一种竹木复合集装箱底板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种竹木复合集装箱底板及其制造方法，属于竹木胶合复合板材领域，所述底板的组坯结构为二十一层结构，第一层和第二十一层为竹席，第二层和第二十层为横向木单板，第三层、第七层、第十层、第十四层、第十九层为纵向竹帘，第四层、第六层、第十五层、第十七层为纵向木单板，第五层、第八层、第十二层、第十六层、第十八层为横向竹帘，第九层、第十三层为酚醛树脂板，第十一层为合金铝板；层间以酚醛树脂胶黏剂胶合；本发明专利技术使用合理排列纵横交替的组坯结构，能较好地满足集装箱底板的使用要求；在现有的复合层结构中嵌入低密度、高比刚度的铝基合金材料和酚醛树脂板，提高底板的力学性能。学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种竹木复合集装箱底板及其制造方法


[0001]本专利技术涉及竹木胶合复合板材领域，具体涉及一种竹木复合集装箱底板及其制造方法。

技术介绍

[0002]我国集装箱制造业飞速发展，已崛起为最大的集装箱化出口国。集装箱底板是集装箱的重要组成部分和主要承载配件，由于货物载荷是直接作用在底板上的，因而对底板硬度、强度等物理力学性能要求比较高，需要高强耐用，还需进行特殊处理，是对技术性能要求较高的一种结构板材。传统的底板以东南亚克隆木为主的强度特性较高的热带阔叶木为原料，制作上采用大径级原木旋切成单板后，多层单板组合、热压成胶合板；集装箱产业对大径级原木的持续需求，导致东南亚克隆木的过渡采伐，以致濒临枯竭，使得上述集装箱底板用材受到限制，寻求集装箱底板的替代性材料的问题已迫在眉睫。
[0003]我国竹类资源丰富，加之竹子生长周期短，与木材相比，具有强度高、韧性好、刚度大、易纵向剖削等特点，用竹木复合集装箱底板替代克隆木具有良好的发展前景；为适应集装箱反复使用的特点，集装箱底板质量要求很高：纵向静曲强度≥90Mpa，弹性模量≥10000Mpa；横向静曲强度≥35Mpa，弹性模量≥3500Mpa；胶合强度≥1.8Mpa，随着我国集装箱制造业的飞速发展，在以竹木复合胶合板作为集装箱底板的应用中，对集装箱底板的技术性能提出了更高的要求，现有的竹木复合胶合板并不能完全满足集装箱底板的技术性能要求。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种竹木复合集装箱底板及其制造方法。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]一种竹木复合集装箱底板，其组坯结构为二十一层结构，第一层和第二十一层为竹席，第二层和第二十层为横向木单板，第三层、第七层、第十层、第十四层、第十九层为纵向竹帘，第四层、第六层、第十五层、第十七层为纵向木单板，第五层、第八层、第十二层、第十六层、第十八层为横向竹帘，第九层、第十三层为酚醛树脂板，第十一层为合金铝板；层间以酚醛树脂胶黏剂胶合。
[0007]优选的，所述横向木单板为松木板或桦木板；所述纵向木单板为松木板或桦木板。
[0008]优选的，所述松木板或桦木板经以下步骤的前处理：
[0009]将松木板或桦木板干燥至含水率在5wt.％以下，浸入到浸泡液中，所述浸泡液为含有1
‑
2wt.％亚氯酸钠的醋酸盐缓冲液，浸泡温度80
‑
90℃，浸泡时间10
‑
12h，浸泡完成后清水漂洗，再浸入到钙离子浓度0.4
‑
2.0mol/L的磷酸盐溶液中，浸泡时间4
‑
6h，浸泡完成后进行高温热压处理，热压温度100
‑
110℃，热压压力1
‑
1.2MPa，得到前处理的松木板或桦木板。
[0010]优选的，所述酚醛树脂胶黏剂的制备方法包括以下步骤：
[0011]A1、分别称取2
‑
甲氧基
‑4‑
甲基苯酚、37％的甲醛溶液并混合，加入去离子水稀释后加入木质素磺酸，搅拌均匀后在保护气氛下加热回流反应4
‑
6h，反应完成后分离沉淀，沉淀以乙醇溶液洗涤，得到产物A；
[0012]其中，所述2
‑
甲氧基
‑4‑
甲基苯酚与所述甲醛溶液、去离子水、木质素磺酸的混合重量比例为(2.7
‑
2.8)：0.8：(20
‑
25)：1；
[0013]A2、分别称取所述产物A、氯化三乙基苄基铵和环氧氯丙烷并混合，在80℃以下升温搅拌至完全混合，待冷却至室温后，加入氢氧化钠溶液，在室温下将搅拌反应0.5
‑
1h，加入乙酸乙酯充分搅拌混合后分离有机层，有机层以无水硫酸钠干燥，再减压蒸除乙酸乙酯和环氧氯丙烷，得到产物B；
[0014]其中，所述产物A与所述氯化三乙基苄基铵、所述环氧氯丙烷的重量比例为(6
‑
7)：1：(13
‑
15)；所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠与所述产物A的重量比例为(0.5
‑
0.6)：1；
[0015]A3、分别称取所述产物B、四丁基碘化铵并加入到高压反应釜中，在高压二氧化碳气氛下进行封闭反应，反应压力1
‑
2MPa，反应温度100
‑
150℃，反应时间1
‑
2h，冷却后的反应产物中加入乙酸乙酯充分搅拌混合后分离有机层，减压蒸除乙酸乙酯和环氧氯丙烷，得到产物C；
