CN110668781B - 利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种装饰板制备方法,尤其涉及利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法。它包括以下步骤:S1,生物质改性:对生物质粉体材料表面改性;S2,基层制备:将经过表面改性处理的生物质粉体材料30‑50重量份与第一氯氧镁水泥混合物50‑70重量份充分混合后微发泡铺装成基层;S3,表层制备和分层铺装:制备第二氯氧镁水泥混合物,在所述基层上铺装所述第二氯氧镁水泥混合物作为表层;表层厚度与基层厚度比为0.2‑0.8:15‑20。第一氯氧镁水泥混合物按重量份包括0.5‑4份磷酸三钠和硫酸镁、10‑20份硅微粉、0.1‑0.8份亚甲基双萘磺酸钠、0.1‑0.9份聚氧乙烯辛基苯酚醚‑10、0.1‑1份甲酸钙,余量为氯氧镁水泥。本发明制备的装饰板具有阻燃防火、诱生负离子、轻质功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种装饰板制备方法,尤其涉及利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法。
背景技术
我国森林资源总量虽不断增长、质量稳步提高,但我国森林覆盖率与全球31%的平均水平相差甚远,人均森林面积仅为世界人均水平的1/4,人均森林蓄积只有世界人均水平的1/7,森林资源有效供给与日益增长的木材需求之间的矛盾仍然存在。寻找木质材料的替代材料,是解决森林资源供应与木材需求之间矛盾的途径之一。农林剩余物是一种重要的生物质资源,它是农林作物从收获到加工过程中产生的,常见的有秸秆、木竹材加工剩余物和森林采伐剩余物。据研究显示,我国每年农林废弃物达到七亿多吨。在我国森林资源紧张的情况下,研究利用农林废弃物代替木材作为室内装修装饰板原材料,一方面能够缓解资源的匮乏,另一方面可以提高农林废弃物的利用率,实现能源的有效转化和有效利用。
氯氧镁防火板具有材料低廉并来源广泛、生产工艺设备简单、容易实现自动化控制、产品具有不燃和无醛等优点,是继石膏板之后的新型防火装饰板,广泛用于室内吊顶、简易隔墙材料,但存在吸潮变形、防水性不佳、比重大、强度低等许多缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有阻燃防火、诱生负离子、轻质功能的利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,包括以下步骤:
S1,生物质改性:对生物质粉体材料表面改性;
S2,基层制备:将经过表面改性处理的生物质粉体材料30-50重量份与第一氯氧镁水泥混合物50-70重量份充分混合后微发泡铺装成基层;
S3,表层制备和分层铺装:制备第二氯氧镁水泥混合物,在所述基层上铺装所述第二氯氧镁水泥混合物作为表层;表层厚度与基层厚度比为0.2-0.8:15-20。
本发明利用农林加工剩余物,开发具有阻燃、无醛、富氧保健功能的装饰板,增加空气中氧负离子释放能力,目的在于推动农林加工剩余物的高效利用,替代占据大部分市场的玻镁板,弥补木质家装板之不足,实现天然生物质材料与阻燃无机胶凝材料的优异结合。
作为优选,所述生物质粉体材料采用木材、竹材或秸秆生物质制得,所述生物质粉体材料表面经环氧硅烷偶联剂改性。
经环氧硅烷偶联剂改性后的生物质粉体材料的诱生负离子功能提高,更有助于后续步骤制备轻质功能的装饰板。
作为优选,所述第一氯氧镁水泥混合物按重量份包括0.5-4份磷酸三钠和硫酸镁、10-20份硅微粉、0.1-0.8份亚甲基双萘磺酸钠、0.1-0.9份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.1-1份甲酸钙,余量为氯氧镁水泥。
