[发明专利]一种碟形芯层夹芯板及其用途

说明书

一、技术领域

本发明涉及到复合板的结构，特别是指一种多层复合板的夹芯板结构。主要作为包装纸板用芯层结构，也可用于建筑墙板、地板、隔板用芯层结构，车、船、飞机等运输工具的外壳、墙板、地板、隔板用芯层结构，以及其它以抗压、缓冲、防振、隔音、隔热、保温等为目的夹芯板类工业产品用芯层。

二、背景技术

为了节约资源，提高材料的利用程度，同时也是为了减轻产品的重量，现在许多板材都在使用复合板材。根据材料的不同，复合板可以分为金属复合板、铝塑复合板、非金属复合板、木材复合板和纸质复合板，这些复合板的特点是采用多层结构，通过表面层与芯层的复合形成一种具有一定空心的复合板。对于这些复合板的性能很大程度取决于复合板的板芯结构，对于复合板板芯的结构形式多样，有网状结构，也有瓦楞结构，还有点阵结构。为了节约木材等资源，现在这种复合板结构在纸质板材中应用尤为广泛，已经有逐步取代木材的趋势，但以前的复合纸板大多采用瓦楞结构的复合纸板，这种纸板其中心的瓦楞芯纸层都是由瓦楞原纸压制成类似正弦波的形状所构成的，这种形状的受力具有明显的方向性，在与瓦楞纸正弦波峰处成90度的受力性就比较好，但在与正弦波形一致的方向上受力就较差，正弦波很容易被压塌形成“倒楞”的现象，从而大大降低了瓦楞纸板的抗压强度和缓冲抗振性能。自瓦楞纸板问世以来，关于瓦楞纸板/箱的研究大都集中在如何提高其抗压强度和缓冲抗振性能上，并进行了大量的理论和试验工作。但受波纹状瓦楞结构形式的局限，瓦楞纸板的抗压强度和缓冲抗振性能难以取得本质的突破。

二十世纪四十年代，美国人发明了蜂窝复合纸板，进一步为社会节省木材资源、促进环境保护，为创造新的包装材料起到了重大的作用。蜂窝纸板采用了自然界蜂巢结构原理，把瓦楞原纸用胶粘结方法连接成无数个空心正六棱柱体，形成一个整体的受力件——蜂窝状纸芯，并在其两面粘合面纸而成的一种新型夹层结构的环保节能材料。蜂窝纸板的主要特点是：(1)高强度，表面平整，不易变形。蜂窝夹层结构近似各向同性，结构稳定性好，不易变形，其突出的抗压能力和抗弯能力是箱式包装材料需要的最重要的特性。(2)抗冲击性、缓冲性好。(3)蜂窝夹层结构内部为封闭的小室，其中充满空气，具有很好的隔声保温性能。(4)无污染，符合现代环保潮流。但另一方面正是由于其高强度、高抗弯能力，蜂窝纸板不能如瓦楞纸板那样方便地进行弯折，以形成规则的折叠式包装纸箱，而只能用于制作包装箱内缓冲衬件或包装托盘等。与瓦楞纸板相比，蜂窝纸板的成本高、难加工、成型性差，大大制约了它作为包装材料的应用范围。

中国发明专利(专利号：200310110489.X)“一种点阵状布置的泡罩状瓦楞纸板”提出了一种新的泡罩结构纸板。泡罩结构纸板针对波状瓦楞结构和蜂窝结构，扬长避短，从本质上提高了纸板的抗压强度和缓冲性能，纸板周边受力无明显差异，具有近似各向同性特征。同时，泡罩纸板保留了瓦楞纸板的易成型性，可方便地制成包装箱，且成型时不受方向限制，可方便制作非直角六面体的异型纸箱，为丰富包装造型提供了物质基础。泡罩纸板在结构上将瓦楞纸板的芯纸由平行排列的正弦波造型改为点阵式交错有序排列的半球形泡罩状凹坑或凸包造型。泡罩的点阵对称分布结构，保证了纸板的侧向受力具有近似各向同性特征，且泡罩在纸板夹层有可能形成密闭的弹性气囊，从而增强了纸板的抗压强度和缓冲抗振能力，同时又具有良好的多方向弯曲性能。随着技术的进一步完善，泡罩纸板将成为未来一种优越的纸质包装材料。但这种泡罩纸板目前尚处于试验室的研制阶段，尚没有一种成熟的成型制作方法，特别是适合工业化生产的制作工艺。因此现在十分有必要进一步开发一种受力情况更好，又能适合工业化生产的新型复合板材。

三、发明内容

本发明的目的在于针对现有复合板材的不足，提出一种受力情况更好，又能适合工业化生产的新型复合板材。

本发明的另一目的在于提出上述复合板材的用途。

根据本发明的目的所提出的技术实施方案是：一种复合板材，包括上表面层、下表面层和芯层，其特征在于：所述的芯层为碟形的泡罩状芯子板，芯子板的截面为锥台式碟形泡罩结构形式，每个碟形泡罩形成一个碟元，碟元按点阵方式平行对称分布，且锥台碟形泡罩的锥台心部可以为尖顶状、平顶状，也可以是环顶状。通过压延形成的蝶元，以芯层表面为中心对称分布有两个外凸内凹的泡罩，从而形成空间二级阶梯式单元组合结构。通过对锥台碟形泡罩的修饰，可以形成截面为W型、WV型、WU型的锥台结构。所形成的复合板结构可以是单层或多层结构，可利用单元结构的方向性，采用对合、叠合、混合等多层空间组合。