CN108047615A - 一种环保木塑地板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保木塑地板，所述的环保木塑地板按照重量份数计包括以下组分：氯化聚氯乙烯70‑90份、甘蔗渣纤维15‑22份、聚碳酸酯粉末20‑35份、碳酸钙粉15‑25份、硅藻土2‑6份、甲基硅油2‑5份、硬脂酸镁0.5‑2份、硬脂酸锌0.5‑1份、聚磷酸铵0.5‑2份。本发明的木塑地板中使用的木粉材料为甘蔗渣纤维，其原料为蔗糖生产过程中的废渣，甘蔗具有生长周期短，生长速度快，且甘蔗中的纤维具有强度高的优点，以之为原料的木塑地板具有环保，成本低廉、力学强度高的优点。因此，本发明具有如下有益效果：（1）原材料环保可快速再生；（2）制得的木塑地板具有极高的力学性能；（3）制备成本低廉。

Description

一种环保木塑地板
技术领域
本发明涉及一种地板领域，尤其是涉及一种环保木塑地板。
背景技术
“塑木材料”，也叫“木塑复合材料”，顾名思义可理解为主要以塑料(聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、氯化聚氯乙烯(PVC)等回收的废旧塑料)为原料，通过添加木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。
木塑地板，顾名思义，就是实木与塑料的结合体，它既保持了实木地板的亲和性感觉，又具有良好的防潮耐水，耐酸碱，抑真菌，抗静电，防虫蛀等性能，是木塑地板系列与木地板行业合作的又一首创之举。
利用木屑、稻草、废塑料等废弃物生产的系列木塑复合材料正逐步进入装修、建筑等领域。木塑地板成建材业发展新方向防水防潮高环保，木塑板材，结合了植物纤维和塑料高分子材料的诸多优点，能大量替代木材，可有效缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾，是一种极具发展前途的低碳、绿色、可循环可再生生态塑木材料。
甘蔗渣是制糖工业的主要副产品，是一种重要的可再生生物质资源。中国是仅次于巴西和印度的第三甘蔗种植大国，南方蔗区甘蔗总产量7000多万t，蔗渣的产量达到700万t。甘蔗渣的成分以纤维素，半纤维素以及木质素为主，蛋白、淀粉和可溶性糖含量较少。甘蔗渣一般含干物质90％～92％，粗蛋白质2.0％，粗纤维44％～46％，粗脂肪0.7％，无氮浸出物42％，粗灰分2％～3％。与作物秸秆相比，甘蔗渣的农药残留量很低，但其木质化程度高。由于转化利用技术手段落后，传统上甘蔗渣经常被废弃不用、或者多数只用做燃料，其利用率很低，不仅造成了资源的浪费，而且还带来了环境的污染。
例如一种在中国专利文献上报道的一种木塑地板，其申请公布号CN105602157 A，该发明包括下列重量份数的原料：PVC80～100份，木质材料60～100份，轻质碳酸钙20～40份，发泡剂1～2份，稳定剂4.5～5.5份，润滑剂2.5～3.5份，氯化聚乙烯5～8份，增塑剂0.5～2份，增容剂0.5～1.5份，抗氧剂1～1.5份；所述木质材料为稻糠粉和木粉。该发明提供一种安全环保、性能良好、不易变形的木塑地板，此种木塑地板有效利用废弃材料，节约资源，降低生产成本，但其原料中的木质材料为稻糠粉和木粉在木塑地板中起到的加强作用不如纤维状材料的加强作用高，其整体力学性能还有较大体提升空间。此外虽然稻糠粉具有废物再利用的作用，但木粉的来源往往需要砍伐树木来得到，其过程并不环保。