CN108530007A - 一种室内甲醛分解纸面石膏板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种室内甲醛分解纸面石膏板及其制备方法，由夹心层和粘贴在夹心层两侧的甲醛分解护面纸组成，夹心层由建筑石膏、纤维增强材料、助剂、水充分混合并搅拌均匀后，加入辛烯基琥珀酸酐乙醇液搅拌混合均匀，制得浆液，再由浆液成型后所得，甲醛分解护面纸由甲醛分解剂悬浊液和纸浆均匀混合后按常规纸张生产工艺制得或将甲醛分解剂悬浊液直接喷涂在普通护面纸上制得。本发明的有益效果：不仅能高效、持久的除去环境中的甲醛、苯、TVOC等污染物，而且还可以高效的吸附环境中的重金属离子等有害污染物质，不会产生二次污染，而且制备方法简单、成本低，甲醛净化效率达75％以上，甲醛净化效果持久性大于60％。

Description

一种室内甲醛分解纸面石膏板及其制备方法
技术领域
本发明涉及室内装修材料技术领域，尤其涉及一种室内甲醛分解纸面石膏板及其制备方法。
背景技术
空气环境质量是现代人装饰装修普遍关注的问题。在装修等环节所使用的人造板材、装修材料、涂料等含有残余甲醛，它会逐渐向周围环境长期缓慢释放，对人们的健康构成严重威胁。在民用建筑装修工程中，室内环境污染物按照国家标准受到限制，其中甲醛释放量小于0.08mg/m3。为了更大效率地降低室内空气中游离甲醛浓度，除醛产品受到消费者欢迎。因此，能够吸附并分解室内空气中甲醛的装修材料是我们迫切需求的，也是人们亟待解决的难题。
纸面石膏板也是一种装修材料，它是以石膏浆为夹芯，两面用纸作护面而成的一种轻质板材。纸面石膏板因具有质轻、防火、隔音、保温、隔热、加工性能良好(可刨、可钉、可锯)、施工方便、可拆装性能好，增大使用面积等优点，因此广泛用于各种工业建筑、民用建筑，尤其是在高层建筑中可作为内墙材料和装饰装修材料。
公开日2013年04月10日，公开号CN 202866213U的中国实用新型专利，公开了一种可有效吸附分解甲醛的纸面石膏板，该石膏板的吸附层由凹凸棒土为载体，配以甲酰胺和碳酸铵为化学反应剂制成吸附分解反应型甲醛消除剂。公开日2009年10月07日，公开号CN101549980A的中国发明专利，公开了一种快速高效除甲醛纸面石膏板，其包括甲醛消除剂组分，甲醛消除剂包括无机分散介质、酸类化合物、多元胺类化合物或氨基高分子化合物或酰肼类化合物、盐类化合物、高吸水性树脂以及乙酸乙酰乙酯多种化学物质制备而成。以上专利方法生产的甲醛消除石膏板均是通过化学试剂反应吸附甲醛，在吸附甲醛后是否会产生二次污染物，其分解甲醛的原理以及环保型有待探讨，因此，上述甲醛石膏板存在一定的缺陷，有产生二次污染的可能。
综上所述，开发一种环保型且能有效去除室内甲醛，吸附分解空气中有害物质，起到空气净化作用的石膏板是我们迫切需求的，为此，本发明提供一种室内甲醛分解纸面石膏板及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种室内甲醛分解纸面石膏板及其制备方法，该石膏板制备方法中使用的除醛剂原料安全、环保，甲醛净化效率可达到75％以上，甲醛净化效果持久性大于60％。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种室内甲醛分解纸面石膏板，由夹心层和粘贴在夹心层两侧的甲醛分解护面纸组成，所述夹心层由建筑石膏、纤维增强材料、助剂、水充分混合并搅拌均匀后，加入辛烯基琥珀酸酐乙醇液搅拌混合均匀制得浆液，再由浆液成型后所得，所述甲醛分解护面纸由甲醛分解剂悬浊液和纸浆均匀混合后按常规纸张生产工艺制得或将甲醛分解液直接喷涂在普通护面纸上制得。
本发明提供了两种室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法，
方法一，将甲醛分解剂悬浊液和纸浆均匀混合后按常规纸张生产工艺制得甲醛分解护面纸。
具体制备方法包括下列步骤：
