CN109262779A - 阻燃染色胶液及应用其的阻燃免漆实木板材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了阻燃染色胶液，包括以重量份计的下列组份：包括热固性树脂胶液70～80份、渗透剂6～10份、色精10～20份、防火阻燃剂2～6份、纳米负离子粉溶液0.5～2份以及分散剂1.5～3份，阻燃染色胶液所含的组分所占的重量份总和为100％。还公开了阻燃染色胶液的制备方法，包括以下步骤：将上述各组分混合均匀，经搅拌制得阻燃染色胶液。本发明制得的阻燃染色胶液主要应用于各种实木木材的染色，特别适用于碳化后的实木木材，最后制得的阻燃免漆实木板材具有高密度、色泽多样、阻燃、防水、免漆、防虫、防腐、不开裂、不变形等诸多特性，可以直接在板材的表面进行雕刻，不需要设置装饰层，节省工序，节约成本，同时可释放负离子净化空气，环保耐用。

Description

阻燃染色胶液及应用其的阻燃免漆实木板材
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料领域，特别涉及一种阻燃染色胶液及应用其的阻燃免漆实木板材。
背景技术
目前，市场上地板大致分为实木地板、多层实木复合地板和实木集成地板。
其中，实木地板具有天然性和木质性，但原材料紧缺，价格昂贵且易变形开裂。
如专利号为201410346948.2的中国发明所公开的一种实木阻燃多层板的制作方法所示，现有的多层实木复合地板的基材层由多层木皮叠合而成，而木皮的层与层之间均需要涂胶，胶水里需要增加面粉、钙粉等增稠剂，使用过程中会出现脱层、生虫等问题，而且将其用来制作家具时需要进行封边和表面装饰处理或者增加装饰层。
如专利号为200720305482.7的中国发明所公开的一种集成材细木工高强度装饰板材所示，现有的多层实木复合地板大多包括基层板和基层板两面的装饰层面，所述的基层板是由成材的木条按锯齿形拼接在一起组成的板材，该种实木集成板材在使用过程中容易出现开裂、受潮、蓝变和发霉等问题，而且需要在外表面设置装饰层进行装饰、板材色调单一。
因此，需要提出一种新的实木板材，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种阻燃染色胶液及应用其的阻燃免漆实木板材，阻燃染色胶液具有防火阻燃、防水、色泽多样、安全环保、渗透快速等特性，应用其进行染色的阻燃免漆实木板材具有高密度、色泽多样、阻燃、防水、免漆、防虫、防腐、不开裂、不变形等诸多特性，可以直接在板材的表面进行雕刻，不需要设置装饰层，节省工序，节约成本，同时可释放负离子净化空气，环保耐用至少能够解决上述问题之一。
根据本发明的第一个方面，提供了一种阻燃染色胶液，包括以重量份计的下列组份：
热固性树脂胶液70～80份；
渗透剂6～10份；
色精10～20份；
防火阻燃剂2～6份；
纳米负离子粉溶液0.5～2份；
分散剂1.5～3份；
阻燃染色胶液所含的组分所占的重量份总和为100％。
由此，热固性树脂胶液具有粘合的作用，且固化后具有防水的功能；渗透剂能够加快液体的渗透能力；色精为染料，能够使得阻燃染色胶液具有各式各样的色彩；防火阻燃剂具有防火阻燃的作用；纳米负离子粉溶液能够有效的释放负离子净化空气，安全环保；分散剂能够加快各组分的分散速度，有助于快速混合。因此，本发明的阻燃染色胶液具有防火阻燃、防水、色泽多样、安全环保、渗透快速等特性。
在一些实施方式中，热固性树脂胶液为三聚氰胺树脂胶液、酚醛树脂胶液或者脲醛树脂胶液。
