CN102115626B - 草本纤维漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种墙面装饰用漆涂料，属于IPC分类表中的C09D类。本发明的草本纤维漆主要是由乳液、防冻剂、中和剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防腐杀菌剂、防霉剂、负离子发生材料、木质纤维、草本纤维、岩石粉、水、消泡剂、增稠剂等材料按照一定重量份数配比混合而成。所述的草本纤维漆的粘度是120-130KU。本发明还提出一种制备该草本纤维漆的方法，主要经过材料粉碎、搅拌加料、机械乳合、加料再搅拌、过滤、包装等步骤制得。本发明的草本纤维漆将麦秆、稻草加以利用，制成具有装饰功能、保护功能和其他特殊功能的墙面漆。

Description

草本纤维漆及其制备方法

技术领域

 本发明涉及一种墙面装饰用漆涂料，属于IPC分类表中的C09D类。

背景技术

目前农村地区每年粮食收割过后，成片成片的麦秆、稻草被就地焚烧。焚烧麦秆、稻草既污染了大气环境，破坏了生态，改变了土壤结构，也不利于节约能源，发展循环经济。

在生活中，墙面漆是家庭装修中用于墙面的主要的饰材之一，其是是涂装中最终的涂层，具有装饰和保护功能，在基础装修费用中占相当的比例。目前的墙面漆具有的功能单一且不够环保。

发明内容

本发明针对上述的2方面的问题，提出一种将广大农村地区直接烧掉的麦秆、稻草等天然植物材料经机械加工法制成纤维，然后再经环保漂白处理用作制造墙面漆，既预防污染、节约能源，发展了循环经济，同时也为业主提供了低碳环保的涂料产品，并且该墙面漆还具有多种有益功能。

本发明采用的技术方案是：

一种草本纤维漆，主要包括以下材料按照如下重量份数配比混合而成：

1    乳液   300-400份

2    负离子发生材料    10-20份

3    木质纤维    5-10份

4    水    126-416份

5    草本纤维    50-100份

6    岩石粉    200-300份

其中，上述各材料的最佳重量份数配比是：

1    乳液   350份

2    负离子发生材料    10份

3    木质纤维    5份

4    水    188份

5    草本纤维    100份 

6    岩石粉    300份

进一步，所述的乳液选用抗甲醛弹性乳液。

进一步的，所述的负离子发生材料可以选用碧玺粉。

进一步的，所述的木质纤维为木材经化学处理和机械法加工得到的有机絮状纤维物质。

进一步的，所述的水是去离子水。

进一步的，所述的草本纤维优选选用麦秆或稻草纤维。所述的草本纤维是经机械法加工得到直径约0.05-0.1mm、长度约3-5mm的纤维，然后再经漂白处理后得到的纤维物质。

进一步的，所述的岩石粉是方解石粉。更进一步的，所述的方解石粉是800-1250目的重质碳酸钙粉。

    为了使草本纤维漆的性能更加稳定，具备防冻结、防霉菌、防气泡等功能，所述的草本纤维漆还加入以下其他材料按照如下重量份数配比混合而成：

7    防冻剂    1-20份

8    中和剂    1-2份

9    润湿剂    1-2份

10    分散剂    2-5份

11    消泡剂    2-5份

12    防腐杀菌剂    1-3份

13    防霉剂    2-5份

14    增稠剂    2-10份

其中，上述各材料的最佳重量份数配比是：

7    防冻剂   20份

8    中和剂    2份

9    润湿剂    2份

10    分散剂    5份

11    消泡剂    2份

12    防腐杀菌剂    3份

13    防霉剂    5份

14    增稠剂    5份

    进一步的，所述的防冻剂选用丙二醇或聚丙二醇中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的中和剂选用2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、乙醇胺、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的润湿剂选用聚氧乙烯烷芳基醚、聚氧乙烯多元醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯酸嵌段共聚物、脂肪酸聚乙二醇酯、多元醇酯、脂肪胺聚氧乙烯醚加成物等非离子型表面活性剂中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的分散剂选用聚羧酸钠、油酰基环氧烷共聚物、聚硅氧烷、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的消泡剂选用含硅矿物油基及多种混合物、脂肪烃的乳化物、非硅酮有机酯碳氢化合物、非硅酮胺类碳氢化合物、含疏水粒子矿物油混合物中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的防腐杀菌剂选用1，2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）和2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮和2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮（CMIT/MIT）的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的防霉剂选用碘代丙炔基氨基甲酸酯、苯并咪唑氨基甲酸甲酯与N^/-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲的复配体中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的增稠剂选用改性聚丙烯酸钠、改性聚丙烯酸胺、羟乙基纤维素、非离子聚氨酯化合物中的一种或是几种的混合物。

