CN105235023A - 一种生态板材及其制造方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种生态板材，其包含保健类中药剂模块、有害气体去除剂模块和驱虫中药剂模块中的至少两种模块。还公开了该生态板材的制造方法。所述多种模块的使用和设置方式，能够使该生态板材发挥多重功效，并且功效持续时间长，同时又不影响板材的外观。

Description

一种生态板材及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种板材，特别涉及一种生态板材及其制造方法，该板材主要用于建筑材料领域、家具领域等。

背景技术

室内装修用的各种建筑材料中，含有各种的挥发性有机物，这些有毒有害的气体包括：卤代烃化合物、芳香烃化合物(如苯)、醛类化合物(如甲醛)、酮类及脂类化合物，这些有害气体可慢慢释放2-10年之久，对室内空气造成了很大的污染，对人类健康的构成了极大的潜伏危害，已达到社会关注的焦点。随着人们生活追求越来完美，身体保健已成为人们的一大热点趋势。

目前的板材虽然已经注意到了环保，但是仍往往是注重板材本身的环保，例如采用环保型胶粘剂，仍处于被动环保状态，鲜有进行主动环境改善的报导。即使有采取环保改善措施的，也往往是对木材进行环保处理，或者增加抗菌饰面层，但由于要兼顾美观且饰面层较薄，导致环保效果受到极大局限，往往很差，缺乏有效的环境保护效果和意义，也不被市场所接受。

CN101274440A公开了一种木材加工技术领域，涉及一种实木整合材的改性方法，该方法包括下列步骤：将木材切成0.1到5MM的板芯；对木材板芯进行干燥处理，使其平均含水率在5～25％之间；将烘干后的木材板芯浸入处理药液里浸泡直至药液完全浸透；对浸透了药液的木材板芯进行烘干处理；以经过处理的板芯为原料，涂布胶粘剂，再经过热压制成实木整合材。

CN202698329U公开了一种炭化木书架，其属于炭化木类家具技术领域。这种炭化木书架是用炭化木板材制作的侧立板、背立板、底横板和顶横板固定连接在一起形成的框架结构。该框架结构采用由炭化木板材制作的中横板、上中立板和下中立板被分割成左上区、左下区、右上区和右下区。由于选材为炭化木，使该书架克服了实木书架存在的问题，故具有较好的防腐防虫功能，又由于其吸水功能组织纤维被重组，所以其物理性能更加稳定，不但延长了使用寿命，且不易变型、不易吸水。

CN104513595A公开了一种植物型环保快干家具抗菌清漆，其特征在于：以重量百分比计含有以下成分：甲基丙烯酸脂30-50％、醇酸树脂30-40％、丁醇10-20％、成膜剂1-3％、消泡剂2-6％、PH调节剂1-3％、防腐剂0.5-1％、抗菌剂0.5-1％、香料1％，该清漆中选用醇酸树脂为基料，使得该漆干燥速度快，并且清漆中加入了一定中药成分的抗菌剂，无毒无害，不污染环境。

CN101564035A公开了一种除霉杀菌剂，该除霉杀菌剂成分的质量百分比为：去离子水50～97％，杀菌剂1～25％，表面活性剂0.5～20％，霉菌抑制剂，0.01～10％，配成除霉杀菌剂溶液，采用的原料为常用日用化工原料，价格低廉、简单易得，且对人体无毒害作用，除霉杀菌剂不仅能够有效的去除并杀死房屋室内所滋生的霉菌，同时能防止霉菌再生，且兼有去污功效，不会改变墙体、家具、地板等霉菌附生体的本来颜色。

CN201700724U公开了一种带有紫外线杀菌功能的家具柜，它涉及一种家具用品。它是由家具柜、柜门、紫外线杀菌灯管、挡板、控制器、开关组成；紫外线杀菌灯管设置在家具柜内部的顶端，挡板设置在紫外线杀菌灯管的外侧，控制器设置在柜门上，开关设置在家具柜的一侧；不仅能杀菌，又能除螨，更能防霉，时间长了，衣服上也不会有难闻的气味，使用方便。