在一些实施方式中，色精为水油两性色精。由此，水油两性色精是指既能溶解于油性有机溶剂又能溶解于水的液体金属络合染料，该染料具有易分散、易渗透、易着色、色彩艳丽等特性。
在一些实施方式中，防火阻燃剂为水溶性阻燃剂。由此，水溶性阻燃剂易溶于水，溶于水后为无色透明液体，便于木材的吸收，而且无毒、无味，安全环保。
根据本发明的第二个方面，提供了上述阻燃染色胶液的制备方法，包括以下步骤：
将70～80重量份的热固性树脂胶液加热后，依次加入2～6重量份的防火阻燃剂、10～20重量份的色精、1.5～3重量份的分散剂、0.5～2重量份的纳米负离子粉溶液，搅拌均匀，冷却至常温后再加入6～10重量份的渗透剂，搅拌均匀备用，得到成品阻燃染色胶液。
在一些实施方式中，加热温度为50℃～90℃。由此，加热可以防止热固性树脂胶液固化，便于后续各组分的充分混合。
根据本发明的第三个方面，提供了一种应用上述阻燃染色胶液进行染色的阻燃免漆实木板材的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、原材料的处理：先将各类实木木材锯切或者旋切后，置入碳化罐中进行深度碳化，碳化时间为8～20h，然后将碳化好的木条或者旋切木皮进行除尘或者抛光，备用；
S2、渗透染色：将S1制得的木条或者旋切木皮置入真空正负压罐中，先将真空正负压罐内的一部分空气抽出，再将所述阻燃染色胶液注入真空正负压罐内，一边注入所述阻燃染色胶液一边继续将真空正负压罐内的空气抽出，直到阻燃染色胶液淹没过木条或者旋切木皮后停止，然后开始向真空正负压罐连续加压3～20h，完成着色后将木条或者旋切木皮取出，备用；
S3、成品实木板材的制备：将S1制得的着色后的木条或者旋切木皮进行拼接或者重叠，然后进行热压，制得成品实木板材。
由此，本发明的原材料可以为各种各样的实木木材，木条或者旋切木皮在高温碳化的过程中，其内部的木纤维之间的水份被蒸发，木纤维中所含的淀粉和糖份被分解且被蒸汽带出，由此，碳化后的木条或者旋切木皮内部的木纤维间的空隙较大，便于染色胶液的渗入，同时碳化过程消除了木材的内应力，保留了木材的天然纹理；木条或者旋切木皮置于真空正负压罐后，由于罐内空气被抽出，木条或者旋切木皮内部的木纤维空隙中的空气也会被抽出呈收缩状态，当阻燃染色胶液注入后，在连续加压的作用下，有渗透剂等的作用，阻燃染色胶液的各组分会快速渗透进入木条或者旋切木皮的内部，增加材料的密度，且使得材料从外到内完成着色，内外色彩一致性，色彩效果好。
着色完成后的木条只需要经过梳齿或者开榫接成长条，然后四面抛光，拼成大板，齐边即可得到成品实木板材，可直接进行雕刻等操作，无需设置装饰层。而着色完成后的旋切木皮只需要多层叠合在一起，经高温高压、砂光、锯边后即可制得成品实木板材，在高温高压下，由于旋切木皮的内外均有阻燃染色胶液，阻燃染色胶液中的热固性树脂胶液在高温高压下起到粘合的作用，木皮层与层之间无需再涂胶水，工序简单，节约成本；同时也不需要另外增加装饰层。
在一些实施方式中，在S2步骤中，木条或者旋切木皮完成着色后，将真空正负压罐内多余的阻燃染色胶液抽出过滤，密封保存。由此，多余的阻燃染色胶液可以重复利用，节约资源，降低成本。
