一种增强无框型纸管夹芯板制造技术

本发明专利技术公开了一种增强无框型纸管夹芯板，包括底板、面板和置于底板和面板之间的芯层，所述芯层由多个高度相同的圆管排列组成，所述圆管的轴心垂直底板和面板，且同一横向上的圆管与相邻横向上的圆管平行。本发明专利技术通过设计一种新型的芯板结构，通过均匀分布的圆管结构，利用圆管的圆周的受到张力相同，避免了因某一结构的承受力薄弱而引起结构崩塌，从而导致芯板结构的力学强度降低的问题。本发明专利技术所述夹芯板既具有良好的力学强度，又能够大幅度减轻家具的重量，实现纸质家具产品的轻量化和绿色化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种增强无框型纸管夹芯板


[0001]本专利技术涉及纸基板层结构
，更具体地，涉及一种增强无框型纸管夹芯板。

技术介绍

[0002]随着“绿色环保”意识的提升，人们越来越崇尚天然、环保、绿色和健康的家具材料。为了能够满足现代家具产业对绿色化、轻量化、多功能化的需求，降低生产成本，各行业迫切需要研究出性能更加优秀的新兴材料。纸质材料作为一种绿色环保材料，至今已在包装设计、立体模型、建筑等方面发展成熟，在家具表面装饰材料中也有一定的发展，而作为家具材料尚处于起步阶段，需要不断开拓、创新和发展。
[0003]随着材料科学及家具产业的发展，夹层结构复合材料作为新兴材料的典型代表，拥有质量轻，生产效率高和能源节约等特点，并且其相比于均质实体板，具有更高的比强度、比刚度和可设计性。夹芯结构是由三部分组成，即上、下两层面板和中间的芯体层。上下两层较薄的面板主要用来承担弯曲、扭转和各种面内载荷，与面板紧密粘接的芯层主要负责传递压缩和平面剪切载荷。在纸家具中，根据夹芯结构的类型，可以将夹芯结构分为瓦楞纸夹芯板、蜂窝纸夹芯板和方形夹芯板。其中，瓦楞夹芯板中的波纹芯结构虽然较单纸板的强度有了一定的提高，缓冲性能更好，但是依旧达不到夹具板材的使用强度，多用于包装材料。蜂窝夹芯结构是近年来广受关注的一种新型复合材料，其面板是主要的受力部件，芯子起到分隔和支撑上下两面板的作用，蜂窝型纸板为六边形，其不仅受限于制得单位面积、孔径等限制，而且其强度随高度的提升反而有下降，不符合家具中部分结构的使用要求。申请号2017102577784公开的改进六边形结构的蜂窝芯板及其成型方法公开在六边形的蜂窝孔中设置S型的加强边提高各六边形单位孔的强度，从而提高蜂窝芯板的抗压强度。而基于蜂窝型的结构特性，改进的蜂窝芯板的抗压强度依旧难有很大的突破，限制的应用范围，同时也限制的纸质夹具的应用发展。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术中瓦楞芯板和蜂窝芯板的强度无法满足纸质家具的不足，提供一种增强无框型纸管夹芯板。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种增强无框型纸管夹芯板，包括底板、面板和粘附在底板和面板之间的芯层，所述芯层由多个高度相同的圆管胞元平行和/或直线排列，且相邻圆管单元的各个圆管外壁相互粘接形成多孔的芯层；所述圆管胞元由一个或多个的圆管单元粘连组成，且圆管单元的轴心垂直底板和面板。本专利技术通过采用新型的芯板构型，采用圆管为基础构型，圆形的弧度能够在受力时产生应力分散，解决了蜂窝结构在受力时已造成应力集中的缺陷，提高了夹芯板的承载性能。
[0007]进一步地，所述圆管胞元一与相邻圆管胞元二的错位排列，圆管胞元一的圆管单元与相邻圆管胞元二的圆管单元有两个粘接点。以两个圆管单元组合的圆管胞元为例，其
中圆管单元与其平行且相邻的两个圆管单元粘接，三个圆管单元组合的圆心形成三角形的结构。
[0008]进一步地，所述圆管胞元一与相邻圆管胞元二的平行排列，圆管胞元一的单个圆管单元与圆管胞元二的圆管单元有一个粘接点。以两个圆管单元组合的圆管胞元为例，与其平行且相邻的圆管单元组合，两个单元内四个圆管的圆心形成正方形的结构。
[0009]进一步地，所述圆管单元的高度为1～3cm，与蜂窝结构的夹芯板随高度的增加反而有降低的趋势不同，圆管的高度对整个夹芯板的平压强度、边压强度和抗弯曲强度的影响并非有明显的差别，可以根据实际需要制备不同厚度的夹芯板。
[0010]进一步地，所述圆管单元的壁厚为2～5mm，在该范围内，随着圆管壁厚的增加，夹芯板的平压强度和边压强度随之提升，但是其抗压强度却随之降低。优选地，所述圆管的壁厚为3mm，在满足夹芯板的平压强度和边压强度的基础上，同时具有良好的抗弯强度。
