CN107178008A - 一种生物质材料制造壁纸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种壁纸的生产方法，提供一种生物质材料制造壁纸的方法，该方法简单易实现，适合大批量化生产使用，通过该方法制得的壁纸叠层结构简单，具有优良的阻燃性能、无毒无烟、环保、可生物降解等功能；依次包括如下步骤：汉麻秆芯纤维预处理→汉麻秆芯纤维浸扎处理→汉麻秆芯纤维烘干处理→制备原纸→表层涂布→干燥、冷却→印花、软化、压花和裁剪包装。

Description

一种生物质材料制造壁纸的方法
技术领域
本发明涉及一种壁纸的生产方法，特别涉及一种生物质材料制造壁纸的方法。
背景技术
壁纸是一种用于装饰墙壁的特殊加工纸张，广泛用于住宅、办公室、宾馆、酒店的室内装修等，目前世界范围内已得到相当程度的普及，随着生产技术水平的不断提高，壁纸的制造技术在不断进步。当前常规壁纸以木浆纸为基材，以聚氯乙烯(PVC) 为图层，经过印刷、压花、发泡等工序制成，具有色彩丰富、团多样、质感细腻、易于施工等特点。
然而由于壁纸材料大量使用PVC 等石油化工原材料，防雾发生火灾时极易发生燃烧，且释放出二噁英、氯化氢等大量有毒烟雾，对居民生命财产安全带来巨大威胁和隐患。目前常见的阻燃壁纸，多采用在原纸或涂层、保护层中添加阻燃剂的方法达到阻燃的目的，但是其通常存在如下不足：阻燃剂耐用性差，部分无机阻燃剂易脱除，部分有机阻燃剂长时间使用后易挥发、失效；易吸潮，吸潮后纸张阻燃性能和物理性能下降明显；阻燃剂添加对壁纸的耐用性能以及印刷适性均存在不同程度的不良影响。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提出一种生物质材料制造壁纸的方法，该方法简单易实现，适合大批量化生产使用，制得的壁纸叠层结构简单，具有优良的阻燃性能、无毒无烟、环保、可生物降解等功能。
为实现上述技术问题，本发明采取的解决方案为：一种生物质材料制造壁纸的方法，依次包括如下步骤：
步骤（1）、汉麻秆芯纤维预处理：对汉麻秆芯纤维进行烘烤，使得汉麻秆芯纤维的含水量降至2.5%以下，随后将含水量低于2.5%的汉麻秆芯纤维和螯合型钛酸酯偶联剂投入搅拌机中进行搅拌混合处理；
步骤（2）汉麻秆芯纤维浸扎处理：将步骤（1）处理后的汉麻秆芯纤维在阻燃溶液中浸扎0.5-1.5h，其中阻燃溶液由水、磷酸酯阻燃剂、硼酸锌、环氧丙烯酸酯、分散剂和磺基琥珀酸双（2-甲基戊基）酯钠盐组成；
步骤（3）汉麻秆芯纤维烘干处理：将步骤（2）处理后的汉麻秆芯纤维进行烘干，控制汉麻杆芯纤维的含水量至2.5%以下；
步骤（4）制备原纸：将步骤（3）所得的汉麻杆芯纤维与全木浆进行混合打浆得到混合浆液，向该混合浆液中加入分散剂进行抄纸、干燥得到原纸；
步骤（5）表层涂布：依次将PVC、碳酸钙、DOP糊料均匀的涂覆在步骤（4）所得原纸的表层；
步骤（6）干燥、冷却：对步骤（5）所得原纸的表层涂层进行干燥、冷却，涂层定型；
步骤（7）在冷却后的涂层上印制所需图案，再将图案软化，用压花轮挤压涂层表面，即得相应的纹路，随后裁剪成所需规格即得壁纸。
进一步的是：步骤（1）中含水量低于2.5%的汉麻杆芯纤维为20重量份，螯合型钛酸酯偶联剂的重量份为2重量份。
进一步的是：步骤（2）中阻燃溶液由100重量份的水、3重量份的磷酸酯阻燃剂、0.3重量份的硼酸锌、0.3重量份的环氧丙烯酸酯、0.3重量份的分散剂和0.6重量份的磺基琥珀酸双（2-甲基戊基）酯钠盐组成。
