CN100353017C - 远红外健康强化木地板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的远红外健康强化木地板，与复合木地板有关，解决已有复合木地板不具备远红外保健功能的问题。其结构由远红耐磨层(1)，远红外装饰层(2)，基材层(3)和平衡层(4)所构成。该地板远红外耐磨层(1)和远红外装饰层(2)所使用的远红外浸渍胶液由如下重量份的原料组成：A：高分子树脂100，B：远红外粉体1～20，C：耐磨性填料0～70，D：助剂：0.1～10。本发明可向人体足部辐射有“生命线”之称的4-14μm的远红外线，促进血液循环，而起到一定的保健(促进健康)作用。
Description
技术领域：
本发明与地面铺设地板有关，尤其与复合木地板及其制造方法有关。
技术背景：
红外线是指波长为0.75～1000μm的电磁波，在电磁波谱中，它的波长比微波短、比可见光长。红外线以电磁波的形式所传递的能量，称作辐射功率，单位面积所发出的辐射功率称作辐射能量密度。
一般情况下，红外线被分为近红外、中红外和远红外三个波段，其中的4～1000μm被称为远红外线。
远红外线对动植物的作用已有广泛的报道。生物体中的偶极子与自由电荷在电磁场的作用下定向排列，引发并加剧分子、原子的无规则运动而产生热，这就是远红外辐射的温热效应；另外，远红外辐射还能使生物体分子产生共振效应，在远红外辐射的作用下，生物体的分子被激发而处于较高振动能级，从而改善核酸、蛋白质等生物大分子活性，起到调节机体代谢、调节免疫功能，促进血液循环等作用。
由于人体皮肤在2～4μm和7～14μm处对远红外线有两个较强的吸收峰，所以波长为4-14μm的远红外线通常被称为“生育光线”或“生命线”，被广泛的应用于治疗和保健两个方面。
室内装饰装修材料是构成人居环境最重要的因素之一。近年来，强化木地板以其突出的表面耐磨、耐灼烧、自然木材纹理装饰效果好、易清洁、抗冲击等性能而成为市场主流，广泛应用于公共建筑和居民住宅的室内地面高级装饰装修材料。强化木地板虽然能够起到美化室内环境的作用，但其功能单一。在以人为主体的生命与其环境相互协调的可持续发展已成为主流的今天，人们对装饰装修后的环境质量的要求也不断提高，不仅要求美化环境、安全可靠，而且要有益于健康，甚至起到保健的作用。
CN2581604Y公开了一种远红外银系抗菌地板，设计8层结构，结构复杂，并未对其所谓“纳米胶胶层”进行详细说明，不具有可实施性，其设计的主要目的是实现地板的抗菌功能，并没有进行任何涉及远红外性能的测试与评价。
发明的内容：
本发明的目的在于开发一种能在常温或体温下发射出主要波长为4～14μm的与人体皮肤吸收相匹配的远红外线，利用远红外线引起的温热效应和分子共振效应达到改善或促进人体微循环等保健作用，具有远红外保健功能的强化木地板及其制造方法。
本发明是这样实现的：
本发明远红外健康强化木地板，由远红外耐磨层1，装饰层2，基材层3和平衡层4依次连接所构成，耐磨层1和装饰层2分别浸渍或涂布有远红外浸渍胶液并进行预固化形成远红外耐磨层和远红外装饰层，远红外浸渍胶液由如下重量份的原料制成：
高分子树脂 100
远红外粉体 1-20
耐磨性填料 0-70
助剂 0.1-10
高分子树脂为热固化或化学固化或光固化或电子束辐照固化或CO60辐照固化或超声波辐照固化树脂，优选三聚氰胺-甲醛浸渍树脂。
远红外粉体由如下重量份的原料制成：
稀土氧化物 1-10
过渡金属氧化物 0.1-10
