CN111040334A - 一种添加活性竹炭的环保pvc发泡板材及其制造方法 - Google Patents

一种添加活性竹炭的环保pvc发泡板材及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111040334A
CN111040334A CN201911232498.3A CN201911232498A CN111040334A CN 111040334 A CN111040334 A CN 111040334A CN 201911232498 A CN201911232498 A CN 201911232498A CN 111040334 A CN111040334 A CN 111040334A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bamboo charcoal
activated bamboo
environment
added
agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911232498.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陈永禄
陈丁桂
范有发
洪丽华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian University of Technology
Original Assignee
Fujian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian University of Technology filed Critical Fujian University of Technology
Priority to CN201911232498.3A priority Critical patent/CN111040334A/zh
Publication of CN111040334A publication Critical patent/CN111040334A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
    • C08J9/102—Azo-compounds
    • C08J9/103—Azodicarbonamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014—Use of organic additives
    • C08J9/0042—Use of organic additives containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C08J9/0071—Nanosized fillers, i.e. having at least one dimension below 100 nanometers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/08—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/02—CO2-releasing, e.g. NaHCO3 and citric acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/04—N2 releasing, ex azodicarbonamide or nitroso compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08J2327/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/26—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08J2423/30—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2427/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2427/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2427/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08J2427/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2433/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/04—Ingredients characterised by their shape and organic or