硅微粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英经多道工艺加工而成的微粉。将它加入氯氧镁水泥中,能够填充水泥颗粒间的孔隙,同时与水泥的水化产物反应生成凝胶。在氯氧镁水泥中加入硅微粉,旨在与氧化镁反应生成胶凝体。聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的加入能减少胶凝材料的用量,减轻氯氧镁胶凝材料制品重量,同时能提高抗压、抗拉强度。磷酸三钠作为一种缓凝剂,不仅能让氧化镁、氯化镁充分反应,而且能堵塞一部分孔隙,降低开放孔的数量,从而达到提高耐水性的目的。同时硫酸镁能在氯氧镁体系下,反应生成难溶于水的Mg(OH)2,进一步提高制品的抗渗性。
本发明混合物中的亚甲基双萘磺酸钠(NNO)作为分散剂,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)作为表面活性剂(乳化剂),填料复合化能提高水泥的强度和耐水性能,同时又能够提高第一氯氧镁水泥混合物和改性生物质粉体材料作为板材基层材料的弹性、表面活性和防水性。
本发明中特定比例和组分配比的磷酸三钠、硫酸镁、NNO和OP-10的组合能提高板材的诱生氧负离子功能。
作为优选,所述第一氯氧镁水泥混合物中含有预糊化糯米淀粉3-6重量份。
添加一定重量份的预糊化糯米淀粉能进一步提高板材的诱生氧负离子功能,同时又不会影响装饰板的24h吸水厚度膨胀率。
更优选地,所述第一氯氧镁水泥混合物按重量份包括2份磷酸三钠和硫酸镁、15份硅微粉、0.5份亚甲基双萘磺酸钠、0.5份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.5份甲酸钙,余量为氯氧镁水泥。
作为优选,所述第二氯氧镁水泥混合物按重量份包括0.5-1.5份电气石粉、0.5-4份磷酸三钠和硫酸镁、10-20份硅微粉、0.1-0.8份亚甲基双萘磺酸钠、0.1-0.9份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.1-1份甲酸钙、70-85份氯氧镁水泥。
作为优选,所述第二氯氧镁水泥混合物中含有预糊化糯米淀粉2-5重量份。
更优选地,所述第二氯氧镁水泥混合物按重量份包括1份电气石粉、2份磷酸三钠和硫酸镁、15份硅微粉、0.5份亚甲基双萘磺酸钠、0.5份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.5份甲酸钙、80份氯氧镁水泥。
作为优选,表层厚度与基层厚度比为0.5:17。
本发明特定比例的厚度比能使装饰板的MOR静曲强度、MOE弹性模量以及24h吸水率和24h吸水厚度膨胀率性能达到最优组合。
作为优选,步骤S1生物质改性具体包括:将生物质粉体材料、蒸馏水和氢氧化钠溶液混合调匀至pH值为9-10,其中生物质粉体材料含量为60-80%,然后加入环氧硅烷偶联剂,在温度为140-180℃反应15-25min;冷却至室温得到改性后的生物质粉体材料;其中,环氧硅烷偶联剂与生物质粉体材料的质量比为1:8-15。
作为优选,步骤S2基层制备具体包括:按重量份将30-50份经过表面改性处理的生物质粉体材料、50-70份第一氯氧镁水泥混合物、40-60份卤水混合均匀,制成第一凝胶发泡体系,铺装,进行预压,形成基层。
使用卤水进行凝胶发泡获得碱性环境下的第一凝胶发泡体系,进一步铺装预压后获得装饰板基层,能够提高装饰板的MOR静曲强度、MOE弹性模量以及板材的诱生氧负离子功能。
更优选地,步骤S2基层制备具体包括:按重量份将30-50份经过表面改性处理的生物质粉体材料、0.5-4份磷酸三钠和硫酸镁、10-20份硅微粉、0.1-0.8份亚甲基双萘磺酸钠、25-55份氯氧镁水泥、20-30份卤水混合均匀获得初始凝胶物,然后加入20-30份卤水、0.1-0.9份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和0.1-1份甲酸钙混合均匀,制成第一凝胶发泡体系,铺装,进行第一次预压,形成基层。
发明人发现,通过分阶段加入不同的物质,能够进一步提高装饰板的MOR静曲强度、MOE弹性模量以及板材的诱生氧负离子功能。
更优选地,所述卤水为氯化物型卤水或碳酸物型卤水。
