CN103231525A - 一种纤维板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纤维板的制备方法，包括如下步骤：将纤维和炭颗粒混合均匀，炭颗粒占总质量的3%～5%，然后通过针刺、热定型、辊压制得纤维板。本发明在制备过程中不需要采用胶粘剂，该纤维板本身绿色环保，另一方面纤维板内的炭颗粒还可以有效吸收室内挥发和释放的有害物质。本发明的针刺工序，增加了炭颗粒与外界接触的机会；热压时，低熔点聚酯短纤维熔融，可以与常规型聚酯短纤维、聚酰胺纤维或者碳纤维以及炭颗粒粘结成一体，保证了炭颗粒不会在使用过程中脱落。炭颗粒通过纤维间的孔隙或炭颗粒与纤维间的空隙可以更多的接触空气，提高了纤维板的吸附效率。对甲醛的吸附实验证明，该纤维板的吸附效率达到85%以上。

Description

一种纤维板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保型板材的制备方法，尤其涉及能够吸附有害物质的纤维板的制备方法。
背景技术
当今世界，“室内空气污染”已成为继“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”之后的第三次环境污染。 国外研究发现，在室内空气中存在500多种挥发性有机物，其中致癌物质就有20多种，致病病毒200多种。危害较大的主要有：氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。研究表明，室内空气的污染程度要比室外空气严重2～5倍，在特殊情况下可达到100倍。
据统计，全球近一半的人处于室内空气污染中，室内环境污染已经引起35.7%的呼吸道疾病，22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌。
人们每天平均大约有80%以上的时间在室内度过。随着生产和生活方式的更加现代化，人类的大部分活动都是在室内进行的，包括工作、休息、文体娱乐、网购等，有的人甚至在室内活动的时间高达93%以上，因此，室内空气质量直接影响着人们的健康。因此提供一种能够有效改善室内环境的纤维板迫在眉睫。
申请号为200910071340.2的专利申请公开了“一种具有自吸附甲醛功能的纤维板及其制造方法”，该方案是以木质纤维、醛类胶粘剂和活性炭为主要原材料；对木质纤维进行施胶，然后在木质纤维上铺在木质纤维上，进行热压成型即可制得纤维板。由于该种纤维板在制备过程中采用了醛类胶粘剂，而醛类胶粘剂本身就会释放有害气体，不够环保；而且该种纤维板的吸附效果不是很理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保、吸附效果好，并且可以重复使用的纤维板的制备方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种纤维板的制备方法，包括如下步骤：
将纤维和炭颗粒混合均匀，炭颗粒占总质量的3%～5%，然后通过针刺、热定型、辊压制得纤维板；针刺密度为1.0～1.5针/cm2，热定型温度为180℃～210℃，热定型时间为9min～12min，辊压压力为2.5～3.5Mpa，辊压速度为1.13m/min～1.26m/min；
所述纤维由低熔点聚酯短纤维和纤维A组成，低熔点聚酯短纤维占纤维总质量的50%-70%；
所述纤维A选自常规型聚酯短纤维、聚酰胺纤维或者碳纤维中的一种；
所述低熔点聚酯短纤维的熔点为160℃～200℃；
所述常规型聚酯短纤维的熔点为250℃～260℃。
上述辊压时的辊间距为5mm～15mm。
所述炭颗粒的粒径为200～250目。
所述炭颗粒为竹炭颗粒或活性炭颗粒。
竹炭具有良好的净化空气、自动调湿、吸附异味、除湿调温的作用；竹炭还具有弱电性，可起到防止静电、屏蔽电磁辐射的作用；竹炭可释放远红外线，促进人体吸收，加快血液循环、改善人体内环境；并且具有来源广泛、成本低廉、无毒副作用、无二次污染的特点，对甲醛、苯系物作用明显，可用于室内空气污染的长期治理。活性炭也可以用来吸附空气中的微量有毒气体，比如氨气、甲醛、苯类等；而且可以去除异味。
本发明在制备过程中不需要采用胶粘剂，该纤维板本身绿色环保，另一方面纤维板内的炭颗粒还可以有效吸收室内挥发和释放的有害物质。本发明的针刺步骤，增加了炭颗粒与外界接触的机会；另外 热压时，低熔点聚酯短纤维熔融，可以与常规型聚酯短纤维、聚酰胺纤维或者碳纤维以及炭颗粒粘结成一体保证了炭颗粒不会在使用过程中脱落。炭颗粒通过纤维间的孔隙或炭颗粒与纤维间的空隙可以更多的接触空气，提高了纤维板的吸附效率。对甲醛的吸附实验证明，该纤维板的吸附效率达到85%以上，尤其适用于新装修的居室、厨房、办公室、储物柜等需要环境清洁的场所。
本发明纤维板使用方便，其在使用一段时间后，经温水浸泡后用水冲洗即可洗脱其吸附的有害物质，然后再次使用，如此循环。
具体实施方式
本发明中的“低熔点聚酯短纤维”指的是熔点为160℃～200℃的聚酯短纤维，“常规型聚酯短纤维”指的是的熔点在250℃～260℃之间的聚酯短纤维。
实施例1
一种纤维板的制备方法，包括如下步骤：
将12kg低熔点聚酯短纤维、8kg常规型聚酯短纤维和0.62kg粒径为200～250目的竹炭颗粒混合均匀，然后通过针刺、热定型、辊压制得纤维板；针刺密度为1.5针/cm2，热定型温度为200℃，热定型时间为12min，辊压压力为3Mpa，辊压速度为1.13m/min，辊间距为10mm。
实施例2
一种纤维板的制备方法，包括如下步骤：
将20kg低熔点聚酯短纤维、20kg碳纤维和2.11kg粒径为200～250目的竹炭颗粒混合均匀，然后通过针刺、热定型、辊压制得纤维板；针刺密度为1.0针/cm2，热定型温度为210℃，热定型时间为10min，辊压压力为3.5Mpa，辊压速度为1.26m/min，辊间距为5mm。
实施例3
一种纤维板的制备方法，包括如下步骤：
将20kg低熔点聚酯短纤维、8.57kg聚酰胺纤维和1.2kg粒径为200～250目的活性炭颗粒混合均匀，然后通过针刺、热定型、辊压制得纤维板；针刺密度为1.2针/cm2，热定型温度为190℃，热定型时间为9min，辊压压力为2.5Mpa，辊压速度为1.13m/min，辊间距为15mm。
 