CN102268840A公开了一种室内地板及家具贴面用装饰纸，原纸背面上设有防霉抗菌层，防霉抗菌层由凹版印刷在原纸背面上的防霉抗菌复合液烘干形成；所述防霉抗菌复合液按质量百分比包括下述组分：去离子水，乙醇，丙二醇甲醚，增稠剂，抗菌剂CMIT或抗菌剂MIT，杀菌剂BIT，防霉剂OIT，pH值调节剂；上述防霉抗菌复合液的PH值在8.0-8.3之间，该地板或家具用装饰纸的优点是防霉抗菌效果好。

CN104873013A公开了绿化美化空气净化多功能家具，包括水容器和花盆，其特征是：水容器或花盆里面有气泵出气口或水泵进水口，水容器上面或花盆底下有水平的过滤网隔板或垂直的植株加湿柱。

CN2868675公开了一种具有净化空气和杀菌抗污功能的板材，包括实木、合成树脂、玻璃钢和不锈钢的任何一种基材、在所述基材外覆有的装饰层和在所述装饰层外覆有的二氧化钛光催化薄层，该板材不仅能利用自然光和室内光线分解有害物质，而且能够抗污、杀菌，使其表面能长期保持洁净，并不增加能源的消耗。

CN201941190U公开了一种负氧离子家具用板，所述板以复合板或木板作为基层，在基层上覆盖有厚度为0.05-2mm的负氧离子层，该产品降低家具中释放出的甲醛、苯以及VOC等污染物，并能长期释放出负氧离子，可以长期清新空气和杀菌，能消除异味，使人们生活在绿色健康的环境中。

如前文所述，从上述现有技术可以明显看出，现有技术板材中存在诸多缺陷，例如功能单一，并且多局限于在饰面层上进行防污、抗菌处理，这样的处理方式严重受各种因素例如产品外观要求的制约。

本领域需要一种具有多重功效、功效长久持续、不影响产品外观并且加工工艺加单的生态板材。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述技术问题，本发明人经过深入研究和大量技术实验，提出了如下新的解决方案。

在本发明的一方面，提高了一种生态板材，其包含保健类中药剂模块、有害气体去除剂模块和驱虫中药剂模块中的至少两种模块。

优选地，所述生态板材包含保健类中药剂模块、有害气体去除剂模块和驱虫中药剂模块中的三种模块。

特别优选地，所述各种模块嵌合在生态板材中。

如图1中所示，上述模块可以按照与板材适配的方式嵌合在板材中，例如可以嵌合在板材(如复合板材)的芯板中。模块的嵌合方式、嵌入方式或摆放方式尽可能不影响板材的整体外观和结构。

当上述模块嵌合在板材的芯板中时，可以通过在饰面层、贴皮板和/或覆面层中开孔，使所述模块与外界环境连通或接触，以缓慢释放来发挥作用，例如可以使保健类中药剂模块缓慢释放出愉悦香气，从而达到保健目的；可以使有害气体去除剂模块长期有效能够吸附、降解除去室内有害气体，例如各种挥发性污染物VOC(如苯和甲醛)；可以使驱虫中药剂模块发出驱虫气味，例如驱虫中药剂模块可以含有樟脑、樟油以达到驱蚊效果。

当然，所述每个模块的至少一部分例如至少一个面也可以直接暴露于外界环境(例如室内)中。在该情形中，所述模块的暴露表面优选在美学上与板材的其它表面部分兼容，例如优选起到图案点缀、装饰作用，或者色调与板材其它部分一致。

所述各种模块优选通过生态板材表面的通气孔与外界环境连通。

所述模块的表面形状可以为矩形、方向、圆形、椭圆形等规则形状，甚至可以为所需图案形状例如花型。出于加工工艺的简单性，优选为规则形状。

在一个特别优选的实施方案中，所述有害气体去除剂模块包含活性炭或由活性炭制成。其制造方法可以采用例如压制或者粘结剂粘结等本领域常见方法来实现。例如，可以将其压制成与板材、特别是芯板相适配的形状。其它模块也可以通过类似方法成型。