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中木塑地板中的木粉来源不环保，木塑地板强度不够高的问题，提供一种能够使得木塑地板中的木粉来源不环保可再生，地板成品强度高的一种环保木塑地板。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种环保木塑地板，所述的环保木塑地板按照重量份数计包括以下组分：氯化聚氯乙烯70-90份、甘蔗渣纤维15-22份、聚碳酸酯粉末20-35份、碳酸钙粉15-25份、硅藻土2-6份、甲基硅油2-5份、硬脂酸镁0.5-2份、硬脂酸锌0.5-1份、聚磷酸铵0.5-2份。
作为优选，所述的环保木塑地板按照重量份数计包括以下组分：氯化聚氯乙烯75-90份、甘蔗渣纤维15-18份、聚碳酸酯粉末25-30份、碳酸钙粉20-25份、硅藻土2-5份、甲基硅油2-5份、硬脂酸镁0.5-2份、硬脂酸锌0.5-1份、聚磷酸铵0.5-2份。
本发明的木塑地板中使用的木粉材料为甘蔗渣纤维，其原料为蔗糖生产过程中的甘蔗纤维，甘蔗具有生长周期短，生长速度快，且甘蔗中的纤维具有强度高的优点，以之为原料的木塑地板具有环保，成本低廉、力学强度高的优点。通过加入聚碳酸酯粉末，能够改善氯化聚氯乙烯不耐冲击的缺陷，使得最终形成的木塑地板既具有良好的力学强度性能，又有良好的韧性。
作为优选，所述的甘蔗渣纤维经过热处理，其步骤如下：先将竹粉与短竹原纤维在60-75℃下进行真空干燥5-8小时，除去甘蔗渣纤维中存在的水分，然后在真空下升温至150℃，保持2-5小时得到经过热处理甘蔗渣纤维。
作为优选，所述的聚磷酸铵经过表面改性，其步骤如下：取100份聚磷酸铵置于反应釜中并开启机械搅拌，缓慢向反应釜中滴加10-15份六甲基二硅氮烷，滴加完毕后升高温度至50-70℃，继续反应3小时，反应结束后减压并通入氮气1-2小时，得到经表面改性的聚磷酸铵。
聚磷酸铵无毒无味，不产生腐蚀气体，吸湿性小，热稳定性高，是一种性能优良的非卤阻燃剂。但是低分子量的聚磷酸铵由于其特有的吸湿性，使得其内部具有较多的水分，必须对其改性，使其变为憎水性。通过六甲基二硅氮烷与聚磷酸铵表面的羟基进行反应，减少了表面羟基的数量，使其变为憎水的甲基，从而达到了憎水的目的，增加了与氯化聚氯乙烯之间的相容性，从而不影响最终木塑地板的力学性能。
作为优选，所述的环保木塑地板通过热压成型工艺工艺制成，其步骤如下：先按照重量分数称取各个组分置于混料机中混匀，将混匀后的物料置于模具中，在165-175℃，以及80-120MPa压力下进行热压成型，得到木塑地板。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)原材料环保可快速再生；(2)制得的木塑地板具有极高的力学性能；(3)制备成本低廉。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作以进一步描述说明。
如果无特殊说明，本发明的实施例中说采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种环保木塑地板，所述的环保木塑地板按照重量份数计包括以下组分：氯化聚氯乙烯70份、甘蔗渣纤维15份、聚碳酸酯粉末20份、碳酸钙粉15份、硅藻土2份、甲基硅油2份、硬脂酸镁0.5份、硬脂酸锌0.5份、聚磷酸铵0.5份。