更优选地,所述预压工艺包括第一次高压、第二次低压、第三次低压和第四次低压;总预压时间为8-15分钟;所述第一次高压压力为0.8-1.4MPa,施压时间为总预压时间的10-30%;所述第二次低压压力为0.2-0.8MPa,施压时间为总预压时间的20-40%;所述第三次低压压力为0.5-1.1MPa,施压时间为总预压时间的10-30%;所述第四次低压压力为0.2-0.8MPa,施压时间为总预压时间的10-40%。
本发明特定的多阶段预压方法能够提高装饰板的预压性和基层与表层的连接性能,降低装饰板热压温度和时间。
更优选地,所述第一次高压压力为1.1MPa,施压时间为总预压时间的20%;所述第二次低压压力为0.5MPa,施压时间为总预压时间的30%;所述第三次低压压力为0.8MPa,施压时间为总预压时间的20%;所述第四次低压压力为0.5MPa,施压时间为总预压时间的30%。
作为优选,步骤S3表层制备和分层铺装包括制备第二氯氧镁水泥混合物,按重量份将10-15份第二氯氧镁水泥混合物与8-12份卤水混合后铺装在所述基层上作为表层;表层厚度与基层厚度比为0.2-0.8:15-20。
作为优选,在所述基层上铺装所述第二氯氧镁水泥混合物之前,先在所述基层上涂覆大豆蛋白胶粘剂,单面涂胶量为30-50g/m2。
更优选地,所述大豆蛋白胶粘剂为基于低温预固化的预压性大豆蛋白胶黏剂,按重量份记,包括以下组分的原料:大豆蛋白粉20-50份,水55-75份,聚酰胺类环氧化合物2-6份、低温成膜乳液3-10份,三嗪环基高反应活性多官能度环氧化合物0.01-5份。
大豆蛋白胶黏剂预固化可形成大量胶钉,其低温预固化行为与固化程度对胶黏剂预压性提高有重要作用,通过构建本发明低温预固化体系,提高本发明大豆蛋白质胶黏剂预压性。
本发明以大豆蛋白为基本原料,聚酰胺类环氧化合物为作为交联剂降粘剂,加入低温成膜乳液和三嗪环基高反应活性多官能度环氧化合物作为预压性增强剂,制备高预压性胶黏剂。
进一步优选地,所述低温成膜乳液为丙烯酸乳液或苯丙乳液。
进一步优选地,大豆蛋白胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:
S11,按重量份配比以下组分的原料:蛋白含量58-65%的豆粕粉末20-50份,水55-75份,交联剂2-6份,增强剂0.01-5份;
S12,将交联剂加入水中,超声3-6分钟,加入20-40%的豆粕粉末,在40-50MPa下,均质乳化10-15min,得到第一混合物;
S13,在第一混合物中加入剩余豆粕粉末,混合均匀后加入40-70%增强剂,在40-50℃反应25-35分钟,得到第二混合物;
S14,在第二混合物中加入剩余增强剂,在50-70℃反应5-8min,降温至室温,得到大豆蛋白胶黏剂。
本发明利用均质条件一方面使交联剂(聚酰胺类环氧化合物或阳离子型环氧化合物)分散均匀,另一方面可以使豆粕中的球状聚集体打开,增加与交联剂的接触面积,可协同提高性能,并且有利于胶黏剂体系均匀稳定,交联剂加入量下降。
作为优选,对基于低温预固化的高预压性大豆蛋白胶黏剂,在所述步骤S2还包括在均质乳化后加入一半低温成膜剂形成第一混合物;然后步骤S3还包括在第一混合物中加入剩余豆粕粉末,混合均匀后加入40-70%增强剂,然后再加入剩余低温成膜剂进行反应,得到第二混合物。
本发明分阶段分批加入豆粕、交联剂、低温成膜剂和增强剂,能够提高其聚合度,有利于支化结构形成,提高大豆蛋白的反应活性;有效提高蛋白变性程度和胶黏剂体系分子量,提高胶黏剂预压性和胶接性能,降低胶黏剂热压温度和时间,胶黏剂工艺性增强,同时协同增强胶黏剂胶接性能。
作为优选,步骤S3表层制备和分层铺装后还包括步骤S4热压:热压温度为100-140℃;热压时间为20-40min;热压压力为1.2-1.6MPa。
更优选地,步骤S4热压条件为:热压温度120℃;热压时间30min;热压压力1.4MPa。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1、本研究利用农林加工剩余物,开发具有阻燃、无醛、富氧保健功能的装饰板,增加空气中氧负离子释放能力,目的在于推动农林加工剩余物的高效利用,替代占据大部分市场的玻镁板,弥补木质家装板之不足,实现天然生物质材料与阻燃无机胶凝材料的优异结合;
2、经环氧硅烷偶联剂改性后的生物质粉体材料的诱生负离子功能提高,更有助于后续步骤制备轻质功能和诱生氧负离子功能的装饰板;