S1：甲醛分解剂悬浊液调制，将除醛剂和有序孔介硅基介质溶于水中，快速搅拌20～60min后，再缓慢搅拌，制成质量分数为10～30％的甲醛分解剂悬浊液；
S2：甲醛分解护面纸制造，将步骤S1甲醛分解剂悬浊液和纸浆液按质量比为(0.5～2)：10混合均匀，再按常规纸张生产工艺制取甲醛分解石膏板护面纸；
S3：搅拌制浆，将建筑石膏、纤维增强材料、助剂、水充分混合并搅拌均匀后，加入辛烯基琥珀酸酐乙醇液搅拌混合均匀，制得浆液备用；
S4：贴纸，将步骤S3浆液成型，与步骤S2甲醛分解护面纸粘贴在一起，制得室内甲醛分解纸面石膏板板坯；
S5：干燥、流水线生产，将步骤S4室内甲醛分解纸面石膏板板坯通过烘箱干燥处理，干燥时间45～80min，干燥温度75～100℃，烘干后温度降至室温，制得室内甲醛分解纸面石膏板成品。需要注意的是，干燥时间和温度的控制显得尤为重要，在干燥机内干燥时，其板温不能超过建筑石膏的脱水温度，同时需要控制好室内甲醛分解纸面石膏板的板头、板尾、板边部的温度亦不能超出建筑石膏的脱水温度。
所述除醛剂由质量比为(4～5)：(4～5)：(0～1)的甲壳素、纳米硅片和电气石粉组成。
所述纤维增强材料为厚度0.1～0.8mm的玻璃纤维丝网。
所述助剂为发泡剂、促凝剂、减水剂、胶黏剂中的至少一种，根据助剂的种类不同，可增加石膏浆液胶粘性能以及耐水、耐火性能。
方法二，将甲醛分解剂悬浊液直接喷涂在普通护面纸上制得甲醛分解护面纸。
具体制备方法包括下列步骤：
Y1：甲醛分解剂悬浊液调制，将除醛剂和有序孔介硅基介质溶于水中，快速搅拌20～60min后，再缓慢搅拌，制成质量分数为10～30％的甲醛分解剂悬浊液；
Y2：搅拌制浆，将建筑石膏、纤维增强材料、助剂、水充分混合并搅拌均匀后，加入辛烯基琥珀酸酐乙醇液搅拌混合均匀，制得浆液备用；
Y3：将步骤Y2浆液成型，与普通护面纸粘贴在一起，制得室内纸面石膏板板坯；
Y4：干燥、流水线生产，将步骤Y3室内纸面石膏板板坯通过烘箱干燥处理，干燥时间45～80min，干燥温度75～100℃；干燥时间和温度的控制显得尤为重要，在干燥机内干燥时，其板温不能超过建筑石膏的脱水温度，同时需要控制好室内甲醛分解纸面石膏板的板头、板尾、板边部的温度亦不能超出建筑石膏的脱水温度；
Y5：喷涂，经流水线刚烘干的纸面石膏板上均匀喷涂步骤Y1甲醛分解剂悬浊液，喷涂量为30～40g/m2，其后降至室温，制得室内甲醛分解纸面石膏板成品。
优选的，所述步骤S1和Y1中除醛剂由质量比为4.5:4.5:1的甲壳素、纳米硅片和质量比为电气石粉组成。
优选的，所述步骤S3和Y2助剂为发泡剂、促凝剂、减水剂、胶黏剂的等比混合物，增加石膏浆液胶粘性能以及耐水、耐火性能等。
优选的，所述步骤S2中甲醛分解石膏板护面纸和步骤Y3中普通护面纸为卷筒纸，正面纸板幅宽为1225mm～1295mm，背面纸板幅宽为850mm～1205mm；定量150～250g/m2。
优选的，所述步骤S1和Y1中快速搅拌速度为300～1000转/分钟，慢速搅拌速度为100～300转/分钟。
本发明的技术方案中除醛有效成分为除醛剂悬浊液，除醛剂悬浊液由甲壳素、纳米硅片和电气石粉按一定比例组成的混合物和有序孔介硅基介质溶于水中制成，各组分在本发明技术方案中的贡献如下：
甲壳素是一种分子量超大的有机天然物质，被科学界认定为人体第六大生命要素，具有稳定的不饱和正电荷结构，对小分子的游离物质具有超强吸附能力，并且甲壳素中还有丰富的活性氨基，这些活性氨基可以将吸附的物质分解成水分子，不会产生空气以及环境污染。
纳米硅片拥有2万个负电荷/片，强大的负电场可以将空气中的甲醛、苯、TVOC、甚至细菌等吸附到板材表面，随后甲壳素对这些吸附的物质进行分解。纳米硅片起到了对空气中有害物质的吸附作用，配合甲壳素起到杀菌作用，因此达到了较佳的空气净化效果。
电气石粉对室内甲醛污染物可产生有效的吸附和分解作用，能长期有效去除室内的大量醛类、TVOC等有害物质，可使室内甲醛浓度迅速降低，消除室内异味。
