CN107298572A - 一种生物质胶凝复合地板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质胶凝复合地板及其制备方法，其原料包括基层原料和面层原料，所述基层原料包括氧化镁粉100份，绢云母粉15～25份，Al2O3填料6～7份，竹屑50～70份，珍珠岩5～7份，柠檬酸0.2～1份，复合磷酸盐0.5～1份，复合硫酸盐0.5～1份，硫酸镁45～60份；上述份数为质量份数；所述面层原料为实木皮、竹皮或PVC材料。本发明所述的生物质胶凝复合地板解决了传统地板不耐火，遇水，遇热源容易变形、开裂、变色的缺点，安装维护也十分简单，在森林资源日益减少的情况下，提高了利用率，并且具备储热、调节温度、湿度等性能；完全不含有毒有害物质，不含甲醛及有机挥发物，环保健康。

Description

一种生物质胶凝复合地板及其制备方法
技术领域
本发明属于复合建筑装饰材料领域，具体涉及一种生物质胶凝复合地板及其制备方法。
背景技术
常用地板有木地板及PVC地板，木地板又主要分为实木地板、实木复合地板、强化复合地板、竹地板，都各有优点；例如实木地板花纹自然，脚感舒适；实木复合地板则继承实木地板优点，且物理性能优秀；强化地板耐磨，容易打理；竹地板美观实用、节约木材资源；PVC地板则更耐磨耐污环保无毒等等，但是现有的地板产品也不同程度上存在以下技术缺陷：（1）实木地板，资源越来越稀缺，价格高，物理性能差，安装维护复杂，不燃性差；（2）实木复合地板，不燃性差，价格也较高，降低成本时粘合剂可能有游离甲醛；（3）强化复合地板降低了质感和舒适性；（4）竹地板的性能和舒适度都一般，安装维护较复杂，易霉变使用寿命短，不燃性较差；（5）PVC地板主要是石油工业的副产品，质感和舒适性一般，大量用于公共场所，不燃性未达最高；（6）传统地板的不燃性都较差，需要粘接剂粘合。
发明内容
针对上述技术问题缺陷，本发明提供了一种生物质胶凝复合地板及其制备方法；该生物质胶凝复合地板具有抗弯强度大、变形率小、不燃性A级、耐水、韧性好、热工性能优秀等特点，并且不需要任何粘接剂，可以有效的解决传统技术方案的问题缺陷，在维持原有的优点基础上，大幅度的提高综合性能。
技术方案：本发明所述的生物质胶凝复合地板，其原料包括基层原料和面层原料，
所述基层原料包括氧化镁粉100份，绢云母粉15～25份，Al2O3填料6～7份，竹屑50～70份，珍珠岩5～7份，柠檬酸0.2～1份，复合磷酸盐0.5～1份，复合硫酸盐0.5～1份，硫酸镁45～60份；
所述面层原料为实木皮、竹皮或PVC材料。
为得到性能更优的生物质胶凝复合地板，所述基层原料包括氧化镁粉100份，绢云母粉20～25份，Al2O3填料6～7份，竹屑55～65份，珍珠岩6～7份，柠檬酸0.7～1份，复合磷酸盐0.8～1份，复合硫酸盐0.8～1份，硫酸镁55～60份；
优选的，所述复合磷酸盐为磷酸二氢钙、磷酸三钠、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的至少一种。
优选的，所述复合硫酸盐为硫酸钙、硫酸铝或硫酸亚铁中的至少一种。
上述的复合磷酸盐及复合硫酸盐不限于所列举的上述几种，只要是具有相同或相似功能的均可。
本发明所述的氧化镁粉是由含碳酸镁（MgCO3）的菱镁矿在700至800摄氏度煅烧出具有一定活性的粉末材料，可参与胶凝反应，起到将其他混合物料胶凝的作用，此为化学反应凝结，产生纯粹的无机物结构，也称作轻烧氧化镁。