3、将硅微粉加入氯氧镁水泥中,能够填充水泥颗粒间的孔隙,同时与水泥的水化产物反应生成凝胶;聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的加入能减少胶凝材料的用量,减轻氯氧镁胶凝材料制品重量,同时能提高抗压、抗拉强度;磷酸三钠作为一种缓凝剂,不仅能让氧化镁、氯化镁充分反应,而且能堵塞一部分孔隙,降低开放孔的数量,从而达到提高耐水性的目的;填料复合化能提高水泥的强度和耐水性能,同时又能够提高第一氯氧镁水泥混合物和改性生物质粉体材料作为板材基层材料的弹性、表面活性和防水性;
4、本发明特定比例的厚度比能使装饰板的MOR静曲强度、MOE弹性模量以及24h吸水率和24h吸水厚度膨胀率性能达到最优组合;
5、使用卤水进行凝胶发泡获得碱性环境下的第一凝胶发泡体系,进一步铺装预压后获得装饰板基层,能够提高装饰板的MOR静曲强度、MOE弹性模量以及板材的诱生氧负离子功能。
具体实施方式
实施例1
利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,包括以下步骤:
S1,生物质改性:将生物质粉体材料、蒸馏水和氢氧化钠溶液混合调匀至pH值为9,其中生物质粉体材料含量为60%,然后加入环氧硅烷偶联剂,在温度为140℃反应15min;冷却至室温得到改性后的生物质粉体材料;其中,环氧硅烷偶联剂与生物质粉体材料的质量比为1:8;
S2,基层制备:按重量份将50份经过表面改性处理的生物质粉体材料、50份第一氯氧镁水泥混合物、40份卤水混合均匀,制成第一凝胶发泡体系,铺装,进行预压,形成基层;
S3,表层制备和分层铺装:制备第二氯氧镁水泥混合物,按重量份将10份第二氯氧镁水泥混合物与8份卤水混合后铺装在所述基层上作为表层;表层厚度与基层厚度比为0.8:15;
S4热压:热压温度为100℃;热压时间为20min;热压压力为1.2MPa。
其中,第一氯氧镁水泥混合物按重量份包括0.5份磷酸三钠和硫酸镁、10份硅微粉、0.1份亚甲基双萘磺酸钠、0.1份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.1份甲酸钙,余量为氯氧镁水泥。
第二氯氧镁水泥混合物按重量份包括0.5份电气石粉、0.5-4份磷酸三钠和硫酸镁、10份硅微粉、0.1份亚甲基双萘磺酸钠、0.1份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.1份甲酸钙、70份氯氧镁水泥。
以上工艺条件制得制品的性能参数为:MOR为7.95MPa、MOE为2309MPa、24h吸水率为17.8%、24h吸水厚度膨胀率为0.42%;厚度8.5mm、密度1.28g·cm-3、隔声量33.7dB、B级难燃、负离子诱生量3250个/cm3。本实施例的装饰板在吸水率较高的情况下,尺寸稳定性依然优良,具有“呼吸”功能。
实施例2
利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,包括以下步骤:
S1,生物质改性:将生物质粉体材料、蒸馏水和氢氧化钠溶液混合调匀至pH值为10,其中生物质粉体材料含量为80%,然后加入环氧硅烷偶联剂,在温度为180℃反应25min;冷却至室温得到改性后的生物质粉体材料;其中,环氧硅烷偶联剂与生物质粉体材料的质量比为1:15;
S2,基层制备:按重量份将30份经过表面改性处理的生物质粉体材料、70份第一氯氧镁水泥混合物、60份卤水混合均匀,制成第一凝胶发泡体系,铺装,进行预压,形成基层;
S3,表层制备和分层铺装:制备第二氯氧镁水泥混合物,按重量份将15份第二氯氧镁水泥混合物与12份卤水混合后铺装在所述基层上作为表层;表层厚度与基层厚度比为0.2:20;
S4热压条件为:热压温度140℃;热压时间40min;热压压力1.6MPa。
其中,第一氯氧镁水泥混合物按重量份包括2份磷酸三钠和硫酸镁、15份硅微粉、0.5份亚甲基双萘磺酸钠、0.5份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.5份甲酸钙,余量为氯氧镁水泥。