[0011]进一步地，所述圆管单元的孔径为30～60mm，随着圆管孔径的增加，夹芯板的平压强度、边压强度和抗弯强度均呈下降趋势。优选地，所述圆管的孔径为30mm，能够是夹芯板保持较好的使用强度。
[0012]进一步地，所述面板和/或底板的材料包括金属板、塑料板、木板或者纸板的一种或多种。
[0013]进一步地，所述面板采用牛皮纸，厚度为1～3mm，面板对夹芯板的弯曲强度并没有太大的影响，根据其对夹芯板的平压强度、变压强度和弹性模量的变化，优选地，所述面板厚度为3mm。
[0014]进一步地，所述芯层设有加强筋，通过加强筋进一步提高芯板结构的抗压力，同时保证大面积芯板结构的使用强度。
[0015]进一步地，所述加强筋穿过相同或是不同单元上的在同一直线上的圆管，即加强筋横向、纵向或斜向穿过均匀排列中圆管。
[0016]进一步地，所述底板和/或面板粘接或涂覆有防水材料。
[0017]所述增强无框型纸管夹芯板的制备方法，步骤包括：
[0018]S1.胞元粘接：根据预设要求准备合适规格的纸圆管，将圆管单元与相邻圆管单元的粘接形成成圆管胞元结构，圆管胞元结构依次排列形成三角形或矩形排列的，制得夹芯板的芯层结构；
[0019]S2.粘合覆面：将要覆合的表板涂胶面涂胶，涂胶后，采用机械装备推杆将芯层与表板进行胶压，使粘接牢固得到增强无框型纸管夹芯板。
[0020]进一步地，S1中芯层结构还设有加强筋，在黏合后的芯层胞元结构在垂直方向上打孔，再将加强筋植入孔中，形成芯层的增强胞元结构；
[0021]进一步地，在三角形排列结构中，芯层的打孔方向与夹芯板的长度方向呈60
°
夹角，与夹芯板的宽度方向垂直呈60
°
夹角。
[0022]进一步地，在矩形排列结构中，芯层的打孔方向与夹芯板的长度方向平行，与夹芯板的宽度方向垂直。
[0023]上述增强无框型纸管夹芯板用于纸基家具，特别用于纸基家具的面板结构。
[0024]与现有技术相比，有益效果是：
[0025]本专利技术通过设计一种新型的芯板结构，通过均匀分布的圆管结构，利用其圆周的
受到张力的均相同，不存在因某一结构的承受力薄弱而引起支撑构型的崩塌，甚至是连锁反应，从而导致芯板结构的力学强度降低的问题。
[0026]本专利技术进一步通过对芯层中的圆管排列方式以及以及纸管直径、纸管壁厚度、纸管空心深度等对夹层结构的力学性能的影响规律，既能够保证夹芯面板具有良好的力学强度，达到使用标准，相较于现有使用的实心模板结构，能够大幅度减轻家具的重量，满足现代家具产业对绿色化、轻量化、多功能化的需求，降低生产成本。
附图说明
[0027]图1是本专利技术夹芯板结构示意图(三角形排列)；
[0028]图2是本专利技术夹芯板加强筋增强结构示意图(三角形排列)；
[0029]图3是本专利技术夹芯板结构示意图(矩形排列)；
[0030]图4是本专利技术夹芯板加强筋增强结构示意图(矩形排列)。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强无框型纸管夹芯板，其特征在于，包括底板、面板和粘附在底板和面板之间的芯层，所述芯层由多个高度相同的圆管胞元平行和/或直线排列，且相邻圆管单元的各个圆管外壁相互粘接形成多孔的芯层；所述圆管胞元由一个或多个的圆管单元粘连组成，且圆管单元的轴心垂直底板和面板。2.根据权利要求1所述增强无框型纸管夹芯板，其特征在于，所述芯层还设有加强筋，所述加强筋穿过相同或是不同圆管胞元上的在同一直线上的圆管单元。3.根据权利要求1所述增强无框型纸管夹芯板，其特征在于，所述圆管胞元一与相邻圆管胞元二的错位排列，圆管胞元一的圆管单元与相邻圆管胞元二的圆管单元有两个粘接点。4.根据权利要求1所述增强无框型纸管夹芯板，其特征在于，所述圆管胞元一与相邻圆管胞元二的平行排列，圆管胞元一的单个圆管单元与圆管胞元二的圆管单元有一个粘接点。5.根据权利要求1所述增强无框型纸管夹芯板，其特征在于，所述圆管胞元中的圆管单元的高度为10～30mm；所述圆管单元的壁厚为2～5mm；所述圆管单元的孔径为30～60...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜夏旺，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：