本发明所述的草本纤维漆的粘度是控制在120 -130KU的范围内。

一种制备上述草本纤维漆的方法，包括步骤：

（1）采用粉碎机将草本植物加工粉碎至直径约0.05-0.1mm、长度约3-5mm的草本纤维，然后再经漂白处理和干燥处理。

（2）采用粉碎机用湿法超微细加工方法将碧玺分割细化成粒径≤2μm，做成半成品备用。

（3）按照权利要求1所述的重量份数配比称量的乳液、防冻剂、中和剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防腐杀菌剂、防霉剂、负离子发生材料、木质纤维，采用高速搅拌机在缸内边加料、边搅拌，料投完后提速至500转/分钟。

（4）将上述混合料进行机械乳合约30分钟至1小时。

（5）再加入称量好的去离子水，然后在搅拌状态下加入处理后的草本纤维和岩石粉。

（6）再用称量好的去离子水清洗干净缸沿及搅拌轴，加入消泡剂、增稠剂，搅拌约30分钟至1小时，搅拌速度控制在500-800转/分钟之间。

（7）搅拌均匀后，用孔径为5mm的振动筛过滤，包装。

进一步的，所述的草本植物是麦秆或稻草。

进一步的，所述的岩石粉是方解石粉。

进一步的，所述的方解石粉是800-1250目的重质碳酸钙粉。

本发明采用如上的技术方案，可以将农村地区广大无用的麦秆或稻草加以利用，不仅避免焚烧导致的环境污染、节约了能源，而且用于制造墙面漆，创造了新的价值。本发明的草本纤维漆相比于已有单一的墙面漆还具有不可比拟的优势。本发明的草本纤维漆不仅是一种天然美观的高装饰性的内墙饰面材料，而且可以吸附并祛除室内空气中的甲醛、苯、氨等有害气体，保持室内空气清馨，并能调节室内空气湿度，可以快速入住新家，畅享舒适生活环境。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例1：

本实施例的草本纤维漆，主要包括以下材料按照如下重量份数配比混合而成：

1    乳液   300份

2    负离子发生材料    20份

3    木质纤维    10份

4    水    416份

5    草本纤维    50份

6    岩石粉    200份

实施例2：

本实施例的草本纤维漆，主要包括以下材料按照如下重量份数配比混合而成：

1    乳液   350份

2    负离子发生材料    10份

3    木质纤维    5份

4    水    188份

5    草本纤维    100份 

6    岩石粉    300份

实施例3：

本实施例的草本纤维漆，主要包括以下材料按照如下重量份数配比混合而成：

1    乳液   400份

2    负离子发生材料    15份

3    木质纤维    8份

4    水    126份

5    草本纤维    60份

6    岩石粉    250份

实施例4：

本实施例的草本纤维漆，主要包括以下材料按照如下重量份数配比混合而成：

1    乳液   300份

2    负离子发生材料    20份

3    木质纤维    10份

4    水    416份

5    草本纤维    50份

6    岩石粉    200份

7    防冻剂    18份

8    中和剂    2份

9    润湿剂    2份

10    分散剂    4份

11    消泡剂    5份

12    防腐杀菌剂    1份

13    防霉剂    5份

14    增稠剂    10份

 实施例5：

本实施例的草本纤维漆，主要包括以下材料按照如下重量份数配比混合而成：

1    乳液   350份

2    负离子发生材料    10份

3    木质纤维    5份

4    水    188份

5    草本纤维    100份 

6    岩石粉    300份

7    防冻剂   20份

8    中和剂    2份

9    润湿剂    2份

10    分散剂    5份

11    消泡剂    2份

12    防腐杀菌剂    3份

13    防霉剂    5份

14    增稠剂    5份

 实施例6：

本实施例的草本纤维漆，主要包括以下材料按照如下重量份数配比混合而成：

1    乳液   400份

2    负离子发生材料    15份

3    木质纤维    8份

4    水    126份

5    草本纤维    60份

6    岩石粉    250份

7    防冻剂    1份

8    中和剂    1份

9    润湿剂    1份

10    分散剂    2份

11    消泡剂    4份

12    防腐杀菌剂    2份

13    防霉剂    2份

14    增稠剂    2份

上述的各实施例的草本纤维漆的各种材料可以选用常规的制备墙面漆的材料。为了获得更好的墙面漆性能，上述各种材料可以优选选用如下几种：

进一步，所述的乳液优选选用抗甲醛弹性乳液。该乳液是以BA，MMA和特殊功能性单体合成的 100%的纯丙功能性弹性乳液。其可以和甲醛发生化学反应，最低成膜温度0℃，不含APEO，不需添加成膜助剂， VOC含量极低，成膜均匀，具有弹性，可以弥盖墙体细小裂纹。