实验部分
    本发明中测量空气中甲醛浓度的方法及设备如下：
检测标准：GB/T18883-2002《室内空气质量标准》
检测仪器：723型可见分光光度计
检测方法：酚试剂分光光度法。
以下实验中选用的房间均未长5m，宽4m，高2.85m；纤维板为长0.8m，宽0.6m，厚9mm。
1号房间使用的是实施例1得到的纤维板，2号房间使用的是实施例2得到的纤维板，3号房间使用的是实施例3得到的纤维板
纤维板第一次吸附
选取三个新装修的房间，测得其室内空气中甲醛浓度为：1号房间0.16mg/m3，2号房间0.18mg/m3，3号房间0.18mg/m3，取纤维板三块，分别放置在三个房间里，1号房间放置4h，2号房间放置5h，3号房间放置6h，拿出纤维板后检测三个房间空气中的甲醛浓度为：1号房0.02mg/m3，2号房间0.02mg/m3，3号房间0.01mg/m3。
纤维板第一次吸附的吸附数据
  1号房间 2号房间 3号房间
吸附前/ mg/m3 0.16 0.18 0.18
吸附后/ mg/m3 0.02 0.02 0.01
吸附效率/% 87.5 88.9 94.4
纤维板第二次吸附
将上述第一次吸附后的三块纤维板分别放入40℃～60℃温水中浸泡2h，再用自来水冲洗10min～15min，再选取三个新装修的房间，测得其室内空气中甲醛浓度为：1号房间0.17mg/m3，2号房间0.18mg/m3，3号房间0.16mg/m3，将冲洗后的纤维板分别放置在三个房间里，1号房间放置4h，2号房间放置5h，3号房间放置6h，拿出纤维板后检测三个房间空气中的甲醛浓度为：1号房0.02mg/m3，2号房间0.02mg/m3，3号房间0.02mg/m3。
纤维板第二次吸附的吸附数据
  1号房间 2号房间 3号房间
吸附前/mg/m3 0.16 0.18 0.18
吸附后/ mg/m3 0.02 0.02 0.02
吸附效率/% 87.5 88.9 88.9
纤维板第三次吸附
将上述第二次吸附后的三块纤维板分别放入40℃～60℃温水中浸泡2h，再用自来水冲洗10min～15min，再选取三个新装修的房间，测得其室内空气中甲醛浓度为：1号房间0.17mg/m3，2号房间0.17mg/m3，3号房间0.20mg/m3，将冲洗后的纤维板分别放置在三个房间里，1号房间放置4h，2号房间放置5h，3号房间放置6h，拿出纤维板后检测三个房间空气中的甲醛浓度为：1号房0.02mg/m3，2号房间0.02mg/m3，3号房间0.03mg/m3。
纤维板第三次吸附的吸附数据
  1号房间 2号房间 3号房间
吸附前/mg/m3 0.17 0.17 0.20
吸附后/ mg/m3 0.02 0.02 0.03
吸附效率/% 88.2 88.2 85.0
纤维板第四次吸附
将上述第三次吸附后的三块纤维板分别放入40℃～60℃温水中浸泡2h，再用自来水冲洗10min～15min，再选取三个新装修的房间，测得其室内空气中甲醛浓度为：1号房间0.21mg/m3，2号房间0.20mg/m3，3号房间0.16mg/m3，将冲洗后的纤维板分别放置在三个房间里，1号房间放置4h，2号房间放置5h，3号房间放置6h，拿出纤维板后检测三个房间空气中的甲醛浓度为：1号房0.03mg/m3，2号房间0.03mg/m3，3号房间0.02mg/m3。
