CN106396477A

CN106396477A - 一种环保的装饰装修板材及其制造工艺

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Publication number: CN106396477A
Application number: CN201610717276.0A
Authority: CN
Inventors: 夏伯尧
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-08-24
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2017-02-15

Abstract

本发明公开了一种环保的装饰装修板材及其制造工艺。该装饰装修板材，其原料按照质量百分比包括5～30wt％竹炭粉、5～30wt％硅藻土、1～10wt％电气石、65～85wt％木质纤维和5～15wt％粘合胶，以原料的总质量为100wt％计。本发明装饰装修板材中，其原料所包括的竹炭粉不仅有很强的吸附甲醛能力，而且对甲醛也有一定的降解作用。其原料所包含的硅藻土、木质纤维二者可与竹炭粉发生协同作用，提高对有害气体的吸附。另外，其原料所包含的电气石具有释放负离子和防电磁辐射之功效。

Description

一种环保的装饰装修板材及其制造工艺

技术领域

本发明涉及板材的技术领域，具体而言，涉及一种环保的装饰装修板材及其制造工艺。

背景技术

随着经济的发展和居住条件的改善，污染源和污染物质日益多样化，目前尤以建筑和装饰污染为重。一天中人们会有80～90％的时间在室内度过，室内空气质量的好坏直接影响到人们的生理、心理健康。

室内污染物主要包括甲醛、室内燃烧产物CO、CO₂、空气微生物、可吸入颗粒及有机挥发物等。室内装修所用的各种板材、家具及油漆等，常会释放出甲醛等许多有害物质，其中甲醛能够潜伏室内长达10年之久，在无声无息之中导致不孕不育、新生儿畸形、哮喘、头晕、乏力、白血病、癌症在内的多种重大疾病。早在2004年，世界卫生组织就将甲醛确定为一级致癌物。传统的装修板材，正是甲醛肆虐的温床。CO是一种危险性很大的有毒气体；空气微生物则是引发各种中毒、感染和过敏疾病的主要原因之一；室外的雾霾、室内的现代装饰和结构材料以及家具用品和家用化学品无不在影响人们的居住环境。

人们居住环境污染越来越严重，而人们对居住环境的要求越来越高，因此，社会上出现很多新型墙体材料，主要有活性炭墙体、加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏板等，他们都有自身优点。活性炭墙体可以根据活性炭的物理吸附的方法起到了污染物的转移，但是并没有从根本上消除。加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块是轻质多孔、保温隔热、防火性能良好的新型建筑材料，但对生活环境没有改善功能。纤维石膏板也随着添加剂的不同而有不同作用，但纤维石膏板功能有限。但作为释放甲醛等污染物的主要污染源的装修板材，却未见有能吸附和降解污染物的环保健康板材出现。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面在于提供一种环保的装饰装修板材，该装饰装修板材能够较好地吸附和降解污染物。

一种环保的装饰装修板材，其原料按照质量百分比包括5～30wt％竹炭粉、5～30wt％硅藻土、1～10wt％电气石、65～85wt％木质纤维和5～15wt％粘合胶，以原料的总质量为100wt％计。

进一步地，所述竹炭粉的粒度为50～150目。

进一步地，所述粘合胶为异氰酸酯胶和/或三聚氰胺胶。

进一步地，其原料质量百分比还包括0.5～5wt％阻燃剂，以原料的总质量为100wt％计。

进一步地，所述竹炭粉比表面积大于500m²/g。

进一步地，所述硅藻土的比表面积大于50m²/g。

本发明又一方面在于提供一种环保的装饰装修板材的制造工艺，由该制造工艺获得的装饰装修板材能够较好地吸附和降解污染物。

一种如上述装饰装修板材的制造工艺，包括以下步骤：

将原料混合；以及

将经混合的原料成型。

进一步地，所述成型的方式为热压成型，所述热压成型的温度为150～220℃，热压成型的加压时间为5～15min。

进一步地，所述热压成型的压力为7MPa以上，所述压力的保持时间为5～15min。

进一步地，所述成型之后还包括使用蒸压釜进行养护。

本发明装饰装修板材中，其原料所包括的竹炭粉不仅有很强的吸附甲醛能力，而且对甲醛也有一定的降解作用。其原料所包含的硅藻土、木质纤维二者可与竹炭粉发生协同作用，提高对有害气体的吸附。另外，其原料所包含的电气石具有释放负离子和防电磁辐射之功效。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面合实施例来进一步说明本发明的技术方案。

如本文所用，术语：

“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者地，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量分数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。

“一个”、“一种”和“所述”可交换使用并指一个或多个。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)；