进一步的，所述的负离子发生材料可以选用碧玺粉。玺石是一种极为复杂的硼铝硅酸盐，可能含有镁、钠、锂、铬、铜、钾等元素中的一种或者几种。碧玺石又名电气石，是一种非常漂亮的宝石。碧玺可以释放负离子来平衡人体酸碱度。人吸入负离子含量高的空气，能促进细胞新陈代谢加快、增强细胞活力，安抚神经、恢复疲劳、增进食欲等，因此负离子有“空气维生素”、“长寿素”等美称。负离子在医学界还被确认为具有杀灭病菌及净化空气的作用。

进一步的，所述的木质纤维为木材经化学处理和机械法加工得到的有机絮状纤维物质。经过加工和处理过的木质纤维更为柔软细腻，更易搅拌于漆液内。

进一步的，所述的水是去离子水。

进一步的，所述的草本纤维优选选用麦秆或稻草纤维。由于麦秆或稻草纤维大量存在于农村地区，来源丰富。并且麦秆或稻草茎秆纤维微孔多，利于与其他材料结合。

进一步的，所述的草本纤维是经机械法加工得到直径约0.05-0.1mm、长度约3-5mm的纤维，然后再经漂白处理后得到的纤维物质。经过加工和处理过的草本纤维更为柔软细腻，更易搅拌于漆液内。

进一步的，所述的岩石粉选用是方解石粉。更进一步的，所述的方解石粉是800-1250目的重质碳酸钙粉。

进一步的，所述的防冻剂可以优选选用丙二醇或聚丙二醇中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的中和剂可以优选选用2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、乙醇胺、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的润湿剂可以优选选用聚氧乙烯烷芳基醚、聚氧乙烯多元醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯酸嵌段共聚物、脂肪酸聚乙二醇酯、多元醇酯、脂肪胺聚氧乙烯醚加成物等非离子型表面活性剂中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的分散剂可以优选选用聚羧酸钠、油酰基环氧烷共聚物、聚硅氧烷、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的消泡剂可以优选选用含硅矿物油基及多种混合物、脂肪烃的乳化物、非硅酮有机酯碳氢化合物、非硅酮胺类碳氢化合物、含疏水粒子矿物油混合物中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的防腐杀菌剂可以优选选用1，2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）和2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮和2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮（CMIT/MIT）的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的防霉剂可以优选选用碘代丙炔基氨基甲酸酯、苯并咪唑氨基甲酸甲酯与N^/-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲的复配体中的一种或是几种的混合物。

进一步的，所述的增稠剂优选选用改性聚丙烯酸钠、改性聚丙烯酸胺、羟乙基纤维素、非离子聚氨酯化合物中的一种或是几种的混合物。

本发明所述的草本纤维漆的粘度是控制在120 -130KU的范围内，其功用效果最佳。

为制备如上所述的草本纤维漆，本发明还还公开了一种制备该草本纤维漆的方法，包括步骤：

（1）采用粉碎机将麦秆或稻草等草本植物加工粉碎至直径约0.05-0.1mm、长度约3-5mm的草本纤维，然后再经漂白处理和干燥处理。

（2）采用粉碎机用湿法超微细加工方法将碧玺分割细化成粒径≤2μm，做成半成品备用。

（3）按照权利要求1所述的重量份数配比称量的乳液、防冻剂、中和剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防腐杀菌剂、防霉剂、负离子发生材料、木质纤维，采用高速搅拌机在缸内边加料、边搅拌，料投完后提速至500转/分钟。