本发明的有益效果：本发明的阻燃染色胶液包括热固性树脂胶液70～80份、渗透剂6～10份、色精10～20份、防火阻燃剂2～6份、纳米负离子粉溶液0.5～2份以及分散剂1.5～3份，阻燃染色胶液所含的组分所占的重量份总和为100％，热固性树脂胶液具有粘合的作用，且固化后具有防水的功能；渗透剂能够加快液体的渗透能力；色精为染料，能够使得阻燃染色胶液具有各式各样的色彩；防火阻燃剂具有防火阻燃的作用；纳米负离子粉溶液能够有效的释放负离子净化空气，安全环保；分散剂能够加快各组分的分散速度，有助于快速混合。阻燃染色胶液的制备方法，包括以下步骤：将上述各组分混合均匀，经搅拌制得阻燃染色胶液，制备过程工序简单，成本低；本发明制得的阻燃染色胶液主要应用于各种实木木材的染色，特别适用于碳化后的实木木材，在真空正负压罐的连续加压作用下，阻燃染色胶液中的各组分可以快速的渗透进入木材的内部，着色完成后的木材内外颜色一致，最后制得的实木板材表面光滑、密度高、防水、防火阻燃、不易开裂和变形，可以直接在板材的表面进行雕刻，不需要设置装饰层，同时还可以释放负离子净化空气，安全环保。本发明制得的阻燃免漆实木板材具有高密度、色泽多样、阻燃、防水、免漆、防虫、防腐、不开裂、不变形等诸多特性，可以直接在板材的表面进行雕刻，不需要设置装饰层，节省工序，节约成本，同时可释放负离子净化空气，环保耐用。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供了一种阻燃染色胶液，该阻燃染色胶液包括以重量份计的下列组份：
热固性树脂胶液70～80份；
渗透剂6～10份；
色精10～20份；
防火阻燃剂2～6份；
纳米负离子粉溶液0.5～2份；
分散剂1.5～3份。
阻燃染色胶液所含的组分所占的重量份总和为100％。
其中，热固性树脂胶液具有粘合的作用，且固化后具有防水的功能；渗透剂能够加快液体的渗透能力；色精为染料，能够使得阻燃染色胶液具有各式各样的色彩；防火阻燃剂具有防火阻燃的作用；纳米负离子粉溶液能够有效的释放负离子净化空气，安全环保；分散剂能够加快各组分的分散速度，有助于快速混合。因此，本发明的阻燃染色胶液具有防火阻燃、防水、色泽多样、安全环保、渗透快速等特性。
本实施方式的热固性树脂胶液为市售的三聚氰胺树脂胶液、酚醛树脂胶液或者脲醛树脂胶液。
本实施方式的渗透剂为市售的快速渗透剂T，快速渗透剂T属阴离子表面活性剂。在印染工业中作织物快速渗透剂，既快速又均匀。将其应用于实木板材的浸泡过程中，可以使得各组分快速渗透到实木板材的内部，进而保证染色胶液可以充分染色。
本实施方式的色精为市售的水油两性色精。水油两性色精是指既能溶解于油性有机溶剂又能溶解于水的液体金属络合染料，该染料具有易分散、易渗透、易着色、色彩艳丽等特性。
本实施方式的防火阻燃剂为市售的水溶性阻燃剂。水溶性阻燃剂易溶于水，溶于水后为无色透明液体，便于木材的吸收，而且无毒、无味，安全环保。
本实施方式的纳米负离子粉溶液由透明水溶性纳米负离子粉溶解而成，透明水溶性纳米负离子粉为市面上购买的呈白色透明晶粒状的水溶性纳米负离子颗粒。
本发明还提供了上述阻燃染色胶液的制备方法，具体包括以下步骤：
以下组分均按重量份计算。
将70～80重量份的热固性树脂胶液加热后，依次加入2～6重量份的防火阻燃剂、10～20重量份的色精、1.5～3重量份的分散剂、0.5～2重量份的纳米负离子粉溶液，搅拌均匀，冷却至常温(30℃以内)后再加入6～10重量份的渗透剂，搅拌均匀备用，得到成品阻燃染色胶液。
上述热固性树脂胶液的加热温度为50℃～90℃，加热可以防止热固性树脂胶液固化，便于后续各组分的充分混合。
本发明还提供了一种应用上述阻燃染色胶液进行染色的阻燃免漆实木板材的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、原材料的处理：先将各类实木木材锯切或者旋切后，置入碳化罐中进行深度碳化，碳化时间为8～20h，然后将碳化好的木条或者旋切木皮进行除尘或者抛光，备用。