另外，本文中由端点表述的范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。

另外，本文中“至少一个”的表述包括一个及以上的所有数目(例如，至少2个、至少4个、至少6个、至少8个、至少10个、至少25个、至少50个、至少100个等)。

作为本发明的环保的装饰装修板材，其原料按照质量分数必需地包括5～30wt％竹炭粉、5～30wt％硅藻土、1～10wt％电气石、65～85wt％木质纤维和5～15wt％粘合胶，以原料的总质量为100wt％计。具体地，竹炭粉质量分数可以为5wt％、6wt％、8wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、27wt％、28wt％、29wt％或30wt％等；硅藻土的质量分数为5wt％、6wt％、8wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、27wt％、28wt％、29wt％或30wt％；电气石的质量百分比可以为1wt％、1.5wt％、2wt％、3wt％、5wt％、6wt％、8wt％、9wt％、9.5wt％或10wt％等；木质纤维的质量百分比为65wt％、66wt％、68wt％、70wt％、75wt％、80wt％、82wt％、83wt％、84wt％、84.5wt％或85wt％等；粘合胶的质量百分比为5wt％、6wt％、8wt％、10wt％、12wt％、13wt％、14wt％、14.5wt％或15wt％等。

上述竹炭是指由竹子在800℃、1000℃或1200℃左右高温炭化处理得到。竹炭具有多孔的特性，使表面积增大，其细孔直径约为0.4～0.25mm，平均每公克竹炭的表面积约300m²，活化处理过后的竹炭，表面积可高达1200m²以上。竹炭可除臭、净化，是因为竹炭的主要官能基主为碳氢键(C-H)、双碳键(C＝C)，少部分为氢氧键(O-H)，能吸附硫化物、甲醛、苯、酚或三氯甲烷等化学物质，又因其多孔的特性，因此有较佳的吸附力。竹炭能热辐射系数超过85％，波长为4～14μm，吸收人体热能而放射远红外线的特性。

本发明中竹炭粉的粒度为50～150目，例如50目、52目、55目、650目、80目、100目、120目、140目、145目或150目。

竹炭粉的比表面积以大于500m²/g为宜，以获得较好的吸附气体的效果。

上述硅藻土是一种生物化学沉积岩；由硅藻的细胞壁沉积而成；淡黄色或浅灰色，质地软而轻，可轻易的磨成粉末；密度低、多孔隙、有粗糙感，有极强的吸水性。烘箱干燥的硅藻土的典型的化学组成为80～90％的二氧化硅，用2～4％的氧化铝(归因大多以粘土矿物)和0.5至2％的铁氧化物。硅藻土具有较好对水分等的吸附性。

硅藻土的比表面积较佳地大于50m²/g，以达到较好的吸附性。

上述电气石也叫托玛琳，其化学通式NaR₃Al₆Si₆O₁₈BO₃₃(OH,F)₄，晶体属三方晶系的一族环状结构硅酸盐矿物的总称。本发明中电气石可产生负离子和远红外辐射。此处，负离子可使大脑皮层功能及脑力活动加强，可明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降低血压的目的，负离子还可通过呼吸道进入人体的以提高人的肺活量。远红外辐射可加速血液循环，改善脑组织微循环状况，使脑细胞得以充分的氧气及养料供给，加强新陈代谢，使大脑皮层失衡状况得以改变，加深抑制过程，起到镇静、安眠作用。并且对循环系统也得到调节，人体吸收大量远红外后的热效应可使皮肤温度升高，刺激皮内热感应器，通过丘脑反射使血管平滑肌松弛，血管扩张血流加快，并引起血管活性物质的释放，血管张力降低，使小动脉、毛细动脉及毛细静脉扩张，促使血流加快，从而带动人体大循环的加快，由于血流加快，使大量远红外能量被带到全身各组织器官中，作用到微循环系统，调节了微循环血管的收缩功能，使纤细的管径变粗，加强血液流动，瘀滞扩张的血管变滞流为线流，这就是远红外对微循环血管的双向调节。最重要的是还有延缓衰老，延年益寿的作用，远红外加速循环，使代谢更加旺盛，提高机体组织器官功能，延缓器官衰退进程，经常处于良好的运行状态，达到人体延缓衰老、延年益寿的目的。

