CN111909534B - 一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法，包括配料，称取工业废弃树脂粒、废木屑、竹炭纤维、滑石粉、纳米碳酸钙、聚氯乙烯、石英砂、膨胀微粒、环丙酰胺、单硬脂酸甘油酯、二氧化钛粉、抗氧化剂、发泡剂和稳定剂；原料预处理，将工业废弃树脂粒粉碎、净化，将废木屑粉碎、酸洗和烘干；将竹炭纤维粉碎、混炼；物料混合、密炼；将净化树脂细粉、纯净木粉、改性竹炭纤维微粒与剩余物料投入混料机中，加热、搅拌、密炼塑化处理；挤出造粒；将物料投加到造粒机中造粒；冷却定型、将木塑粒投入压力机中，冲压成板型，冷却脱模即可；本发明工艺流程设计合理，所制备的木塑板环保、安全，具有较强的市场推广价值。

Description

一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法
技术领域
本发明涉及木塑复合材料技术领域，具体是涉及一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法。
背景技术
随着国内房地产业的迅猛发展，家具、室内装修等配套产品也日新月异，以木材为主要原料的家具，已不再适应国家倡导的节能、环保政策，木材的硬度、韧性、质量差异较大，且防水、防火、防腐蚀、防霉、防虫蛀性能极差。木塑复合板材是一种主要由木材为基础材料与热塑性高分子材料(塑料)和加工助剂等，混合均匀后再经模具设备加热挤出成型而制成的高科技绿色环保新型装饰材料，兼有木材和塑料的性能与特征，是能替代木材和塑料的新型复合材料。
但是，现有的发泡型木塑板普遍存在气泡不均匀、机械性能差等问题，不仅影响产品外观及销售，也导致成品木塑板材实用性能大大降低；同时采用现有技术制造的发泡型木塑板在使用中会散发出甲醛等有害气体，严重制约了木塑板的推广使用。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种安全环保的、隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法。
本发明的技术方案为：一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料；
分别称取以下重量份的原料：工业废弃树脂粒80～135份、废木屑7～15、竹炭纤维5～11份、滑石粉2～13份、纳米碳酸钙2～5份、聚氯乙烯5～20份、石英砂2～8份、膨胀微粒15～25份、环丙酰胺1～2份、单硬脂酸甘油酯2～5份、二氧化钛粉1～3份、抗氧化剂0.5～1份、发泡剂1～2份、稳定剂1～3份；
S2、原料预处理；
S21、将步骤S1的工业废弃树脂粒粉碎至80～150的细粉，然后向细粉中加入3～7倍细粉体积的柑橘油，搅拌均匀并加热至30～90℃，并保温1～5h，最后通过减压操作蒸出柑橘油，得到净化树脂细粉；
S22、将步骤S1的废木屑粉碎成25～55nm的粉末，然后将粉末放入25％盐酸溶液中，升温至25～65℃，在900～1100W超声波辅助条件下处理10～35min，取出后用去离子水洗涤至中性、晾干，得到纯净木粉；
S23、将步骤S1的竹炭纤维粉碎成粒径为50～350nm的竹炭纤维微粒，然后将竹炭纤维微粒和单硬脂酸甘油酯、二氧化钛粉混合后置入双螺杆挤压机中混炼，混炼温度130～250℃，压力为5～9Mpa，转速为200～400r/m，混炼时间为3～6h，制得改性竹炭纤维微粒；
S3、物料混合、密炼；
将步骤S2所得净化树脂细粉、纯净木粉、改性竹炭纤维微粒与步骤S1滑石粉、纳米碳酸钙、聚氯乙烯、石英砂、膨胀微粒、环丙酰胺、抗氧化剂、发泡剂、稳定剂分别投入混料机中，加热至80～130℃时开始搅拌15～30min；搅拌完成后，将混合物料投入密炼机，密炼塑化10～25min；
S4、挤出造粒；
将步骤S3所得物料投加到造粒机中，控制造粒机的加热温度为110～150℃，得到木塑粒；
S5、冷却定型；
将步骤S4所得木塑粒投入压力机的成型模具中，控制成型模具温度为150～180℃，压力机压力为3～8MPa冲压成板型，自然冷却至室温后进行脱模，即得所需木塑板。