含TiO2、ZrO2、Al2O3、SiO2、MgO的陶瓷粉体 100
上述原料的平均粒径为 10-500nm
远红外粉体由如下重量份的原料制成：
Y2O3 5
Pd2O3 0.6
MgO-TiO2-ZrO2陶瓷粉体 100
助剂为固化剂、固化促进剂、染料、脱模剂、偶联剂、分散剂、流动剂、光敏剂、紫外线吸收剂、抗氧剂中的一种或多种。
耐磨性填料为三氧化二铝。
高分子树脂为三聚氰胺-甲醛浸渍树脂。
本发明的制造方法，包括如下步骤：
(1)将纯三聚氰胺-甲醛树脂浸渍/涂布于平衡纸上并进行预固化形成平衡层；
(2)将上述远红外浸渍胶液的各组分混合均匀；
(3)将步骤(2)的远红外浸渍胶液分别浸渍或涂布于耐磨纸和装饰纸上并进行预固化分别形成远红外耐磨层和远红外装饰层。
(4)将远红外耐磨层，远红外装饰层，基材层和平衡层经热压成型为复合体，再经裁锯、四面刨铣而成。
红外陶瓷是指在红外波段具有高发射率的无机材料，当其分子中的原子从高能量的振动状态转变到低能量的振动状态时，产生2.5～25μm的红外辐射。近年来，粉末状红外辐射陶瓷得到了较广泛的应用，常见的有B2O3、TiO2、ZrO2、Al2O3、SiO2、MgO、高岭土、滑石等。
为了表征实际物体的红外发射(辐射)能力，基尔霍夫用“黑体”这个词来说明能吸收全部入射辐射能量的物体，用其作为辐射测量的标准。在同一温度下，任何物体的发射能力与黑体的发射能力之比称为发射率。发射率与测量方向有关，目前使用最多的是法向发射率。
研究表明，在4～25μm的范围内，没有一种单一金属或非金属氧化物材料的红外发射率(辐射率)能稳定在0.9左右。本发明采取由多种化合物的混合物构成的远红外粉体，具有比单一物质更高的发射率。另外，由于稀土氧化物和过渡金属氧化物的激活催化作用，提高了晶格振动活性，从而提高了本发明远红外粉体的红外发射率。
人体皮肤由表皮、真皮、皮下组织三部分组成。真皮和皮下组织里面由神经、感受器、淋巴管、汗腺和毛囊组成(图2)。人体的表面温度一般为32～37℃。人体皮肤的远红外辐射和吸收能力都较强。在32℃时人体皮肤的远红外发射率为0.98，在4μm以上波长的平均发射率高达0.99，近似于黑体辐射。同时，人体皮肤也能较好的吸收远红外辐射，在3μm和7-14μm处有两个较强的吸收峰。远红外线能穿透皮肤，触及神经。
产品的远红外性能通常采用发射率(辐射率)和辐射能量密度来表征。委托中国科学院上海物理研究所和国家红外及工业电热产品质量监督检验中心进行的检测结果表明，本发明的远红外健康地板的在常温下的法向全发射率达到0.89以上，辐射能量密度达到53.7mW/cm2，远红外辐射能量主要集中在被称为“生命线”的4-14μm范围之内，与人体皮肤对远红外线的吸收范围匹配吻合(图3)。
通过微循环显微镜可以直接观测到细动脉、毛细血管、细静脉内的血液流动。临床观测的部位主要是甲襞、球结膜，其次有唇、舌、皮肤等，其中甲襞是观察微循环的良好部位，也是临床微循环检查最常用的部位。
采用微循环显微镜对人手作用于本发明远红外健康地板一段时间后的甲襞微循环进行观测，测量其管袢形态、管袢数、管袢直径、血流速度、血液流态及袢周等多个指标，根据《微循环基础与临床》(田牛，北京：人民军医出版社，1986，343)中甲襞微循环综合定量评价方法所设计的计算机软件来进行综合评价。评价总积分越小表明甲襞微循环越正常。评价结果表明，作用8周后，甲襞微循环评价总积分由4.6下降为2.5，即由中度异常转变为轻度异常，这说明本发明远红外健康地板对改善人体微循环有一定的作用。
