CN102886809B - 一种阻燃型轻质家具宽幅板材的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种阻燃型轻质家具宽幅板材的制造方法，包括以下步骤：植物纤维加工、植物纤维表面改性、无机胶粘剂制备、阻燃型无机胶黏剂配制、竹帘芯层制备、铺装、组坯与成型、干燥、齐边与砂光，本发明制备的阻燃型轻质家具宽幅板材中心层为中空竹子编排而成，板材密度低，纤维填充部分施加了纳米氢氧化铝与纳米二氧化锆混合阻燃剂，纳米阻燃剂比表面积大，在填充部分均匀分布，燃烧时纳米氢氧化铝可以分解为氧化铝和结晶水，结晶水蒸发时能稀释火焰区内的燃烧气体并吸收大量的热，从而降低材料燃烧的表面温度并降低燃烧速率。氧化铝能促使材料的燃烧区形成碳化层,从而阻止热和氧进一步进入材料燃烧面,防止可燃性气体逸出,起到了较好的阻燃抑烟作用。
Description
技术领域
本发明属于家具用复合材料制造领域，具体为一种阻燃型轻质家具宽幅板材的制造方法。
背景技术
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，人们对家具的需求逐年增加，对家具的品质要求越来越高。家具材料的阻燃性能以及强重比是影响家具品质的重要因素。传统家具材料大都是木（竹）材或木（竹）质复合材，阻燃性能较差，火灾时会对人民生命分财产造成巨大危害；家具材料密度较大，大多数宽幅家具板材因其幅面大、密度高而凸显笨重的特点，给家具制造、运输和移动带来极大不便。因此，开发具有良好阻燃性能的轻质家具材料，特别是阻燃型轻质家具宽幅板材意义重大。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种阻燃型轻质家具宽幅板材的制造方法，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种阻燃型轻质家具宽幅板材的制造方法，包括以下步骤：
第一步：植物纤维加工：通过切断、刨片、粉碎机械方法将木材、竹材或麦秸农作物秸秆加工成40-80目的细小植物纤维；
第二步：植物纤维表面改性：向植物纤维中加入1.5-2%硅烷偶联剂的无水乙醇溶液，使植物纤维完全浸没在溶液中30min，然后打开容器盖使无水乙醇完全挥发；
第三步：无机胶黏剂制备：将水玻璃、硫酸铝、硅胶、活性剂和水按照1:1:3:0.5：4.5的比例混合，在带有搅拌器的反应釜内加热蒸煮1h，温度为110℃，制备耐水无机胶粘剂；
第四步：阻燃型无机胶黏剂配制：将纳米氢氧化铝与纳米二氧化锆混合物按照重量份比例为3:1的比例配成阻燃剂，然后将阻燃剂加入到无机胶粘剂中，通过机械搅拌的方法使阻燃剂与无机胶粘剂均匀混合，阻燃剂与无机胶粘剂固体含量比为1:10；
第五步：竹帘芯层制备：先将小径竹表层的竹青层刮去，将去青后的小径竹截成一定长度并浸入10%的纳米碳酸钙溶液中浸泡30min，使纳米碳酸钙通过小径竹天然通道进入小径竹深层，然后干燥至含水率为10%，通过竹篾将干燥后的小径竹编成帘子，使得相邻小径竹纹理方向相反；
第六步：铺装、组坯与成型：将阻燃型无机胶黏剂施加到改性处理后植物纤维中，并通过环式拌胶机充分搅拌均匀，阻燃型无机胶黏剂占植物纤维绝干重的18%，通过支架将竹帘芯层两端支撑起来置于钢垫板上，再将施胶后的植物纤维填充到放有竹帘芯层的钢垫板上，手工将植物纤维填实，竹帘芯层处于板坯中间，然后将至少两块板坯连同钢垫板一起叠加在一起送入冷压机加压并通过锁紧夹锁紧，加压压力为2.0MPa，压机卸压后锁紧夹保压养护2周后解锁；