[0016]其中，所述产物B与所述四丁基碘化铵的混合重量比例为1：(22
‑
25)；
[0017]A4、按重量比例10：(2.4
‑
3.6)：(5.8
‑
6.2)：(2
‑
2.5)称取苯酚、所述产物C、37％的甲醛溶液和50wt.％的氢氧化钠溶液备用，将苯酚、所述产物C、三分之一的甲醛溶液和三分之一的氢氧化钠溶液在85℃以下加热使体系熔融混合完全，加入三分之一的甲醛溶液和三分之一的氢氧化钠溶液，继续保温搅拌50
‑
60min，加入剩余的甲醛溶液和氢氧化钠溶液，保温搅拌至粘度达到100
‑
150mPa
·
s时，迅速将体系降温到70℃以下，制得所述酚醛树脂胶黏剂。
[0018]优选的，所述酚醛树脂板的制备方法包括以下步骤：
[0019]B1、分别称取2,2,6,6
‑
四甲基
‑1‑
哌啶酮和溴化钠并溶解在去离子水中，配制为浓度分别为0.15
‑
0.2g/L、1g/L的混合溶液，按液料比20
‑
30ml/g加入木浆并分散均匀，加入盐酸溶液调节溶液pH至10
±
1，加入氢氧化钠溶液保持溶液pH在10
±
1，搅拌反应至混合溶液pH不再降低，分离出不溶物，清水漂洗后干燥，得到产物D；
[0020]B2、按重量比例1：(4
‑
4.2)：(2.2
‑
2.4)称取苯酚、37％的甲醛溶液和50wt.％的氢氧化钠溶液并混合，在75
‑
85℃下搅拌反应0.5
‑
1h，以盐酸溶液调节体系pH至中性，减压浓缩后加入无水乙醇稀释，分离滤液，滤液蒸除乙醇后得到可溶酚醛；
[0021]B3、分别称取所述产物D、壳聚糖、冰醋酸并超声分散在去离子水中，分散均匀后加入所述可溶酚醛，继续超声分散均匀，倒入模具静置凝胶化，冷冻干燥后在170
‑
180℃下热固化处理0.5
‑
2h，制得所述酚醛树脂板；
[0022]其中，所述产物D与壳聚糖、冰醋酸、去离子水、可溶酚醛的重量比例为(14.5
‑
15)：1：(1
‑
1.1)：(85
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种竹木复合集装箱底板，其组坯结构为二十一层结构，其特征在于，第一层和第二十一层为竹席，第二层和第二十层为横向木单板，第三层、第七层、第十层、第十四层、第十九层为纵向竹帘，第四层、第六层、第十五层、第十七层为纵向木单板，第五层、第八层、第十二层、第十六层、第十八层为横向竹帘，第九层、第十三层为酚醛树脂板，第十一层为合金铝板；层间以酚醛树脂胶黏剂胶合。2.根据权利要求1所述的一种竹木复合集装箱底板，其特征在于，所述横向木单板为松木板或桦木板；所述纵向木单板为松木板或桦木板。3.根据权利要求2所述的一种竹木复合集装箱底板，其特征在于，所述松木板或桦木板经以下步骤的前处理：将松木板或桦木板干燥至含水率在5wt.％以下，浸入到浸泡液中，所述浸泡液为含有1
‑
2wt.％亚氯酸钠的醋酸盐缓冲液，浸泡温度80
‑
90℃，浸泡时间10
‑
12h，浸泡完成后清水漂洗，再浸入到钙离子浓度0.4
‑
2.0mol/L的磷酸盐溶液中，浸泡时间4
‑
6h，浸泡完成后进行高温热压处理，热压温度100
‑
110℃，热压压力1
‑
1.2MPa，得到前处理的松木板或桦木板。4.根据权利要求1所述的一种竹木复合集装箱底板，其特征在于，所述酚醛树脂胶黏剂的制备方法包括以下步骤：A1、分别称取2
‑
甲氧基
‑4‑
甲基苯酚、37％的甲醛溶液并混合，加入去离子水稀释后加入木质素磺酸，搅拌均匀后在保护气氛下加热回流反应4
‑
6h，反应完成后分离沉淀，沉淀以乙醇溶液洗涤，得到产物A；其中，所述2
‑
甲氧基
‑4‑
甲基苯酚与所述甲醛溶液、去离子水、木质素磺酸的混合重量比例为(2.7
‑
2.8)：0.8：(20
‑
25)：1；A2、分别称取所述产物A、氯化三乙基苄基铵和环氧氯丙烷并混合，在80℃以下升温搅拌至完全混合，待冷却至室温后，加入氢氧化钠溶液，在室温下将搅拌反应0.5
‑
1h，加入乙酸乙酯充分搅拌混合后分离有机层，有机层以无水硫酸钠干燥，再减压蒸除乙酸乙酯和环氧氯丙烷，得到产物B；其中，所述产物A与所述氯化三乙基苄基铵、所述环氧氯丙烷的重量比例为(6
‑
7)：1：(13
‑
15)；所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠与所述产物A的重量比例为(0.5
‑
0.6)：1；A3、分别称取所述产物B、四丁基碘化铵并加入到高压反应釜中，在高压二氧化碳气氛下进行封闭反应，反应压力1
‑
2MPa，反应温度100
‑
150℃，反应时间1
‑
2h，冷却后的反应产物中加入乙酸乙酯充分搅拌混合后分离有机层，减压蒸除乙酸乙酯和环氧氯丙烷，得到产物C；其中，所述产物B与所述四丁基碘化铵的混合重量比例为1：(22
‑
25)；A4、按重量比例10：(2.4
‑
3.6)：(5.8
‑
6.2)：(2
‑
2.5)称取苯酚、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊，陈翔，
申请(专利权)人：福建省青晨竹业有限公司，
类型：发明
国别省市：