（4）将上述混合料进行机械乳合约30分钟至1小时。

（5）再加入称量好的去离子水，然后在搅拌状态下加入处理后的麦秆或稻草的草本纤维和如方解石粉的岩石粉，所述的方解石粉优选采用是800-1250目的重质碳酸钙粉。

（6）再用称量好的去离子水清洗干净缸沿及搅拌轴，加入消泡剂、增稠剂，搅拌约30分钟至1小时，搅拌速度控制在500-800转/分钟之间。

（7）搅拌均匀后，用孔径为5mm的振动筛过滤，包装，产品粘度控制在120~130KU。

本发明是采用麦秆、稻草等草本植物纤维与可以和甲醛发生化学反应的乳液搭配，再加入负离子发生材料、助剂和水等配制而成。因此，本发明的涂料集低碳、生态、祛除甲醛、持续释放负离子为一体，是一种高装饰性的内墙饰面材料。

麦秆、稻草等植物纤维呈多孔状，与抗甲醛乳液和负离子发生材料相结合，能有效吸附并祛除室内空气中的甲醛、苯、氨等有害气体，保持室内空气清馨，并能调节室内空气湿度，可以快速入住新家，畅享舒适生活环境。麦秆、稻草等植物纤维单纤维呈圆管形，无天然扭曲，表面很粗糙，不同程度地有纵向缝隙和孔洞，横截面略呈圆形或椭圆形，中心有细长的空腔，空腔与纤维表面的缝隙和孔洞相连，在胞间层物质的粘结下交织成网状，这种结构使纤维的比表面积增大，吸附性能大大提高。因此，可以有效吸附室内空气中的甲醛，并具较好的毛细效应和透气性，散湿速率大于吸湿速率，在空气高湿度时可以有效吸收水分，低湿度时再释放出来，具调节室内空气湿度的功效。

本发明的草本纤维漆内的纤维长约3-5mm，在涂膜中摸得着、看得见，质感强，抗开裂，可有效弥盖墙体细小裂纹。本发明不添加颜料，低碳节能，呈现纤维自然色彩。另外，麦秆、稻草等植物纤维可以再生，而且生长周期短，符合国家循环经济的产业政策。

 本发明的草本纤维漆配方中的乳液在涂层成膜过程中，释放能与甲醛在常温条件下便可进行化学反应的功能性单体。在乳液状态时由特殊工艺合成使功能性基团得以保护，而不会在储存状态下与空气中甲醛发生反应；但在做成涂料施工过程的成膜过程中随着保护基团的打开, 失去保护的功能性成份就可以和室内空气中的甲醛进行化学反应，从而消除室内甲醛。

本发明的草本纤维漆配方内还加入了高纯度的碧玺粉的负离子发生材料，该材料能形成永久微电场，通过其电极对空气当中的水分子产生微弱电解作用而产生羟基负离子（H₃O₂ ^-或H₂O·OH^-），产生的羟基负离子通过电性中和、化学反应、物理吸附等综合作用有效祛除室内装修和装饰材料释放的甲醛、苯、氨等有害气体，消除其污染，从而净化室内空气、改善空气质量。同时，还可抑制细菌、霉菌的生长。此外，呼吸含羟基负离子的空气，可消除人体内有害的活性氧并调节人体体液至最佳的低碱性状态起到保健功能。

本发明的草本纤维漆将天然植物纤维、抗甲醛乳液与负离子发生材料相结合，涂料冻溶稳定性好，施工方便，涂膜寿命长，抗菌抑菌，多重功效祛除室内甲醛，并持续释放负离子。采用室温自交联技术，无需成膜助剂，低VOC，适合绿色标准的低气味、环保要求，优秀的室温弹性可以弥盖墙体细小裂纹。施工后植物纤维在涂膜中呈交叉重叠状，并清晰显现，装饰性强，改变了常规涂料的单调、古板。涂膜对各种基材具有良好的附着力，不翘曲、抗开裂、无接缝、不易发霉脱落，并可涂装各种造型复杂的墙面，是目前取代壁纸的最佳材料，不仅符合国家节能环保、循环经济的产业政策，还为今后涂料的发展开辟了新的方向。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (24)

1.一种草本纤维漆，其特征在于，主要包括以下材料按照如下重量份数配比混合而成：

1    乳液   300-400份

2    负离子发生材料    10-20份

3    木质纤维    5-10份

4    水    126-416份

5    草本纤维    50-100份

6    岩石粉    200-300份；

其中，所述的草本纤维是经机械法加工得到直径0.05-0.1mm、长度3-5mm的纤维，然后再经漂白处理后得到的纤维物质。

2.根据权利要求1所述的草本纤维漆，其特征在于：上述各材料的最佳重量份数配比是：

1    乳液   350份

2    负离子发生材料    10份

3    木质纤维    5份

4    水    188份

5    草本纤维    100份 

6    岩石粉    300份。

3.根据权利要求1或2所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的乳液是抗甲醛弹性乳液。

4.根据权利要求1或2所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的负离子发生材料是碧玺粉。

5.根据权利要求1或2所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的木质纤维为木材经化学处理和机械法加工得到的有机絮状纤维物质。

