一种低成本纸蜂窝芯及其制造方法技术

一种低成本纸蜂窝芯及其制造方法，所述低成本纸蜂窝芯包括多层低成本纸相互粘接在一起，相邻的两层低成本纸形成多个间隔设置的截面为正六边形的通孔，所述低成本纸仅由自然植物纤维制成且其中不含有芳纶纤维、玻璃纤维或绵纤维，每一层所述低成本纸中都浸渍酚醛树脂与有机溶剂的混合液，所述正六边形的边长为2毫米至5毫米。本发明专利技术所提供的低成本纸蜂窝芯及制造该低成本纸蜂窝芯的制造方法，可以制造出孔格均匀且规整的小孔格蜂窝芯；整个蜂窝块的尺寸也受控，不会出现过度伸缩的现象；同时可以使用自然植物纤维制造的低成本纸来制作，从而使得该低成本纸蜂窝芯降低成本的同时也可以保证其力学性能符合实际需求。

A low cost paper honeycomb core and its manufacturing method

A low cost paper honeycomb core and its manufacturing method. The low cost paper honeycomb core consists of multiple layers of low cost paper bonded together, two adjacent layers of low cost paper forming a cross section of a regular hexagon. The low cost paper is made of natural plant fiber and does not contain aramid fiber and glass. Fiber or cotton fiber, each layer of low cost paper impregnated with a mixture of phenolic resin and organic solvent, the hexagonal length of 2 mm to 5 mm. The low cost paper honeycomb core provided by the invention and the manufacturing method for manufacturing the low cost paper honeycomb core can produce a small pore lattice honeycomb core with uniform and regular holes; the size of the whole honeycomb block is also controlled without excessive expansion; at the same time, the low cost paper made of natural plant fiber can be used to make it from the low cost paper made by natural plant fiber. The low cost honeycomb core reduces the cost and ensures that its mechanical properties meet the actual demand.

