[发明专利]一种增强无框型纸管夹芯板

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及纸基板层结构技术领域，更具体地，涉及一种增强无框型纸管夹芯板。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

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。本发明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。

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。

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。

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。