本发明远红外健康地板的作用机理主要在于其中所含的远红外微粒吸收人体足部和环境的红外辐射后，反过来再向人体足部释放远红外线，通过分子共振，使远红外效应传递到人体足部皮下较深部位，从而使生物分子处于较高的振动能级而活化，进而使皮下产生温升效应，微细血管扩张，可促进血液循环，激发细胞活性，而起到一定的保健(促进健康)功效。
附图说明：
图1本发明远红外健康地板结构示意图
图2远红外线穿透人体皮肤的示意图
图3本发明远红外健康地板辐射能谱曲线
具体实施方式：
下面通过实施例和附图对本发明作进一步说明。
本发明远红外健康强化木地板是由远红外功能填料填充高分子树脂形成远红外浸渍胶液，将其分别浸渍/涂布于耐磨纸和装饰纸上进行表面预固化分别形成远红外耐磨层和远红外装饰层，将远红外耐磨层(1)，远红外装饰层(2)，基材层(3)和平衡层(4)经热压成型为复合体，再经裁锯、四面刨铣而成。
本发明实施例中上述远红外浸渍胶液含有高分子树脂A1、远红外粉体B1或B2、耐磨性填料C以及其它助剂D。其配方如下表所示：
| 实施例1 | 组分 | A1 | B1 | C | D |
| 用量(份) | 100 | 5 | 0 | 10 | |
| 实施例2 | 组分 | A1 | B2 | C | D |
| 用量(份) | 100 | 10 | 70 | 0.1 | |
| 实施例3 | 组分 | A1 | B1 | C | D |
| 用量(份) | 100 | 1 | 20 | 1 | |
| 实施例4 | 组分 | A1 | B1 | C | D |
| 用量(份) | 100 | 20 | 40 | 5 |
本发明对高分子树脂无特殊限制，只要能够通过固化(包括热固化、化学固化、光固化、电子束辐照固化、CO60辐照固化、超声波辐照固化等)而制成的浸渍纸的高分子树脂均可采用。常用的高分子树脂有：氨基树脂，如三聚氰胺-甲醛树脂、三聚氰胺改性酚醛浸渍树脂、尿素改性三聚氰胺-甲醛浸渍树脂、酚醛改性脲醛浸渍树脂等；聚氨酯树脂，如环氧树脂、(甲基)丙烯酸酯共聚树脂
本实施例中高分子树脂的性质如下：
| 编号 | 种类 | 品名 | 基本性质 | ||
| 固体含量(％) | 粘度(20℃，cps) | 游离醛含量(％) | |||
| A1 | 高分子树脂 | 氨基树脂 | 30～60 | 10～150 | ＜1.0 |
本实施例中远红外粉体的性质如下：
本发明实施例的远红外粉体采用含有少量稀土氧化物b和过渡金属氧化物c的MgO-TiO2-Al2O3-ZrO2系陶瓷粉体a(MgO：5，Al2O3：20，SiO2：20，TiO2：35，ZrO2：20)。稀土氧化物b和过渡金属氧化物用来提高红外陶瓷粉体的发射率，常用的稀土氧化物有包括氧化铈、氧化镧、氧化钇、氧化铕等，既可单独使用也可两种或多种混合使用，优选Y2O3；常用的过渡金属氧化物c有Fe2O3、Pd2O3等，优选Pd2O3。
| 编号 | 种类 | 基本性质 | |||||
| 主要成分 | 物理状态 | 平均粒径 | 红外发射率 | ||||
| a | b | C | |||||
| B1 | 远红外粉体 | 100 | 2 | 0.2 | 白色粉末 | 60nm～500nm | 0.92 |
| B2 | 远红外粉体 | 100 | 5 | 0.6 | 白色粉末 | 30nm～300nm | 0.95 |
耐磨性填料C主要赋予地板高耐磨性、耐灼烧性和耐化学腐蚀性等。常用的耐磨性粉末填料主要采用三氧化二铝、碳化硅、莫来石等，优选三氧化二铝。上述耐磨性填料可以单独使用，也可以两种或多种混合使用。