本领域技术人员通过大量试验，确定了如下优选比例：保健类中药剂模块的体积占板材体积的0.1-10％，优选2-5％，有害气体去除剂模块的体积占板材体积的0.5-20％，优选5-10％，驱虫中药剂模块的体积占板材体积的0.1-5％，优选1-3％。本发明人经过研究发现，当所述模块体积比例过高时，可能会影响板材的结构强度，而当所述比例过低时，会影响各模块效果的发挥。

优选地，所述活性碳使用表面活性剂进行改性。

所述活性炭优选为改性活性炭，更优选为通过如下方法获得的改性活性炭：将活性炭烘干至恒重，准确称取40克，加入烧瓶中，然后再称取0.4g二甲基二硫代氨基甲酸钠、0.1g聚乙二醇8000和0.1g下式(I)所示的表面活性剂溶于300mL去离子水中，制成改性溶液，将该溶液加入到上述装有40克活性炭的烧瓶中，置于摇床中以150rpm的速度振摇12h，然后从摇床中将摇瓶取出并倒去上清液，将活性炭置烘箱中120℃烘干至恒重，即得改性活性炭。

所述活性炭原料优选为椰壳活性炭。

在本发明中，利用表面活性剂的疏水性基团均匀吸附在活性炭表面，通过表面活性剂极性头部的极性差别，影响活性炭对不同有机物质的吸附能力，并且由于表面活性剂在活性炭表面的逐渐吸附堆积，造成活性炭表面性质趋于均一性，从而使得不同性质的有机物质在活性炭表面的吸附性的区别更加明显。这样的表面改性方法在本领域中为首次报导，所述技术效果也是本领域技术人员所不可能预料到的。

优选地，所述二甲基二硫代氨基甲酸钠可以用等重量的聚3，4-乙撑二氧噻吩替代。

优选地，所述活性炭还含有用于室内有害气体催化降解的催化剂。

进一步优选地，所述改性活性炭含有0.1-0.5％重量的催化剂，所述催化剂为掺杂镧、铂和锰的TiO₂催化剂，其中基于催化剂的总重量计，镧的掺杂量为0.1-0.5重量％，其以La₂O₃形式存在；锰的掺杂量为0.1-1.0重量％，其以MnO₂形式存在；铂的掺杂量为0.01-0.10重量％，其以单质或吸附氧形式存在，沉积在La₂O₃/MnO₂/TiO₂的表面，余量基本上为TiO₂。

TiO₂采用本领域常规的溶胶-凝胶法制备，然后浸渍镧和锰的水溶性盐，干燥后进行高温煅烧(300-600℃)，获得掺杂La₂O₃和MnO₂的TiO₂催化剂，即La₂O₃/MnO₂/TiO₂，再通过光沉积法在La₂O₃/MnO₂/TiO₂表面沉积Pt。

替代地，所述有害气体去除剂模块还可以包括如下组分或者由如下组分组成：玛雅蓝50重量份、麦芽糊30重量份，添充料(如粉尘锯末)20重量份。

替代地，所述有害气体去除剂模块还可以包括如下组分或者由如下组分组成：活性炭50重量份、麦芽糊30重量份，添充料(如粉尘锯末)20重量份。

在一个优选实施方案中，所述保健类中药剂模块包含：川芎(10重量份)，白芷(25重量份)，菊花(20重量份)，茯神(15重量份)，远志(15重量份)，合欢皮(30重量份)，木香(20重量份)，和檀香(10重量份)。

该配方充分考虑到各组分之间的协同作用，例如檀香能够掩蔽川芎的气味。该配方在现有技术中尚未见没有报导，也没有任何证据表明这样的配方是本领域的常规选择或容易想到的。这些药物会在板材(例如板材制成的家具)中在其长期使用寿命中缓慢释放。

所述驱虫中药剂模块还可以包括如下组分或者由如下组分组成：贯众(50份)，木槿皮(20重量份)，冰片(10重量份)，樟脑(10重量份)，石菖薄(20重量份)，乳香(20重量份)，黄精(15重量份)。

