CN107524279A - 一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法 - Google Patents

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陈莉莉
林大伟
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Abstract

本发明公开了一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法，属于家具制备技术领域。将自制改性脲醛树脂溶胶、自制改性硅溶胶和自制改性过目筛粉末混合加热而成混合物，混合物在热分解时可以吸热会带走木材燃烧时释放的大部分热量，继续加入硼酸、硼砂和氢氧化镁，其中硼酸和硼砂可以促进成炭，因为炭的形成而保护了内部木材，达到抑烟效果，在高温下木材表面形成玻璃状涂膜，该涂膜可抑制可燃性气体生成，达到抑烟效果，将氢氧化镁添加到树脂层中，构造木材单板阻燃剂层状交替排列结构，在燃烧过程中，氢氧化镁通过分解吸热吸收相邻单板释放的热量，其热解产物氧化镁是耐火材料，再次阻隔单板间的热量和氧气传递，进一步提高实木复合地板的阻燃性能。

Description

一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法
技术领域
本发明公开了一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法，属于家具制备技术领域。
背景技术
实木复合地板是由不同树种的板材交错层压而成，一定程度上克服了实木地板湿胀干缩的缺点，干缩湿胀率小，具有较好的尺寸稳定性，并保留了实木地板的自然木纹和舒适的脚感。
实木复合地板国标实木地板主要树种实木复合地板具因材质的不同，其硬度、天然的色泽和纹理差别也较大。实木复合地板是木材经烘干，加工后形成的地面装饰材料。实木复合地板具有花纹自然，脚感舒适，使用安全的特点，是卧室、客厅、书房等地面装修的理想材料。实木复合地板国标实木的装饰风格返璞归真，质感自然，在森林覆盖率下降，大力提倡环保的今天，实木复合地板则更显珍贵，实木地板分AA级、A级、B级三个等级，AA级质量最高。
实木复合地板是从实木地板家族中衍生出来的木地板种类，所以其实是一种新的实木地板。以其天然木质感、容易安装维护、防腐防潮、抗菌且适用于电热等优点已经成为欧美国家主要流行地板种类并在逐渐被我国老百姓所接受。
中国实木地板产业的超速发展、由大到强，从另一方面讲也得益于在国内外市场中各种危机、风波的锤炼。从2004年海啸引发木材市场波动，其后所带来的2005年实木地板价格上涨、消费总量下降、市场竞争更加激烈等因素影响，特别是2006年实木地板国内市场征收5%消费税政策的出台，更是将这些实木地板企业推到了风口浪尖。因此，中国实木地板行业应重新规划远景目标、调整战略思路和积极打造强势品牌，促进实木地板持续健康发展。
目前多层复合地板，这新一新生代地板，发展势头迅猛，该类地板具有强化地板的耐磨性和实木复合地板的抗变形性，凭借在各种恶劣环境（地热、潮湿、公共场合）中的优秀表现，大有实木复合地板的趋势。
因此发明一种阻燃抑烟型实木复合地板对家具制备技术领域具有积极意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前实木复合地板存在阻燃性较差和抑烟效果不好的缺陷，提供了一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将杨木和桦木依次放入四面刨光机中加工成木板，加工后放入太阳下，自然干燥，得到两块试材，备用；
（2）用砂纸对桦木试材打磨，再将80～100mL硅酸钠溶液和3～5g二氧化硅均匀涂覆在杨木试材上，再将杨木试材贴于桦木试材表面，静置陈放后放入热压成型机中热压处理，得到自制复合试材；
（3）将凹凸棒土和硅藻土混合研磨过，收集过筛粉末，将过筛粉末置于马弗炉中煅烧，即为自制改性过筛粉末，备用；
（4）将脲醛树脂和三聚氰胺混合缩聚反应，待反应结束后，停止反应，再降温，得到自制改性脲醛树脂溶胶；
（5）称取12～16g硅溶胶、3～5g硅烷偶联剂KH-560装入带有10～12mL无水乙醇和80～100mL去离子水的烧杯中反应，得到自制改性硅溶胶；
（6）按重量份数计，分别称取自制改性脲醛树脂溶胶、自制改性硅溶胶和自制改性过筛粉末放入搅拌机中混合搅拌，再加入硼酸、硼砂和氢氧化镁混合搅拌，得到自制混合液；
（7）将自制复合试材置于含有自制混合液的密闭处理罐中，先抽真空，静置，再浸泡后，卸压取出，继续在室温下自然干燥，出料，即可制得阻燃抑烟型实木复合地板。