inorganic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2231—Oxides; Hydroxides of metals of tin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2244—Oxides; Hydroxides of metals of zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5435—Silicon-containing compounds containing oxygen containing oxygen in a ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/544—Silicon-containing compounds containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16—Solid spheres
    • C08K7/18—Solid spheres inorganic
    • C08K7/20—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本发明公开了一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材及其制造方法，该类板材不添加含苯、邻苯、重金属的化合物，利用活性竹炭的多孔性和光触媒的光催化作用，实现对有害物质（尤其是甲醛）的有效吸附与降解，并消除异味，结合成型工艺控制，使其含水率、静曲强度、弹性模量、握钉力、吸水厚度膨胀等性能均优于现行国标，并具有防水、防潮、防霉性能，隔音效果好，耐酸碱腐蚀，导热保暖性良好，安装施工方便快捷，生产过程实现有害气体零排放及产品边料的可再生性。本发明生产的活性竹炭板可进一步应用于墙体、门窗、柜体、柜门、雕花面板、茶具等领域，经表面装饰（贴面）处理后，还可用于生产高级贴面板和复合地板，具有广泛的应用领域。

Description

一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材及其制造方法
技术领域
本发明属于材料领域，特别是一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材及其制造方法。
背景技术
随着房地产行业的飞速发展，装修用材的环保问题一直是人们追求健康居家环境的讨论热点。板材是房屋装修装饰过程中的主要用材，基材种类繁多，款式多样，其中，人造板材更是占据重要市场份额。为规范人造板材市场，2018年5月1日，新修订出台的国家标准《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》（GB18580-2017）正式实施。新国标直击行业环保痛点，最引人关注的就是提升了甲醛释放量限量要求，对当前板材市场格局产生巨大的冲击。
竹炭板是目前装修装饰市场中最为引人注目的一类人造板材，其本质是一种添加了竹炭粉及其它功能性组分的硬质PVC结皮发泡实心板。通过组分与成型工艺优化，实现硬度高、强度大、握钉力强、不变形、不开裂、吸湿放湿、防腐防潮防蛀、去异味添芳香等特点，并将逐步取代目前市面上密度板、木工板、胶合板、贴面板、指接板等污染严重的复合装饰板材，以及目前市面上流行的木塑装饰板材，在装修装饰行业中被誉为“未来的木材”。然而，目前市售的竹炭板质量参差不齐。比如，使用常规炭化竹炭替代经活化处理的竹炭粉，在大幅度降低成本的同时，也大幅度降低竹炭对甲醛等有毒挥发物质的吸附作用；此外，还有厂家将常规炭化竹炭以规则炭块（板）或炭包的形式嵌附、封闭的在多层PVC板中，难以满足板材的施工工艺要求。在环保要求方面，有些竹炭板在生产过程中为了降低成本、提高成型性能或满足某些性能要求，添加了含有苯、邻苯、重金属的化合物，成为装修装饰中的直接污染源。
CN 108610574 A公开了一种含有竹炭的复合板材配方，其质量份组成为：聚氯乙烯(PVC)、树脂100份、竹炭25份、氯化聚乙烯(CPE)10份、纳米活性碳酸钙7份、钙锌复合稳定剂6份、聚醋增塑剂11份、硼酸醋偶联剂1.5份、AC发泡剂1.2份、碳酸氢钠0.6份、发泡调节剂3份、硬脂酸甘油脂0.6份、聚乙烯蜡0.5份。该发明基于环保目的，说明添加了竹炭，但未说明竹炭的性状。
CN 106836731 A公开了一种环保竹炭板及其制作方法，该竹炭板包括竹炭板基板和设置在所述竹炭板基板表面的装饰层，所述竹炭板基板按照质量份为40~60份的竹炭粉、30~50份的树脂粉、1.5~5份的稳定剂、2~8份的CPE、0.2~1份的PE蜡、0.3~1.5份的润滑脂、4~6份的发泡调节剂和0.5~2份发泡剂组成。本发明简要说明了竹炭板的生产过程，并指出该竹炭板可有效吸附和降解甲醛等有害物质，具有高环保、无污染、无公害、可循环利用性能。