所述的甘蔗渣纤维经过表面处理，其步骤如下：先将竹粉与短竹原纤维在60℃下进行真空干燥5小时，除去甘蔗渣纤维中存在的水分，然后分别取100份甘蔗渣纤维、苯基三甲氧基硅烷20份，无水乙醇120份、37％盐酸2份，搅拌回流反应反应3小时，反应结束过滤，将得到的滤饼用水洗3遍，无水乙醇清洗3次，50℃下真空干燥3小时，得到经表面改性甘蔗渣纤维。
所述的甘蔗渣纤维经过热处理，其步骤如下：先将竹粉与短竹原纤维在60℃下进行真空干燥5小时，除去甘蔗渣纤维中存在的水分，然后在真空下升温至150℃，保持2小时得到经过热处理甘蔗渣纤维。
所述的环保木塑地板通过热压成型工艺工艺制成，其步骤如下：先按照重量分数称取各个组分置于混料机中混匀，将混匀后的物料置于模具中，在150℃，以及50MPa压力下进行热压成型，得到木塑地板。
实施例2
一种环保木塑地板，所述的环保木塑地板按照重量份数计包括以下组分：氯化聚氯乙烯90份、甘蔗渣纤维22份、聚碳酸酯粉末35份、碳酸钙粉25份、硅藻土6份、甲基硅油5份、硬脂酸镁2份、硬脂酸锌1份、聚磷酸铵2份。
所述的甘蔗渣纤维经过热处理，其步骤如下：先将竹粉与短竹原纤维在75℃下进行真空干燥8小时，除去甘蔗渣纤维中存在的水分，然后在真空下升温至150℃，保持5小时得到经过热处理甘蔗渣纤维。
所述的聚磷酸铵经过表面改性，其步骤如下：取100份聚磷酸铵置于反应釜中并开启机械搅拌，缓慢向反应釜中滴加15份六甲基二硅氮烷，滴加完毕后升高温度至70℃，继续反应3小时，反应结束后减压并通入氮气2小时，得到经表面改性的聚磷酸铵。
所述的环保木塑地板通过热压成型工艺工艺制成，其步骤如下：先按照重量分数称取各个组分置于混料机中混匀，将混匀后的物料置于模具中，在175℃，以及120MPa压力下进行热压成型，得到木塑地板。
实施例3
一种环保木塑地板，所述的环保木塑地板按照重量份数计包括以下组分：氯化聚氯乙烯75份、甘蔗渣纤维15份、聚碳酸酯粉末25份、碳酸钙粉20份、硅藻土2份、甲基硅油2份、硬脂酸镁0.5份、硬脂酸锌0.5份、聚磷酸铵0.5份。
所述的甘蔗渣纤维经过热处理，其步骤如下：先将竹粉与短竹原纤维在70℃下进行真空干燥6小时，除去甘蔗渣纤维中存在的水分，然后在真空下升温至150℃，保持3小时得到经过热处理甘蔗渣纤维。
所述的聚磷酸铵经过表面改性，其步骤如下：取100份聚磷酸铵置于反应釜中并开启机械搅拌，缓慢向反应釜中滴加12份六甲基二硅氮烷，滴加完毕后升高温度至60℃，继续反应3小时，反应结束后减压并通入氮气1.5小时，得到经表面改性的聚磷酸铵。
所述的环保木塑地板通过热压成型工艺工艺制成，其步骤如下：先按照重量分数称取各个组分置于混料机中混匀，将混匀后的物料置于模具中，在170℃，以及120MPa压力下进行热压成型，得到木塑地板。
实施例4
一种环保木塑地板，所述的环保木塑地板按照重量份数计包括以下组分：氯化聚氯乙烯95份、甘蔗渣纤维18份、聚碳酸酯粉末30份、碳酸钙粉25份、硅藻土5份、甲基硅油5份、硬脂酸镁2份、硬脂酸锌1份、聚磷酸铵2份。
所述的甘蔗渣纤维经过热处理，其步骤如下：先将竹粉与短竹原纤维在65℃下进行真空干燥7小时，除去甘蔗渣纤维中存在的水分，然后在真空下升温至150℃，保持4小时得到经过热处理甘蔗渣纤维。
所述的聚磷酸铵经过表面改性，其步骤如下：取100份聚磷酸铵置于反应釜中并开启机械搅拌，缓慢向反应釜中滴加12份六甲基二硅氮烷，滴加完毕后升高温度至65℃，继续反应3小时，反应结束后减压并通入氮气2小时，得到经表面改性的聚磷酸铵。
