基于“微孔薄壁”蜂巢仿生夹芯结构的轻质隔音木门关键制造技术

发布时间: 2022-11-01

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术转让

成果类型：发明专利

行业领域：

农、林、牧、渔业,林业

成果介绍

中南林业科技大学家具设计与工程团队自2009年以来，一直致力于木基人造板蜂巢仿生轻质隔音化及家居产品制造关键技术研究，研制了基于微孔薄壁瓦楞蜂巢夹芯结构的轻质隔音木门50余种，打破了目前市场上40mm厚隔音木门空气声隔声值的天花板（30dB）。实现指标：蜂巢仿生夹芯板横向平压与剪切强度0.6-1.0MPa，密度200-280kg/m3,静曲强度8.0-12.0MPa, 比实芯人造板节材50-75%，密度降低50%以上，弯曲强重比提高1.0-1.8倍，静曲强度和表面胶合强度达到了GB/T 4895-2015 刨花板 P1要求。瓦楞蜂巢夹芯木门满足GB/T 35379-2017 《木门分类与通用技术要求》。同时，该类木门比TATA木门（国内隔音木门领导品牌）的磁吸隔音门板在中、高频阶段隔声性能高10分贝。

成果亮点

在阐明空隙性蜂巢胞元结构分散受力机制的基础上，通过胞元结构重构、优化壁腔比、壁层强化等手段，创新性突破高强重比仿生蜂巢结构调控技术，研制出菱形、“太极型”、V槽折叠、瓦楞型等5大系列蜂巢芯层及其加工装置，在其上下表面粘贴薄型人造板，实现厚型板件的轻质化。在阐明多孔薄壁微震动分散阻声耗能机制的基础上，通过优化壁腔比、夹芯结构重构等手段，创新性突破低成本五层夹芯结构隔音技术，研制了基于微孔薄壁瓦楞夹芯结构的轻质隔音木门，设计与生产了50余种木门产品。技术达到国际领先水平。该技术的最大优势是基于“微孔薄壁”的瓦楞蜂巢夹芯结构既实现了板材的轻质化，又具有优良的隔音性能、防变形能力；瓦楞芯材所用的原材料为回收纸或铝薄膜，生产成体低、可回收再利用且易于工业化生产；轻质隔音木门主体采用原有的木门生产线工艺技术和加工设备，只需要在局部进行生产工艺的改良和设备升级。轻质隔音木门技术满足了人们日益增长的对美好的室内静音居住环境的需求，具有较好的经济效益、生态效益和社会效益。

团队介绍

（1）郝景新，教授，博士，木门窗产业国家创新联盟副理事长，整体负责。（2）吴新凤，工程师，博士，中南林业科技大学家具结构实验室主任，主要负责瓦楞芯材的隔音、力学性能实验与数据分析。（3）龙彩凤，副教授，研究生，主要负责隔音木门的中试生产与质量控制。（4）张明龙，副研究员，博士，主要负责隔音木门的技术推广与应用。（5）宋小川，讲师，本科，主要负责隔音木门的技术推广与应用。（6）魏鑫，讲师，博士，主要负责轻质材料的理论研究。（7）徐大鹏，研究生，主要负责隔音木门的技术推广质量保证与数据采集。（8）朱旭，研究生，主要负责隔音木门的技术推广质量保证与数据采集。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”林草及绿色家居产业科技服务团 (中国林学会) 评价时间：2022-11-08

张世锋

北京林业大学

教授

综合评价

该成果创新性的通过构筑“微孔薄壁”的瓦楞蜂巢夹芯结构实现木门的轻量隔音化，有效解决了城市居民室内空间密集化与环境噪音污染的问题，技术创新性很强，成果达到国际领先水平；且技术成熟，工业化生产成本低，投资回报比较可靠，静音木门目标市场处于成长市场，发展潜力巨大；此外，以纸或铝薄膜制成的瓦楞芯材可回收利用，开创了家居产品可持续加工利用新模式。尽管纸质材料是一种绿色环保、可重复利用的原材料，但部分家居客户尚对纸质材料存在抵触情绪，建议开发铝制瓦楞结构、纸基瓦楞结构并行的方式，以满足于顾客的多样化需求。总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。

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