CN105400246A - 一种环保型装饰石膏板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环保型装饰石膏板，包括：纸面石膏板；复合在所述纸面石膏板上的面层；所述面层由包括以下组分的浆料制成：半水石膏45重量份～55重量份；硅藻泥15重量份～30重量份；生石灰10重量份～20重量份；滑石粉5重量份～20重量份；柠檬酸0.01重量份～0.3重量份；纤维素0.01重量份～0.5重量份；纳米TiO₂2重量份～14重量份；水90重量份～130重量份。与现有技术相比，本发明提供的环保型装饰石膏板通过对面层的组成及含量进行调配，使产品具有调节湿度和净化空气的性能。实验结果表明，采用本发明提供的环保型装饰石膏板室内相对湿度保持在55％～60％，甲醛含量低于0.1mg/m³。

Description

一种环保型装饰石膏板及其制备方法

技术领域

本发明涉及石膏板技术领域，更具体地说，是涉及一种环保型装饰石膏板及其制备方法。

背景技术

装饰石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺加少量纤维材料等制成的有多种图案、花饰的板材，可用于装饰墙面、做护墙板及踢脚板等，是代替天然石材和水磨石的理想材料。近年来，装饰石膏板作为一种新型的室内装饰材料，具有轻质、防火、防潮、易于加工、安装简单等特点，受到人们广泛关注。

装饰石膏板通常具有两层结构，包括基材和面层，其中基材在实际应用中用于装饰石膏板的固定；而面层为具有一定图案的装饰层。目前，人们对装饰材料的要求已经不仅限于视觉效果，还对装饰材料的其他性能提出了更高的要求。如新型树脂型防水装饰石膏板，以树脂材料作为面层，采用具有花纹图案的模具进行加工后，再用涂料进行上色，得到面层具有色调、图案逼真花纹的装饰石膏板；同时产品具有防水性能、耐污染、易清洗，广泛应用于中高档装饰。随着人们环保意识的增强，装饰材料的环保性能将成为人居环境装饰领域主要的发展方向。因此，提供一种具有环保性能的装饰石膏板成为本领域技术人员亟待解决的问题。

但是，现有的装饰石膏板，如市场上应用较广泛的PVC贴面板、滚花压花板和涂装装饰板等都不具备环保性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保型装饰石膏板及其制备方法，本发明提供的环保型装饰石膏板具有优良的调节湿度和净化空气的性能。

本发明提供了一种环保型装饰石膏板，包括：

纸面石膏板；

复合在所述纸面石膏板上的面层；

所述面层由包括以下组分的浆料制成：

半水石膏45重量份～55重量份；

硅藻泥15重量份～30重量份；

生石灰10重量份～20重量份；

滑石粉5重量份～20重量份；

柠檬酸0.01重量份～0.3重量份；

纤维素0.01重量份～0.5重量份；

纳米TiO₂2重量份～14重量份；

水90重量份～130重量份。

优选的，所述纸面石膏板的表面吸水率小于等于10％。

优选的，所述面层的厚度为1mm～3mm。

优选的，所述半水石膏的结晶水含量为5.7％～6.0％，粒度小于等于120μm。

优选的，所述硅藻泥的粒度小于等于120μm；所述生石灰的粒度小于等于37μm；所述滑石粉的粒度小于等于120μm。

优选的，所述面层还包括：

含氢硅油0.3重量份～0.6重量份。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的环保型装饰石膏板的制备方法，包括以下步骤：

a)将半水石膏、硅藻泥、生石灰、滑石粉、柠檬酸和纤维素进行混合，得到粉料；

b)将所述粉料、纳米TiO₂与水进行混合，得到浆料；

c)将所述浆料喷涂在纸面石膏板表面后冷却，再进行干燥，得到环保型装饰石膏板。

优选的，步骤c)中所述喷涂所用料浆的温度为30℃～40℃；所述冷却后浆料的温度为20℃～25℃。

优选的，步骤c)中所述干燥的温度为110℃～130℃，时间为2min～6min。

优选的，所述步骤b)还包括：

在粉料、纳米TiO₂与水的混合物中加入含氢硅油进行混合，得到浆料。

本发明提供了一种环保型装饰石膏板，包括：纸面石膏板；复合在所述纸面石膏板上的面层；所述面层由包括以下组分的浆料制成：半水石膏45重量份～55重量份；硅藻泥15重量份～30重量份；生石灰10重量份～20重量份；滑石粉5重量份～20重量份；柠檬酸0.01重量份～0.3重量份；纤维素0.01重量份～0.5重量份；纳米TiO₂2重量份～14重量份；水90重量份～130重量份。与现有技术相比，本发明提供的环保型装饰石膏板通过对面层的组成及含量进行调配，使产品具有调节湿度和净化空气的性能。实验结果表明，采用本发明提供的环保型装饰石膏板室内相对湿度保持在55％～60％，甲醛含量低于0.1mg/m³。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种环保型装饰石膏板，包括：