6.根据权利要求1或2所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的水是去离子水。

7.根据权利要求1或2所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的草本纤维是麦秆或稻草纤维。

8.根据权利要求1或2所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的岩石粉是方解石粉。

9.根据权利要求8所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的方解石粉是800-1250目的重质碳酸钙粉。

10.根据权利要求1所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的草本纤维漆还加入以下其他材料按照如下重量份数配比混合而成：

7    防冻剂    1-20份

8    中和剂    1-2份

9    润湿剂    1-2份

10    分散剂    2-5份

11    消泡剂    2-5份

12    防腐杀菌剂    1-3份

13    防霉剂    2-5份

14    增稠剂    2-10份。

11.根据权利要求10所述的草本纤维漆，其特征在于：上述各材料的最佳重量份数配比是：

7    防冻剂   20份

8    中和剂    2份

9    润湿剂    2份

10    分散剂    5份

11    消泡剂    2份

12    防腐杀菌剂    3份

13    防霉剂    5份

14    增稠剂    5份。

12.根据权利要求10或11所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的防冻剂为丙二醇或聚丙二醇中的一种或是几种的混合物。

13.根据权利要求10或11所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、乙醇胺、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或是几种的混合物。

14.根据权利要求10或11所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的润湿剂为聚氧乙烯烷芳基醚、聚氧乙烯多元醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯酸嵌段共聚物、脂肪酸聚乙二醇酯、脂肪胺聚氧乙烯醚加成物非离子型表面活性剂中的一种或是几种的混合物。

15.根据权利要求10或11所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的分散剂为聚羧酸钠、油酰基环氧烷共聚物、聚硅氧烷、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺中的一种或是几种的混合物。

16.根据权利要求10或11所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的消泡剂为含硅矿物油基及多种混合物、脂肪烃的乳化物、非硅酮有机酯碳氢化合物、非硅酮胺类碳氢化合物、含疏水粒子的矿物油混合物中的一种或是几种的混合物。

17.根据权利要求10或11所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的防腐杀菌剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮和2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮和2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮的一种或是几种的混合物。

18.根据权利要求10或11所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的防霉剂为碘代丙炔基氨基甲酸酯、苯并咪唑氨基甲酸甲酯与N^/-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲的复配体中的一种或是几种的混合物。

19.根据权利要求10或11所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的增稠剂为改性聚丙烯酸钠、改性聚丙烯酸胺、羟乙基纤维素、非离子聚氨酯化合物中的一种或是几种的混合物。

20.根据权利要求1或2或10或11所述的草本纤维漆，其特征在于：所述的草本纤维漆的粘度是120 -130KU。

21.一种制备上述权利要求10-20草本纤维漆的方法，其特征在于，包括步骤：

（1）采用粉碎机将草本植物加工粉碎至直径0.05-0.1mm、长度3-5mm的草本纤维，然后再经漂白处理和干燥处理；

（2）采用粉碎机用湿法超微细加工方法将碧玺分割细化成粒径≤2μm，做成半成品备用；

（3）按照权利要求10所述的重量份数配比称量的乳液、防冻剂、中和剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防腐杀菌剂、防霉剂、负离子发生材料、木质纤维，采用高速搅拌机在缸内边加料、边搅拌，料投完后提速至500转/分钟；

（4）将上述混合料进行机械乳合30分钟至1小时； 

（5）再加入称量好的去离子水，然后在搅拌状态下加入处理后的草本纤维和岩石粉；

（6）再用称量好的去离子水清洗干净缸沿及搅拌轴，加入消泡剂、增稠剂，搅拌30分钟至1小时，搅拌速度控制在500-800转/分钟之间；

（7）搅拌均匀后，用孔径为5mm的振动筛过滤，包装。

22.根据权利要求21所述的制备草本纤维漆的方法，其特征在于：所述的草本植物是麦秆或稻草。

23.根据权利要求21所述的制备草本纤维漆的方法，其特征在于：所述的岩石粉是方解石粉。

24.根据权利要求23所述的制备草本纤维漆的方法，其特征在于：所述的方解石粉是800-1250目的重质碳酸钙粉。