本发明所述的绢云母粉是是一种天然细粒白云母，是层状结构的硅酸盐，可劈成极薄的片状，片厚可达1μm 以下，径厚比大；抗磨性和耐磨性好；耐热绝缘；难溶于酸碱溶液；化学性质稳定，经干燥、粉磨，达到相当细度。
本发明所述的竹屑为切削副产品，卷曲状，直径小于0.1mm，拉直长度在20~30mm。
本发明所述的复合磷酸盐和复合硫酸盐都为改性剂，均起到改性的作用。所述改性是指不同的改性剂会使材料的微观结构发生不同用途的变化，加速或减缓胶凝反应的速度，以适应制造环境的变化。不同的配比可以调节板材中结晶水的比例，以达到加热释放或冷却时吸收结合水分子的效果，本发明中的配方组成是经遴选后较佳的比例。
本发明还提供一种生物质胶凝复合地板的制备方法，包括顺序相接的如下步骤：
1）将基层原料按照配比混合在一起，加入水进行搅拌至均匀配成混合半干料浆；
2）将面层置于层之上，用压制方法将基层半干料浆与面层复合，形成生物质胶凝复合地板。
压制方法的具体步骤为：在模具中倒入基层半干混合料浆，刮平后放置面层，然后开始压制。板面压强0.55～1.09MPa，压制时间15～25分钟，温度范围45～60℃。
生物质胶凝复合地板的厚度为6～15毫米，优选为6～12毫米，其中面层厚度为2毫米。根据所述生物质胶凝地板的厚度的不同，压制的时间和温度要求也不同。具体的，当耐火新型生物质胶凝板的厚度为6mm～12mm时，板面压强0.55MPa，压制时间15～20分钟，温度范围45～50℃；厚度为12mm～15mm时，板面压强1.09 MPa,压制时间20～25分钟，温度范围50～60℃。
所述步骤1）加入水的量为：水与氧化镁粉的重量份数比例：75~85：100。
进一步的，上述制备方法还包括步骤3），将制得的生物质胶凝复合地板放入养护室，在30℃～40℃条件下胶凝脱模后，继续养护3～5天，保持湿度60%～70%，然后再在30℃～40℃条件下养护3～5天，最后至于干燥环境15天以上，使含水率降低至12%以下。
步骤1）的混合原料在压力下发生的水化反应，形成了初步的强度，能满足脱模、搬运的需要，然后水化反应仍然在继续进行，需要继续养护，直到材料反应基本完成，性质稳定。
有益效果：本发明所述的生物质胶凝复合地板解决了传统地板不耐火，遇水，遇热源容易变形、开裂、变色的缺点，安装维护也十分简单，在森林资源日益减少的情况下，提高了利用率，并且具备储热、调节温度、湿度等性能；完全利用无机胶凝反应强大的粘接力，解决了传统地板粘接时使用含甲醛的粘接剂所造成的污染问题，完全不含有毒有害物质，不含甲醛及有机挥发物，环保健康。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种耐火新型生物质胶凝复合地板，包括如下重量份数的原料：氧化镁粉100份，绢云母粉20份，Al2O3填料6.5份，竹屑60份，珍珠岩6份,柠檬酸0.7份，六偏磷酸钠0.8份，硫酸亚铁0.8份，硫酸镁55份。
将上述耐火新型生物质胶凝复合地板的原料混合在一起，然后加入水（加入水的重量份数与氧化镁粉的重量份数比为75:100）进行搅拌至均匀配成半干混合料浆，搅拌时间15分钟，料浆搅拌温度控制在20℃。所述半干混合料浆成型时，选用合适的压制模具，再将稠稀度合适的半干混合料浆加入，最上层放置预先准备的实木皮，开启压机压制16分钟，保持板面压强0.55MPa，将半干混合料浆挤压升温至48℃时，成型成为相应厚度的复合地板。
将制得的复合地板脱模放入养护室，在38℃条件继续养护5天，保持湿度65%。
制备10mm厚度的耐火新型生物质胶凝地板，其中，复合的实木木皮厚度2mm，按销售需要规格切割成型，在双端铣设备中开榫槽，样式为平扣。