纸面石膏板；

复合在所述纸面石膏板上的面层；

所述面层由包括以下组分的浆料制成：

半水石膏45重量份～55重量份；

硅藻泥15重量份～30重量份；

生石灰10重量份～20重量份；

滑石粉5重量份～20重量份；

柠檬酸0.01重量份～0.3重量份；

纤维素0.01重量份～0.5重量份；

纳米TiO₂2重量份～14重量份；

水90重量份～130重量份。

在本发明中，所述环保型装饰石膏板包括纸面石膏板和复合在所述纸面石膏板上的面层。在本发明中，所述纸面石膏板为所述装饰石膏板的基材，具有重量轻、隔声、隔热、加工性强等特点；本发明对所述纸面石膏板的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述纸面石膏板的表面吸水率优选小于等于10％。在本发明中，所述纸面石膏板的厚度优选为5mm～12mm，更优选为7mm。

在本发明中，所述纸面石膏板上复合有面层，所述面层为具有一定图案的装饰层。在本发明中，所述面层的厚度优选为1mm～3mm，更优选为2mm。

在本发明中，所述面层由包括以下组分的浆料制成：半水石膏45重量份～55重量份；硅藻泥15重量份～30重量份；生石灰10重量份～20重量份；滑石粉5重量份～20重量份；柠檬酸0.01重量份～0.3重量份；纤维素0.01重量份～0.5重量份；纳米TiO₂2重量份～14重量份；水90重量份～130重量份。

在本发明中，所述半水石膏为面层主料，主要起粘合作用，使面层能够复合在所述纸面石膏板表面。本发明对所述半水石膏的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售品或自制品均可。在本发明中，所述半水石膏的结晶水含量优选为5.7％～6.0％；所述半水石膏的粒度优选小于等于120μm。在本发明中，所述浆料包括45重量份～55重量份的半水石膏，优选为50重量份。

在本发明中，所述硅藻泥主要用于面层的结构改性，实现与半水石膏的复合作用。在本发明中，所述硅藻泥与半水石膏复合，半水石膏本身具有“呼吸”作用，即环境潮湿吸水、环境干燥失水，在吸水水化硬化过程中，形成微孔，与疏松多孔的硅藻泥相互作用，很大程度上强化多孔结构的吸附能力，能够吸附环境中的甲醛等有害物质，并且使复合材料具有调节湿度的功能。本发明对所述硅藻泥的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述硅藻泥的粒度优选小于等于120μm。在本发明中，所述浆料包括15重量份～30重量份的硅藻泥，优选为22重量份～28重量份，更优选为25重量份。

在本发明中，所述生石灰能够提高半水石膏的耐动水溶蚀性，利用生石灰的水化凝固，使胶凝材料在水下凝固并生成高强度的特殊水硬性胶凝材料；所述生石灰还能改改进半水石膏的和易性，减少用水量，加快干燥速率并提高面层强度。本发明对所述生石灰的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述生石灰的粒度优选小于等于37μm。在本发明中，所述浆料包括10重量份～20重量份的生石灰，优选为12重量份～15重量份，更优选为12.87重量份～14.88重量份。

在本发明中，所述滑石粉能够改善面层中各组成材料的结合性能，并使面层手感更佳。本发明对所述滑石粉的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述滑石粉的粒度小于等于120μm。在本发明中，所述浆料包括5重量份～20重量份的滑石粉，优选为8重量份～15重量份，更优选为10重量份。

在本发明中，所述柠檬酸为调凝剂，用于在制备过程中延长浆料可操作时间。本发明对所述柠檬酸的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述浆料包括0.01重量份～0.3重量份的柠檬酸，优选为0.1重量份。

在本发明中，所述纤维素为结构改性剂，用于在制备过程中提高保水性，防止面层开裂，优选为甲基纤维素。本发明对所述纤维素的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述浆料包括0.01重量份～0.5重量份的纤维素，优选为0.02重量份～0.2重量份。

在本发明中，所述纳米TiO₂能够通过光催化作用对面层中吸附的有害物质进行分解，从而起到净化空气的作用。本发明对所述纳米TiO₂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述浆料包括2重量份～14重量份的纳米TiO₂，优选为8重量份～8.8重量份，更优选为8.4重量份。

