一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115946424A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211510969.4(22)申请日2022.11.29(71)申请人中南林业科技大学地址410000湖南省长沙市韶山南路498号(72)发明人钟亚男张仲凤任毅张继娟葛省波(74)专利代理机构苏州博格华瑞知识产权代理事务所(普通合伙)32558专利代理师匡立岭(51)Int.Cl.B32B29/00(2006.01)B32B3/12(2006.01)B32B7/12(2006.01)B32B37/12(2006.01)B32B37/10(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板，涉及人造板技术领域，包括相对设置的外层表板，以及设置在所述外层表板之间的内凹六边形纸蜂窝结构。通过将纤维原纸切割折叠粘合成型成由内凹六边形纸蜂窝胞元组成的芯层，使该夹芯层具有负泊松比特性，并配合白乳胶进行加压胶合得到一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板。该板具有的负泊松比效应使得板材的物理强度增强，尤其是抗剪切强度，此外由于材料的轻质和蜂窝结构的选用，该板具有低于常见人造板的密度。由于蜂窝结构的施胶面积少，该板相较于常规人造板大大较少了用胶量，上述原因使板材的适用性更广，安全性和机械性能更好。CN115946424ACN115946424A权利要求书1/2页1.一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、条形结构制备：将纤维原纸上布置若干折叠线和剪切线，按照剪切线将纤维原纸裁切形成若干条形结构；S2、折叠形成中间结构：将若干条形结构上的折叠线按照预设的折叠法折叠，形成若干外燕尾和内燕尾交替连接的中间结构；S3、蜂窝结构固化：将中间结构中外燕尾和内燕尾尾端所在外表面施胶，将中间结构以内燕尾开口相对的方式依次粘合，干燥拉伸成型形成内凹六边形纸蜂窝结构；S4、夹芯板制备：在外层表板表面施胶，并相对与内凹六边形纸蜂窝结构的两端粘合，形成夹芯板。2.根据权利要求1所述的一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板制备方法，其特征在于：折叠线包括第一折叠线和第二折叠线，所述条形结构上每间隔相同距离设置一组第一折叠线和第二折叠线，且每组第一折叠线和第二折叠线之间的间距相等。3.根据权利要求2所述的一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板制备方法，其特征在于：折叠法为：由第二折叠线向第一折叠线且向纤维原纸的正面折叠为以第一次序，由第二折叠线向第一折叠线且向纤维原纸的背面折叠为以第二次序，以第一次序和第二次序反复交替的方式对条形结构进行折叠。4.根据权利要求1所述的一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板，其特征在于：所述纤维原纸的表面涂敷有甲醛吸收涂层，或浸渍有甲醛吸收液。5.根据权利要求1所述的一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板制备方法，其特征在于：在S3中，对涂胶后的纤维原纸进行加压胶合，采用冷压的方式在0.5‑1MPa单位压力下保压时间20‑60min；将加压胶合后的纤维原纸取出后干燥12‑24h。6.根据权利要求1所述的一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板制备方法，其特征在于：若干条形结构中相邻组折叠线之间区域正反面交错施胶，将若干条形结构以正反面相对的方式依次粘合。7.根据权利要求1所述的一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板制备方法，其特征在于：在所述S4中，粘合后在压机作用下，采用冷压的方式在0.3～0.5MPa单位压力下保压时间4～6h。8.一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板，基于权利要求1‑7中任一项所述的制备方法，其特征在于，包括：相对设置的外层表板，以及设置在所述外层表板之间的内凹六边形纸蜂窝结构；所述内凹六边形纸蜂窝结构由纤维原纸折叠形成，包括平面内周期性排列的若干内凹六边形结构，所述内凹六边形结构顶部和底部两条等长边为水平胞壁，两侧四条等长斜边为倾斜胞壁，两个所述水平胞壁的左右两端分别通过两个所述倾斜胞壁相连，两个所述倾斜胞壁连接成内凹折弯结构，从而形成上下左右对称的、两侧内凹的闭合结构；其中，排列规则为：在竖直方向上，相邻所述内凹六边形结构的水平胞壁相贴合；在水平方向上，相邻所述内凹六边形结构的倾斜胞壁相贴合。9.根据权利要求8所述的一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板，其特征在于：所述水平胞壁和相邻所述倾斜胞壁之间形成有凹角，所述凹角为锐角，所述水平胞壁和所述倾2CN115946424A权利要求书2/2页斜胞壁的长度关系为：其中l为倾斜胞壁长度，s为水平胞壁长度。10.根据权利要求8所述的一种内凹六边形负泊松比蜂窝结构夹芯板，其特征在于：所述内凹六边