第二氯氧镁水泥混合物按重量份包括1份电气石粉、2份磷酸三钠和硫酸镁、15份硅微粉、0.5份亚甲基双萘磺酸钠、0.5份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.5份甲酸钙、80份氯氧镁水泥。
实施例3
利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,包括以下步骤:
S1,生物质改性:将生物质粉体材料、蒸馏水和氢氧化钠溶液混合调匀至pH值为9.5,其中生物质粉体材料含量为70%,然后加入环氧硅烷偶联剂,在温度为160℃反应20min;冷却至室温得到改性后的生物质粉体材料;其中,环氧硅烷偶联剂与生物质粉体材料的质量比为1:10;
S2,基层制备:按重量份将40份经过表面改性处理的生物质粉体材料、60份第一氯氧镁水泥混合物、50份卤水混合均匀,制成第一凝胶发泡体系,铺装,进行预压,形成基层;
S3,表层制备和分层铺装:制备第二氯氧镁水泥混合物,按重量份将13份第二氯氧镁水泥混合物与10份卤水混合后铺装在所述基层上作为表层;表层厚度与基层厚度比为0.5:18;
S4热压条件为:热压温度120℃;热压时间30min;热压压力1.4MPa。
其中,第一氯氧镁水泥混合物按重量份包括4份磷酸三钠和硫酸镁、20份硅微粉、0.8份亚甲基双萘磺酸钠、0.9份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、1份甲酸钙,余量为氯氧镁水泥。
第二氯氧镁水泥混合物按重量份包括1.5份电气石粉、0.5-4份磷酸三钠和硫酸镁、20份硅微粉、0.8份亚甲基双萘磺酸钠、0.9份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、1份甲酸钙、85份氯氧镁水泥。
实施例4
同实施例1,不同的是步骤S2基层制备具体包括:按重量份将50份经过表面改性处理的生物质粉体材料、2份磷酸三钠和硫酸镁、15份硅微粉、0.5份亚甲基双萘磺酸钠、45份氯氧镁水泥、20份卤水混合均匀获得初始凝胶物,然后加入30份卤水、0.6份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和0.5份甲酸钙混合均匀,制成第一凝胶发泡体系,铺装,进行第一次预压,形成基层。
预压工艺包括第一次高压、第二次低压、第三次低压和第四次低压;总预压时间为10分钟;第一次高压压力为0.8MPa,施压时间为总预压时间的10%;所述第二次低压压力为0.2MPa,施压时间为总预压时间的20%;所述第三次低压压力为0.5MPa,施压时间为总预压时间的30%;所述第四次低压压力为0.8MPa,施压时间为总预压时间的40%。
实施例5
同实施例2,不同的是步骤S2基层制备具体包括:按重量份将30份经过表面改性处理的生物质粉体材料、0.5份磷酸三钠和硫酸镁、10份硅微粉、0.1份亚甲基双萘磺酸钠、55份氯氧镁水泥、30份卤水混合均匀获得初始凝胶物,然后加入30份卤水、0.1份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和1份甲酸钙混合均匀,制成第一凝胶发泡体系,铺装,进行第一次预压,形成基层。
预压工艺包括第一次高压、第二次低压、第三次低压和第四次低压;总预压时间为8分钟;第一次高压压力为1.4MPa,施压时间为总预压时间的30%;所述第二次低压压力为0.8MPa,施压时间为总预压时间的40%;所述第三次低压压力为1.1MPa,施压时间为总预压时间的20%;所述第四次低压压力为0.2MPa,施压时间为总预压时间的10%。
实施例6
同实施例3,不同的是步骤S2基层制备具体包括:按重量份将40份经过表面改性处理的生物质粉体材料、4份磷酸三钠和硫酸镁、20份硅微粉、0.8份亚甲基双萘磺酸钠、25份氯氧镁水泥、20份卤水混合均匀获得初始凝胶物,然后加入20份卤水、0.9份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和0.1份甲酸钙混合均匀,制成第一凝胶发泡体系,铺装,进行第一次预压,形成基层。