可以理解的是，本发明的电气石较好地为电气石粉。至于电气石粉的粒度，不作特别限定，可根据实际需要作选择。

粘合剂可采用高分子树脂，可列举出异氰酸酯胶和/或三聚氰胺胶等。此处，异氰酸酯胶即异氰酸酯胶粘剂，是指由分子链中含有异氰酸基(-NCO)及少量氨酯基(-NHCOO)，具有很高极性和活泼性的一类胶粘剂。异氰酸酯胶可列举出水性高分子异氰酸酯胶粘剂(API)、异氰酸酯预聚体胶粘剂、异氰酸酯共混复合胶粘剂、异氰酸酯与脲醛树脂和单宁等的共混、多异氰酸酯单体直接做为胶粘剂。三聚氰胺胶是指三聚氰胺甲醛树脂由三聚氰胺和甲醛缩聚而成。当然还可采用本领域公知的其它，如聚乙烯醇。

除了上述的主料之外，当然还可以加入助剂。助剂可根据产品的性质来选择调整加入。例如助剂可包含为阻燃剂、固化剂、润滑剂和膨胀剂等。

阻燃剂可采用上述阻燃剂可采用有机阻燃剂，如磷系阻燃剂，例如TTBNP：(三(2，2-二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂))、TPP：三苯基膦酸脂、RDP(间苯二酚双膦酸脂)、BPAPP(双酚A二(二苯基)膦酸脂)、BBC(双酚A二(二甲基)膦酸脂)，有机阻燃剂优选为磷腈阻燃剂，此处磷腈阻燃剂是以P、N交替双键排列为主链结构的一类无机化合物，如六苯氧基环三磷腈等。磷腈阻燃剂由于磷一氮之间有较好的协同作用，具有较高的热分解温度和阻燃效果，发烟及有毒气体少，更为环保。

阻燃剂还可为无机阻燃剂，例如氢氧化铝(ATH)和/或氢氧化镁(MH)。氢氧化铝和氢氧化铝的阻燃机理为通过脱水反应吸热，相对于卤素阻燃剂和三氧化二锑而言，二者更为环保。优选地，阻燃剂可为二者的复配。两者复配具有较好的阻燃协同性，弥补因ATH分解温度较低而导致材料阻燃性能下降的缺陷。至于二者的复配比可根据实际需要做常规设置。当然，还可于二者中添加其它的阻燃剂，如红磷或者聚磷酸铵(APP)，能够较大提高添加此复合阻燃体系的材料的LOI值，降低其燃烧烟密度。微胶囊红磷与MH协同阻燃效果，其中有机硅和硬脂酸等表面处理能增加它们在基材中的分散性，提高与基材相容性，降低阻燃剂用量，加工性能得以改善，减小阻燃剂对物理机械性能影响，具有优异的阻燃协效。本发明中还可对阻燃剂作表面改性。具体地，将硅烷偶联剂、硬脂酸钙、油酸镁的混合物处理MH，既改善表面性能，又能在燃烧时形成良好的碳化结构，进一步提高阻燃及机械力学性能。硬脂酸能够有效提高MH/聚丙烯复合材料韧性，但同时降低材料的拉伸弯曲性能。当填料粒子和聚合物基体间有一软界面层时，弱的界面作用就足以使材料具有足够的韧性。对于填充量较高的聚合物复合材料.填料的分散对于材料的机械性能产生重要影响，分散好坏依赖于粒子间及粒子聚合物间的相互作用，而粒子间相互作用的强弱主要由粒子的粒径及其分布决定。通常，较大颗粒引起聚合物旱期断裂，较小颗粒又会形成团聚，二者对材料的物理机械性能具有决定性影响。

阻燃剂的用量可以为0.5～5wt％，以原料的总质量为100wt％计，例如0.5wt％、0.55wt％、0.6wt％、1wt％、2wt％、2.5wt％、2.7wt％、3wt％、4wt％、4.5wt％、4.8wt％或5wt％等。

本发明上述装饰装修板材的制造工艺，包括以下步骤：

将原料混合；以及

将经混合的原料成型。

上述制造工艺中，混合可采用本领域常规的混料机。

成型的方式可采用热压成型。此处，热压成型是指利用加热加工模具后，注入试料，以压力将模型固定于加热板，控制试料之熔融温度及时间，以达融化后硬化、冷却，再予以取出模型成品。

本发明中热压成型的温度为150～220℃，例如150℃、152℃、155℃、160℃、180℃、185℃、200℃、210℃、215℃、218℃或220℃等；于此温度下，加压时间为5～15min，例如5min、6min、8min、10min、13min、14min或15min等。

热压成型的压力较好地为7MPa以上，例如7MPa、7.5MPa、10MPa等。压力在此范围内，随着压力的增大，对本发明的效果基本无损害。于此压力下，压力的保持时间可为5～15min，如5min、6min、8min、10min、13min、14min或15min等。