【技术实现步骤摘要】
一种低成本纸蜂窝芯及其制造方法
本专利技术属于复合材料制备
，特别是一种低成本纸蜂窝芯及其制造方法。
技术介绍
纸蜂窝是一处用纸质材料纸折叠和粘接形成截面为正六解形的片状柱形体，由于它具有较好的力学性能、较高的强度、较轻的重量、以及无污染、或回收等特点，正在替代泡沫塑料等材料而被广泛用来作为各种板材的增加夹芯材料。芳纶纸蜂窝作为结构芯材，一直广泛使用于航空领域，但随着轨道交通等交通运输领域对产品轻量化提出新的要求，芳纶纸蜂窝芯进入了轨道交通工具的设计师视野。因为这种芳纶纸蜂窝具有高比强度、高比刚度的力学性能，但是材料过高的价格却令非航空领域的使用者们难以接受。基于此，一种低成本纸蜂窝芯作为芳纶纸蜂窝芯的替代品，成为轨道交通领域，尤其是地铁车辆急需改进的原材料之一。然而传统低成本纸蜂窝作为一种充填材料，其孔格虽然规整，但是其力学性能极低，六边形的蜂窝结构极不稳定，无法承受剪切载荷的作用。而某些大孔格低成本纸蜂窝虽然进行过一次增强材料的浸渍，但是由于孔格太大，无法满足多个领域交通工具的结构设计指标要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种力学性能更好的低成本纸蜂窝芯及其制造方法，以满足上述要求。一种低成本纸蜂窝芯，其包括多层低成本纸相互粘接在一起。相邻的两层低成本纸形成多个间隔设置的截面为正六边形的通孔。所述低成本纸仅由自然植物纤维制成且所不含有芳纶纤维、玻璃纤维或绵纤维。每一层所述低成本纸中都浸渍有酚醛树脂与工业酒精的混合物，所述正六边形的边长为2毫米～5毫米。进一步地，所述低成本纸由木纤维、竹纤维、麻纤维中的一种或几种制成。一种低成本纸蜂窝芯的制造方法，其包括如下步骤：提供多层低成本纸，该低成本纸不含有芳纶纤维、玻璃纤维或绵纤维；涂胶工序：为每一层低成本纸进行等间隔涂胶，间隔距离视蜂窝孔格边长而定。在所述低成本纸上，每一条所述胶涂成条形状而成胶条，在垂直于所述胶条的延伸方向上，所述胶条的宽度为两条相邻的胶条的间隔距离的二分之一；叠纸工序：将每一层所述低成本纸进行叠层，叠层后的低成本纸的两条相邻的胶条之间的间隔距离小于2毫米～5毫米；将该多层涂有胶条的低成本纸依次叠合，并使两层相邻的低成本纸的胶条全部隔条等距离错位；热压工序：对所述胶合后的多层低成本纸进行热压，制得蜂窝叠板；拉伸工序：将该蜂窝叠板进行拉伸定型，且在开始拉伸时直至拉伸定型的过程中，一直保持对该蜂窝叠板进行水淋状态直至蜂窝叠板形成蜂窝状蜂窝芯胚料；提供增强材料的喷洒液，并将该喷洒液均匀地喷洒在拉伸定型后的蜂窝芯胚料的蜂窝壁上；定形工序：在蜂窝芯胚料的蜂窝壁上全部喷洒所述混合液后，并在该混合流未干之前立即放入烘箱中定型。进一步地，在烘箱中定型后的蜂窝芯胚料还要进行以下步骤以形成所述低成本蜂窝芯：浸胶固化工序：提供浸胶树脂混合液，搅拌均匀后对烘箱中定型后的蜂窝芯胚料进行浸胶，完成浸胶后，对浸胶后的蜂窝芯胚料进行固化；片切工序：将固化后的蜂窝芯胚料在蜂窝专用片切机上加工成设计高度的所述低成本纸蜂窝芯。进一步地，在热压工序之后，并在拉伸工序之前，还包括切边工序，该切边工序是将蜂窝叠板按照设计宽度进行切边。进一步地，所述浸胶树脂混合液包括酚醛树脂和有机溶剂工业酒精，酚醛树脂的质量为浸胶混合液总质量的60％。进一步地，在浸胶固化工序中，所述浸胶时间为10分钟至1小时，浸胶次数为1-8次，且每次浸胶后，在80度至120度的烘筒中预热30至60分钟。进一步地，完成最后一次浸胶后，在130度至180度的温度下固化90分钟至240分钟。进一步地，所述增强材料为酚醛树脂与工业酒精的混合液。与现有技术相比，本专利技术所提供的低成本纸蜂窝芯及制造该低成本纸蜂窝芯的制造方法，可以制造出孔格均匀且规整的小孔格蜂窝芯，同时整个蜂窝块的尺寸也受控，不会出现过度伸缩的现象，同时可以使用自然植物纤维制造的低成本纸来制作，从而使得该低成本纸蜂窝芯降低成本的同时也可以保证其力学性能符合实际需求。附图说明图1为本专利技术提供的一种低成本纸蜂窝芯的结构示意图。图2为制造图1的低成本纸蜂窝芯的流程图。图3为图1的低成本纸蜂窝芯的性能参数表。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本专利技术实施例的说明并不用于限定本专利技术的保护范围。如图1所示，其为本专利技术提供的一种低成本纸蜂窝芯的结构示意图。所述低成本纸蜂窝芯包括多层低成本纸10相互粘接在一起。所述低成本纸仅由自然植物纤维制成且所不含有芳纶纤维、玻璃纤维或绵纤维。所述自然植物纤维可以为木纤维，竹纤维，麻纤维，甚至是草纤维等由自然界中存在的植物制成的。与该自然植物纤维相对的纤维包括芳纶纤维，玻璃纤维等人工合成纤维。芳纶纤维是一种制造蜂窝芯的常用材料，但其价格较高，常用于航空领域。同样玻璃纤维，以及由玻璃纤维织成的布也可以用于制造蜂窝芯的材料，其价格也较高。而绵花纤维以及由绵花纺织成的布也可以用于制造蜂窝芯，虽然其也属于自然植物纤维但是其相对于木纤维或竹纤维等价格还是较高，因此由这些纤维制成的纸称之为高成本纸。而由不包括所述芳纶纤维、玻璃纤维以及绵纤维的自然植物纤维制成的纸为低成本纸。本专利技术针对该低成本纸开发出一种小孔格蜂窝芯。所述相邻的两层低成本纸10胶结形成多个间隔设置的截面为正六边形11的通孔。每一个正六连形11形成一个孔格，该孔格的边长应当为2毫米～5毫米。因为决定所述低成本纸蜂窝芯的力学性能的因素包括但不限于所述低成本纸的材质，以及正六边形11，即孔格的边长的大小。在本专利技术中，所述孔格的边长应当为2毫米～5毫米，否则即使由本专利技术所提供的制造方法所制造的该低成本纸蜂窝芯也难以达到相应的力学性能。同时为了达到该力学性能，所述每一层所述低成本纸10中都浸设有酚醛树脂与有机溶剂的干燥物。所述有机溶液可以为工业酒精。因为在制造所述低成本纸蜂窝芯的工序中会喷洒所述酚醛树脂与有机溶剂的混合液，因为当该低成本纸蜂窝芯干燥后，便会有该酚醛树脂与有机溶剂的干燥物浸含在所述低成本纸10的孔隙中，起到增强材料的目的。如图2，为制造所述低成本纸蜂窝芯的流程图。制造所述低成本纸蜂窝芯包括如下步骤：S101：提供多层低成本纸10，该低成本纸10不含有芳纶纤维、玻璃纤维或绵纤维；S102：叠纸工序：将每一层所述低成本纸10按照折痕进行折叠，折叠后的低成本纸10的两条相邻的折痕之间的间隔距离2毫米～5毫米；S103：涂胶工序：为每一层低成本纸10进行间隔涂胶，在所述低成本纸10上，每一条所述胶涂成条形状而成胶条，在垂直于所述胶条的延伸方向上，所述胶条的宽度为两条相邻的胶条的间隔距离的二分之一；S104：将该多层涂有胶条的低成本纸依次叠合，并使两层相邻的低成本纸的胶条相全部重合；S105：热压工序：对所述胶合后的多层低成本纸10进行热压，制得蜂窝叠板；S106：切边工序：将蜂窝叠板按照设计宽度进行切边；S107：拉伸工序：将该蜂窝叠板进行拉伸定型，且在开始拉伸时直至拉伸定型的过程中，一直保持对该蜂窝叠板进行水淋状态直至蜂窝叠板形成蜂窝状蜂窝芯胚料；S108：提供增强材料的喷洒液，并将该喷洒液均匀地喷洒在拉伸定型后的蜂窝芯胚料的蜂窝壁上；S109：定形工序：在蜂窝芯胚料的蜂窝壁上全部喷洒所述混合液后，并在该混合流未干之前立即放入烘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低成本纸蜂窝芯，其特征在于：所述低成本纸蜂窝芯包括多层低成本纸相互粘接在一起，相邻的两层低成本纸形成多个间隔设置的截面为正六边形的通孔，所述低成本纸仅由自然植物纤维制成且所不含有芳纶纤维、玻璃纤维或绵纤维，每一层所述低成本纸中都浸渍有酚醛树脂与工业酒精的混合物，所述正六边形的边长为2毫米～5毫米，不同边长对应不同规格蜂窝。