CN 105647219 A公开了一种竹炭板及其制作方法。该竹炭板的原料按照质量份主要包含30~100份由炭粉和竹细纤维粉混合组成的吸附基质（竹细纤维粉占吸附基质质量的5~95%）以及10~130份树脂基料，还包含1~10份固定剂、1~5份润滑剂、0.1~0.5份膨胀剂，并描述其生产工艺流程。本发明未说明在权利要求中未明确所述炭粉为竹炭粉或活性竹炭粉，根据发明内容，可以理解为所谓竹炭板中的“竹”主要指竹细纤维粉。此外，发明在描述炭粉的吸附作用时混淆了石墨和活性炭的结构，石墨为碳的单质，无孔，而活性炭不仅含有碳单质，还含有有机或者无机的官能团，是密集的孔隙结构。
CN 105111752 A公开了一种能有效吸附和自动降解甲醛的环保竹炭板材，按质量百分比，由以下原料组成：200目的高温竹炭微粒10~50%，120目低温竹炭微粒15%~50%，天然树脂18~19%，复合稳定剂2~3%，密度降低剂1~2%，竹纤维或芦苇纤维或炭化竹粉2~7%，纳米级二氧化钛粉1~1.5%，相溶剂1~1.5%，轻质碳酸钙0.5~1%，氧化钙0.5~1%，外滑剂PE蜡1~2%，内滑剂硬脂酸1. 5%，CPE0.5~1%，分散剂0.5%，偶联剂0.5~1%，发泡剂0.5~1%。该发明有效解决了竹炭在吸收甲醛后无法自动降解的问题，避免二次污染，且具有高环保、无污染、无公害、可循环利用性能。
上述专利技术中存在的主要问题为：1.制作原料的选取和配比不够合理，造成竹炭板的吸附能力不够强；2.原料组分和加工方式不合理，造成了竹炭板静曲强度不足、干热尺寸变化率偏大、受热易翘曲、握钉力差等缺陷；3.一些竹炭板仅有吸附能力，而缺乏降解甲醛等有害物质的能力，净化空气的能力有限。
发明内容
针对上述不足，本发明提出一种添加了活性竹炭粉的环保板材及其生产工艺，该类板材不添加含苯、邻苯、重金属的化合物，利用活性竹炭的多孔性和光触媒的光催化作用，实现对有害物质（尤其是甲醛）的有效吸附与降解，并消除异味，结合成型工艺控制，使其含水率、静曲强度、弹性模量、握钉力、吸水厚度膨胀等性能均优于现行国标，并具有防水、防潮、防霉性能，隔音效果好，耐酸碱腐蚀，导热保暖性良好，安装施工方便快捷，生产过程实现有害气体零排放及产品边料的可再生性。本发明生产的活性竹炭板可进一步应用于墙体、门窗、柜体、柜门、雕花面板、茶具等领域，经表面装饰（贴面）处理后，还可用于生产高级贴面板和复合地板，具有广泛的应用领域。
一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材，其特征在于，包括如下重量份的组分：
聚氯乙烯：40~46份
碳酸钙粉：24~30份
活性竹炭粉：15~21份
钙锌稳定剂：1.6~3.0份
PVC发泡调节剂ACR：4.2~5.5份
增强剂：0.5~2份
增韧剂：0.1~1.5份
外润滑剂：0.5~1份
内润滑剂：0.3~0.7份
AC黄发泡剂：0.1~0.4份
NC白发泡剂：0.4~0.8份。
进一步的，聚氯乙烯为SG-7型或SG-８型树脂与SG-５型树脂混合使用，SG-7型或SG-８型树脂与SG-５型树脂的质量比为（70~80）:（30~20）。
进一步的，所述为碳酸钙粉为粒度不高于200目重质碳酸钙粉或超细活性碳酸钙。
进一步的，PVC发泡调节剂ACR为DFL-300和T-218按2:1的质量比混合得到。
进一步的，外润滑剂为PE蜡（LC-108）和OPE蜡（GMT-1816）按质量比3:2混合得到。
进一步的，活性竹炭粉的粒度不高于200目。
进一步的，还包括如下重量份的组分：
光触媒剂：0.8~2.0份
硅烷偶联剂：0.5~2.5份。
进一步的，所述光触媒剂由20~30%质量分数的1~3微米的玻璃微珠和80~70%质量分数的纳米尺寸级别的二氧化钛、氧化锌、氧化锡或二氧化锆中的一种或几种的混合物组成；
硅烷偶联剂为氨基硅烷或环氧基硅烷。
一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一）配料与混合：将PVC树脂加入到高速热混机中，约500r/min搅拌升温至55~65℃;投入钙锌稳定剂，约600r/min搅拌升温至85~95℃，再依次加入增强剂、增韧剂、内润滑剂、钙粉、活性竹炭粉、发泡剂、PVC发泡调节剂，持续搅拌；再加入外润滑剂、光触媒剂、硅烷偶联剂，硅烷偶联剂以喷洒方式加入，所有物料总投入量应控制在热混锅有效容积的50~70%，约700r/min高速搅拌升温至110~125℃，继续搅拌5~10 min；在约60r/min低转速下将物料排入通有冷却水的冷混机中，搅拌5~10min，35~45℃出料；
步骤二）结皮发泡、挤出：挤出温度采用多级、多点独立加热的方式控制：加热系统沿进料端至出料端采用多级、多点独立加热的方式，控温精度为0.5℃。正常生产时各区域温度控制范围为：给料区175~180℃、压缩区168~172℃、熔融区164~166℃、计量区163~165℃、合流芯160~162℃、模具一区170~172℃、模具二区174~176℃、模具三区180~184℃、模具四区181~185℃、模具五区181~185℃、模具六区172~176℃、口模区170~174℃、螺杆油温75~90℃；
螺杆转速控制在15~24r/min，挤出速度控制在2.2~4m/min，挤出压力控制在13.5~16MPa；