进一步的是：步骤（4）中汉麻秆芯纤维为20重量份，全木浆为100重量份，分散剂为0.3重量份。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：①如上所述设计的生物质材料制造壁纸的方法，采用汉麻杆芯纤维与木浆作为原纸的原料，其中汉麻杆芯纤维主要是纤维素，属天然有机物，主要含有纤维素和部分非纤维素物质，包括半纤维素、木质素、果胶、水溶物、脂蜡质和灰分等成分，具有较高的比强度和比模量等力学性能，将汉麻杆芯纤维与木浆作为原纸的原料能够有效的提升原纸的撕裂度、耐折度、环压强度、抗张强度等物理性能，且具有可生物降解等环保性质；②所述汉麻杆芯纤维事先经过阻燃溶液浸扎处理，由于汉麻杆芯纤维分子中含有大量的极性亲水基团，表面为多羟基结构的极性亲水性物质，与水接触时易与水分子结合吸附水分子，另外由于汉麻杆芯纤维具有特殊的多孔结构，纤维中心有较大的空腔，纵向有许多与之相连的裂隙和孔洞，使纤维具有较多的毛细管道，能够迅速转移和扩散周围的水分，则在浸扎过程中，磷酸酯阻燃剂、硼酸锌等助燃剂以水作为介质能够有效迅速的渗透分散于汉麻杆芯纤维的纤维结构内，阻燃剂对于纤维的渗透附着能力强，则阻燃剂以渗透附着于汉麻杆芯纤维的纤维结构内的形式提升原纸的阻燃性能，能够有效的避免阻燃剂的脱离失效现象，提升阻燃剂耐用性，而且阻燃剂是以渗透附着于汉麻杆芯纤维的纤维结构内的形式存在，汉麻杆芯纤维能够形成阻燃剂与原纸原料之间的隔离腔体，大大降低了阻燃剂在原纸制作过程中的影响，在提高阻燃性的同时保持原纸的优异物理性能，实用性强；③阻燃溶液中还含有环氧丙烯酸酯和磺基琥珀酸双（2-甲基戊基）酯钠盐，环氧丙烯酸酯和磺基琥珀酸双（2-甲基戊基）酯钠盐能够使得阻燃剂更好的渗透到纤维中，进一步的提升阻燃剂对于汉麻杆芯纤维的渗透附着能力，阻燃溶液中还含有分散剂，分散剂能够提升各种原料在水中的分散均匀性，提升以水为介质渗透至汉麻杆芯纤维中的阻燃剂的分散均匀，提升阻燃效果，实用性强；④由于汉麻杆芯纤维的亲水性，汉麻杆芯纤维的含水量较高，在后续浸扎、制作原纸过程中容易出现抱团、不易分散的技术问题，且降低阻燃溶液的渗透附着力，影响浸扎效果，则汉麻杆芯纤维在浸扎前进行了预处理，控制汉麻杆芯纤维的含水量在2.5%以下，并且配合螯合型钛酸酯偶联剂提升纤维的偶联效应，使得汉麻杆芯纤维能够有效均匀的分散于阻燃溶液中，避免抱团现象，提升汉麻杆芯纤维与各原料的偶联效果，进一步的提升阻燃剂的附着效果。
具体实施方式
现结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
一种生物质材料制造壁纸的方法，依次包括如下步骤：
步骤（1）、汉麻秆芯纤维预处理：对汉麻秆芯纤维进行烘烤，使得汉麻秆芯纤维的含水量降至2.5%以下，随后将20重量份的含水量低于2.5%的汉麻秆芯纤维和2重量份的螯合型钛酸酯偶联剂投入高速搅拌机中进行9分钟高速搅拌的混合处理；
步骤（2）汉麻秆芯纤维浸扎处理：将步骤（1）处理后的汉麻秆芯纤维在阻燃溶液中浸扎1h，其中阻燃溶液由100重量份的水、3重量份的磷酸酯阻燃剂、0.3重量份的硼酸锌、0.3重量份的环氧丙烯酸酯、0.3重量份的分散剂和0.6重量份的磺基琥珀酸双（2-甲基戊基）酯钠盐组成；
步骤（3）汉麻秆芯纤维烘干处理：将步骤（2）处理后的汉麻秆芯纤维进行烘干，控制汉麻杆芯纤维的含水量至2.5%以下，使得阻燃剂在汉麻杆芯纤维的纤维结构中沉淀附着固定；
步骤（4）制备原纸：将20重量份的步骤（3）所得的汉麻杆芯纤维与100重量份的全木浆进行混合打浆得到混合浆液，向该混合浆液中加入0.3重量份的分散剂进行抄纸、干燥得到原纸；
步骤（5）表层涂布：依次将PVC、碳酸钙、DOP糊料均匀的涂覆在步骤（4）所得原纸的表层；
步骤（6）干燥、冷却：通过热风循环系统对步骤（5）所得原纸的表层涂层进行干燥，干燥温度为150℃，干燥时间为15s；随后通过两个冷却环以循环冷却水进行冷却定型，冷却在常温下进行，冷却时间为10s；