该配方同样在现有技术中没有报导，也没有证据表明这样的配方是本领域的常规选择或容易想到的。优选地，在保健类中药剂模块还可以加入缓释组分，例如羟丙基纤维素、羟丙甲基纤维素、或羧甲基纤维等。

在本发明的另一方面，还提供了一种制备前述生态板材的方法，该方法包括如下步骤：

(1)将板芯烘干；(2)将不同类型的模块嵌合在板芯的相应位置；(3)将所述板芯进行贴皮，(4)锯边和/或打孔。

进一步优选地，该方法包括以下步骤：

(1)木材板芯烘干

将木材板芯放置放于烘干机内，每层码放12张，烘干时间以板芯干湿程度不同而定，优选为1～1.5小时，烘干后将板芯放置于通风、干燥的储存区，避免潮湿；将各种模块按照指定位置放入经过烘干好的板芯中，所采用的木材优选杨木、松木、杉木、柳桉、桦木等；

(2)板芯一次砂光

将板芯放置于砂光机上，厚度打磨至1.0cm～2.0cm，优选1.4cm～1.42cm，板芯整体平整、两侧厚度一致，无凹凸面；

(3)板芯一次刮腻

将板芯连接处的缝隙空间，用腻子均匀涂抹平整，板芯双面均要进行刮腻处理，打平、打满，填腻完毕后将板芯放置通风、干燥处，板芯之间用木条分隔，便于快速风干；

(4)板芯二次砂光

将刮腻完毕且已经风干的板芯进行二次砂光处理，厚度打磨至1.38cm，板芯整体平整、两侧厚度一致，无凹凸面；

(5)涂胶贴皮

将烘干的板芯用环保胶粘附在二次砂光后的板芯上，板芯须粘贴平整、不重叠、不闪缝，制得贴皮板芯；

(6)贴皮板芯冷压

将贴皮板芯上冷压机，每垛70张，冷压时间为1小时/垛，压力10-20MPa；

(7)板面修整

经过冷压处理后的贴皮板芯进行修整，板芯连接缝隙处、小洞修复平整；

(8)贴皮板芯热压

将贴皮板芯放置于热压机上，热压时间为15～30分钟，温度120～130℃，压力12～20mp；

(9)贴皮板芯二次刮腻

将板芯连接缝隙处、小洞、活结，用腻子全部刮平，处理完毕后将贴皮板芯单独码放，中间用木条分隔，放置通风、干燥处；

(10)贴皮板芯三次砂光

将贴皮板芯厚度打磨至1-4cm，优选1.68cm，砂光均匀、平整，两侧厚度一致；

(11)覆面

将三聚氰胺膜纸与贴皮板芯四角对齐，粘附到涂胶后板面无污物的贴皮板芯表面；

(12)覆面冷压

将覆面后的板材放置冷压机上，冷压时间2小时，压力10～20MPaa；

(13)热压

热压机、板面必须干净无污物，清理干净后方可将步骤(12)获得的板材放置热压机上，压制时长为7～8分钟，压力为3-6MPa，优选4MPa，温度为80-100℃，优选95℃；

(14)锯边

将步骤(13)获得的板材放置于自动锯边机内，待红外射线自动聚焦完成后，人员查看无误方可进行锯边，锯边完成板材对角线必须一致，误差范围(±0.05cm)；

锯边后的板材按照固定的各模块摆放位置用打孔机打出释放孔；

(15)质量检验

产品加工完成后，由质检人员使用专业器械进行板材整体质量检验，进行等级区分，保证成品板材质量符合加工标准，板材规格优选为1220cm*2440cm*1.8cm；

(16)成品打包

成品板材清理干净、码放整齐，在每张板材的右下角粘贴公司圆标，20-100张/垛，优选70张/垛，用打包机整齐捆绑，打包完毕；

(17)成品入库

成品板材放置质量合格证，由车间主任与库管进行交接，按不同型号入库。

在本发明的板材例如复合板材中，由于所述多种模块的使用和设置方式，能够使该生态板材发挥多重功效，并且功效持续时间长，同时又不影响板材的外观，并且加工工艺简单且灵活。