预压工艺包括第一次高压、第二次低压、第三次低压和第四次低压;总预压时间为15分钟;第一次高压压力为1.1MPa,施压时间为总预压时间的20%;所述第二次低压压力为0.5MPa,施压时间为总预压时间的30%;所述第三次低压压力为0.8MPa,施压时间为总预压时间的20%;所述第四次低压压力为0.5MPa,施压时间为总预压时间的30%。
实施例7
同实施例4,不同的是第一氯氧镁水泥中含有预糊化糯米淀粉3重量份,第二氯氧镁水泥中含有预糊化糯米淀粉5重量份。在所述基层上铺装所述第二氯氧镁水泥混合物之前,先在所述基层上涂覆大豆蛋白胶粘剂,单面涂胶量为30-50g/m2。
基于低温预固化的预压性大豆蛋白胶黏剂配方1:按重量份记,包括以下组分的原料:大豆蛋白粉20份,水55份,聚酰胺类环氧化合物2份,三嗪环基高反应活性多官能度环氧化合物5份。大豆蛋白为蛋白含量58%的豆粕粉末。低温成膜乳液为丙烯酸乳液或苯丙乳液。
大豆蛋白胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:
S11,按基于低温预固化的预压性大豆蛋白胶黏剂配方1进行配比;
S12,将聚酰胺类环氧化合物加入水中,超声3分钟,加入20%的豆粕粉末,在40MPa下,均质乳化15min,得到第一混合物;
S13,在第一混合物中加入剩余豆粕粉末,混合均匀后加入40%三嗪环基高反应活性多官能度环氧化合物,在40℃反应25分钟,得到第二混合物;
S14,在第二混合物中加入剩余三嗪环基高反应活性多官能度环氧化合物,在70℃反应8min,降温至室温,得到大豆蛋白胶黏剂。
实施例8
同实施例5,不同的是第一氯氧镁水泥中含有预糊化糯米淀粉6重量份,第二氯氧镁水泥中含有预糊化糯米淀粉2重量份。在所述基层上铺装所述第二氯氧镁水泥混合物之前,先在所述基层上涂覆大豆蛋白胶粘剂,单面涂胶量为30-50g/m2。
基于低温预固化的预压性大豆蛋白胶黏剂配方2:按重量份记,包括以下组分的原料:大豆蛋白粉50份,水75份,聚酰胺类环氧化合物6份,三嗪环基高反应活性多官能度环氧化合物0.01份。大豆蛋白为蛋白含量65%的豆粕粉末。
大豆蛋白胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:
S1,按基于低温预固化的预压性大豆蛋白胶黏剂配方2进行配比;
S2,将聚酰胺类环氧化合物加入水中,超声6分钟,加入40%的豆粕粉末,在50MPa下,均质乳化10min,得到第一混合物;
S3,在第一混合物中加入剩余豆粕粉末,混合均匀后加入50%三嗪环基高反应活性多官能度环氧化合物,在50℃反应35分钟,得到第二混合物;
S4,在第二混合物中加入剩余三嗪环基高反应活性多官能度环氧化合物,在50℃反应5min,降温至室温,得到大豆蛋白胶黏剂。
实施例9
同实施例6,不同的是第一氯氧镁水泥中含有预糊化糯米淀粉4重量份,第二氯氧镁水泥中含有预糊化糯米淀粉3重量份。在所述基层上铺装所述第二氯氧镁水泥混合物之前,先在所述基层上涂覆大豆蛋白胶粘剂,单面涂胶量为30-50g/m2。
基于低温预固化的预压性大豆蛋白胶黏剂配方3,按重量份记,包括以下组分的原料:大豆蛋白粉30份,水65份,聚酰胺类环氧化合物为4份,三嗪环基高反应活性多官能度环氧化合物2份。大豆蛋白为蛋白含量60%的豆粕粉末。
大豆蛋白胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:
S11,按基于低温预固化的预压性大豆蛋白胶黏剂配方3进行配比;
S12,将聚酰胺类环氧化合物加入水中,超5分钟,加入30%的豆粕粉末,在45MPa下,均质乳化12min,得到第一混合物;
S13,在第一混合物中加入剩余豆粕粉末,混合均匀后加入50%三嗪环基高反应活性多官能度环氧化合物,在45℃反应30分钟,得到第二混合物;
S14,在第二混合物中加入剩余三嗪环基高反应活性多官能度环氧化合物,在60℃反应7min,降温至室温,得到大豆蛋白胶黏剂。
对比实施例1
同实施例1,不同的是基层制备时加入第一氯氧镁水泥混合物40重量份。第一氯氧镁水泥混合物按重量份包括5份磷酸三钠和硫酸镁、8份硅微粉、1份亚甲基双萘磺酸钠、2份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、3份甲酸钙,氯氧镁水泥。