由甲壳素、纳米硅片和电气石粉按一定比例组成的除醛剂，不仅可以高效的去除甲醛污染物和TVOC等有害物质，同时还可以起到去除室内异味的效果，如油漆味、胶合板味等，更重要的是经该除醛剂吸收分解反应后的生成物均为无毒物质，不会产生二次污染。
有序孔介硅基介质具有巨大的比表面积和丰富的三维空隙结构，有利于甲壳素、纳米硅片和电气石粉的吸附和储存，规整有序的开放性孔道、尺寸可调的孔径为甲壳素、纳米硅片及电气石粉的产生提供了路径，有利于甲壳素、纳米硅片及电气石粉的长时间的持续产生，实现环保长效去甲醛的目的。更重要的是，也是本申请发明人在实践中发现，由于甲壳素中含有丰富的活性氨基，与有序孔介硅基介质融合后，可对其进行改性，得到改性后的介孔材料，对重金属离子等有害物质有高强的吸附性能，故还可以高效的去除室内环境中重金属离子等有害物质。
另外，本技术方案中在石膏浆的制备过程中加入了辛烯基琥珀酸酐乙醇液，辛烯基琥珀酸酐乙醇液中的辛烯基琥珀酸酐借助于发泡剂、促凝剂、减水剂、胶黏剂等助剂的电荷调节与桥联，起到凝结和絮凝作用，一方面，增加浆液的粘稠度以及胶合力，有利于浆液与护面纸的紧密贴合；另一方面，加速浆液的凝结速度，能缩短浆液成型工期。
根据助剂种类不同，可增加石膏浆液胶粘性能、耐水、耐火等多种附加功能，非常具有实用价值。
综上所述，本发明的有益效果如下：本发明的石膏板，与现有技术的石膏板相比，在甲醛分解剂悬浊液中加入有序孔介硅基介质，不仅能高效、持久的除去环境中的甲醛、苯、TVOC等污染物，而且还可以高效的吸附环境中的重金属离子等有害污染物质，不会产生二次污染，达到净化空气改善居住环境的目的。其次，在浆液中加入辛烯基琥珀酸酐乙醇液，辛烯基琥珀酸酐乙醇液中的辛烯基琥珀酸酐借助于发泡剂、促凝剂、减水剂、胶黏剂等助剂的电荷调节与桥联，起到凝结和絮凝作用，一方面，增加浆液的粘稠度以及胶合力，有利于浆液与护面纸的紧密贴合；另一方面，加速浆液的凝结速度，能缩短浆液成型工期。再者，制备的石膏板，工艺简单、成本低，甲醛净化效率可达到75％以上，甲醛净化效果持久性大于60％。
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进一步的具体说明。
实施例1
一种室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法，具体步骤如下：
S1：甲醛分解剂悬浊液调制，将质量比为5:4:1的甲壳素、纳米硅片、电气石粉组成的除醛剂混合物和有序孔介硅胶介质溶于水中，采用500r/min快速搅拌30min后，再采用100r/min慢速搅拌，混合均匀，制得质量分数为15％的甲醛分解剂悬浊液；
S2：甲醛分解护面纸制作，将步骤S1甲醛分解剂悬浊液和纸浆液按质量比为1.5：10混合均匀，再按常规纸张生产工艺制取甲醛分解石膏板护面纸，护面纸的正面纸板幅宽为1225mm，背面纸板幅宽为850mm，定量150g/m2；
S3：搅拌制浆，将建筑石膏、0.3mm厚玻璃纤维丝网、水以及按质量比为1:1的发泡剂、促凝剂搅拌混匀后，再加辛烯基琥珀酸酐乙醇液搅拌混匀，制得浆液备用。
S4：贴纸：将步骤S3石膏浆成型，与步骤S2甲醛分解护面纸粘贴在一起，制得室内甲醛分解纸面石膏板板坯；
S5：干燥、流水线生产，将步骤S4室内甲醛分解纸面石膏板板坯通过烘箱干燥处理，干燥时间60min，干燥温度80℃，烘干后温度降至室温，制得室内甲醛分解纸面石膏板成品。
对实施例1制备的室内甲醛分解纸面石膏板经检测符合GB/T 9775-2008关于纸面石膏板所规定的要求，依据国家建材行业标准JC/T 1074-2008规定的方法进行测试，两个1m2用玻璃制造的实验舱厚度为8mm～10mm，试验舱内壁尺寸长×宽×高为1250mm×800mm×1000mm，一个放置测试样品为样品舱，另一个放置空白玻璃板为对比舱，舱接缝处采用密封胶处理。将制备好的试验样品放入样品舱，将一玻璃平皿放入试验舱的底部，密封试验舱，然后用微量注射器取(3±0.25)μL分析纯甲醛溶液，通过注射孔滴在玻璃器皿内，密闭注射孔，按GB/T16129采用AHMT分光光度法测定甲醛的浓度，结果显示甲醛净化效率达到95％。另外，将制备好的试验样品放入另一相同大小的样品舱，密闭样品舱，每天按时加入(3±0.25)μL分析纯甲醛溶液，持续4d，第5d时取出饱和试验完的试验样品，放置于温度(20±2)℃，相对湿度(50±10)％的试验环境中24h后，进行净化效率测试，按GB/T16129采用AHMT分光光度法测定甲醛的浓度，结果显示甲醛净化效果持久性达到88％。