附图说明

在本发明的图中，相同的附图标记表示相同的部件或要素。

图1是各模块在芯板中的设置方式的示意图；

图2是打出释放孔后的一种板材产品的示意图；

图3是打出释放孔后的另一种板材产品的示意图；

其中1是保健类中药剂模块，2是有害气体去除剂模块，3是驱虫中药剂模块，4是释放孔或通气孔。

具体实施方式

通过以下具体实施例，进一步描述本发明，但是实施例仅用于说明，并不能限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，显示了保健类中药剂模块1、有害气体去除剂模块2和驱虫中药剂模块3在板材(例示为芯板)中设置形式，其中保健类中药剂模块、有害气体去除剂模块和驱虫中药剂模块以间隔交替方式设置。

图2显示了板材产品中的释放孔，释放孔的位置与各模块的嵌入位置相一致，以便于模块效果的发挥。

关于各模块的组成，保健类中药剂模块1为：川芎(10重量份)，白芷(25重量份)，菊花(20重量份)，茯神(15重量份)，远志(15重量份)，合欢皮(30重量份)，木香(20重量份)，和檀香(10重量份)。所述驱虫中药剂模块为：贯众(50份)，木槿皮(20重量份)，冰片(10重量份)，樟脑(10重量份)，石菖薄(20重量份)，乳香(20重量份)，黄精(15重量份)，其中加入有30重量份的骨架缓释控制剂羟丙甲基纤维素。所述活性炭为改性活性炭，其改性方法如下：将椰壳活性炭烘干至恒重，准确称取40克，倒入烧瓶中，然后再称取0.4g二甲基二硫代氨基甲酸钠、0.1g聚乙二醇8000和0.1g下式(I)所示的表面活性剂溶于300mL去离子水中，制成改性溶液，将该溶液加入到上述装有40克活性炭的烧瓶中，置于摇床中以150rpm的速度振摇12h，然后从摇床中将摇瓶取出并倒去上清液，将活性炭置烘箱中120℃烘干至恒重，即得改性活性炭。

将所述板材制成室内门进行使用，保健类中药剂模块1的体积占门板材体积的3％，有害气体去除剂模块2的体积占门板材体积的5％，驱虫中药剂模块3的体积占门板材体积的1％。

经10位使用者感官测试和仪器测试，获得如下测试效果：(1)在持续5年使用时间中，门材均可释放出令人愉悦的淡淡清香；(2)在持续5年使用时间中，门没有发生虫蚀，同时，与没有安装该类型门时相比，房间中在不需要使用蚊香等驱蚊装置的情况下就基本可以实现无蚊化；(3)在1年时间内，房间内的甲醛气体与不使用该门相比降低了16％，并且其有害气体去除效果可持续3年以上；(4)未感受或检测到副作用。

上述测试结果清楚地表明，本发明的板材能够持续有效地发挥多重功效，这样的功效是本领域技术人员所预料不到的。举例而言，市场上销售的在饰面板中加入吸附剂或光催化剂来实现有害物质的催化降解，然而，这样的处理方式由于饰面板较薄，导致催化剂或吸附剂载量十分有限，同时饰面表面容易被灰尘覆盖，从而导致难以发挥催化功效，进一步地，还有兼顾饰面板的图案和颜色，选择余地小且加工难度高。与此形成鲜明对比的是，本发明的这种模块化设置方式，完全克服了上述缺陷。本发明还创造性地将保健类中药剂模块和驱虫中药剂模块嵌合在板材中，使其能够长期持续有效地发挥作用，同时又避免了被接触(例如被儿童接触)的可能，这样的效果是本领域技术人员所预料不到的。

最后应说明的是，显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种生态板材，其包含保健类中药剂模块、有害气体去除剂模块和驱虫中药剂模块中的至少两种模块。

2.根据权利要求1所述的生态板材，其包含保健类中药剂模块、有害气体去除剂模块和驱虫中药剂模块中的三种模块。

3.根据权利要求1或2所述的生态板材，其中所述各种模块嵌合在生态板材中。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的生态板材，其中所述各种模块的至少一部分暴露于外界环境。