按照实施例1制得的耐火新型生物质胶凝地板厚10mm，密度为1.2g/cm3，干态抗弯强度（按7019-1997《纤维水泥制品试验方法》检测，参照标准GB25970-2010《不燃无机复合板》）22.8MPa，湿态抗弯强度21.2MPa，抗弯强度软化系数为0.93(即21.2/22.8)，24h吸水厚度膨胀率0.2%，甲醛释放量0.1mg/L，表面耐冷热循环无龟裂无鼓泡，不燃性级别为A级。
按照实施例1制得的耐火新型生物质胶凝地板具有实木地板的外观质感，脚感舒适，安装维护简单，耐火耐水性能有了极大提高，并且显著提高了木材资源的利用率，节约了成本。
实施例2：一种耐火新型生物质胶凝复合地板，包括如下重量份数的原料：氧化镁粉100份，绢云母粉20份，Al2O3填料6.5份，竹屑65份，珍珠岩6份,柠檬酸0.8份，六偏磷酸钠0.9份，硫酸亚铁0.9份，硫酸镁60份。
将上述耐火新型生物质胶凝复合地板的原料混合在一起，然后加入水（加入水的重量份数与氧化镁粉的重量份数比为80:100）进行搅拌至均匀配成半干混合料浆，搅拌时间17分钟，料浆搅拌温度控制在20℃。所述半干混合料浆成型时，选用合适的压制模具，再将稠稀度合适的半干混合料浆加入，最上层放置预先准备的PVC材料，开启压机压制20分钟，保持板面压强1.09MPa，将半干混合料浆挤压升温至55℃时，成型成为相应厚度的复合地板。
将制得的复合地板脱模放入养护室，在35℃条件继续养护5天，保持湿度65%。
制备12mm厚度的耐火新型生物质胶凝复合地板，其中，复合的PVC材料厚度2mm，按销售需要规格切割成型，在双端铣设备中开榫槽，样式为锁扣。
按照实施例2制得的耐火新型生物质胶凝地板厚12mm，密度为1.2g/cm3，干态抗弯强度（按7019-1997《纤维水泥制品试验方法》检测，参照标准GB25970-2010《不燃无机复合板》）31.3MPa，湿态抗弯强度29.5MPa，软化系数为0.94（即29.5/31. 3），24h吸水厚度膨胀率0.2%，甲醛释放量0.1mg/L，表面耐冷热循环无龟裂无鼓泡，不燃性级别为A级。具有实木地板的外观质感，脚感舒适，安装维护简单，耐火耐水性能有了极大提高，并且显著提高了木材资源的利用率，节约了成本。
按照实施例2制得的耐火新型生物质胶凝PVC地板应用于地面辐射采暖环境中，敷设在温度45℃左右的热源之上持续使用，未有变形、开裂、变色、异响，储热密度60~100 kJ/kg，使室内环境温度波动幅度减少，其对水份的吸收与释放能力强，室内环境湿度波动的幅度大为降低，对温度湿度的调节显著减少了能源消耗。
实施例3：
一种耐火新型生物质胶凝复合地板，包括如下重量份数的原料：氧化镁粉100份，绢云母粉25份，Al2O3填料7份，竹屑70份，珍珠岩7份，柠檬酸0.9份，六偏磷酸钠1份，硫酸亚铁1份，硫酸镁60份。
将上述耐火新型生物质胶凝复合地板的原料混合在一起，然后加入水（加入水的重量份数与氧化镁粉的重量份数比为85:100）进行搅拌至均匀配成半干混合料浆，搅拌时间18分钟，料浆搅拌温度控制在25℃。所述半干混合料浆成型时，选用合适的木纹压制模具，再将稠稀度合适的半干混合料浆加入，开启压机压制33分钟，保持板面压强2.60MPa，将半干混合料浆挤压升温至60℃时，成型成为相应的仿木纹复合地板。
将制得的仿木纹复合地板脱模放入养护室，在40℃条件继续养护5天，保持湿度70%。