步骤（7）在冷却后的涂层上印制所需图案，再将图案软化，用压花轮挤压涂层表面，即得相应的纹路，随后裁剪成所需规格即得壁纸。
对比例1
对比例1的生物质材料制造壁纸的方法与实施例1基本一致，区别在于：对比例1的生物质材料制造壁纸的方法不包含步骤（1）汉麻秆芯纤维预处理。
对比例2
对比例2的生物质材料制造壁纸的方法与实施例1基本一致，区别在于：对比例2的生物质材料制造壁纸的方法不包含步骤（3）汉麻秆芯纤维烘干处理。
对比例3
对比例3的生物质材料制造壁纸的方法与实施例1基本一致，区别在于：对比例3的生物质材料制造壁纸的方法中不采用汉麻杆芯纤维作为原纸材料，直接将阻燃溶液与木浆混合以制作原纸。
将实施例1-4制得的壁纸进行物理性能测试和阻燃性能测试，测试结果如下表1所 示：
项目 实施例1 对比例1 对比例2 对比例3
极限氧指数（%） 38 27 29 36
抗张强度（KN/m） 4.12 3.98 4.10 3.36
撕裂度（mN） 435 429 432 423
耐折度（次） 60 58 59 56
环压强度（KN/m） 2.97 2.80 2.93 2.66
表1、实施例1和对比例1-3的性能参数表
综上所述，根据本发明专利申请的生物质材料制造壁纸的方法制得的壁纸叠层结构简单，具有优良的阻燃性能、无毒无烟、环保、可生物降解等功能，实用性强。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (4)

1.一种生物质材料制造壁纸的方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
步骤（1）、汉麻秆芯纤维预处理：对汉麻秆芯纤维进行烘烤，使得汉麻秆芯纤维的含水量降至2.5%以下，随后将含水量低于2.5%的汉麻秆芯纤维和螯合型钛酸酯偶联剂投入搅拌机中进行搅拌混合处理；
步骤（2）汉麻秆芯纤维浸扎处理：将步骤（1）处理后的汉麻秆芯纤维在阻燃溶液中浸扎0.5-1.5h，其中阻燃溶液由水、磷酸酯阻燃剂、硼酸锌、环氧丙烯酸酯、分散剂和磺基琥珀酸双（2-甲基戊基）酯钠盐组成；
步骤（3）汉麻秆芯纤维烘干处理：将步骤（2）处理后的汉麻秆芯纤维进行烘干，控制汉麻杆芯纤维的含水量至2.5%以下；
步骤（4）制备原纸：将步骤（3）所得的汉麻杆芯纤维与全木浆进行混合打浆得到混合浆液，向该混合浆液中加入分散剂进行抄纸、干燥得到原纸；
步骤（5）表层涂布：依次将PVC、碳酸钙、DOP糊料均匀的涂覆在步骤（4）所得原纸的表层；
步骤（6）干燥、冷却：对步骤（5）所得原纸的表层涂层进行干燥、冷却，涂层定型；
步骤（7）在冷却后的涂层上印制所需图案，再将图案软化，用压花轮挤压涂层表面，即得相应的纹路，随后裁剪成所需规格即得壁纸。
2.根据权利要求1所述的生物质材料制造壁纸的方法，其特征在于：步骤（1）中含水量低于2.5%的汉麻杆芯纤维为20重量份，螯合型钛酸酯偶联剂的重量份为2重量份。
3.根据权利要求1所述的生物质材料制造壁纸的方法，其特征在于：步骤（2）中阻燃溶液由100重量份的水、3重量份的磷酸酯阻燃剂、0.3重量份的硼酸锌、0.3重量份的环氧丙烯酸酯、0.3重量份的分散剂和0.6重量份的磺基琥珀酸双（2-甲基戊基）酯钠盐组成。
4.根据权利要求1所述的生物质材料制造壁纸的方法，其特征在于：步骤（4）中汉麻秆芯纤维为20重量份，全木浆为100重量份，分散剂为0.3重量份。
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CN108017338A (zh) * 2017-12-13 2018-05-11 福建弘高石粉综合利用有限公司 一种石材厂废石粉在混凝土中的应用

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