本工序中，原材料可以为各种各样的实木木材，碳化后的木条或者旋切木皮内部的木质纤维孔高度集成，消除了木材的内应力，同时保留了木材的天然纹理。碳化时间由木条或者旋切木皮的厚度决定，板材的厚度越厚，碳化时间越长；反之，板材的厚度越薄，碳化时间越短。碳化过程按照常规的操作步骤进行。
S2、渗透染色：将S1制得的木条或者旋切木皮置入真空正负压罐中，先将真空正负压罐内的一部分空气抽出，再将所述阻燃染色胶液注入真空正负压罐内，一边注入所述阻燃染色胶液一边继续将真空正负压罐内的空气抽出，直到阻燃染色胶液淹没过木条或者旋切木皮后停止，然后开始向真空正负压罐连续加压3～20h，完成着色后将木条或者旋切木皮取出，备用。
在本工序中，木条或者旋切木皮完成着色后，可以将真空正负压罐内多余的阻燃染色胶液抽出过滤，密封保存。多余的阻燃染色胶液可以重复利用，节约资源，降低成本。上述加压时间可以根据板材的厚度进行相应的调整，板材的厚度越厚，加压时间越长；反之，板材的厚度越薄，加压时间越短。
S3、成品实木板材的制备：将S1制得的着色后的木条或者旋切木皮进行拼接或者重叠，然后进行热压，制得成品实木板材。
本工序中，着色完成后的木条只需要经过梳齿或者开榫接成长条，然后四面抛光，拼成大板，齐边即可得到成品实木板材，可直接进行雕刻等操作，无需设置装饰层。而着色完成后的旋切木皮只需要多层叠合在一起，经高温高压、砂光、锯边后即可制得成品实木板材，在高温高压下，由于旋切木皮的内外均有阻燃染色胶液，阻燃染色胶液中的热固性树脂胶液在高温高压下起到粘合的作用，木皮层与层之间无需再涂胶水，工序简单，节约成本；同时也不需要另外增加装饰层。
实施例1
一种阻燃染色胶液，包括以重量份计的下列组份：
三聚氰胺树脂胶液72份；
渗透剂8份；
色精14份；
防火阻燃剂3份；
纳米负离子粉溶液1份；
分散剂2份。
实施例1阻燃染色胶液的制备方法，具体包括以下步骤：
以下组分均按重量份计算。
将72份的三聚氰胺树脂胶液加热到60℃后，依次加入3份的防火阻燃剂、14份的色精、2份的分散剂、1份的纳米负离子粉溶液，搅拌均匀，冷却至25℃以后再加入8份的渗透剂，搅拌均匀备用，得到成品阻燃染色胶液。
实施例1阻燃染色胶液的应用：
本实施例中，主要将阻燃染色胶液应用于阻燃免漆实木板材的染色过程。该阻燃免漆实木板材的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、原材料的处理：先将各类实木木材锯切后成5mm厚度的木条，置入碳化罐中进行深度碳化，碳化时间为10h，然后对碳化好的木条的表面进行除尘和抛光处理，备用。
S2、渗透染色：将S1制得的木条置入真空正负压罐中，先将真空正负压罐内的一部分空气抽出，再将上述制得的阻燃染色胶液注入真空正负压罐内，一边注入所述阻燃染色胶液一边继续将真空正负压罐内的空气抽出，直到阻燃染色胶液淹没过木条后停止，然后开始向真空正负压罐连续加压15h，完成着色后将木条取出，备用。
S3、成品实木板材的制备：将S1制得的着色后的的木条进行梳齿，接成长条，然后四面抛光，热压拼成大板，齐边后即可得到成品实木板材。本实施方式按照需求可以生产出各种厚度的实木板材，比如要生产20mm厚度的实木板材，只需要将4块上述5mm厚度的木条重叠在一起，经高温高压以及抛光、齐边等一系列处理后即可。该板材可直接在表面进行雕刻等操作，无需设置装饰层。且木条与木条之间无需再涂胶水，拼接后的木条在热压时，由于木条的内外均粘附有阻燃染色胶液，而阻燃染色胶液中的三聚氰胺树脂胶液可以代替胶水起到粘合的作用，无需再涂胶，工序简单，节约成本。
实施例2