按照实施例3制得的耐火新型生物质胶凝地板厚15mm，密度为1.2g/cm3，干态抗弯强度（按7019-1997《纤维水泥制品试验方法》检测，参照标准GB25970-2010《不燃无机复合板》）29.1MPa，湿态抗弯强度26.5MPa，软化系数为0.91（即29.1/26. 5），24h吸水厚度膨胀率0.2%，甲醛释放量未测得，表面耐冷热循环无龟裂无鼓泡，不燃性级别为A级。具有木质地板的外观质感，脚感舒适，安装维护简单，耐火耐水性能有了极大提高，并且未使用实木原材料，节约了成本。
通过对上述实施例1~3制得的耐火新型生物质胶凝地板的各种性能进行测试，并与传统地板进行对比，本专利的耐火新型生物质胶凝地板的物理性能有了大幅提高，解决了传统地板不耐火，遇水，遇热源容易变形、开裂、变色的缺点，安装维护也十分简单。应用于地面辐射采暖环境中，敷设在温度45℃左右的热源之上持续使用，未有变形、开裂、变色、异响，储热密度60~100 kJ/kg，使室内环境温度波动幅度减少，其对水份的吸收与释放能力强，室内环境湿度波动的幅度大为降低，对温度湿度的调节显著减少了能源消耗。在森林资源日益减少的情况下，提高了利用率，并且具备了传统地板所没有的储热、调节温度、湿度的性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种生物质胶凝复合地板，其特征在于，其原料包括基层原料和面层原料，
所述基层原料包括氧化镁粉100份，绢云母粉15～25份，Al2O3填料6～7份，竹屑50～70份，珍珠岩5～7份，柠檬酸0.2～1份，复合磷酸盐0.5～1份，复合硫酸盐0.5～1份，硫酸镁45～60份；上述份数为质量份数；
所述面层原料为实木皮、竹皮或PVC材料。
2.根据权利要求1所述的生物质胶凝复合地板，其特征在于，所述基层原料包括氧化镁粉100份，绢云母粉20～25份，Al2O3填料6～7份，竹屑55～65份，珍珠岩6～7份，柠檬酸0.7～1份，复合磷酸盐0.8～1份，复合硫酸盐0.8～1份，硫酸镁55～60份；。
3.根据权利要求1或2所述的生物质胶凝复合地板，其特征在于，所述复合磷酸盐为磷酸二氢钙、磷酸三钠、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的生物质胶凝复合地板，其特征在于，所述复合硫酸盐为硫酸钙、硫酸铝或硫酸亚铁中的至少一种。
5.如权利要求1-4任意一项所述的生物质胶凝复合地板的制备方法，其特征在于，包括顺序相接的如下步骤：
1）将基层原料按照配比混合在一起，加入水进行搅拌至均匀配成混合半干料浆；
2）将面层置于基层之上，用压制方法将基层半干料浆与面层复合，形成生物质胶凝复合地板。
6.根据权利要求5所述的生物质胶凝复合地板的制备方法，其特征在于，所述压制方法的具体步骤为：在模具中倒入基层半干混合料浆，刮平后放置面层，然后开始压制，板面压强0.55～1.09MPa，压制时间15～25分钟，温度范围45～60℃。
7.根据权利要求5所述的生物质胶凝复合地板的制备方法，其特征在于，所述步骤1）加入水的量为：水与氧化镁粉的重量份数比例：75~85：100。
8.根据权利要求5所述的生物质胶凝复合地板的制备方法，其特征在于，所述所述步骤1）中的搅拌工艺条件为：搅拌时间12～18分钟，搅拌温度为10℃~25℃。
9.根据权利要求5所述的生物质胶凝复合地板的制备方法，其特征在于，还包括步骤3），将制得的生物质胶凝复合地板放入养护室，在30℃～40℃条件下胶凝脱模后，继续养护3～5天，保持湿度60%～70%，然后再在30℃～40℃条件下养护3～5天，最后至于干燥环境15天以上，使含水率降低至12%以下。
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