步骤三）冷却定型：挤出的物料进入到模具中，采用四级冷却定型工艺，第1级模板真空度 0.01~0.05MPa，各级定型模板温度控制在10~15℃，模板内表面粗糙度为达Ra0.8μm以上；
步骤四）牵引切割：根据板材配方、厚度、泡孔尺寸及质量要求，牵引力控制在30~45kN，牵引速率在0.5~5m/min。
如权利要求9所述的一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材的制造方法，其特征在于，还包括如下步骤：
步骤五）养生、检测、后续处理、包装、出货：将活性竹炭板在室温下水平堆叠存放24~48h，待充分养生后，板材尺寸稳定，即进行产品检测，合格产品包装后出货。
本发明取得的有益效果有：
1、优化设计活性竹炭环保PVC板材的组分，详细说明其加料顺序及其工艺参数，确定采用PVC为树脂基料，取材方便且性状可调整，并可与工艺参数明确对应。
2、添加了活性竹炭，简化炭粉组分的选择与添加工艺，并提高综合吸附能力。
3、光触媒剂的有效组分有了更多选择，并明确加入有利于提高纳米粒子分散性的硅烷偶联剂及其加入方式，玻璃微珠还可同时提高板材强度与热稳定性。
4、明确了活性竹炭板厚度方向截面结构、形貌与板材性能之间的关系，有利于更好地利用组分与工艺调整来有效改善板材的性能。
5、活性竹炭板的综合性能好，应用范围更广。
附图说明
图1为18mm竹炭板的板厚截面形貌（从左到右为板厚方向）
具体实施方式：
本专利以活性竹炭环保板材组分优化为基础，结合成型工艺流程及工艺参数优化，提升板材的成型质量及综合性能。
、组分设计
按各组分的质量百分比（%）计算，本发明优化设计的活性竹炭板组分为：
聚氯乙烯（PVC）：40~46%
钙粉：24~30%
钙锌稳定剂（LG612M）：1.6~3.0%
PVC发泡调节剂ACR：4.2~5.5%
增强剂（LC-20）：0.5~2%
增韧剂（L-900）：0.1~1.5%
外润滑剂（PE蜡+OPE蜡）：0.5~1%
内润滑剂（硬脂酸，LC-60）：0.3~0.7%
AC黄发泡剂：0.1~0.4%
NC白发泡剂：0.4~0.8%
活性竹炭粉：15~21%
光触媒剂：0.8~2.0%
硅烷偶联剂：0.5~2.5%
2、主要组分的作用与设计特点
（1）PVC可选择SG-7型或SG-８型树与SG-５型混合使用，二者的比例可控制在：（70~80）:（30~20）。
（2）钙粉在竹炭板材中主要起骨架作用，可用于提高板材的硬度、刚性、耐热性和阻燃性，改善加工性能，并降低成本，一般选择重质碳酸钙粉，粒度不高于200目。如果产品质量要求高，也可选用超细活性碳酸钙ACC进行部分替换或全部替换。
（3）PVC发泡调节剂ACR主要由DFL-300和T-218按2:1配合使用。
（4）外润滑剂选用PE蜡（LC-108）和OPE蜡（GMT-1816）按质量比3:2混用。
（5）活性竹炭粉的粒度不高于200目。利用活性炭自身的炭质气孔有效地吸附空气中一部分浮游物质，对硫化物、氢化物、甲醛、苯、酚等有害化学物质起到吸附、分解异味和除臭净化空气的作用。
（6）光触媒剂主要由质量分数为20~30%的1~3微米的玻璃微珠（主要为SiO2）和质量分数为80~70%的纳米尺寸级别的二氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）、氧化锡（SnO2）、二氧化锆（ZrO2）中的1~2种氧化物粉体组成。结合活性竹炭粉的吸附作用与光触媒剂的光催化功能，将甲醛等有害有机物氧化分解为CO2和H2O，实现对甲醛的不断地吸附与降解，并由此形成良性循环效应。
（7）硅烷偶联剂可选用KH550（氨基硅烷）或KH560（环氧基硅烷），主要用于提高活性竹炭粉与光触媒剂粉体在板材中的分散性，进一步提高活性竹炭板材中上述组分的有益作用，其添加量可根据填料数量与粒径尺寸决定，采用喷洒方式加入，以促进混合均匀。
、工艺设计
（1）配料与混合工艺
Figure DEST_PATH_IMAGE001
将物料按配方比例进行称重，对于固态物料需事先干燥；
Figure 275197DEST_PATH_IMAGE002
将PVC树脂加入到高速热混机中，约500r/min搅拌升温至55~65℃。
Figure DEST_PATH_IMAGE003
投入钙锌稳定剂，约600r/min搅拌升温至85~95℃，再依次加入增强剂、增韧剂、内润滑剂、钙粉、活性竹炭粉、发泡剂、PVC发泡调节剂，持续搅拌。
Figure 732723DEST_PATH_IMAGE004
加入外润滑剂、光触媒剂、硅烷偶联剂，硅烷偶联剂以喷洒方式加入，所有物料总投入量应控制在热混锅有效容积的50~70%，约700r/min高速搅拌升温至110~125℃，在此温度下搅拌5~10 min后进入冷混。
Figure DEST_PATH_IMAGE005
在约60r/min低转速下将物料排入通有冷却水的冷混机中，搅拌5~10min，于35~45℃出料。
（2）结皮发泡、挤出工艺
Figure 609413DEST_PATH_IMAGE001