一种阻燃染色胶液，包括以重量份计的下列组份：
酚醛树脂胶液76份；
渗透剂7份；
色精12份；
防火阻燃剂2份；
纳米负离子粉溶液1.5份；
分散剂1.5份。
实施例2阻燃染色胶液的制备方法，具体包括以下步骤：
以下组分均按重量份计算。
将76份的酚醛树脂胶液加热到70℃后，依次加入2份的防火阻燃剂、12份的色精、1.5份的分散剂、1.5份的纳米负离子粉溶液，搅拌均匀，冷却至27℃以后再加入7份的渗透剂，搅拌均匀备用，得到成品阻燃染色胶液。
实施例2阻燃染色胶液的应用：
本实施例中，主要将阻燃染色胶液应用于阻燃免漆实木板材的染色过程。该阻燃免漆实木板材的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、原材料的处理：先将各类实木木材旋切成0.5mm厚度的木皮，置入碳化罐中进行深度碳化，碳化时间为8h，然后对碳化好的木皮的表面进行除尘处理，备用。
S2、渗透染色：将S1制得的木皮置入真空正负压罐中，先将真空正负压罐内的一部分空气抽出，再将上述制得的阻燃染色胶液注入真空正负压罐内，一边注入所述阻燃染色胶液一边继续将真空正负压罐内的空气抽出，直到阻燃染色胶液淹没过木皮后停止，然后开始向真空正负压罐连续加压10h，完成着色后将木皮取出，备用。
S3、成品实木板材的制备：将S1制得的着色后的多层木皮进行叠加，按照需求叠成相应的厚度，然后经高温高压、砂光、锯边后即可制得成品实木板材，在高温高压下，由于旋切木皮的内外均有阻燃染色胶液，阻燃染色胶液中的酚醛树脂胶液在高温高压下起到粘合的作用，木皮层与层之间无需再涂胶水，工序简单，节约成本。
实施例3
一种阻燃染色胶液，包括以重量份计的下列组份：
脲醛树脂胶液80份；
渗透剂6份；
色精10份；
防火阻燃剂2份；
纳米负离子粉溶液0.5份；
分散剂1.5份。
实施例1阻燃染色胶液的制备方法，具体包括以下步骤：
以下组分均按重量份计算。
将80份的脲醛树脂胶液加热到70℃后，依次加入2份的防火阻燃剂、10份的色精、1.5份的分散剂、0.5份的纳米负离子粉溶液，搅拌均匀，冷却至25℃以后再加入6份的渗透剂，搅拌均匀备用，得到成品阻燃染色胶液。
实施例3阻燃染色胶液的应用：
本实施例中，主要将阻燃染色胶液应用于阻燃免漆实木板材的染色过程。该阻燃免漆实木板材的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、原材料的处理：先将各类实木木材锯切后成6mm厚度的木条，置入碳化罐中进行深度碳化，碳化时间为12h，然后对碳化好的木条的表面进行除尘和抛光处理，备用。
S2、渗透染色：将S1制得的木条置入真空正负压罐中，先将真空正负压罐内的一部分空气抽出，再将上述制得的阻燃染色胶液注入真空正负压罐内，一边注入所述阻燃染色胶液一边继续将真空正负压罐内的空气抽出，直到阻燃染色胶液淹没过木条后停止，然后开始向真空正负压罐连续加压18h，完成着色后将木条取出，备用。
S3、成品实木板材的制备：将S1制得的着色后的的木条进行梳齿，接成长条，然后四面抛光，热压拼成大板，齐边后即可得到成品实木板材。
实施例4
本发明的应用阻燃染色胶液进行染色的阻燃免漆实木板材在空气产生的负离子含量的测定
以本发明实施例1～3制备的阻燃免漆实木板材和市售实木板材产品(以多层板和集成板材为例)相同规格的负离子板材为样品，采用市售的空气负离子检测仪，按照标准的检测方法来检测相应的负离子产品在空气中的负离子的含量，检测结果如表1：
表1：负离子板在空气中产生的负离子含量检测结果(个/cm3)
