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利用熱塑性膠膜及玻璃纖維補強木質板材及其應用之研究

為了解決pvc膠膜用途的問題，作者楊博智 這樣論述：

本研究係開發一種新式複合層積材的製造方法，以無甲醛的熱塑性膠膜取代既有的尿素膠，並加入玻璃纖維層以補強層積材(laminated veneer lumber)之力學性質，增加其挺性、韌性及撓曲性。研究中採實驗計劃法來進行，以熱塑性膠膜為實驗組，尿素膠為對照組來進行比對。以合板工業最為常用之柳桉與放射松，加上玻璃纖維氈為實驗之變項因子；以加壓時間、熱壓溫度為控制因子，加壓壓力與佈膠量為固定因子來進行實驗。熱塑性膠膜由低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、聚氨脂(TPU)來做第一階段膠合性能試驗；第二階段則以最佳化製備條件為目標，以量產化為考量依據進行實驗。試驗依據中國國家標準CN

S 1349普通合板與CNS 11671結構用合板，進行含水率、密度、膠合剪力與靜曲剪力等試驗。實驗結果皆通過常態三類之標準，以12kgf/cm2之壓力、190℃熱壓柳桉單板和LDPE膠膜 10 min，其膠合剪力強度為10.8 kgf/cm2，靜曲強度(MOR)231.8 kgf/cm2，靜曲彈性係數(MOE)103.1 kgf/cm2；加玻璃纖維補強後其膠合剪力強度為12.0 kgf/cm2，MOR 245.9 kgf/cm2, MOE 105.8 kgf/cm2。熱壓放射松單板和LDPE膠膜之膠合剪力強度為11.6 kgf/cm2，MOR 603.6kgf/cm2, MOE 87.0 k

gf/cm2；加玻璃纖維補強之膠合剪力強度為12.4 kgf/cm2，MOR 603.6kgf/cm2, MOE 86.8 kgf/cm2。實驗結果顯示有正向的助益，對於改善材料膠合性質與加強合板性質皆有莫大的幫助，層積材料時若改變木質單板之交疊紋理方向，便可做成具高度撓曲或挺性兩種複合層積材，這可使運用範疇更為廣泛多元，並可於同類產品上有效降低木材之使用量，期望能創造出更高經濟價值、更精密與提升良率、用途更廣泛多元、更安全環保之複合材料。新產品開發(NPD)以腦力激盪法(BS)來執行，並採新設計流程、價質矩陣與品質機能展開法(QFD)來進行，依據核心思想(Theme)到概念(Concept)

到新點子(Idea)的層階關係來發展創新，對於高撓曲性的特殊性能來嘗試開發新用途或新商品，並做出模擬模型。此複合材料未來可能之運用範疇包含綠建材、傢俱、生活用品甚至是消費性電子產品，由於此複合層積材之成型方式與材料特性，對於以往無法達成之高曲度、多向度曲面等高技術之木製產品都可以此材料呈現，也期望對產業能有所助益。