纤维板第四次吸附的吸附数据
  1号房间 2号房间 3号房间
吸附前/mg/m3 0.21 0.20 0.16
吸附后/ mg/m3 0.03 0.03 0.02
吸附效率/% 90.5 85.0 87.5
纤维板第五次吸附
将上述第四次吸附后的三块纤维板分别放入40℃～60℃温水中浸泡2h，再用自来水冲洗10min～15min，再选取三个新装修的房间，测得其室内空气中甲醛浓度为：1号房间0.16mg/m3，2号房间0.23mg/m3，3号房间0.18mg/m3，将冲洗后的纤维板分别放置在三个房间里，1号房间放置4h，2号房间放置5h，3号房间放置6h，拿出纤维板后检测三个房间空气中的甲醛浓度为：1号房0.02mg/m3，2号房间0.03mg/m3，3号房间0.02mg/m3。
纤维板第五次吸附的吸附数据
  1号房间 2号房间 3号房间
吸附前/mg/m3 0.16 0.23 0.18
吸附后/ mg/m3 0.02 0.03 0.02
吸附效率/% 87.5 87.0 88.9
纤维板第六次吸附
将上述第五次吸附后的三块纤维板分别放入40℃～60℃温水中浸泡2h，再用自来水冲洗10min～15min，再选取三个新装修的房间，测得其室内空气中甲醛浓度为：1号房间0.16mg/m3，2号房间0.20mg/m3，3号房间0.24mg/m3，将冲洗后的纤维板分别放置在三个房间里，1号房间放置4h，2号房间放置5h，3号房间放置6h，拿出纤维板后检测三个房间空气中的甲醛浓度为：1号房0.02mg/m3，2号房间0.03mg/m3，3号房间0.03mg/m3。
纤维板第六次吸附的吸附数据
  1号房间 2号房间 3号房间
吸附前/mg/m3 0.16 0.20 0.24
吸附后/ mg/m3 0.02 0.03 0.03
吸附效率/% 87.5 85.0 87.5

Claims (4)

1.一种纤维板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
将纤维和炭颗粒混合均匀，炭颗粒占总质量的3%～5%，然后通过针刺、热定型、辊压制得纤维板；针刺密度为1.0～1.5针/cm2，热定型温度为180℃～210℃，热定型时间为9min～12min，辊压压力为2.5～3.5Mpa，辊压速度为1.13m/min～1.26m/min；
所述纤维由低熔点聚酯短纤维和纤维A组成，低熔点聚酯短纤维占纤维总质量的50%-70%；
所述纤维A选自常规型聚酯短纤维、聚酰胺纤维或者碳纤维中的一种；
所述低熔点聚酯短纤维的熔点为160℃～200℃；
所述常规型聚酯短纤维的熔点为250℃～260℃。
2.根据权利要求1所述的纤维板的制备方法，其特征在于辊压时的辊间距为5mm-15mm。
3. 根据权利要求1或2所述的纤维板的制备方法，其特征在于所述炭颗粒的粒径为200～250目。
4. 根据权利要求1所述的纤维板的制备方法，其特征在于所述炭颗粒为竹炭颗粒或活性炭颗粒。
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