在成型的步骤之后还可包括养护。养护可在蒸压釜中进行。至于养护的温度可根据实际情况来选择。

本发明未述及之处适用于现有技术。

下面给出本发明的具体实施例，但具体实施例仅是为了进一步详细叙述本说明，并不限制本发明申请的权利要求保护范围。

实施例1

步骤一、配比原料。即按照质量份：50目竹炭粉10wt％(比表面积大于500m²/g)、硅藻土(比表面积大于50m²/g)5wt％、电气石4wt％、阻燃剂1wt％、木质纤维72wt％、异氰酸酯胶8wt％。

步骤二、将上述原料投入高速搅拌均匀，得到混合好的固体粉末。再进料、喷胶，并在搅拌机中充分搅拌。

步骤三、将经步骤(2)的混合料倒入模具中加压成型，加热的温度为150℃，加热的时间为15min，保压的压力在7MPa以上，保压时间为15min。成型后脱模。

步骤四、将成型板输送至蒸压釜进行高温高压养护。

步骤五、将完成步骤(4)养护工序的板材经过精加工处理达到要求的尺寸。

步骤六、步骤(5)得到的成品经检验合格后包装入库。

实施例2

步骤一、配比原料。即按照质量份：150目竹炭粉12wt％(比表面积大于500m²/g)、硅藻土(比表面积大于50m²/g)10wt％、电气石4wt％、阻燃剂1wt％、木质纤维65wt％、三聚氰胺胶8wt％。

步骤三、将经步骤(2)的混合料倒入模具中加压成型，加热的温度为220℃，加热的时间为5min，保压的压力在7MPa以上，保压时间为5min。成型后脱模。

步骤四、将成型板输送至蒸压釜进行高温高压养护。

步骤六、步骤(5)得到的成品经检验合格后包装入库。

实施例3

步骤一、配比原料。即按照质量份：100目竹炭粉10wt％(比表面积大于500m²/g)、硅藻土(比表面积大于50m²/g)12wt％、电气石4wt％、阻燃剂1wt％、木质纤维65wt％、异氰酸酯胶8wt％。

步骤三、将经步骤(2)的混合料倒入模具中加压成型，加热的温度为200℃，加热的时间为10min，保压的压力在7MPa以上，保压时间为10min。成型后脱模。

步骤四、将成型板输送至蒸压釜进行高温高压养护。

步骤六、步骤(5)得到的成品经检验合格后包装入库。

实施例4

步骤一、配比原料。即按照质量份：100目竹炭粉5wt％(比表面积大于500m²/g)、硅藻土(比表面积大于50m²/g)10wt％、电气石4wt％、阻燃剂1wt％、木质纤维72wt％、异氰酸酯胶8wt％。

步骤三、将经步骤(2)的混合料倒入模具中加压成型，加热的温度为150～220℃，加热的时间为5～15min，保压的压力在7MPa以上，保压时间为5～15min。成型后脱模。

步骤四、将成型板输送至蒸压釜进行高温高压养护。

步骤六、步骤(5)得到的成品经检验合格后包装入库。

由于本发明中所涉及的各工艺参数的数值范围在上述实施例中不可能全部体现，但本领域的技术人员完全可以想象到只要落入上述该数值范围内的任何数值均可实施本发明，当然也包括若干项数值范围内具体值的任意组合。此处，出于篇幅的考虑，省略了给出某一项或多项数值范围内具体值的实施例，此不应当视为本发明的技术方案的公开不充分。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式选择等，落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种环保的装饰装修板材，其特征在于，其原料按照质量百分比包括5～30wt％竹炭粉、5～30wt％硅藻土、1～10wt％电气石、65～85wt％木质纤维和5～15wt％粘合胶，以原料的总质量为100wt％计。

2.根据权利要求1所述的装饰装修板材，其特征在于，所述竹炭粉的粒度为50～150目。

3.根据权利要求1所述的装饰装修板材，其特征在于，所述粘合胶为异氰酸酯胶和/或三聚氰胺胶。

4.根据权利要求1所述的装饰装修板材，其特征在于，其原料按照质量百分比还包括0.5～5wt％阻燃剂，以以原料的总质量为100wt％计。

5.根据权利要求1所述的装饰装修板材，其特征在于，所述竹炭粉比表面积大于500m²/g。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅藻土的比表面积大于50m²/g。

7.一种如权利要求1所述装饰装修板材的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

将原料混合；以及

将经混合的原料成型。

8.根据权利要求7所述的制造工艺，其特征在于，所述成型的方式为热压成型，所述热压成型的温度为150～220℃，热压成型的加压时间为5～15min。

9.根据权利要求8所述的制造工艺，其特征在于，所述热压成型的压力为7MPa以上，所述压力的保持时间为5～15min。

10.根据权利要求7所述的制造工艺，其特征在于，所述成型之后还包括使用蒸压釜进行养护。