在本发明中，所述浆料包括90重量份～130重量份的水，优选为100重量份～120重量份，更优选为110重量份。本发明在水的作用下将上述各固体组分混合均匀后，进行复合，得到浆料。

在本发明中，所述浆料优选还包括含氢硅油0.3重量份～0.6重量份，更优选为0.3重量份～0.4重量份。在本发明中，所述含氢硅油能够使面层具有防水性能。本发明对所述含氢硅油的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。

在本发明中，所述面层优选还包括无机颜料，用于对所述装饰石膏板进行配色。在本发明中，所述无机颜料为水溶性无机颜料，无危险化学品成分，安全环保，本发明对此没有特殊限制。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的环保型装饰石膏板的制备方法，包括以下步骤：

a)将半水石膏、硅藻泥、生石灰、滑石粉、柠檬酸和纤维素进行混合，得到粉料；

b)将所述粉料、纳米TiO₂与水进行混合，得到浆料；

c)将所述浆料喷涂在纸面石膏板表面后冷却，再进行干燥，得到环保型装饰石膏板。

在本发明中，将半水石膏、硅藻泥、生石灰、滑石粉、柠檬酸和纤维素进行混合前，优选还包括：

分别对半水石膏、硅藻泥、生石灰和滑石粉进行预处理，分别得到预处理后的半水石膏、硅藻泥、生石灰和滑石粉。在本发明中，所述预处理的过程优选具体为：

将半水石膏进行过120目筛处理，得到粒度小于等于120μm的半水石膏；将硅藻泥进行过120目筛处理，得到粒度小于等于120μm的硅藻泥；将生石灰进行过400目筛处理，得到粒度小于等于37μm的生石灰；将滑石粉进行过120目筛处理，得到粒度小于等于120μm的滑石粉。

完成所述预处理后，本发明将半水石膏、硅藻泥、生石灰、滑石粉、柠檬酸和纤维素进行混合，得到粉料。在本发明中，所述半水石膏、硅藻泥、生石灰、滑石粉、柠檬酸和纤维素与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。本发明对所述混合的方法没有特殊限制，可采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案进行混合，目的是能够使各原料混合均匀即可。

得到所述粉料后，本发明将所述粉料、纳米TiO₂与水进行混合，得到浆料。在本发明中，所述纳米TiO₂与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。

在本发明中，所述粉料与水的质量比优选为1：(0.9～1.3)，更优选为1：(1～1.2)，最优选为1：1.1。在本发明中，所述粉料与水的质量比需要在一定范围内，如果水量过大，浆料流动性过大，不利于面层与纸面石膏板的复合，且对面层强度造成影响；如果水量过小，浆料过早凝固使浆料中组成不均或结块，且面层会产生开裂。

在本发明中，将所述粉料、纳米TiO₂与水进行混合，所述混合的方式优选为搅拌；本发明对所述搅拌的设备没有特殊限制，优选为本领域技术人员熟知的高速夹层保温搅拌器。在本发明中，所述混合的温度优选为30℃～35℃。在本发明中，所述混合的温度能够使浆料保持流动状态，为后续浆料的喷涂过程提供有利条件。

在本发明中，优选还包括：在粉料、纳米TiO₂与水的混合物中加入含氢硅油进行混合，得到浆料。在本发明中，所述含氢硅油与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。

得到所述浆料后，本发明将所述浆料喷涂在纸面石膏板表面后冷却，再进行干燥，得到装饰石膏板。在本发明中，首先将所述浆料喷涂在纸面石膏板表面。本发明对所述喷涂的设备没有特殊限制，优选为喷涂打印机；所述喷涂打印机能够与多色印刷机工控微机相连，将任意图案经过识图和编程过程后，在程序控制下进行打印，完成浆料的喷涂过程。在本发明中，所述识图的过程是指将客户定制图案分析分解，确定图案配色方案、图案三维模型及基材尺幅大小，加工数量；所述编程的过程是指根据分解图案，确定每一颜色喷头位移量等参数，并形成程序文本，输入到多色印刷机工控微机用于控制喷涂打印机。在本发明中，所述识图和编程为本领域技术人员熟知的技术手段，本发明对此没有特殊限制。在本发明优选的实施例中，将所述浆料送入喷涂打印机喷头，对纸面石膏板进行喷涂，在所述浆料喷头后方平行布置各色无机颜料喷头，并根据喷涂打印机预先设定好的图案颜色进行上色。

在本发明中，所述喷涂所用料浆的温度优选为30℃～40℃，使浆料在喷涂过程中保持流动状态，防止喷头堵塞。在本发明优选的实施例中，所述浆料喷涂端部供料段设有夹层降温装置，控制喷涂过程中的浆料温度。