温度控制：加热系统沿进料端至出料端采用多级、多点独立加热的方式，控温精度为0.5℃。正常生产时各区域温度控制范围为（热电偶测试温度）：给料区175~180℃、压缩区168~172℃、熔融区164~166℃、计量区163~165℃、合流芯160~162℃、模具一区170~172℃、模具二区174~176℃、模具三区180~184℃、模具四区181~185℃、模具五区181~185℃、模具六区172~176℃、口模区170~174℃、螺杆油温75~90℃
Figure 900717DEST_PATH_IMAGE002
螺杆转速、挤出速度与挤出压力
螺杆转速与熔体挤出速度、挤出压力、板材的挤出产量成正比，与板材的密度成反比。根据板材厚度和泡孔要求，螺杆转速控制在15~24r/min，挤出速度控制在2.2~4m/min，挤出压力控制在13.5~16MPa。
（3）冷却定型工艺
采用四级冷却定型工艺，第1级模板真空度 0.01~0.05MPa，各级定型模板温度控制在10~15℃，冷却应尽量均匀、缓慢，模板内表面粗糙度为达Ra0.8μm以上，根据不同配方条件下发泡体的收缩特性，模板内腔预留出一定收缩量。
（4）牵引切割工艺
牵引工艺直接影响板材的密度、泡孔结构和出料的均匀性。根据板材配方、厚度及质量要求，牵引力控制在30~45kN，牵引速率在0.5~5m/min范围内连续可调。冷却定型后的板材经定长与定宽双边平行切割，可根据客户需要获得合适的长度与宽幅。
（5）养生、检测、后续处理、包装、出货
将活性竹炭板在室温下水平堆叠存放24~48h，待充分养生后，板材尺寸稳定，即进行产品检测，合格产品可进行后续工艺处理（贴皮、上漆、雕刻等）或直接包装后出货。
、活性竹炭板的性能
对厚度为18mm，设计密度为1.0g/cm3的活性竹炭板进行检测，其主要测试结果为：
（1）理化性能
含水率0.5%、静曲强度33.4MPa、弹性模量2880MPa、24h吸水厚度膨胀率0.01%、板面握螺钉力2630N、干热尺寸变化率（纵向：+0.28%；横向：+0.3%）。
（2）甲醛释放量（72h，mg/m3）
未检出。
（3）空气声隔声量
32dB。
（4）重金属含量
Ba：<5ppm；Pb：<5ppm；Cd：<5ppm；Sb：<5ppm；Se：<5ppm；Cr：<5ppm；Hg：<5ppm；As：<2.5ppm。
5、竹炭板结皮层厚度、泡孔尺寸与力学性能的对应关系
对于18mm竹炭板，以板材半厚度为界（见图1），当单边结皮层厚度大于20%，发泡孔尺寸小于0.5mm且较为均匀，静曲强度和弹性模量可满足要求。

Claims (10)

1.一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材，其特征在于，包括如下重量份的组分：
聚氯乙烯：40~46份
碳酸钙粉：24~30份
活性竹炭粉：15~21份
钙锌稳定剂：1.6~3.0份
PVC发泡调节剂ACR：4.2~5.5份
增强剂：0.5~2份
增韧剂：0.1~1.5份
外润滑剂：0.5~1份
内润滑剂：0.3~0.7份
AC黄发泡剂：0.1~0.4份
NC白发泡剂：0.4~0.8份。
2.如权利要求1所述的一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材，其特征在于，聚氯乙烯为SG-7型或SG-８型树脂与SG-５型树脂混合使用，SG-7型或SG-８型树脂与SG-５型树脂的质量比为（70~80）:（30~20）。
3.如权利要求1所述的一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材，其特征在于，所述为碳酸钙粉为粒度不高于200目重质碳酸钙粉或超细活性碳酸钙。
4.如权利要求1所述的一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材，其特征在于，PVC发泡调节剂ACR为DFL-300和T-218按2:1的质量比混合得到。
5.如权利要求1所述的一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材，其特征在于，外润滑剂为PE蜡（LC-108）和OPE蜡（GMT-1816）按质量比3:2混合得到。
6.如权利要求1所述的一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材，其特征在于，活性竹炭粉的粒度不高于200目。
7.如权利要求1所述的一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材，其特征在于，还包括如下重量份的组分：
光触媒剂：0.8~2.0份
硅烷偶联剂：0.5~2.5份。
8.如权利要求7所述的一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材，其特征在于，所述光触媒剂由20~30%质量分数的1~3微米的玻璃微珠和80~70%质量分数的纳米尺寸级别的二氧化钛、氧化锌、氧化锡或二氧化锆中的一种或几种的混合物组成；
硅烷偶联剂为氨基硅烷或环氧基硅烷。