实施例2
一种室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法，具体步骤如下：
S1：甲醛分解剂悬浊液调制，将质量比为5：4.9：0.1的甲壳素、纳米硅片、电气石粉组成的除醛剂混合物和有序孔介硅胶介质溶于水中，采用600r/min快速搅拌40min后，再采用200r/min慢速搅拌，混合均匀，制得质量分数为25％的甲醛分解剂悬浊液；
S2：甲醛分解护面纸制作，将步骤S1甲醛分解剂悬浊液和纸浆液按质量比为1：10混合均匀，再按常规纸张生产工艺制取甲醛分解石膏板护面纸，护面纸的正面纸板幅宽为1295mm，背面纸板幅宽为1205mm，定量250g/m2；
S3：搅拌制浆，将建筑石膏、0.5mm厚玻璃纤维丝网、水以及按质量比为1:1:1:1的发泡剂、促凝剂、减水剂、胶黏剂搅拌混匀，后再辛烯基琥珀酸酐乙醇液搅拌混匀，制得浆液备用。
S4：贴纸：将步骤S3石膏浆成型，与步骤S2甲醛分解护面纸粘贴在一起，制得室内甲醛分解纸面石膏板板坯；
S5：干燥、流水线生产，将步骤S4室内甲醛分解纸面石膏板板坯通过烘箱干燥处理，干燥时间55min，干燥温度95℃，烘干后温度降至室温，制得室内甲醛分解纸面石膏板成品。
对实施例2制备的室内甲醛分解纸面石膏板经检测符合GB/T 9775-2008关于纸面石膏板所规定的要求；按照实施例1中的甲醛净化效率和甲醛净化效果持久性的试验方法，测得甲醛净化效率达到89％，甲醛净化效果持久性达到82％。
实施例3
一种室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法，具体步骤如下：
Y1：甲醛分解剂悬浊液调制，将质量比为4.5:4.5:1的甲壳素、纳米硅片、电气石粉组成的除醛剂混合物和有序孔介硅胶介质溶于水中，采用700r/min快速搅拌50min后，再采用150r/min慢速搅拌，混合均匀，制得质量分数为20％的甲醛分解剂悬浊液；；
Y2：搅拌制浆，将建筑石膏、0.6mm厚玻璃纤维丝网、水以及按质量比1:1:1:1的发泡剂、促凝剂、减水剂、胶黏剂搅拌混匀，后再加入辛烯基琥珀酸酐乙醇液搅拌混匀，制得浆液备用。
Y3：将步骤Y2浆液成型，与普通护面纸粘贴在一起，制得室内纸面石膏板板坯，护面纸的正面纸板幅宽为1275mm，背面纸板幅宽为1150mm；
Y4：干燥、流水线生产，将步骤Y3室内纸面石膏板板坯通过烘箱干燥处理，干燥时间80min，干燥温度80℃；
Y5：喷涂，经流水线刚烘干的纸面石膏板上均匀喷涂步骤Y1甲醛分解剂悬浊液，喷涂量为35g/m2，其后降至室温，制得室内甲醛分解纸面石膏板成品。
对实施例3制备的室内甲醛分解纸面石膏板经检测符合GB/T 9775-2008关于纸面石膏板所规定的要求；按照实施例1中的甲醛净化效率和甲醛净化效果持久性的试验方法，测得甲醛净化效率达到92％，甲醛净化效果持久性达到87％。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种室内甲醛分解纸面石膏板，由夹心层和粘贴在夹心层两侧的甲醛分解护面纸组成，其特征在于，所述夹心层由建筑石膏、纤维增强材料、助剂、水充分混合并搅拌均匀后，加入辛烯基琥珀酸酐乙醇液搅拌混合均匀，制得浆液，再由浆液成型后所得，所述甲醛分解护面纸由甲醛分解剂悬浊液和纸浆均匀混合后按常规纸张生产工艺制得或将甲醛分解剂悬浊液直接喷涂在普通护面纸上制得。
2.根据权利要求1所述一种室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法，其特征在于，所述甲醛分解护面纸由甲醛分解剂悬浊液和纸浆均匀混合后按常规纸张生产工艺制得，所述室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法包括下列步骤：
S1：甲醛分解剂悬浊液调制，将除醛剂和有序孔介硅胶介质溶于水中，快速搅拌20～60min后，再缓慢搅拌，制成质量分数为10～30％的甲醛分解剂悬浊液；
S2：甲醛分解护面纸制造，将步骤S1甲醛分解剂悬浊液和纸浆液按质量比为(0.5～2)：10混合均匀，再按常规纸张生产工艺制取甲醛分解石膏板护面纸；
S3：搅拌制浆，将建筑石膏、纤维增强材料、助剂、水充分混合并搅拌均匀后，加入辛烯基琥珀酸酐乙醇液搅拌混合均匀，制得浆液备用；
S4：贴纸，将步骤S3浆液成型，与步骤S2甲醛分解护面纸粘贴在一起，制得室内甲醛分解纸面石膏板板坯；
S5：干燥、流水线生产，将步骤S4室内甲醛分解纸面石膏板板坯通过烘箱干燥处理，干燥时间45～80min，干燥温度75～100℃，烘干后温度降至室温，制得室内甲醛分解纸面石膏板成品。
所述除醛剂由质量比为(4～5)：(4～5)：(0～1)的甲壳素、纳米硅片和电气石粉组成；
所述纤维增强材料为厚度为0.1～0.8mm的玻璃纤维丝网；
所述助剂为发泡剂、促凝剂、减水剂、胶黏剂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述一种室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法，其特征在于，所述甲醛分解护面纸将甲醛分解剂悬浊液直接喷涂在普通护面纸上制得，所述室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法包括下列步骤：
Y1：甲醛分解剂悬浊液调制，将除醛剂和有序孔介硅胶介质溶于水中，快速搅拌20～60min后，再缓慢搅拌，制成质量分数为10～30％的甲醛分解剂悬浊液；
Y2：搅拌制浆，将建筑石膏、纤维增强材料、助剂、水充分混合并搅拌均匀后，加入辛烯基琥珀酸酐乙醇液搅拌混合均匀，制得浆液备用；
Y3：将步骤Y2浆液成型，与普通护面纸粘贴在一起，制得室内纸面石膏板板坯；
Y4：干燥、流水线生产，将步骤Y3室内纸面石膏板板坯通过烘箱干燥处理，干燥时间45～80min，干燥温度75～100℃；
Y5：喷涂，经流水线刚烘干的纸面石膏板上均匀喷涂步骤Y1甲醛分解剂悬浊液，喷涂量为30～40g/m2，其后降至室温，制得室内甲醛分解纸面石膏板成品。
4.根据权利要求2或3所述室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤S1和Y1中除醛剂由质量比为4.5:4.5:1的甲壳素、纳米硅片和电气石粉组成。
5.根据权利要求2或3所述室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤S3和Y2中助剂为发泡剂、促凝剂、减水剂、胶黏剂的等比混合物。
6.根据权利要求2或3所述室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中甲醛分解石膏板护面纸和步骤Y3中普通护面纸为卷筒纸，正面纸板幅宽为1225mm～1295mm，背面纸板幅宽为850mm～1205mm；定量150～250g/m2。
7.根据权利要求2或3所述室内甲醛分解纸面石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤S1和Y1中快速搅拌速度为300～1000转/分钟，慢速搅拌速度为100～300转/分钟。
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