一种复合材料板材及其制备方法和壁系统技术方案

本发明专利技术涉及材料领域，具体公开一种复合材料板材及其制备方法和壁系统，一种复合材料板材包括：由第一材料形成的基板；由第二材料形成的一根或多根股线，股线散布通过基板，所述第二材料是天然材料；第二材料提供复合材料板材的改性的机械性能。由本发明专利技术所述复合材料板材为材料制备的壁系统是环境友好型和生态友好型的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料领域，具体公开一种复合材料板材及其制备方法和壁系统，以及具体地但非排他性地涉及一种可在壁系统中使用的复合板材，以及涉及可用在建筑行业内的基于绿色复合(或“生态复合”)材料的板材的制造方法。然而，应当理解的是，本公开的基于复合材料的板材并不限于这种特定的使用领域。
技术介绍
近几十年来使用天然材料在各行业内已经变得更为广泛和普遍。使用天然材料尤其是在建筑行业中的家具、装潢、壁纸、保温隔层以及其它此类产品中的使用已经变得越来越普遍。壁板通常用于建筑行业中，特别是用在室内设计和装潢行业中。传统的壁板产品主要由塑料、聚合物复合材料、纤维水泥、木材和金属/金属合金制成。大多数传统的壁板产品往往不是环境友好(或环保)的或不是生态友好的。
技术实现思路
根据第一方面，本公开涉及一种复合材料板材，其包括：由第一材料形成的基板；由第二材料形成的一根或多根股线，股线散布通过基板，所述第二材料是天然材料；第二材料提供复合材料板材的改性的机械性能。在一个实施例中，第二材料是天然材料。在一个实施例中，股线散布通过基板并保持在基板内。在一个实施例中，股线是竹股线。在一个实施例中，第二材料提供复合材料板材的优化的机械性能。在一个实施例中，股线具有矩形横截面并且股线是矩形的棱柱形状。在一个实施例中，每根股线具有多根纤维，纤维沿着股线的长度纵向布置。在一个实施例中，股线在基板内平行于彼此布置，并且其中所述股线在基板内从彼此等距地间隔开。在一个实施例中，股线平行于板材的纵向轴线布置。在一个实施例中，股线以随机分布的方式布置在基板内。在一个实施例中，两根或多根股线结合在一起以形成股线束，并且其中所述板材包括多根散布通过基板的股线束。在一个实施例中，天然材料是竹，以及股线是竹股线。在一个实施例中，股线占复合材料板材总体积高达70％。在一个实施例中，复合材料板材包括布置成包封基板和股线的外层，所述外层由第三材料形成，并且其中所述第三材料是热塑性聚合物材料。在一个实施例中，第三材料是聚氯乙烯(PVC)。在一个实施例中，复合材料板材基本上为矩形的横截面，并且为矩形棱柱形状。在一个实施例中，复合材料板材包括第一和第二纵向边缘，第一和第二纵向边缘平行于彼此，所述板材包括定位在第一纵向边缘上的第一联接布置和定位在第二纵向边缘上的第二联接布置。在一个实施例中，第一和第二联接布置是机械接头的一半，第一和第二联接布置成形并且配置成与第二板材的相应联接布置接口连接以便将复合材料板材接合到另一板材。在一个实施例中，所述第一联接布置是机械接头的凸出部分以及第二联接布置是机械接头的凹入部分，第一联接布置配置成与机械接头的相应凹入部分配合，以及第二联接布置配置成接收机械接头的相应凸出部分。在一个实施例中，机械接头是舌槽接头或带槽接头。在一个实施例中，复合材料板材包括至少1100kg/cm3的密度，至少2800lbf的硬度和至少22GPa的弹性模量。在第二方面，本公开涉及一种壁系统，其包括：第一板材；第二板材；第一和第二板材布置成可拆卸地联接到彼此，使得壁系统是模块化布置的；并且其中每个板材包括由第一材料形成的基板和散布通过基板的天然材料形成的多根细长股线。在一个实施例中，所述第一板材包括在纵向边缘上的联接布置，所述第二板材包括在纵向边缘上的联接布置，在所述第一板材和第二板材每一个上的所述联接布置彼此互补，使得所述第一板材可拆卸地联接到所述第二板材。在一个实施例中，所述第一板材和第二板材是根据第一方面的任一或多个实施例的复合材料板材。在第三方面，本公开涉及可用作模块化壁系统一部分的复合材料板材的制造方法，所述方法包括以下步骤：将第一材料提供到模具内，所述第一材料是聚合物材料，聚合物材料形成基板；将多根天然材料股线提供到模具内；将热量和压力施加到模具，使得所述天然材料股线在聚合物材料内散布以创建复合结构。在一个实施例中，施加热量导致聚合物材料熔融并扩散通过股线，并且其中所述方法包括冷却所述复合结构使得聚合物材料固化以便将股线保持在基板内的附加步骤。在一个实施例中，天然材料是竹，并且所述方法包括从竹秆切割出天然材料股线。在一个实施例中，该方法包括以下附加步骤，施加第三材料以形成外层，用外层包封复合结构，所述第三材料经由包覆模制操作施加，并且其中所述外层是聚氯乙烯。在一个实施例中，所述方法包括将已冷却的复合结构切割成矩形棱柱形状板材的附加步骤，并且其中施加0.3-1MPa的压力并且所施加的热量在350摄氏度至400摄氏度之间的范围内。在尺寸方面，术语“约”应理解成意味着在制造过程中所导致和/或可预期到的标准制造公差或偏差内。此外，术语“约”可向上扩展到并包括将四舍五入到所述值的尺寸。术语“大致”或“基本上”应理解成意味着“大部分”。例如，大致圆柱形的组件不一定符合完美的圆柱体(由两个平行平面界定，并由平行于给定平面移动并遵循由平面界定的曲线轨迹并位于垂直于或倾斜于给定平面的平面中的直线生成的表面或实心体)。更确切地，大致圆柱形的组件应当被理解为圆柱状，其中它具有沿着横截面的圆形轮廓和细长的纵剖面。如本文所用的术语“包括(comprising)”(和其语法变体)以“具有(having)”或“包含(including)”的包括性含义使用，而不是以“仅由……构成(consistingonlyof)”的含义上使用。