步骤（1）所述的加工成同规格为320mm×160mm×23mm，干燥时间为1～2h，两块试材的含水率为8％～10％。
步骤（2）所述的打磨时间为8～10min，涂胶量为200～300g/m2，静置陈放时间为10～20min，热压温度为10～12℃，压力为1.2～1.6MPa，热压时间为10～16min。
步骤（3）所述的凹凸棒土和硅藻土的质量比为1：1，研磨目数为100～200目，煅烧温度为400～600℃，煅烧时间为1～2h。
步骤（4）所述的脲醛树脂和三聚氰胺的质量比为3：1，反应温度为60～90℃，反应时间为1～2h，降温温度为35～45℃。
步骤（5）所述的硅溶胶的质量分数为20%，反应温度为65～85℃，反应时间为2～4h。
步骤（6）所述的按重量份数计，分别称取10～12份自制改性脲醛树脂溶胶、8～10份自制改性硅溶胶、5～7份自制改性过目筛粉末、3～5份硼酸、3～5份硼砂和1～3份氢氧化镁，搅拌温度为80～100℃，搅拌时间为45～65min，再搅拌温度为100～120℃，再搅拌时间为1～3h。
步骤（7）所述的抽真空压力为-0.09～-0.12MPa，保持时间为10～15 min，浸泡压力为0.6～1.0MPa，浸泡时间为2～4h，干燥时间为1～2h。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明首先将自制改性脲醛树脂溶胶、自制改性硅溶胶和自制改性过筛粉末混合加热而成混合物，混合物在热分解时可以吸热会带走木材燃烧时释放的大部分热量，一定程度上降低了木材的表面温度，起到阻燃作用，并且生成的气体如氮气等不仅能够稀释空气中的氧气和木材受热分解出的可燃性气体浓度，还可以与氧气反应起到消耗木材表面氧气的作用，从而提高实木复合地板的阻燃性能；
（2）本发明继续加入硼酸、硼砂和氢氧化镁，其中硼酸和硼砂可以促进成炭，在木材逐渐从外层向内层燃烧时，因为炭的形成而保护了内部木材，使因热分解而产生的可燃气体量减少，从而达到抑烟效果，而且在高温下可在木材表面形成玻璃状涂膜，该涂膜可抑制可燃性气体生成，并且可阻止氧化反应和热分解作用，达到抑烟效果，也提高了实木复合地板的阻燃性能，其中氢氧化镁具有良好的阻燃和抑烟效果，阻燃过程中不产生有害物质，将氢氧化镁添加到树脂层中，构造木材单板阻燃剂层状交替排列结构，在燃烧过程中，氢氧化镁通过分解吸热吸收相邻单板释放的热量，其热解产物氧化镁是耐火材料，再次阻隔单板间的热量和氧气传递，进一步提高实木复合地板的阻燃性能，既经济又环保，可有广泛的使用前景。
具体实施方式
将杨木和桦木依次放入四面刨光机中加工成规格为320mm×160mm×23mm的木板，加工后放入太阳下，自然干燥1～2h，得到两块含水率为8％～10％的试材，备用，用砂纸对桦木试材打磨8～10min，再按涂覆量为200～300g/m2将80～100mL质量分数为50%硅酸钠溶液和3～5g二氧化硅均匀涂覆在杨木试材上，再将杨木试材贴于桦木试材表面，静置陈放10～20min后放入热压成型机中，在热压温度为10～12℃和压力为1.2～1.6MPa的条件下，热压处理10～16min，得到自制复合试材，按质量比为1：1将凹凸棒土和硅藻土混合研磨过100～200目，收集过筛粉末，将过筛粉末置于400～600℃的马弗炉中煅烧1～2h，即为自制改性过筛粉末，备用，按质量比为3：1将脲醛树脂和三聚氰胺混合，在60～90℃下缩聚反应1～2h，待反应结束后，停止反应，再降温至35～45℃，得到自制改性脲醛树脂溶胶，称取12～16g质量分数为20%的硅溶胶、3～5g硅烷偶联剂KH-560装入带有10～12mL无水乙醇和80～100mL去离子水的烧杯中，在65～85℃下反应2～4h，得到自制改性硅溶胶，按重量份数计，分别称取10～12份自制改性脲醛树脂溶胶、8～10份自制改性硅溶胶和5～7份自制改性过筛粉末放入搅拌机中，在80～100℃下混合搅拌45～65min，再加入3～5份硼酸、3～5份硼砂和1～3份氢氧化镁，于100～120℃下混合搅拌1～3h，得到自制混合液，将自制复合试材置于含有自制混合液的密闭处理罐中，先抽真空至-0.09～-0.12MPa，静置10～15 min，再在压力为0.6～1.0MPa的条件下浸泡2～4h后，卸压取出，继续在室温下自然干燥1～2h，出料，即可制得阻燃抑烟型实木复合地板。
实例1