在本发明中，将所述浆料喷涂在纸面石膏板表面后冷却；本发明对所述冷却的方法没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的人工冷却或机械冷却的方法均可。在本发明中，所述冷却的目的是使浆料凝结，复合在纸面石膏板表面。在本发明中，所述冷却后浆料的温度优选为20℃～25℃。

完成所述冷却过程后，本发明将喷涂有冷却浆料的纸面石膏板进行干燥，得到环保型装饰石膏板。本发明对所述干燥的设备没有特殊限制，优选为本领域技术人员熟知的干燥机。在本发明中，所述干燥的目的是使浆料中的水分进行烘干，得到面层并复合在纸面石膏板表面。在本发明中，所述干燥的温度优选为110℃～130℃，更优选为120℃；所述干燥的时间优选为2min～6min，更优选为3min。

本发明提供了一种环保型装饰石膏板，包括：纸面石膏板；复合在所述纸面石膏板上的面层；所述面层由包括以下组分的浆料制成：半水石膏45重量份～55重量份；硅藻泥15重量份～30重量份；生石灰10重量份～20重量份；滑石粉5重量份～20重量份；柠檬酸0.01重量份～0.3重量份；纤维素0.01重量份～0.5重量份；纳米TiO₂2重量份～14重量份；水90重量份～130重量份。与现有技术相比，本发明提供的环保型装饰石膏板通过对面层的组成及含量进行调配，使产品具有调节湿度和净化空气的性能。实验结果表明，采用本发明提供的环保型装饰石膏板室内相对湿度保持在55％～60％，甲醛含量低于0.1mg/m³。

此外，本发明提供的环保型装饰石膏板的制备方法能够根据客户定制图案进行生产，成型方便快速，成本低。

为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例中所用半水石膏为本公司自制产品，其物理特性如下：结晶水含量为5.7％～6.0％，半水石膏有效含量在75％以上；所用硅藻泥由盼盼环保硅藻材料有限公司提供；所用滑石粉由合山化工提供；所用纤维素为甲基纤维素；所用纳米TiO₂为进口德国德固赛P25；所用含氢硅油由迈图提供。其中，所述半水石膏经过120目筛处理，粒度小于等于120μm；所述硅藻泥经过120目筛处理，粒度小于等于120μm；所述生石灰经过400目筛处理，粒度小于等于37μm，CaO含量90％以上；所述滑石粉经过120目筛处理，粒度小于等于120μm。

实施例1

(1)将450g半水石膏、250g硅藻泥、148.8g生石灰、150g滑石粉、1g柠檬酸和0.2g甲基纤维素混合均匀，得到粉料共1000g。

(2)将1000g上述粉料、80g纳米TiO₂和1000g水送入高速夹层保温搅拌器中，在30℃条件下进行搅拌，得到浆料。

(3)将浆料送入喷涂打印机喷头，按照与喷涂打印机相连的多色印刷机工控微机的程序，对厚度为7mm的纸面石膏板进行喷涂，控制喷涂过程中的浆料温度为40℃，然后将纸面石膏板表面喷涂的浆料冷却至25℃，最后将上述板材送入干燥机在120℃下干燥3min，得到环保型装饰石膏板，所述环保型装饰石膏板的面层厚度为2mm。

实施例2

(1)将550g半水石膏、220g硅藻泥、128.7g生石灰、100g滑石粉、1g柠檬酸和0.3g甲基纤维素混合均匀，得到粉料共1000g。

(2)将1000g上述粉料、88g纳米TiO₂和1200g水送入高速夹层保温搅拌器中，在35℃条件下进行搅拌，得到浆料。

(3)将浆料送入喷涂打印机喷头，按照与喷涂打印机相连的多色印刷机工控微机的程序，对厚度为7mm的纸面石膏板进行喷涂，控制喷涂过程中的浆料温度为40℃，然后将纸面石膏板表面喷涂的浆料冷却至25℃，最后将上述板材送入干燥机在120℃下干燥3min，得到环保型装饰石膏板，所述环保型装饰石膏板的面层厚度为2mm。

实施例3

(1)将500g半水石膏、250g硅藻泥、148.7g生石灰、100g滑石粉、1g柠檬酸和0.3g甲基纤维素混合均匀，得到粉料共1000g。

(2)将1000g上述粉料、84g纳米TiO₂和1100g水送入高速夹层保温搅拌器中，在30℃条件下进行搅拌，得到浆料。

(3)将浆料送入喷涂打印机喷头，按照与喷涂打印机相连的多色印刷机工控微机的程序，对厚度为7mm的纸面石膏板进行喷涂，控制喷涂过程中的浆料温度为40℃，然后将纸面石膏板表面喷涂的浆料冷却至25℃，最后将上述板材送入干燥机在120℃下干燥3min，得到环保型装饰石膏板，所述环保型装饰石膏板的面层厚度为2mm。