第七步：干燥：将养护后的板材送至干燥窑在80-90℃的温度下干燥至含水率为9-10%；
第八步：齐边与砂光：将干燥后的板材运送至纵横齐边锯进行纵横裁边处理，然后送至强力砂光机进行表面砂光处理，最后得到一种阻燃型轻质家具宽幅板材。
有益效果
本发明制备的阻燃型轻质家具宽幅板材纤维填充部分施加了纳米氢氧化铝与纳米二氧化锆混合阻燃剂，纳米阻燃剂比表面积大，在填充部分均匀分布，燃烧时纳米氢氧化铝可以分解为氧化铝和结晶水，结晶水蒸发时能稀释火焰区内的燃烧气体并吸收大量的热，从而降低材料燃烧的表面温度并降低燃烧速率。氧化铝能促使材料的燃烧区形成碳化层, 从而阻止热和氧进一步进入材料燃烧面, 防止可燃性气体逸出,起到了较好的阻燃抑烟作用。同时，阻燃剂中的纳米二氧化锆热传导率低，可以降低热在材料中的传导速度，与纳米氢氧化铝产生协同效应，进一步促进阻燃作用的发挥。另外，小径竹浸渍过纳米碳酸钙，当发生大火灾时，板材内部温度升高，小径竹中的纳米碳酸钙会受热分解，释放二氧化碳，稀释燃烧区的氧浓度，进一步加强阻燃效果。板材中间层为中空的小径竹，既起到了增强的作用，也可以显著降低板材的密度（仅0.5g/m3）。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
通过刨片机、粉碎机将木材加工成50目的细小木纤维；：向木纤维中加入1.5%硅烷偶联剂的无水乙醇溶液，使木纤维完全浸没在溶液中30min，然后打开容器盖使无水乙醇完全挥发；将阻燃剂（纳米氢氧化铝与纳米二氧化锆混合物，比例为3:1）加入到无机胶粘剂中，通过机械搅拌的方法使阻燃剂与无机胶粘剂均匀混合。阻燃剂与无机胶粘剂固体含量比为1:10；将平均直径为15mm的小径竹去青后的截成一定长度并浸入10%的纳米碳酸钙溶液中浸泡30min，使纳米碳酸钙通过小径竹天然通道进入小径竹深层，然后干燥至含水率为10%。然后通过竹篾将干燥后的小径竹编成一定幅面的帘子，相邻小径竹纹理方向相反。将阻燃型无机胶黏剂施加到改性处理后木纤维中，并通过环式拌胶机充分搅拌均匀。阻燃型无机胶黏剂占木纤维绝干重的18%。通过支架将竹帘芯层两端支撑起来置于钢垫板上，再将施胶后的木纤维填充到放有竹帘芯层的钢垫板上，手工将木纤维填实，形成50mm的板坯（竹帘芯层处于板坯中间）。然后，将几块板坯连同钢垫板一起叠加在一起送入冷压机加压并通过锁紧夹锁紧，加压压力为2.0MPa。压机卸压后锁紧夹保压养护2周后解锁。将养护后的板材送至干燥窑在80-90℃的温度下干燥至含水率为9-10%；将干燥后的板材运送至纵横齐边锯进行纵横裁边处理，然后送至强力砂光机进行表面砂光处理，最后得到厚度为35mm的阻燃型轻质家具宽幅板材成品。
实施例2
通过铡草机将稻草切成80mm长的稻草段，然后通过粉碎机将稻草段加工成60目的细小稻草纤维；向稻草纤维中加入2%硅烷偶联剂的无水乙醇溶液，使稻草纤维完全浸没在溶液中30min，然后打开容器盖使无水乙醇完全挥发；将阻燃剂（纳米氢氧化铝与纳米二氧化锆混合物，比例为3:1）加入到无机胶粘剂中，通过机械搅拌的方法使阻燃剂与无机胶粘剂均匀混合。阻燃剂与无机胶粘剂固体含量比为1:10；将平均直径为25mm的小径竹去青后的截成一定长度并浸入10%的纳米碳酸钙溶液中浸泡30min，使纳米碳酸钙通过小径竹天然通道进入小径竹深层，然后干燥至含水率为10%。