窩板的制備方法，其特征在于，所述雙層復合管(I)的高熔點材料層(11)為PP、PE、PET、PVC、PA或者PPS，所述雙層復合管(I)的低熔點材料層(12)為EVA型熱熔膠或者PE型熱熔膠。
3.根據權利要求I所述的ー種蜂窩板的制備方法，其特征在于，所述雙層復合管(I)的橫截面呈圓形或者六角形。
4.根據權利要求I所述的ー種蜂窩板的制備方法，其特征在于，所述步驟4)中，對蜂窩基材(6 )頂面和底面進行熱壓的同時復合布質面材(9 )。
5.根據權利要求4所述的ー種蜂窩板的制備方法，其特征在于，所述布質面材(9)為無紡布、玻纖布或者混紡玻纖布。
6.根據權利要求4所述的ー種蜂窩板的制備方法，其特征在于，所述步驟4)中，通過上、下加熱輥(8)將上、下兩層布質面材(9)熱壓復合在蜂窩基材(6)的頂面和底面。
7.根據權利要求I所述的ー種蜂窩板的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中，通過集束框架(2 )對多根雙層復合管(I)進行排列集束，通過熱風烘箱沿雙層復合管(I)的軸線方向送熱風加熱使其外層熔化。
8.根據權利要求I所述的ー種蜂窩板的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中，通過電熱金屬絲(4)對蜂窩體(3)進行切割，在電熱金屬絲(4)后面跟有ー表面光滑的金屬薄板(5)。
9.一種蜂窩板,包括由多根雙層復合管(I)構成蜂窩狀的芯材層和復合在芯材層上下表面的面材層，其特征在于，相鄰緊貼的雙層復合管(I)的外層粘接在一起，相鄰緊貼的雙層復合管(I)內層的端面熔合形成膠瘤(71)。
10.根據權利要求9所述的ー種蜂窩板，其特征在于，所述膠瘤(71)厚度為I至10mm。
全文摘要
本發明公開了一種蜂窩板的制備方法，包括如下步驟制造雙層復合管，雙層復合管的內層為高熔點材料層，雙層復合管的外層為低熔點材料層，低熔點材料層的熔點低于高熔點材料層的熔點；將多根雙層復合管有序排列集束，通過加熱使雙層復合管的外層熔化而內層不熔化，冷卻后相鄰緊貼的雙層復合管的外層粘接一起從而形成蜂窩體；沿雙層復合管的橫截面切割蜂窩體從而獲得板狀的蜂窩基材；同一平面內拼合的若干蜂窩基材通過對頂面和底面進行熱壓使得相鄰緊貼的雙層復合管內層的端面熔合形成膠瘤，從而獲得蜂窩板。還公開了上述方法制備的蜂窩板。本技術方案能夠得到穩定、均勻、質量可靠、高強度、大面積的蜂窩板材。
文檔編號B32B27/12GK102689458SQ201210195158
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月11日 優先權日2012年6月11日
發明者周英牡, 姚軍民, 楊國剛, 沈宗華, 沈泉錦, 王楠, 董輝, 馬忠賢 申請人:杭州華聚復合材料有限公司