CN109956727A - 一种除甲醛的纸面石膏板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种除甲醛的纸面石膏板及其制备方法，包括两层护面纸和所述两层护面纸之间的石膏板；对于100重量份熟石膏粉，所述石膏板包含2‑10重量份的净醛剂。该石膏板可以有效降低室内甲醛浓度，且净醛效果可以长期保持；同时，该除甲醛的纸面石膏板还具有优异的力学性能。

Description

一种除甲醛的纸面石膏板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种除甲醛的纸面石膏板及其制备方法。
背景技术
随着人们对环保、健康的重视，对功能性石膏板需求越来越多。不管是装修材料还是家具饰品等都可能有甲醛的释放。甲醛已经成为我国装修中的主要污染物之一。甲醛对人体危害最严重，潜伏期最长，被称为“室内污染第一杀手”；甲醛是导致新生儿畸形、儿童白血病、青少年记忆力和智力下降的主要原因，被WHO(世界卫生组织)确定为“致癌和致畸性物质”。长期接触低剂量甲醛，能引起慢性中毒，引发呼吸系统、神经系统、生殖系统等疾病。因此甲醛对人类的危害是不容忽视的。由于甲醛释放周期是3-15年，所以除甲醛的石膏板需要达到长期有效去除甲醛的效果。
现有的除甲醛的石膏板中，有的依靠吸附物质，但是物理吸附对于甲醛的吸附并不稳定，不存在明显的针对性，室内空气中很多组分都会和甲醛产生竞争吸附作用，存在吸附饱和的问题。吸附不牢固使得甲醛还可能被释放出来，效果难以保证。而在石膏板中通过添加光触媒降解甲醛，对外界条件要求较多，如需要紫外光照射激发催化活性，同时对室内湿度也有要求；因此，在实际应用中，净醛效果也难以保证。
因此，需要有一种除甲醛的石膏板可以长期、有效地对室内甲醛进行消除，同时，石膏板本身的力学性能不受到影响。
发明内容
本发明旨在提供一种除甲醛的纸面石膏板，通过在配方中添加特制的净醛剂，使得该石膏板可以有效降低室内甲醛浓度，且净醛效果可以长期保持；同时，该除甲醛的纸面石膏板还具有优异的力学性能。
本发明所提供的除甲醛的纸面石膏板，包括两层护面纸和所述两层护面纸之间的石膏板；对于100重量份熟石膏粉，所述石膏板包含2-10重量份的净醛剂；
所述净醛剂的制备方法如下：将10-20重量份煤粉、5-10重量份高分子胺类加入到15-25重量份硅溶胶中，搅拌混合；升温至40-60℃，加入15-20重量份多肽、10-15重量份聚四氟乙烯乳液，调节pH值至7.5-8.0，1800r/min搅拌10-20min，即得所述净醛剂。
其中，所述多肽为抗菌肽或酪蛋白磷酸肽的一种或多种；所述高分子胺类为聚烯丙基胺、树枝状聚酰胺、超支化聚酰胺的一种或多种。
其中，所述多肽为抗菌肽和酪蛋白磷酸肽的组合物，所述抗菌肽和所述酪蛋白磷酸肽的重量比为1:4～1:2。
其中，所述抗菌肽和所述酪蛋白磷酸肽的重量比为1:3。
其中，对于100重量份熟石膏粉，所述石膏板还包括以下组分：
其中，包括以下组分，所述各组分的含量为：
其中，包括以下组分，所述各组分的含量为：
根据本发明的另外一个方面提供的一种除甲醛的纸面石膏板的制备方法，包括以下步骤：将预定重量份的熟石膏粉、净醛剂、增强剂、减水剂以及改性淀粉，机械搅拌后进入搅拌机；将预定重量份的发泡剂加入到水中，混合液通过发泡系统发泡后进入搅拌机；各原料经所述搅拌机充分搅拌制得均匀浆料，连续浇注在所述两层护面纸之间，经挤压成型制得石膏板湿板；所述石膏板湿板经凝固、切断、干燥、锯边后制得所述净醛纸面石膏板。
本发明的除甲醛的纸面石膏板包括两层护面纸和所述两层护面纸之间的石膏板；对于100重量份熟石膏粉，所述石膏板包含2-10重量份的净醛剂；
净醛剂的制备方法如下：将10-20重量份煤粉、5-10重量份高分子胺类加入到15-25重量份硅溶胶中，搅拌混合；升温至40-60℃，加入15-20重量份多肽、10-15重量份聚四氟乙烯乳液，根据实际情况，选用磷酸二氢钠或碳酸氢钠调节pH值至7.5-8.0，1800r/min搅拌10-20min，即得净醛剂。
在除甲醛的纸面石膏板中，可以与甲醛反应的物质在直接应用于石膏浆料或石膏粉中时，往往净醛效果会大大降低；本发明通过将煤粉、高分子胺类与硅溶胶搅拌混合，可以使高分子胺类比较牢固的固定在煤粉、硅溶胶形成的吸附单元。升温加入多肽以及聚四氟乙烯溶液，高速搅拌，是为了形成容易分散于石膏浆料的净醛单元，保证净醛效果均匀。需要指出的是，pH值需要调节至7.5-8.0，会大大提高多肽、高分子胺类在石膏板中与甲醛的反应效率。