第二氯氧镁水泥混合物按重量份包括2份电气石粉、6份磷酸三钠和硫酸镁、22份硅微粉、0.05份亚甲基双萘磺酸钠、0.05份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、2份甲酸钙、60份氯氧镁水泥。
对比实施例2
同实施例2,不同的是基层制备时加入第一氯氧镁水泥混合物90重量份。第一氯氧镁水泥混合物按重量份包括0.3份磷酸三钠和硫酸镁、25份硅微粉、0.03份亚甲基双萘磺酸钠、0.06份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.08份甲酸钙,氯氧镁水泥。
第二氯氧镁水泥混合物按重量份包括0.2份电气石粉、0.2份磷酸三钠和硫酸镁、7份硅微粉、1.2份亚甲基双萘磺酸钠、1.5份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.05份甲酸钙、90份氯氧镁水泥。
对比实施例3
同实施例3,不同的是制备基层时未对生物质粉体材料进行表面改性,表层厚度与基层厚度比为0.1:12。
检测试验1:静曲强度试验
采用万能电子拉力试验机按照GB/T17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》测试实施例1~3和对比例1~3制得的人造板试样的静曲强度强度(三点)和弹性模量,所得结果见表1。
表1静曲强度和弹性模量试验结果
检测试验2:吸水膨胀试验
采用水槽和千分尺按照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》测试实施例1~3和对比例1~3制得的人造板试样的24h吸水厚度膨胀率,所得结果见表2。
表2吸水膨胀率
检测试验3负离子检测
检测空气中氧负离子浓度,然后与使用实施例1~9和对比例1~3制造的装饰板以后的空气中氧负离子浓度进行对比,检测氧负离子的增加量(负离子诱生量)。
表3负离子诱生量(个/cm3)
检测试验4甲醛释放量试验
采用干燥器法按照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》,在一定温度下,取实施例1~9和对比例1~3制造的装饰板试样放入干燥器中,试件释放的甲醛被一定体积的水吸收,测定24h内水中的甲醛含量。经检测,游离甲醛检出。
采用本发明制备的装饰板能够诱生氧负离子,负离子有改善和增加肺功能的作用;本发明装饰板原料使用农林剩余物等废料,不仅处理了这些废料,避免其造成环境污染,还能大量减少木材的使用,安全环保。
检测试验5阻燃性能试验
采用氧指数仪对实施例1~9和对比例1~3制造的装饰板进行氧指数试验,所得结果见表3。
表4氧指数试验结果
由表3可知,实施例1~9制得的人造板氧指数远大于对比例1~3,完全符合阻燃要求,本发明的装饰板的阻燃效果显著。
实施例和对比实施例数据说明:
1、通过分阶段加入不同的物质,能够进一步提高装饰板的MOR静曲强度、MOE弹性模量以及板材的诱生氧负离子功能;
2、特定比例和组分配比的磷酸三钠、硫酸镁、NNO和OP-10的组合能提高板材的诱生氧负离子功能;
3、使用卤水进行凝胶发泡获得碱性环境下的第一凝胶发泡体系,进一步铺装预压后获得装饰板基层,能够提高装饰板的MOR静曲强度、MOE弹性模量以及板材的诱生氧负离子功能;
4、本发明特定比例的厚度比能使装饰板的MOR静曲强度、MOE弹性模量以及24h吸水率和24h吸水厚度膨胀率性能达到最优组合;
5、经环氧硅烷偶联剂改性后的生物质粉体材料的诱生负离子功能提高,更有助于后续步骤制备轻质功能和诱生氧负离子功能的装饰板。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,其特征在于包括以下步骤:
S1,生物质改性:对生物质粉体材料表面改性;
S2,基层制备:将经过表面改性处理的生物质粉体材料30-50重量份与第一氯氧镁水泥混合物50-70重量份充分混合后微发泡铺装成基层;