将杨木和桦木依次放入四面刨光机中加工成规格为320mm×160mm×23mm的木板，加工后放入太阳下，自然干燥1h，得到两块含水率为8％～10％的试材，备用，用砂纸对桦木试材打磨8min，再按涂覆量为200g/m2将80mL质量分数为50%硅酸钠溶液和3g二氧化硅均匀涂覆在杨木试材上，再将杨木试材贴于桦木试材表面，静置陈放10min后放入热压成型机中，在热压温度为10℃和压力为1.2MPa的条件下，热压处理10min，得到自制复合试材，按质量比为1：1将凹凸棒土和硅藻土混合研磨过100目，收集过筛粉末，将过筛粉末置于400℃的马弗炉中煅烧1h，即为自制改性过筛粉末，备用，按质量比为3：1将脲醛树脂和三聚氰胺混合，在60℃下缩聚反应1h，待反应结束后，停止反应，再降温至35℃，得到自制改性脲醛树脂溶胶，称取12g质量分数为20%的硅溶胶、3g硅烷偶联剂KH-560装入带有10mL无水乙醇和80mL去离子水的烧杯中，在65℃下反应2h，得到自制改性硅溶胶，按重量份数计，分别称取10份自制改性脲醛树脂溶胶、8份自制改性硅溶胶和5份自制改性过筛粉末放入搅拌机中，在80℃下混合搅拌45min，再加入3份硼酸、3份硼砂和1份氢氧化镁，于100℃下混合搅拌1h，得到自制混合液，将自制复合试材置于含有自制混合液的密闭处理罐中，先抽真空至-0.09MPa，静置10 min，再在压力为0.6MPa的条件下浸泡2h后，卸压取出，继续在室温下自然干燥1h，出料，即可制得阻燃抑烟型实木复合地板。
实例2
将杨木和桦木依次放入四面刨光机中加工成规格为320mm×160mm×23mm的木板，加工后放入太阳下，自然干燥1.5h，得到两块含水率为9％的试材，备用，用砂纸对桦木试材打磨9min，再按涂覆量为250g/m2将90mL质量分数为50%硅酸钠溶液和4g二氧化硅均匀涂覆在杨木试材上，再将杨木试材贴于桦木试材表面，静置陈放15min后放入热压成型机中，在热压温度为11℃和压力为1.4MPa的条件下，热压处理13min，得到自制复合试材，按质量比为1：1将凹凸棒土和硅藻土混合研磨过150目，收集过筛粉末，将过筛粉末置于500℃的马弗炉中煅烧1.5h，即为自制改性过筛粉末，备用，按质量比为3：1将脲醛树脂和三聚氰胺混合，在75℃下缩聚反应1.5h，待反应结束后，停止反应，再降温至40℃，得到自制改性脲醛树脂溶胶，称取14g质量分数为20%的硅溶胶、4g硅烷偶联剂KH-560装入带有11mL无水乙醇和90mL去离子水的烧杯中，在70℃下反应3h，得到自制改性硅溶胶，按重量份数计，分别称取11份自制改性脲醛树脂溶胶、9份自制改性硅溶胶和6份自制改性过筛粉末放入搅拌机中，在90℃下混合搅拌50min，再加入4份硼酸、4份硼砂和2份氢氧化镁，于110℃下混合搅拌2h，得到自制混合液，将自制复合试材置于含有自制混合液的密闭处理罐中，先抽真空至-0.10MPa，静置12min，再在压力为0.8MPa的条件下浸泡3h后，卸压取出，继续在室温下自然干燥1.5h，出料，即可制得阻燃抑烟型实木复合地板。实例3
将杨木和桦木依次放入四面刨光机中加工成规格为320mm×160mm×23mm的木板，加工后放入太阳下，自然干燥2h，得到两块含水率为10％的试材，备用，用砂纸对桦木试材打磨10min，再按涂覆量为300g/m2将100mL质量分数为50%硅酸钠溶液和5g二氧化硅均匀涂覆在杨木试材上，再将杨木试材贴于桦木试材表面，静置陈放20min后放入热压成型机中，在热压温度为12℃和压力为1.6MPa的条件下，热压处理16min，得到自制复合试材，按质量比为1：1将凹凸棒土和硅藻土混合研磨过200目，收集过筛粉末，将过筛粉末置于600℃的马弗炉中煅烧2h，即为自制改性过筛粉末，备用，按质量比为3：1将脲醛树脂和三聚氰胺混合，在90℃下缩聚反应2h，待反应结束后，停止反应，再降温至45℃，得到自制改性脲醛树脂溶胶，称取16g质量分数为20%的硅溶胶、5g硅烷偶联剂KH-560装入带有12mL无水乙醇和100mL去离子水的烧杯中，在85℃下反应4h，得到自制改性硅溶胶，按重量份数计，分别称取12份自制改性脲醛树脂溶胶、10份自制改性硅溶胶和7份自制改性过筛粉末放入搅拌机中，在100℃下混合搅拌65min，再加入5份硼酸、5份硼砂和3份氢氧化镁，于120℃下混合搅拌3h，得到自制混合液，将自制复合试材置于含有自制混合液的密闭处理罐中，先抽真空至-0.12MPa，静置15 min，再在压力为1.0MPa的条件下浸泡4h后，卸压取出，继续在室温下自然干燥2h，出料，即可制得阻燃抑烟型实木复合地板。
对比例
以广州某公司生产的阻燃抑烟型实木复合地板作为对比例
对本发明制得的阻燃抑烟型实木复合地板和对比例中的阻燃抑烟型实木复合地板进行性能检测，检测结果如下所示：
1、测试方法：
氧指数测试采用氧指数测定仪进行性能检测；
烟释放速率测试采用烟雾测定仪进行性能检测；
表1
根据表1中数据可知，本发明制得的阻燃抑烟型实木复合地板阻燃性能好，抑烟性能强，具有广阔的应用前景。