9.一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一）配料与混合：将PVC树脂加入到高速热混机中，约500r/min搅拌升温至55~65℃；投入钙锌稳定剂，约600r/min搅拌升温至85~95℃，再依次加入增强剂、增韧剂、内润滑剂、钙粉、活性竹炭粉、发泡剂、PVC发泡调节剂，持续搅拌；再加入外润滑剂、光触媒剂、硅烷偶联剂，硅烷偶联剂以喷洒方式加入，所有物料总投入量应控制在热混锅有效容积的50~70%，约700r/min高速搅拌升温至110~125℃，继续搅拌5~10 min；在约60r/min低转速下将物料排入通有冷却水的冷混机中，搅拌5~10min，35~45℃出料；
步骤二）结皮发泡、挤出：挤出温度采用多级、多点独立加热的方式控制,加热系统沿进料端至出料端采用多级、多点独立加热的方式，控温精度为0.5℃;正常生产时各区域温度控制范围为：给料区175~180℃、压缩区168~172℃、熔融区164~166℃、计量区163~165℃、合流芯160~162℃、模具一区170~172℃、模具二区174~176℃、模具三区180~184℃、模具四区181~185℃、模具五区181~185℃、模具六区172~176℃、口模区170~174℃、螺杆油温75~90℃；
螺杆转速控制在15~24r/min，挤出速度控制在2.2~4m/min，挤出压力控制在13.5~16MPa；
步骤三）冷却定型：挤出的物料进入到模具中，采用四级冷却定型工艺，第1级模板真空度 0.01~0.05MPa，各级定型模板温度控制在10~15℃，模板内表面粗糙度为达Ra0.8μm以上；
步骤四）牵引切割：根据板材配方、厚度、泡孔尺寸及质量要求，牵引力控制在30~45kN，牵引速率在0.5~5m/min。
10.如权利要求9所述的一种添加活性竹炭的环保PVC发泡板材的制造方法，其特征在于，还包括如下步骤：
步骤五）养生、检测、后续处理、包装、出货：将活性竹炭板在室温下水平堆叠存放24~48h，待充分养生后，板材尺寸稳定，即进行产品检测，合格产品包装后出货。
CN201911232498.3A 2019-12-05 2019-12-05 一种添加活性竹炭的环保pvc发泡板材及其制造方法 Pending CN111040334A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911232498.3A CN111040334A (zh) 2019-12-05 2019-12-05 一种添加活性竹炭的环保pvc发泡板材及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911232498.3A CN111040334A (zh) 2019-12-05 2019-12-05 一种添加活性竹炭的环保pvc发泡板材及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111040334A true CN111040334A (zh) 2020-04-21

Family

ID=70234862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911232498.3A Pending CN111040334A (zh) 2019-12-05 2019-12-05 一种添加活性竹炭的环保pvc发泡板材及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111040334A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111484665A (zh) * 2020-04-29 2020-08-04 陈坤 复合多孔炭塑不饱和净化新材料及其制备方法
CN111719813A (zh) * 2020-08-06 2020-09-29 山东明代装饰材料有限公司 一种吸附多种有害金属及有害气体的伊利石地板
CN112140577A (zh) * 2020-09-18 2020-12-29 福建师范大学福清分校 一种墙板稳定生产的制造方法
CN112876134A (zh) * 2021-01-24 2021-06-01 湖北集福新材料科技有限公司 一种可吸附和分解甲醛的活性竹炭板及其制备方法和应用
CN112873892A (zh) * 2021-01-20 2021-06-01 嘉兴市博尔新材料有限公司 一种耐污抗菌环保pvc人造革及其制备方法
CN115107135A (zh) * 2021-03-22 2022-09-27 云南传承木业有限公司 一种无醛强化木地板的制作方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105111752A (zh) * 2015-10-13 2015-12-02 林文海 一种能有效吸附和自动降解甲醛的环保竹炭板材及其制备工艺
CN106188976A (zh) * 2016-08-23 2016-12-07 林文海 一种有效吸附甲醛和净化空气的炭塑负离子板材及制备方法
CN109135118A (zh) * 2018-08-17 2019-01-04 山东汇丰木塑型材股份有限公司 聚氯乙烯结皮发泡无铅家具板材