实施例4

(1)将500g半水石膏、250g硅藻泥、148g生石灰、100g滑石粉、1g柠檬酸和1g纤维素混合均匀，得到粉料共1000g。

(2)将1000g上述粉料、84g纳米TiO₂、4g含氢硅油和1100g水送入高速夹层保温搅拌器中，在30℃条件下进行搅拌，得到浆料。

(3)将浆料送入喷涂打印机喷头，按照与喷涂打印机相连的多色印刷机工控微机的程序，对厚度为7mm的纸面石膏板进行喷涂，控制喷涂过程中的浆料温度为35℃，然后将纸面石膏板表面喷涂的浆料冷却至25℃，最后将上述板材送入干燥机在120℃下干燥3min，得到环保型装饰石膏板，所述环保型装饰石膏板的面层厚度为2mm。

对比例1

市售产品PVC贴面板，基材为纸面石膏板，面层为PVC膜。

对比例2

市售产品滚花压花板，基材为纸面石膏板，面层为水性漆涂料。

对比例3

市售产品涂装装饰板，基材为纸面石膏板，面层为水性漆涂料。

对本发明实施例1～3和对比例1～3提供的装饰石膏板在相同条件下进行宜居实验：在面积大小相同、墙面刷同样乳胶漆、同样家具摆设的新装修办公室，同样的通风条件下关门关窗进行实验(本发明产品及对比产品本身不释放甲醛，为突出对比效果，在室内滴加少许30％～40％的甲醛溶液，检测初始浓度为0.3mg/m³)，对比试验采用各装饰石膏板产品吊顶，对室内相对湿度和三天后甲醛含量进行检测。结果见表1所示。

表1本发明实施例1～3和对比例1～3提供的装饰石膏板在相同条件下进行宜居实验的数据

实施例1

实施例2

实施例3

对比例1

对比例2

对比例3

室内相对湿度

55％～60％

55％～60％

55％～60％

45％～55％

45％～55％

45％～55％

三天后甲醛含量

0.1mg/m3

0.09mg/m3

0.08mg/m3

0.21mg/m3

0.26mg/m3

0.22mg/m3

对本发明实施例4提供的装饰石膏板进行防水性能测试，结果表明，本发明实施例4提供的装饰石膏板的表面吸水率为6％，低于耐水纸面石膏板10％的指标。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种环保型装饰石膏板，其特征在于，包括：

纸面石膏板；

复合在所述纸面石膏板上的面层；

所述面层由包括以下组分的浆料制成：

半水石膏45重量份～55重量份；

硅藻泥15重量份～30重量份；

生石灰10重量份～20重量份；

滑石粉5重量份～20重量份；

柠檬酸0.01重量份～0.3重量份；

纤维素0.01重量份～0.5重量份；

纳米TiO₂2重量份～14重量份；

水90重量份～130重量份。

2.根据权利要求1所述的环保型装饰石膏板，其特征在于，所述纸面石膏板的表面吸水率小于等于10％。

3.根据权利要求1所述的环保型装饰石膏板，其特征在于，所述面层的厚度为1mm～3mm。

4.根据权利要求1所述的环保型装饰石膏板，其特征在于，所述半水石膏的结晶水含量为5.7％～6.0％，粒度小于等于120μm。

5.根据权利要求1所述的环保型装饰石膏板，其特征在于，所述硅藻泥的粒度小于等于120μm；所述生石灰的粒度小于等于37μm；所述滑石粉的粒度小于等于120μm。

6.根据权利要求1～5任一项所述的环保型装饰石膏板，其特征在于，所述浆料还包括：

含氢硅油0.3重量份～0.6重量份。

7.一种权利要求1～5任一项所述的环保型装饰石膏板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将半水石膏、硅藻泥、生石灰、滑石粉、柠檬酸和纤维素进行混合，得到粉料；

b)将所述粉料、纳米TiO₂与水进行混合，得到浆料；

c)将所述浆料喷涂在纸面石膏板表面后冷却，再进行干燥，得到环保型装饰石膏板。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中所述喷涂所用料浆的温度为30℃～40℃；所述冷却后浆料的温度为20℃～25℃。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中所述干燥的温度为110℃～130℃，时间为2min～6min。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)还包括：

在粉料、纳米TiO₂与水的混合物中加入含氢硅油进行混合，得到浆料。