Claims (8)

1.一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将杨木和桦木依次放入四面刨光机中加工成木板，加工后放入太阳下，自然干燥，得到两块试材，备用；
（2）用砂纸对桦木试材打磨，再将80～100mL硅酸钠溶液和3～5g二氧化硅均匀涂覆在杨木试材上，再将杨木试材贴于桦木试材表面，静置陈放后放入热压成型机中热压处理，得到自制复合试材；
（3）将凹凸棒土和硅藻土混合研磨过，收集过筛粉末，将过筛粉末置于马弗炉中煅烧，即为自制改性过筛粉末，备用；
（4）将脲醛树脂和三聚氰胺混合缩聚反应，待反应结束后，停止反应，再降温，得到自制改性脲醛树脂溶胶；
（5）称取12～16g硅溶胶、3～5g硅烷偶联剂KH-560装入带有10～12mL无水乙醇和80～100mL去离子水的烧杯中反应，得到自制改性硅溶胶；
（6）按重量份数计，分别称取自制改性脲醛树脂溶胶、自制改性硅溶胶和自制改性过筛粉末放入搅拌机中混合搅拌，再加入硼酸、硼砂和氢氧化镁混合搅拌，得到自制混合液；
（7）将自制复合试材置于含有自制混合液的密闭处理罐中，先抽真空，静置，再浸泡后，卸压取出，继续在室温下自然干燥，出料，即可制得阻燃抑烟型实木复合地板。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的加工成同规格为320mm×160mm×23mm，干燥时间为1～2h，两块试材的含水率为8％～10％。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的打磨时间为8～10min，涂胶量为200～300g/m2，静置陈放时间为10～20min，热压温度为10～12℃，压力为1.2～1.6MPa，热压时间为10～16min。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的凹凸棒土和硅藻土的质量比为1：1，研磨目数为100～200目，煅烧温度为400～600℃，煅烧时间为1～2h。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的脲醛树脂和三聚氰胺的质量比为3：1，反应温度为60～90℃，反应时间为1～2h，降温温度为35～45℃。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的硅溶胶的质量分数为20%，反应温度为65～85℃，反应时间为2～4h。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述的按重量份数计，分别称取10～12份自制改性脲醛树脂溶胶、8～10份自制改性硅溶胶、5～7份自制改性过目筛粉末、3～5份硼酸、3～5份硼砂和1～3份氢氧化镁，搅拌温度为80～100℃，搅拌时间为45～65min，再搅拌温度为100～120℃，再搅拌时间为1～3h。
8.根据权利要求1所述的一种阻燃抑烟型实木复合地板的制备方法，其特征在于：步骤（7）所述的抽真空压力为-0.09～-0.12MPa，保持时间为10～15 min，浸泡压力为0.6～1.0MPa，浸泡时间为2～4h，干燥时间为1～2h。
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卢艳光等: "《人造板及其制品质量监督检验实务》", 31 July 2014, 中国林业出版社 *

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