附图说明图1示出包括多个复合材料板材的壁系统的实施例。图2示出复合材料板材、特别是板材结构的实施例。图3示出复合材料板材的横截面的实施例。图4a示出板材的更详细横截面。图4b示出纤维在竹秆中分布的详细视图。图4c示出从竹秆形成的竹股线的一个实例。图5a示出在两个板材之间的联接的实施例，并且示出第一和第二联接布置的实施例。图5b示出在两个板材之间的联接的替代实施例，并且示出第一和第二联接布置的替代实施例。图6示出用于制造复合材料板材的方法实施例的流程图。图7示出用于制造复合材料板材的方法替代实施例的流程图。图8示出用于制造复合材料板材的模制操作的示意图。具体实施方式使用天然材料在建筑行业中尤其普遍。例如，作为建设顾问，承包商和客户更具生态意识并且对由反映出更加生态意识和环境友好(即“绿色”)值的材料制成的产品存在更大的需求。天然材料通常用在室内装潢中，诸如雕塑或特色壁。天然材料也常用于构造家具。前述仅描述了本专利技术的一些实施例，以及在不脱离本专利技术范围的情况下对其做出修改对于本领域内的技术人员而言是显而易见的。在一个实施例中，本公开涉及一种复合材料板材或基于复合材料的板材，其至少部分地由天然材料制成以便表示具生态意识的产品，或至少给公众提供一种有用的替代方案。本公开的复合材料板材适合用作结构元件，特别是复合材料板材适合用作壁板。这些壁板可用作内饰壁板，其作为可在内饰中(诸如在办公楼和商场内)使用的壁系统的一部分。在一个实施例中，复合材料板材包括由第一材料、一根或多根股线形成的基板。图1示出壁板系统100的实施例。壁板系统100包括多个复合材料板材200。多个复合材料板材200可拆卸地连接到彼此，以允许用于模块化的壁板系统。图示的实施例示出标记为200a至200j的十块复合材料板材。壁板系统100可包括一个或多个复合材料板材200。板材200的每一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料板材，其包括：由第一材料形成的基板；由第二材料形成的一根或多根股线，所述股线散布通过所述基板，所述第二材料是天然材料；所述第二材料提供复合材料板材的改性的机械性能。

【技术特征摘要】
2015.10.13 US 14/881,3811.一种复合材料板材，其包括：由第一材料形成的基板；由第二材料形成的一根或多根股线，所述股线散布通过所述基板，所述第二材料是天然材料；所述第二材料提供复合材料板材的改性的机械性能。2.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中所述第二材料是天然材料。3.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中所述股线散布通过所述基板并保持在所述基板内。4.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中所述股线具有矩形横截面并且所述股线是矩形的棱柱形状。5.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中每根股线具有多根纤维，所述纤维沿着所述股线的长度纵向布置。6.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中所述股线在所述基板内平行于彼此布置，并且其中所述股线在所述基板内从彼此等距地间隔开。7.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中所述股线平行于所述板材的纵向轴线布置。8.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中股线以随机分布的方式布置在所述基板内。9.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中两根或多根所述股线结合在一起以形成股线束，并且其中所述板材包括多根散布通过所述基板的股线束。10.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中所述天然材料是竹，以及所述股线是竹股线。11.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中所述股线占所述复合材料板材总体积高达70％。12.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中所述复合材料板材包括布置成包封所述基板和所述股线的外层，所述外层由第三材料形成，并且其中所述第三材料是热塑性聚合物材料。13.根据权利要求12所述的复合材料板材，其中所述第三材料是聚氯乙烯(PVC)。14.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中所述复合材料板材基本上为矩形的横截面，并且为矩形棱柱形状。15.根据权利要求1所述的复合材料板材，其中所述复合材料板材包括第一纵向边缘和第二纵向边缘，所述第一纵向边缘和所述第二纵向边缘平行于彼此，所述板材包括定位在所述第一纵向边缘上的第一联接布置和定位在所述第二纵向边缘上的第二联接布置。16.根据权利要求15所述的复合材料板材，其中所述第一联接布置和所述第二联接布置是机械接头的一半，所述第一联接布置装置和所述第二联接布置成形并且配置成与第二板材的相应联接布置接口连接以便将所述复合材料板材接合到另一板材。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆洋，
申请(专利权)人：香港城市大学，
类型：发明
国别省市：中国香港;81