CN109294161A (zh) * 2018-10-05 2019-02-01 浙江尚居环保科技股份有限公司 一种防霉竹木集成板及其制作方法
WO2019090463A1 (zh) * 2017-11-07 2019-05-16 河源市耐宝新型建材有限公司 一种含碳材料及其制备方法和应用
CN110183793A (zh) * 2019-05-29 2019-08-30 六盘水康博木塑科技有限公司 一种装饰用木塑板及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105111752A (zh) * 2015-10-13 2015-12-02 林文海 一种能有效吸附和自动降解甲醛的环保竹炭板材及其制备工艺
CN106188976A (zh) * 2016-08-23 2016-12-07 林文海 一种有效吸附甲醛和净化空气的炭塑负离子板材及制备方法
WO2019090463A1 (zh) * 2017-11-07 2019-05-16 河源市耐宝新型建材有限公司 一种含碳材料及其制备方法和应用
CN109135118A (zh) * 2018-08-17 2019-01-04 山东汇丰木塑型材股份有限公司 聚氯乙烯结皮发泡无铅家具板材
CN109294161A (zh) * 2018-10-05 2019-02-01 浙江尚居环保科技股份有限公司 一种防霉竹木集成板及其制作方法
CN110183793A (zh) * 2019-05-29 2019-08-30 六盘水康博木塑科技有限公司 一种装饰用木塑板及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111484665A (zh) * 2020-04-29 2020-08-04 陈坤 复合多孔炭塑不饱和净化新材料及其制备方法
CN111719813A (zh) * 2020-08-06 2020-09-29 山东明代装饰材料有限公司 一种吸附多种有害金属及有害气体的伊利石地板
CN112140577A (zh) * 2020-09-18 2020-12-29 福建师范大学福清分校 一种墙板稳定生产的制造方法
CN112873892A (zh) * 2021-01-20 2021-06-01 嘉兴市博尔新材料有限公司 一种耐污抗菌环保pvc人造革及其制备方法
CN112876134A (zh) * 2021-01-24 2021-06-01 湖北集福新材料科技有限公司 一种可吸附和分解甲醛的活性竹炭板及其制备方法和应用
CN115107135A (zh) * 2021-03-22 2022-09-27 云南传承木业有限公司 一种无醛强化木地板的制作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111040334A (zh) 一种添加活性竹炭的环保pvc发泡板材及其制造方法
CN101367977B (zh) 一种pvc微发泡木塑卷材及其生产方法
CN105566755B (zh) 一种表芯层同步共挤阻燃木塑复合材料及其制造方法
CN106188976A (zh) 一种有效吸附甲醛和净化空气的炭塑负离子板材及制备方法
CN105111752A (zh) 一种能有效吸附和自动降解甲醛的环保竹炭板材及其制备工艺
CN102250476A (zh) 一种竹纤维基微发泡木塑复合材料及其制备方法
CN106493967B (zh) 一种具有空气净化功能的室内墙体装饰板的制备方法
CN111423671A (zh) 一种硅藻土生态板材及其制备方法
CN106380742A (zh) 一种pvc微晶木复合材料及其制备方法
CN110655738A (zh) 一种活性竹炭环保板材及其制备工艺
CN101550755B (zh) 木塑微发泡负离子生态地板及其生产工艺
CN102295433B (zh) 硅藻土复合装饰板及其生产工艺
CN114292467B (zh) 一种竹炭纤维和聚烯烃树脂复合地板及其制备方法
CN106313670B (zh) 一种具有空气净化功能的室内墙体装饰板
CN108149895B (zh) 一种吸音安全地板
CN105754254A (zh) 一种热塑性硅藻泥地板
CN108948465A (zh) 一种高强度绝热管道及其制备方法
CN108485127A (zh) 一种纳米多功能pvc护墙板生产工艺
CN116554614A (zh) 一种阻燃隔热pvc/稻壳灰基气凝胶复合板的制备方法
CN105504595A (zh) 硅藻针叶环保地板
CN105754361A (zh) 一种具有负离子的饰面竹塑导热墙板及其加工方法
CN108410078A (zh) 一种环保木塑集成墙板及其制作方法
CN104311107A (zh) 一种粉煤灰高发泡家俱板
CN109535609A (zh) Pvc发泡型材及其制备方法
CN105754253A (zh) 一种具有保温功能的硅藻泥地板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination