CN108930191A - 一种防虫蛀抗菌纤维板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，涉及纤维板领域，包括以下步骤：(1)植物纤维纸浆、磨浆；(2)除虫抗菌液的制备；(3)浆液与剩余物料混合；(4)板坯的制备；(5)板坯烘干；(6)二氧化硅溶胶的制备；(7)板坯浸渍二氧化硅溶胶；(8)防虫蛀抗菌纤维板的制备；本发明制备方法制得纤维板具有防霉杀菌、防虫蛀的功能，结构稳定，具有良好的阻燃性和耐腐蚀性，易于加工。

Description

一种防虫蛀抗菌纤维板的制备方法
技术领域
本发明涉及纤维板领域，具体涉及一种防虫蛀抗菌纤维板的制备方法。
背景技术
纤维板是将木材或植物纤维经机械分离和化学处理手段，掺入胶粘剂和防水剂等，再经高温、高压成型制成的一种人造板材，是制作家具较为理想的人造板材。中高密度纤维板的结构比天然木材均匀，也避免了腐朽、虫蛀等问题，同时它胀缩性小，便于加工。
专利CN1107132C公开了一种利用植物纤维制造一种纤维板的新方法，优选利用亚麻和大麻。纤维经过预处理和裁短，再经分离以制成一种由长度在要求范围内的单纤维组成的纤维团。然后通过于法成型过程制成纤维板，纤维在纤维板中自由定向。干法成型过程通过使用置于真空箱上的成型头来进行，其中纤维沉积在两者之间的成型网上。通过在单纤维之间形成纤维间粘合将板固定。纤维间的粘合可以通过使用或不使用粘合剂来形成。形成的纤维板是开放且通气的，但同时在处理时具有足够的稳定性和粘合力。制备的纤维板强度高，结构稳定性优异，但是本发明制备工艺复杂，难推广。
中国专利公开了一种桉木镂铣纤维板及其制造方法，是以桉木梢为主原料，经过木片制备、木片蒸煮、纤维制备、施蜡施胶、成型预压、热压等步骤，得到镂铣纤维板；其中每1立方米镂铣纤维板包括以下重量的原料：桉木梢木片1200kg、石蜡4.0-4.5kg、胶黏剂205-210kg和蒸煮助剂2.0-3.0kg。本发明以材质较差的速生桉木梢为原料制备桉木镂铣纤维板，解决了优质木材匮乏和镂铣纤维板生产成本高等问题，提高了速生桉木人工林采伐剩余物的利用价值，增加农民的收入和提高企业经济效益，实现了用低端原料生产高端产品的愿望，具有极好的经济效益和社会效益。但是本发明纤维板的功能比较单一，抗菌性能欠佳。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，本发明制备方法制得纤维板具有防霉杀菌、防虫蛀的功能，结构稳定，具有良好的阻燃性和耐腐蚀性，易于加工。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将植物纤维与20-30倍重量份的水放入碎浆机中碎浆，将植物纤维与适量的水放入碎浆机中碎浆，再将碎解好的浆料送至储浆池中，并利用磨浆机进行磨浆处理得到纸浆；
(2)将除虫菊、鱼腥草、栀子、桉树叶、桧柏和艾蒿粉碎混合后，加入8-10倍70％乙醇溶液，回流提取2小时，重复2-4次，合并提取液，减压浓缩，即得除虫抗菌液；
(3)将磨好的纸浆送至配浆池中，再向配浆池中依次加入除虫抗菌液、抗氧化剂和阻燃剂，以1200-1500转/分钟的速度，搅拌混合50-70分钟，即得混合浆；
(4)将混合浆料加入成型机中，在成型机的辊道上放置垫板，垫板被辊道推送运行，浆料经过压平辊压平，定厚形成板坯；
(5)板坯脱去垫板后，放入50-60摄氏度的干燥室中烘干至水分含量低于30-35％；
(6)将纳米二氧化硅加入乙醇中混合均匀后，放入超声波分散仪中分散20-30分钟，超声波功率18-25KW，得二氧化硅溶胶；
(7)将步骤(5)烘干后的板坯浸入到二氧化硅溶胶中，在40-50摄氏度下，浸渍5-10分钟；
(8)将步骤(7)浸渍后的板坯静置5小时后，经过热压、压光、切割即得所述防虫蛀抗菌纤维板。
优选地，所述步骤(1)中的植物纤维为漂白针叶木纤维和二次纤维按照质量比3:1混合组成。
优选地，所述步骤(2)中的材料按以下重量份称取：除虫菊4-9份、鱼腥草4-9份、栀子6-12份、桉树叶12-18份、桧柏10-15份和艾蒿10-15份。
优选地，所述步骤(2)中的材料按以下重量份称取：除虫菊7份、鱼腥草6份、栀子9份、桉树叶15份、桧柏13份和艾蒿13份。
优选地，所述步骤(2)中的减压浓缩条件为：压力为0.06-0.1MPa，浓缩温度为45-50摄氏度。
优选地，所述步骤(3)中纸浆、除虫抗菌液、抗氧剂和阻燃剂的用量质量比为100:8:3:5。
优选地，所述抗氧剂为四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比3:1混合组合。
优选地，所述阻燃剂为三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺和聚磷酸三聚氰胺中的一种或几种结合。
优选地，所述步骤(6)中二氧化硅和乙醇质量比为1:35-40。
优选地，所述步骤(8)中热压条件为：热压温度158-164摄氏度，热压时间12-16分钟，热压压力8-10MPa。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明制备方法制得纤维板具有防霉杀菌、防虫蛀的功能，结构稳定，具有良好的阻燃性和耐腐蚀性，易于加工。
(2)本发明使用除虫菊、鱼腥草、栀子、桉树叶、桧柏和艾蒿制得的除虫抗菌液，一方面能让制备出的纤维板具有较好的驱虫杀虫能力，另一方面纤维板可以长期释放出抗菌性物质，具有杀菌洁净空气作用，有效改善室内的空气。
(3)将板坯浸渍到二氧化硅溶胶中，二氧化硅溶胶具有一定的成膜性，涂膜致密且硬度高，不产生静电，空气中各种尘埃难黏附，具有防污功能，同时二氧化硅细微的颗粒，渗透到板坯空隙中，增强板坯结构稳定性和结构致密性，同时增强纤维板的抗腐蚀性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将植物纤维与20倍重量份的水放入碎浆机中碎浆，将植物纤维与适量的水放入碎浆机中碎浆，再将碎解好的浆料送至储浆池中，并利用磨浆机进行磨浆处理得到纸浆；
(2)将除虫菊、鱼腥草、栀子、桉树叶、桧柏和艾蒿粉碎混合后，加入8倍70％乙醇溶液，回流提取2小时，重复2次，合并提取液，减压浓缩，即得除虫抗菌液；
(3)将磨好的纸浆送至配浆池中，再向配浆池中依次加入除虫抗菌液、抗氧化剂和阻燃剂，以1200转/分钟的速度，搅拌混合50分钟，即得混合浆；
(4)将混合浆料加入成型机中，在成型机的辊道上放置垫板，垫板被辊道推送运行，浆料经过压平辊压平，定厚形成板坯；
(5)板坯脱去垫板后，放入50摄氏度的干燥室中烘干至水分含量低于30％；
(6)将纳米二氧化硅加入乙醇中混合均匀后，放入超声波分散仪中分散20分钟，超声波功率18KW，得二氧化硅溶胶；
(7)将步骤(5)烘干后的板坯浸入到二氧化硅溶胶中，在40摄氏度下，浸渍5分钟；
(8)将步骤(7)浸渍后的板坯静置5小时后，经过热压、压光、切割即得所述防虫蛀抗菌纤维板。
步骤(1)中的植物纤维为漂白针叶木纤维和二次纤维按照质量比3:1混合组成。
步骤(2)中的材料按以下重量份称取：除虫菊4份、鱼腥草4份、栀子6份、桉树叶12份、桧柏10份和艾蒿10份。
步骤(2)中的减压浓缩条件为：压力为0.06MPa，浓缩温度为45摄氏度。
步骤(3)中纸浆、除虫抗菌液、抗氧剂和阻燃剂的用量质量比为100:8:3:5。
抗氧剂为四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比3:1混合组合。
阻燃剂为三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺和焦磷酸三聚氰胺按照质量比1:1:1混合组成。
步骤(6)中二氧化硅和乙醇质量比为1:35。
步骤(8)中热压条件为：热压温度158摄氏度，热压时间12分钟，热压压力8MPa。
实施例2
一种防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将植物纤维与30倍重量份的水放入碎浆机中碎浆，将植物纤维与适量的水放入碎浆机中碎浆，再将碎解好的浆料送至储浆池中，并利用磨浆机进行磨浆处理得到纸浆；
(2)将除虫菊、鱼腥草、栀子、桉树叶、桧柏和艾蒿粉碎混合后，加入10倍70％乙醇溶液，回流提取2小时，重复4次，合并提取液，减压浓缩，即得除虫抗菌液；
(3)将磨好的纸浆送至配浆池中，再向配浆池中依次加入除虫抗菌液、抗氧化剂和阻燃剂，以1500转/分钟的速度，搅拌混合70分钟，即得混合浆；
(4)将混合浆料加入成型机中，在成型机的辊道上放置垫板，垫板被辊道推送运行，浆料经过压平辊压平，定厚形成板坯；
(5)板坯脱去垫板后，放入60摄氏度的干燥室中烘干至水分含量低于35％；
(6)将纳米二氧化硅加入乙醇中混合均匀后，放入超声波分散仪中分散30分钟，超声波功率25KW，得二氧化硅溶胶；
(7)将步骤(5)烘干后的板坯浸入到二氧化硅溶胶中，在50摄氏度下，浸渍10分钟；
(8)将步骤(7)浸渍后的板坯静置5小时后，经过热压、压光、切割即得所述防虫蛀抗菌纤维板。
步骤(1)中的植物纤维为漂白针叶木纤维和二次纤维按照质量比3:1混合组成。
步骤(2)中的材料按以下重量份称取：除虫菊9份、鱼腥草9份、栀子12份、桉树叶18份、桧柏15份和艾蒿15份。
步骤(2)中的减压浓缩条件为：压力为0.1MPa，浓缩温度为50摄氏度。
步骤(3)中纸浆、除虫抗菌液、抗氧剂和阻燃剂的用量质量比为100:8:3:5。
抗氧剂为四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比3:1混合组合。
阻燃剂为硼酸三聚氰胺。
步骤(6)中二氧化硅和乙醇质量比为1:40。
步骤(8)中热压条件为：热压温度164摄氏度，热压时间16分钟，热压压力10MPa。
实施例3
一种防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将植物纤维与26倍重量份的水放入碎浆机中碎浆，将植物纤维与适量的水放入碎浆机中碎浆，再将碎解好的浆料送至储浆池中，并利用磨浆机进行磨浆处理得到纸浆；
(2)将除虫菊、鱼腥草、栀子、桉树叶、桧柏和艾蒿粉碎混合后，加入9倍70％乙醇溶液，回流提取2小时，重复3次，合并提取液，减压浓缩，即得除虫抗菌液；
(3)将磨好的纸浆送至配浆池中，再向配浆池中依次加入除虫抗菌液、抗氧化剂和阻燃剂，以1400转/分钟的速度，搅拌混合56分钟，即得混合浆；
(4)将混合浆料加入成型机中，在成型机的辊道上放置垫板，垫板被辊道推送运行，浆料经过压平辊压平，定厚形成板坯；
(5)板坯脱去垫板后，放入58摄氏度的干燥室中烘干至水分含量低于33％；
(6)将纳米二氧化硅加入乙醇中混合均匀后，放入超声波分散仪中分散27分钟，超声波功率22KW，得二氧化硅溶胶；
(7)将步骤(5)烘干后的板坯浸入到二氧化硅溶胶中，在47摄氏度下，浸渍8分钟；
(8)将步骤(7)浸渍后的板坯静置5小时后，经过热压、压光、切割即得所述防虫蛀抗菌纤维板。
步骤(1)中的植物纤维为漂白针叶木纤维和二次纤维按照质量比3:1混合组成。
步骤(2)中的材料按以下重量份称取：除虫菊7份、鱼腥草6份、栀子9份、桉树叶15份、桧柏13份和艾蒿13份。
步骤(2)中的减压浓缩条件为：压力为0.08MPa，浓缩温度为48摄氏度。
步骤(3)中纸浆、除虫抗菌液、抗氧剂和阻燃剂的用量质量比为100:8:3:5。
抗氧剂为四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比3:1混合组合。
阻燃剂为正磷酸三聚氰胺和聚磷酸三聚氰胺按照质量比1:1混合组成。
优选地，所述步骤(6)中二氧化硅和乙醇质量比为1:38。
步骤(8)中热压条件为：热压温度162摄氏度，热压时间14分钟，热压压力9MPa。
将实施例1-3制得防虫蛀抗菌纤维板和市场上的普通纤维板进行性能测试，结果如下表1：
实验组 静曲强度(MPa) 弹性模量(MPa) 吸收厚度膨胀率(％) 空气净化能力
实施例1 38 2600 12 良好
实施例2 36 2600 13 良好
实施例3 41 2600 11 良好
普通纤维板 26 2000 27 无
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)本发明制备方法制得纤维板具有防霉杀菌、防虫蛀的功能，结构稳定，具有良好的阻燃性和耐腐蚀性，易于加工。
(2)本发明使用除虫菊、鱼腥草、栀子、桉树叶、桧柏和艾蒿制得的除虫抗菌液，一方面能让制备出的纤维板具有较好的驱虫杀虫能力，另一方面纤维板可以长期释放出抗菌性物质，具有杀菌洁净空气作用，有效改善室内的空气。
(3)将板坯浸渍到二氧化硅溶胶中，二氧化硅溶胶具有一定的成膜性，涂膜致密且硬度高，不产生静电，空气中各种尘埃难黏附，具有防污功能，同时二氧化硅细微的颗粒，渗透到板坯空隙中，增强板坯结构稳定性和结构致密性，同时增强纤维板的抗腐蚀性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)

1.一种防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将植物纤维与20-30倍重量份的水放入碎浆机中碎浆，将植物纤维与适量的水放入碎浆机中碎浆，再将碎解好的浆料送至储浆池中，并利用磨浆机进行磨浆处理得到纸浆；
(2)将除虫菊、鱼腥草、栀子、桉树叶、桧柏和艾蒿粉碎混合后，加入8-10倍70％乙醇溶液，回流提取2小时，重复2-4次，合并提取液，减压浓缩，即得除虫抗菌液；
(3)将磨好的纸浆送至配浆池中，再向配浆池中依次加入除虫抗菌液、抗氧化剂和阻燃剂，以1200-1500转/分钟的速度，搅拌混合50-70分钟，即得混合浆；
(4)将混合浆料加入成型机中，在成型机的辊道上放置垫板，垫板被辊道推送运行，浆料经过压平辊压平，定厚形成板坯；
(5)板坯脱去垫板后，放入50-60摄氏度的干燥室中烘干至水分含量低于30-35％；
(6)将纳米二氧化硅加入乙醇中混合均匀后，放入超声波分散仪中分散20-30分钟，超声波功率18-25KW，得二氧化硅溶胶；
(7)将步骤(5)烘干后的板坯浸入到二氧化硅溶胶中，在40-50摄氏度下，浸渍5-10分钟；
(8)将步骤(7)浸渍后的板坯静置5小时后，经过热压、压光、切割即得所述防虫蛀抗菌纤维板。
2.根据权利要求1所述的防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的植物纤维为漂白针叶木纤维和二次纤维按照质量比3:1混合组成。
3.根据权利要求1所述的防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的材料按以下重量份称取：除虫菊4-9份、鱼腥草4-9份、栀子6-12份、桉树叶12-18份、桧柏10-15份和艾蒿10-15份。
4.根据权利要求3所述的防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的材料按以下重量份称取：除虫菊7份、鱼腥草6份、栀子9份、桉树叶15份、桧柏13份和艾蒿13份。
5.根据权利要求1所述的防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的减压浓缩条件为：压力为0.06-0.1MPa，浓缩温度为45-50摄氏度。
6.根据权利要求1所述的防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中纸浆、除虫抗菌液、抗氧剂和阻燃剂的用量质量比为100:8:3:5。
7.根据权利要求6所述的防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比3:1混合组合。
8.根据权利要求6所述的防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，其特征子在于，所述阻燃剂为三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺和聚磷酸三聚氰胺中的一种或几种结合。
9.根据权利要求1所述的防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中二氧化硅和乙醇质量比为1:35-40。
10.根据权利要求1所述的防虫蛀抗菌纤维板的制备方法，其特征在于，所述步骤(8)中热压条件为：热压温度158-164摄氏度，热压时间12-16分钟，热压压力8-10MPa。
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