所述的环保木塑地板通过热压成型工艺工艺制成，其步骤如下：先按照重量分数称取各个组分置于混料机中混匀，将混匀后的物料置于模具中，在172℃，以及88MPa压力下进行热压成型，得到木塑地板。
实施例5
一种环保木塑地板，所述的木塑地板按照重量份数计包括以下组分：氯化聚氯乙烯85份、甘蔗渣纤维17份、聚碳酸酯粉末35份、碳酸钙粉20份、硅藻土4份、甲基硅油4份、硬脂酸镁1.5份、硬脂酸锌1份、聚磷酸铵1份。
所述的甘蔗渣纤维经过热处理，其步骤如下：先将竹粉与短竹原纤维在75℃下进行真空干燥5小时，除去甘蔗渣纤维中存在的水分，然后在真空下升温至150℃，保持5小时得到经过热处理甘蔗渣纤维。
所述的聚磷酸铵经过表面改性，其步骤如下：取100份聚磷酸铵置于反应釜中并开启机械搅拌，缓慢向反应釜中滴加15份六甲基二硅氮烷，滴加完毕后升高温度至65℃，继续反应3小时，反应结束后减压并通入氮气2小时，得到经表面改性的聚磷酸铵。
所述的环保木塑地板通过热压成型工艺工艺制成，其步骤如下：先按照重量分数称取各个组分置于混料机中混匀，将混匀后的物料置于模具中，在170℃，以及120MPa压力下进行热压成型，得到木塑地板。
实施例1-5的力学性能分析
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
拉伸强度(MPa) 38.3 43.6 37.5 38.5 42.1
断裂伸长率(％) 240 232 245 238 248
冲击强度(KJ/m2) 11.1 15.6 13.2 14.4 13.1
维卡软化温度(℃) 116 128 109 121 118

Claims (5)

1.一种环保木塑地板，其特征是，所述的环保木塑地板按照重量份数计包括以下组分：氯化聚氯乙烯70-90份、甘蔗渣纤维15-22份、聚碳酸酯粉末20-35份、碳酸钙粉15-25份、硅藻土2-6份、甲基硅油2-5份、硬脂酸镁0.5-2份、硬脂酸锌0.5-1份、聚磷酸铵0.5-2份。
2.根据权利要求1所述的一种环保木塑地板，其特征是，所述的环保木塑地板按照重量份数计包括以下组分：氯化聚氯乙烯75-90份、甘蔗渣纤维15-18份、聚碳酸酯粉末25-30份、碳酸钙粉20-25份、硅藻土2-5份、甲基硅油2-5份、硬脂酸镁0.5-2份、硬脂酸锌0.5-1份、聚磷酸铵0.5-2份。
3.根据权利要求1或2所述的一种环保木塑地板，其特征是，所述的甘蔗渣纤维经过热处理，其步骤如下：先将竹粉与短竹原纤维在60-75℃下进行真空干燥5-8小时，除去甘蔗渣纤维中存在的水分，然后在真空下升温至150℃，保持2-5小时得到经过热处理甘蔗渣纤维。
4.根据权利要求1或2所述的一种环保木塑地板，其特征是，所述的聚磷酸铵经过表面改性，其步骤如下：取100份聚磷酸铵置于反应釜中并开启机械搅拌，缓慢向反应釜中滴加10-15份六甲基二硅氮烷，滴加完毕后升高温度至50-70℃，继续反应3小时，反应结束后减压并通入氮气1-2小时，得到经表面改性的聚磷酸铵。
5.根据权利要求1或2所述的一种环保木塑地板，其特征是，所述的环保木塑地板通过热压成型工艺工艺制成，其步骤如下：先按照重量分数称取各个组分置于混料机中混匀，将混匀后的物料置于模具中，在165-175℃，以及80-120 MPa压力下进行热压成型，得到木塑地板。
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