然后通过竹篾将干燥后的小径竹编成一定幅面的帘子，相邻小径竹纹理方向相反；将阻燃型无机胶黏剂施加到改性处理后稻草纤维中，并通过环式拌胶机充分搅拌均匀。阻燃型无机胶黏剂占稻草纤维绝干重的18%。通过支架将竹帘芯层两端支撑起来置于钢垫板上，再将施胶后的稻草纤维填充到放有竹帘芯层的钢垫板上，手工将稻草纤维填实，形成80mm的板坯（竹帘芯层处于板坯中间）。然后，将几块板坯连同钢垫板一起叠加在一起送入冷压机加压并通过锁紧夹锁紧，加压压力为2.0MPa。压机卸压后锁紧夹保压养护2周后解锁。将养护后的板材送至干燥窑在80-90℃的温度下干燥至含水率为9-10%；将干燥后的板材运送至纵横齐边锯进行纵横裁边处理，然后送至强力砂光机进行表面砂光处理，最后得到厚度为55mm的阻燃型轻质家具宽幅板材成品。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种阻燃型轻质家具宽幅板材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：植物纤维加工：通过切断、刨片、粉碎机械方法将木材、竹材或麦秸农作物秸秆加工成40-80目的细小植物纤维；
第二步：植物纤维表面改性：向植物纤维中加入1.5-2%硅烷偶联剂的无水乙醇溶液，使植物纤维完全浸没在溶液中30min，然后打开容器盖使无水乙醇完全挥发；
第三步：无机胶黏剂制备：将水玻璃、硫酸铝、硅胶、活性剂和水按照1:1:3:0.5:4.5的比例混合，在带有搅拌器的反应釜内加热蒸煮1h，温度为110℃，制备成耐水无机胶粘剂；
第四步：阻燃型无机胶黏剂配制：将纳米氢氧化铝与纳米二氧化锆混合物按照重量份比例为3:1的比例配成阻燃剂，然后将阻燃剂加入到无机胶粘剂中，通过机械搅拌的方法使阻燃剂与无机胶粘剂均匀混合，阻燃剂与无机胶粘剂固体含量比为1:10；
第五步：竹帘芯层制备：先将小径竹表层的竹青层刮去，将去青后的小径竹截成一定长度并浸入10%的纳米碳酸钙溶液中浸泡30min，使纳米碳酸钙通过小径竹天然通道进入小径竹深层，然后干燥至含水率为10%，通过竹篾将干燥后的小径竹编成帘子，要求相邻小径竹纹理方向相反；
第六步：铺装、组坯与成型：将阻燃型无机胶黏剂施加到改性处理后植物纤维中，并通过环式拌胶机充分搅拌均匀，阻燃型无机胶黏剂占植物纤维绝干重的18%，通过支架将竹帘芯层两端支撑起来置于钢垫板上，再将施胶后的植物纤维填充到放有竹帘芯层的钢垫板上，手工将植物纤维填实，竹帘芯层处于板坯中间，然后将至少两块板坯连同钢垫板一起叠加在一起送入冷压机加压并通过锁紧夹锁紧，加压压力为2.0MPa，压机卸压后锁紧夹保压养护2周后解锁；
第七步：干燥：将养护后的板材送至干燥窑在80-90℃的温度下干燥至含水率为9-10%；
第八步：齐边与砂光：将干燥后的板材运送至纵横齐边锯进行纵横裁边处理，然后送至强力砂光机进行表面砂光处理，最后得到一种阻燃型轻质家具宽幅板材。
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- 2012-10-15 CN CN201210389100.9A patent/CN102886809B/zh active Active
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