多肽为抗菌肽或酪蛋白磷酸肽的一种或多种；高分子胺类为聚烯丙基胺、树枝状聚酰胺、超支化聚酰胺的一种或多种。
多肽选择具有生物活性高的抗菌肽和酪蛋白磷酸肽，易与甲醛发生反应，从而降解甲醛。抗菌肽和酪蛋白磷酸肽的重量比为1:4～1:2；优选的，为1:3。
聚烯丙基胺、树枝状聚酰胺、超支化聚酰胺的重量比为(0.1-2)：(0.2-8)：(0.1-6)，优选的为1：4：2。高分子胺类分子量大、性质活泼，同时具有良好的热稳定性，易与甲醛反应，同时生成的产物无毒、稳定。本发明选择树枝状聚酰胺、超支化聚酰胺等高分子胺类是由于其端氨基多，在石膏板中添加量比较少的情况下就可以达到比较好的净醛效果。该净醛剂同时可以对石膏起到缓凝作用，保证了石膏板成型时料浆流动性能，使石膏板生产可控性更好。
此外，该除甲醛的纸面石膏板还包括以下组分，具体的改性淀粉0.02-1重量份；增强剂0-1重量份；减水剂0-2.5重量份；发泡剂0.01-1重量份；水70-90重量份。本发明中的增强剂、减水剂、改性淀粉、发泡剂均为本领域常规所使用。例如，增强剂为聚合物纤维或矿物纤维；减水剂为萘系减水剂，发泡剂可以为十二烷基硫酸钠；水可以为中性普通自来水或地下水。
改性淀粉是天然淀粉经过适当化学处理，引入某些化学基团使分子结构及理化性质发生变化，生成淀粉衍生物。改性淀粉糊化后迁移至护面纸与石膏板界面，使护面纸与石膏板牢牢地粘结在一起。本发明采用的改性淀粉为改性玉米淀粉或木薯改性淀粉，糊化温度70-75℃，碱性流动度14-20秒。
该除甲醛的纸面石膏板的制备方法，主要包括以下步骤：将预定重量份的熟石膏粉、净醛剂、增强剂、减水剂以及改性淀粉，机械搅拌后进入搅拌机；将预定重量份的发泡剂加入到水中，混合液通过发泡系统发泡后进入搅拌机；各原料经搅拌机充分搅拌制得均匀浆料，连续浇注在两层护面纸之间，经挤压成型制得石膏板湿板；石膏板湿板经凝固、切断、干燥、锯边后制得净醛纸面石膏板。
采用本发明技术方案的除甲醛的纸面石膏板，在长期净醛、力学性能方面明显优于现有技术产品。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明的除甲醛的纸面石膏板，包括两层护面纸和所述两层护面纸之间的石膏板；对于100重量份熟石膏粉，所述石膏板包含2-10重量份的净醛剂；
净醛剂的制备方法如下：将15重量份煤粉、8重量份高分子胺类加入到15重量份硅溶胶中，搅拌混合；升温至55℃，加入15重量份多肽、10重量份聚四氟乙烯乳液，调节pH值至8.0，1800r/min搅拌20min，即得净醛剂。
多肽为抗菌肽和酪蛋白磷酸肽的组合物，抗菌肽和酪蛋白磷酸肽的重量比为1:4～1:2；优选的，为1:3；
该除甲醛的纸面石膏板还包括改性淀粉0.02-1重量份；增强剂0-1重量份；减水剂0-2.5重量份；发泡剂0.01-1重量份；水70-90重量份。
下面列出除甲醛的纸面石膏板各组分及其含量的具体实施例。
实施例
将100重量份的熟石膏粉、2-10重量份净醛剂、0-1重量份增强剂、0-2.5重量份减水剂以及0.02-1重量份改性淀粉，机械搅拌后进入搅拌机；0.01-1重量份的发泡剂加入到70-90重量份的水中，混合液通过发泡系统发泡后进入搅拌机；各原料经所述搅拌机充分搅拌制得均匀浆料，连续浇注在所述两层护面纸之间，经挤压成型制得石膏板湿板；所述石膏板湿板经凝固、切断、干燥、锯边后制得所述净醛纸面石膏板。
表1列出了本发明的部分实施例数据。需要指出的是，表1数据为挑选出的实验过程中的部分数据，本发明的实施例并不局限于以下数据。
表1除甲醛的纸面石膏板配方实施例
测试例
测试例1
对多肽的具体组分以及重量比做了实验筛选。在1m3封闭腔室中预先滴入甲醛，测得初始甲醛浓度为2mg/m3，分别放入长宽均为0.5m的9.5mm厚石膏板，分别检测随着时间变化，腔室内甲醛浓度的变化。具体的多肽中抗菌肽与酪蛋白磷酸肽的重量份如表2所示。
表2多肽的具体组分重量份列表
通过表2测试可以看出不同重量份配比的抗菌肽和酪蛋白磷酸肽均可以在短时间降解甲醛，降低甲醛的浓度；其中，以4-6中抗菌肽和酪蛋白磷酸肽的重量份配比效果较优，最优选为6中抗菌肽与酪蛋白磷酸肽为1:3时，净醛效果最好。同时测得了1-7石膏板的力学性能(参照标准GB/T9775-2008)，1-7的石膏板的力学性能均达到国家标准。