在本发明浸渍胶液中，除了上述各种组分外，还可以加入适量的其它助剂D，如固化剂、固化促进剂、染料、脱模剂、偶联剂、分散剂、流动剂、光敏剂、紫外线吸收剂、抗氧剂等来综合调节本发明中浸渍胶液的使用性能。
本发明实施例的性能评价如下：
| 组别 | 法向全辐射发射率 | 辐射能量密度 | 综合理化性能 |
| 实施例1实施例2实施例3实施例4 | 0.8910.924-- | 53.7mW/cm255.8mW/cm2-- | 符合国家及企业标准符合国家及企业标准符合国家及企业标准符合国家及企业标准 |
从本发明实施例2的远红外辐射能谱曲线(图3)可以看出，本发明实施例的远红外辐射能量主要集中在被称为“生命线”的4-14μm范围之内，并且能量辐射峰值也与人体皮肤对远红外线的吸收峰值(7-14μm)匹配吻合。根据匹配吸收理论，此时人体皮肤内分子产生效果最佳的共振吸收。
将人手在本发明实施例2上每天接触1小时，分别作用一周、四周、六周、八周后，采用微循环显微镜对人手的甲襞微循环进行观测，测量管袢形态、管袢数、管袢直径、血流速度、血液流态及袢周等多个指标，采用甲襞微循环综合定量评价方法，通过计算机软件进行综合评价，评价结果如下表所示：
| 作用时间 | 一周 | 四周 | 六周 | 八周 |
| 评价总积分综合判断 | 4.6中度异常 | 3.4轻度异常 | 2.6轻度异常 | 2.5轻度异常 |
Claims (8)
1、远红外健康强化木地板，由远红外耐磨层(1)，装饰层(2)，基材层(3)和平衡层(4)依次连接所构成，其特征在于耐磨层(1)和装饰层(2)分别浸渍或涂布有远红外浸渍胶液并进行预固化形成远红外耐磨层和远红外装饰层，远红外浸渍胶液由如下重量份的原料制成：
高分子树脂 100
远红外粉体 1-20
耐磨性填料 0-70
助剂 0.1-10。
2、根据权利要求1所述的木地板，其特征在于高分子树脂为热固化或化学固化或光固化或电子束辐照固化或CO60辐照固化或超声波辐照固化树脂。
3、根据权利要求1所述的木地板，其特征在于远红外粉体由如下重量份的原料制成：
稀土氧化物 1-10
过渡金属氧化物 0.1-10
含TiO2、ZrO2、Al2O3、SiO2、MgO的陶瓷粉体 100
上述原料的平均粒径为 10-500nm。
4、根据权利要求1所述的木地板，其特征在于远红外粉体由如下重量份的原料制成：
Y2O3 5
Pd2O3 0.6
MgO-TiO2-ZrO2陶瓷粉体 100。
5、根据权利要求1所述的木地板，其特征在于助剂为固化剂、固化促进剂、染料、脱模剂、偶联剂、分散剂、流动剂、光敏剂、紫外线吸收剂、抗氧剂中的一种或多种。
6、根据权利要求1所述的木地板，其特征在于耐磨性填料为三氧化二铝。
7、根据权利要求1所述的木地板，其特征在于高分子树脂为三聚氰胺-甲醛浸渍树脂。
8、根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的木地板制造方法，包括如下步骤：
(1)将纯三聚氰胺-甲醛树脂浸渍/涂布于平衡纸上并进行预固化形成平衡层；
(2)将上述远红外浸渍胶液的各组分混合均匀；
(3)将步骤(2)的远红外浸渍胶液分别浸渍或涂布于耐磨纸和装饰纸上并进行预固化分别形成远红外耐磨层和远红外装饰层；
(4)将远红外耐磨层，远红外装饰层，基材层和平衡层经热压成型为复合体，再裁锯、四面刨铣而成。
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