5.根据前述权利要求中任一项所述的生态板材，其中所述各种模块通过生态板材表面的通气孔与外界环境连通。

6.根据前述权利要求中任一项所述的生态板材，其中所述有害气体去除剂模块包含活性炭或由活性炭制成。

7.根据权利要求6所述的生态板材，其中所述活性碳为改性活性炭，其中所述改性使用表面活性剂进行改性。

8.根据权利要求6或7的生态板材，其中所述活性炭还含有用于室内有害气体催化降解的催化剂。

9.一种制备根据前述权利要求中任一项所述生态板材的方法，该方法包括如下步骤：

(1)将板芯烘干；(2)将不同类型的模块嵌合在板芯的相应位置上；(3)将所述板芯进行贴皮，(4)锯边和/或打孔。

10.根据权利要求9的方法，该方法包括以下步骤：

(1)木材(优选杨木、松木、杉木、柳桉、桦木)板芯烘干

将木材板芯放置放于烘干机内，每层码放12张，烘干时间以板芯干湿程度不同而定，优选为1～1.5小时，烘干后将板芯放置于通风、干燥的储存区，避免潮湿；将各种模块按照指定位置放入经过烘干好的板芯中；

(2)板芯一次砂光

将板芯放置于砂光机上，厚度打磨至1.0cm～2.0cm，优选1.4cm～1.42cm，板芯整体平整、两侧厚度一致，无凹凸面；

(3)板芯一次刮腻

将板芯连接处的缝隙空间，用腻子均匀涂抹平整，板芯双面均要进行刮腻处理，打平、打满，填腻完毕后将板芯放置通风、干燥处，板芯之间用木条分隔，便于快速风干；

(4)板芯二次砂光

将刮腻完毕且已经风干的板芯进行二次砂光处理，厚度打磨至1.38cm，板芯整体平整、两侧厚度一致，无凹凸面；

(5)涂胶贴皮

将烘干的板芯用环保胶粘附在二次砂光后的板芯上，板芯须粘贴平整、不重叠、不闪缝，制得贴皮板芯；

(6)贴皮板芯冷压

将贴皮板芯上冷压机，每垛70张，冷压时间为1小时/垛，压力10-20MPa；

(7)板面修整

经过冷压处理后的贴皮板芯进行修整，板芯连接缝隙处、小洞修复平整；

(8)贴皮板芯热压

将贴皮板芯放置于热压机上，热压时间为15～30分钟，温度120～130℃，压力12～20mp；

(9)贴皮板芯二次刮腻

将板芯连接缝隙处、小洞、活结，用腻子全部刮平，处理完毕后将贴皮板芯单独码放，中间用木条分隔，放置通风、干燥处；

(10)贴皮板芯三次砂光

将贴皮板芯厚度打磨至1-4cm，优选1.68cm，砂光均匀、平整，两侧厚度一致；

(11)覆面

将三聚氰胺膜纸与贴皮板芯四角对齐，粘附到涂胶后板面无污物的贴皮板芯表面；

(12)覆面冷压

将覆面后的板材放置冷压机上，冷压时间2小时，压力10～20MPaa；

(13)热压

热压机、板面必须干净无污物，清理干净后方可将步骤(12)获得的板材放置热压机上，压制时长为7～8分钟，压力为3-6MPa，优选4MPa，温度为80-100℃，优选95℃；

(14)锯边

将步骤(13)获得的板材放置于自动锯边机内，待红外射线自动聚焦完成后，人员查看无误方可进行锯边，锯边完成板材对角线必须一致，误差范围为±0.05cm；

锯边后的板材按照固定的各模块摆放位置用打孔机打出释放孔；

(15)质量检验

产品加工完成后，由质检人员使用专业器械进行板材整体质量检验，进行等级区分，保证成品板材质量符合加工标准，板材规格优选为1220cm×2440cm×1.8cm；

(16)成品打包

成品板材清理干净、码放整齐，在每张板材的右下角粘贴公司圆标，20-100张/垛，优选70张/垛，用打包机整齐捆绑，打包完毕；

(17)成品入库

成品板材放置质量合格证，由车间主任与库管进行交接，按不同型号入库。