测试例2
下边就各实施例中的除甲醛的纸面石膏板的净醛效果做测试分析。在1m3腔室中，甲醛加入量为3μL，每天持续滴入甲醛，放入长宽均为0.5m的9.5mm厚石膏板，分别检测1-10d内的腔室内甲醛浓度。具体数据如表3所示。表3中数据单位为mg/m3。
表3各实施例石膏板的净醛效果
1d 2d 3d 4d 6d 8d 10d
空白仓 0.59 0.56 0.59 0.57 0.53 0.55 0.58
实施例1 0.08 0.06 0.08 0.07 0.08 0.08 0.07
实施例2 0.05 0.06 0.06 0.06 0.05 0.07 0.06
实施例3 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02
实施例4 0.06 0.05 0.07 0.08 0.07 0.09 0.08
实施例5 0.01 0.02 0.03 0.02 0.02 0.03 0.02
实施例6 0.05 0.05 0.04 0.07 0.06 0.05 0.06
实施例7 0.03 0.04 0.06 0.05 0.03 0.05 0.04
由表3数据可以看到，各实施例中的除甲醛的纸面石膏板在1d内即可迅速吸收降解室内的甲醛，24h有效率高达90％以上；并且随着甲醛的持续滴入，除甲醛的纸面石膏板净醛效果可以长期保持；添加的净醛剂的重量份越大，其净醛效果越显著，但是力学性能会稍有下降。实施例3-6中，纵向断裂荷载平均值在440.8N之上，横向断裂荷载平均值在201.3N以上，体现出非常优异的力学性能。实施例1中除甲醛的纸面石膏板的净醛效果已经可以满足日常室内净醛需要。
综上，本发明所涉及的除甲醛的纸面石膏板通过在配方中添加特制的净醛剂，使得该石膏板可以有效捕捉室内甲醛，对其进行快速、有效吸附；然后对甲醛进行降解，从而有效地降低室内甲醛浓度；且净醛效果可以长期保持，持续有效降解时间长达30-40年；同时，该除甲醛的纸面石膏板也具有优异的力学性能，且在长期的净醛过程中，力学性能不受影响。
最后应说明的是：在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种除甲醛的纸面石膏板，其特征在于，包括两层护面纸和所述两层护面纸之间的石膏板；对于100重量份熟石膏粉，所述石膏板包含2-10重量份的净醛剂；
所述净醛剂的制备方法如下：将10-20重量份煤粉、5-10重量份高分子胺类加入到15-25重量份硅溶胶中，搅拌混合；升温至40-60℃，加入15-20重量份多肽、10-15重量份聚四氟乙烯乳液，调节pH值至7.5-8.0，1800r/min搅拌10-20min，即得所述净醛剂。
2.如权利要求1所述的除甲醛的纸面石膏板，其特征在于，所述多肽为抗菌肽或酪蛋白磷酸肽的一种或多种；所述高分子胺类为聚烯丙基胺、树枝状聚酰胺、超支化聚酰胺的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的除甲醛的纸面石膏板，其特征在于，所述多肽为抗菌肽和酪蛋白磷酸肽的组合物，所述抗菌肽和所述酪蛋白磷酸肽的重量比为1:4～1:2。
4.如权利要求3所述的除甲醛的纸面石膏板，其特征在于，所述抗菌肽和所述酪蛋白磷酸肽的重量比为1:3。
5.如权利要求1所述的除甲醛的纸面石膏板，其特征在于，对于100重量份熟石膏粉，所述石膏板还包括以下组分：
6.如权利要求5所述的除甲醛的纸面石膏板，其特征在于，包括以下组分，所述各组分的含量为：
7.如权利要求5所述的除甲醛的纸面石膏板，其特征在于，包括以下组分，所述各组分的含量为：
8.如权利要求1-7任一项所述的除甲醛的纸面石膏板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将预定重量份的熟石膏粉、净醛剂、增强剂、减水剂以及改性淀粉，机械搅拌后进入搅拌机；将预定重量份的发泡剂加入到水中，混合液通过发泡系统发泡后进入搅拌机；各原料经所述搅拌机充分搅拌制得均匀浆料，连续浇注在所述两层护面纸之间，经挤压成型制得石膏板湿板；所述石膏板湿板经凝固、切断、干燥、锯边后制得所述净醛纸面石膏板。
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