【技术特征摘要】
1.一种低成本纸蜂窝芯，其特征在于：所述低成本纸蜂窝芯包括多层低成本纸相互粘接在一起，相邻的两层低成本纸形成多个间隔设置的截面为正六边形的通孔，所述低成本纸仅由自然植物纤维制成且所不含有芳纶纤维、玻璃纤维或绵纤维，每一层所述低成本纸中都浸渍有酚醛树脂与工业酒精的混合物，所述正六边形的边长为2毫米～5毫米，不同边长对应不同规格蜂窝。2.如权利要求1所述的低成本纸蜂窝芯，其特征在于：所述低成本纸由木纤维、竹纤维、麻纤维中的一种或几种制成。3.一种低成本纸蜂窝芯的制造方法，其包括如下步骤：提供多层低成本纸，该低成本纸不含有芳纶纤维、玻璃纤维或绵纤维；涂胶工序：为每一层低成本纸进行等间隔涂胶，间隔距离视蜂窝孔格边长而定。在所述低成本纸上，每一条所述胶涂成条形状而成胶条，在垂直于所述胶条的延伸方向上，所述胶条的宽度为两条相邻的胶条的间隔距离的二分之一；叠纸工序：将每一层所述低成本纸进行叠层，叠层后的低成本纸的两条相邻的胶条之间的间隔距离小于2毫米～5毫米；将该多层涂有胶条的低成本纸依次叠合，并使两层相邻的低成本纸的胶条全部隔条等距离错位；热压工序：对所述胶合后的多层低成本纸进行热压，制得蜂窝叠板；拉伸工序：将该蜂窝叠板进行拉伸定型，且在开始拉伸时直至拉伸定型的过程中，一直保持对该蜂窝叠板进行水淋状态直至蜂窝叠板形成蜂窝状蜂窝芯胚料；提供增强材料的喷洒液，并将该喷洒液均匀地喷洒在拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雪岑，
申请(专利权)人：嘉兴雅港复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33