所述第一氯氧镁水泥混合物按重量份包括0.5-4份磷酸三钠和硫酸镁、10-20份硅微粉、0.1-0.8份亚甲基双萘磺酸钠、0.1-0.9份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.1-1份甲酸钙,余量为氯氧镁水泥;
S3,表层制备和分层铺装:制备第二氯氧镁水泥混合物,在所述基层上铺装所述第二氯氧镁水泥混合物作为表层;表层厚度与基层厚度比为0.2-0.8:15-20。
2.根据权利要求1所述利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,其特征在于:所述生物质粉体材料采用木材、竹材或秸秆生物质制得,所述生物质粉体材料表面经环氧硅烷偶联剂改性。
3.根据权利要求2所述利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,其特征在于:所述第二氯氧镁水泥混合物按重量份包括0.5-1.5份电气石粉、0.5-4份磷酸三钠和硫酸镁、10-20份硅微粉、0.1-0.8份亚甲基双萘磺酸钠、0.1-0.9份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、0.1-1份甲酸钙、70-85份氯氧镁水泥。
4.根据权利要求3所述利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,其特征在于:所述第二氯氧镁水泥混合物中含有预糊化糯米淀粉2-5重量份。
5.根据权利要求1-4任一项所述利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,其特征在于:步骤S1生物质改性具体包括:将生物质粉体材料、蒸馏水和氢氧化钠溶液混合调匀至pH值为9-10,其中生物质粉体材料含量为60-80%,然后加入环氧硅烷偶联剂,在温度为140-180℃反应15-25min;冷却至室温得到改性后的生物质粉体材料;其中,环氧硅烷偶联剂与生物质粉体材料的质量比为1:8-15。
6.根据权利要求5所述利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,其特征在于:步骤S2基层制备具体包括:按重量份将30-50份经过表面改性处理的生物质粉体材料、50-70份第一氯氧镁水泥混合物、40-60份卤水混合均匀,制成第一凝胶发泡体系,铺装,进行第一次预压,形成基层。
7.根据权利要求6所述利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,其特征在于:步骤S2基层制备具体包括:按重量份将30-50份经过表面改性处理的生物质粉体材料、0.5-4份磷酸三钠和硫酸镁、10-20份硅微粉、0.1-0.8份亚甲基双萘磺酸钠、25-55份氯氧镁水泥、20-30份卤水混合均匀获得初始凝胶物,然后加入20-30份卤水、0.1-0.9份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和0.1-1份甲酸钙混合均匀,制成第一凝胶发泡体系,铺装,进行第一次预压,形成基层。
8.根据权利要求7所述利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,其特征在于:所述预压工艺包括第一次高压、第二次低压、第三次低压和第四次低压;总预压时间为8-15分钟;所述第一次高压压力为0.8-1.4MPa,施压时间为总预压时间的10-30%;所述第二次低压压力为0.2-0.8MPa,施压时间为总预压时间的20-40%;所述第三次低压压力为0.5-1.1MPa,施压时间为总预压时间的10-30%;所述第四次低压压力为0.2-0.8MPa,施压时间为总预压时间的10-40%。
9.根据权利要求8所述利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法,其特征在于:步骤S3表层制备和分层铺装后还包括步骤S4热压:热压温度为100-140℃;热压时间为20-40min;热压压力为1.2-1.6MPa。
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