组号 产品名称 规格/mm 空气中的负离子含量/个/cm<sup>3</sup>
对照组1 多层板 1220×2440×20 0.03×10<sup>4</sup>
对照组2 集成板材 1220×2440×20 0.02×10<sup>4</sup>
实施例1 阻燃免漆实木板材 1220×2440×20 1.28×10<sup>4</sup>
实施例2 阻燃免漆实木板材 1220×2440×20 1.92×10<sup>4</sup>
实施例3 阻燃免漆实木板材 1220×2440×20 0.88×10<sup>4</sup>
由上表可知，市面上的负离子胶合板和负离子生态板等负离子产品产生的负离子数量仅为200～300个/cm3，而本发明的负离子板可产生的负离子数量达到8000～20000个/cm3。
以上结果表明：使用本发明的阻燃染色胶液进行染色的阻燃免漆实木板材放置于空气中正常使用时，可产生数量较多的负氧离子，与市售同类型产品相比负氧离子的释放量提高了近百倍，采用简单的制作工艺即可产生巨大的有益效果，使得产品能有效的释放负离子对空气进行净化，安全环保。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.阻燃染色胶液，其特征在于，包括以重量份计的下列组份：热固性树脂胶液70～80份、渗透剂6～10份、色精10～20份、防火阻燃剂2～6份、纳米负离子粉溶液0.5～2份以及分散剂1.5～3份，所述阻燃染色胶液所含的组分所占的重量份总和为100％。
2.根据权利要求1所述的阻燃染色胶液，其特征在于，所述热固性树脂胶液为三聚氰胺树脂胶液、酚醛树脂胶液或者脲醛树脂胶液。
3.根据权利要求1所述的阻燃染色胶液，其特征在于，所述色精为水油两性色精。
4.根据权利要求1所述的阻燃染色胶液，其特征在于，所述防火阻燃剂为水溶性阻燃剂。
5.根据权利要求1～4任一项所述的阻燃染色胶液，其特征在于，所述阻燃染色胶液的制备方法包括以下步骤：
将70～80重量份的热固性树脂胶液加热后，依次加入2～6重量份的防火阻燃剂、10～20重量份的色精、1.5～3重量份的分散剂、0.5～2重量份的纳米负离子粉溶液，搅拌均匀，冷却至常温后再加入6～10重量份的渗透剂，搅拌均匀备用，得到成品阻燃染色胶液。
6.根据权利要求5所述的阻燃染色胶液，其特征在于，所述加热温度为50℃～90℃。
7.阻燃免漆实木板材的制备方法，其特征在于，所述阻燃免漆实木板材应用包括如权利要求5所述的阻燃染色胶液进行染色，所述阻燃免漆实木板材的制备方法包括以下步骤：
S1、原材料的处理：先将各类实木木材锯切或者旋切后，置入碳化罐中进行深度碳化，碳化时间为8～20h，然后将碳化好的木条或者旋切木皮进行除尘或者抛光，备用；
S2、渗透染色：将S1制得的木条或者旋切木皮置入真空正负压罐中，先将真空正负压罐内的一部分空气抽出，再将所述阻燃染色胶液注入真空正负压罐内，一边注入所述阻燃染色胶液一边继续将真空正负压罐内的空气抽出，直到阻燃染色胶液淹没过木条或者旋切木皮后停止，然后开始向真空正负压罐连续加压3～20h，完成着色后将木条或者旋切木皮取出，备用；
S3、成品实木板材的制备：将S1制得的着色后的木条或者旋切木皮进行拼接或者重叠，然后进行热压，制得成品实木板材。
8.根据权利要求7所述的阻燃免漆实木板材的制备方法，其特征在于，在所述S2步骤中，所述木条或者旋切木皮完成着色后，将真空正负压罐内多余的阻燃染色胶液抽出过滤，密封保存。
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