进一步地，步骤S1中，竹炭纤维的制备方法为：(1)、将竹板干燥处理，并经过800～1100℃高温炭化，炭化后粉碎至粒径为1～15μm的竹炭微粉；(2)、将草浆粕和木浆粕按照等质量混合均匀，并粉碎成粒径为1～5μm的微粉，将微粉与二氯甲烷在90～120℃温度下溶解制成纺丝原液；(3)、向纺丝原液中加入步骤(1)所制备的炭化后的竹炭微粉，搅拌均匀，纺丝成型，即得竹炭纤维，通过此方法制备的竹炭纤维，在不破坏竹炭结构的情况下，大大提高了竹炭微粒的比表面积和孔隙比，利用竹炭超强的吸附力，对木塑板中的甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质和粉尘进行吸收，同时具有分解异味和消臭的作用，使得本发明的木塑板更加环保、安全。
进一步地，步骤S1中，膨胀微粒为包裹有棉纤维的膨胀蛭石；膨胀微粒的制备方法为：(1)、使用淀粉酶在30～45℃条件下对棉浆进行退浆操作10～15分钟；(2)、将步骤(1)所得棉浆与膨胀蛭石等体积混合，然后将混合物料投入2倍体积的二氧化硅溶胶中浸泡25～45min；(3)、将步骤(2)所得物料置于预混机中升温至40～70℃、搅拌混合15～50min，最后进行真空干燥，即得膨胀微粒，通过设置包裹有棉纤维的膨胀蛭石，利用膨胀蛭石超强的吸附性能，对外界环境中的噪声进行吸收，起到隔音降噪的作用；同时也能够吸收空气中的水汽，达到防潮的效果。
进一步地，步骤S1中，抗氧化剂为甲乙酮肟和/或丁酮肟；通过抗氧化剂能够抑制木塑板材料中聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长木塑板的使用寿命。
进一步地，步骤S1中，发泡剂由以下重量份的原料复合而成：十二烷基磺酸钠15～26份、聚全氟辛基乙醇8～15份、二苯基膦5～13份、二氯二氟甲烷17～30份、偶氮二甲酰胺7～19份、过氧化二苯甲酰4～13份、去离子水6～13份，此配比下的发泡剂发泡均匀，能够显著提高木塑板的质量、均匀性和美观性。
进一步地，步骤S1中，稳定剂为有机聚合物，具体为丙烯酰胺聚合物或共聚物和/或聚环氧乙烷或共聚物；通过有机聚合物稳定剂能够缓和聚合物的化学反应速度，减缓木塑板加工过程中的过度损伤，从而提高生产效率。
进一步地，步骤S5完成后，对所得木塑板在50～80℃温度条件下烘干处理30～50min；通过烘干处理将木塑板内部的水分驱赶出来，避免木塑板受潮霉变、变形，提高木塑板的使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明工艺制备的发泡型木塑板由于在原材料中加入了竹炭纤维和膨胀微粒，大大提高了板材的隔音降噪功能，同时也能够吸收木塑板中的甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质和粉尘，分解异味和消臭，使得本发明的木塑板更加环保、安全；以工业废弃树脂粒为主要原料，不仅能够实现废物合理利用，同时工业废弃树脂粒也具有原料来源广泛的优势，大大降低了木塑板的制造和使用成本；通过添加发泡剂，使得木塑板发泡均匀，显著提高了木塑板的质量、均匀性和美观性。
具体实施方式
实施例1：一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料；
分别称取以下重量份的原料：工业废弃树脂粒80份、废木屑7份、竹炭纤维5份、滑石粉2份、纳米碳酸钙2份、聚氯乙烯5份、石英砂2份、膨胀微粒15份、环丙酰胺1份、单硬脂酸甘油酯2份、二氧化钛粉1份、抗氧化剂0.5份、发泡剂1份、稳定剂1份；抗氧化剂为甲乙酮肟，通过抗氧化剂能够抑制木塑板材料中聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长木塑板的使用寿命，稳定剂为有机聚合物，具体为丙烯酰胺聚合物，通过稳定剂能够缓和聚合物的化学反应速度，减缓木塑板加工过程中的过度损伤，从而提高生产效率，竹炭纤维为市售，膨胀微粒为市售PVC微粒，发泡剂为市售的聚氨酯发泡剂；
S2、原料预处理；
S21、将步骤S1的工业废弃树脂粒粉碎至80的细粉，然后向细粉中加入3倍细粉体积的柑橘油，搅拌均匀并加热至30℃，并保温1h，最后通过减压操作蒸出柑橘油，得到净化树脂细粉；
S22、将步骤S1的废木屑粉碎成25nm的粉末，然后将粉末放入25％盐酸溶液中，升温至25℃，在900W超声波辅助条件下处理10min，取出后用去离子水洗涤至中性、晾干，得到纯净木粉；其中，粉末与25％盐酸溶液的体积比为1:2；
S23、将步骤S1的竹炭纤维粉碎成粒径为50nm的竹炭纤维微粒，然后将竹炭纤维微粒和单硬脂酸甘油酯、二氧化钛粉混合后置入双螺杆挤压机中混炼，混炼温度130℃，压力为5Mpa，转速为200r/m，混炼时间为3h，制得改性竹炭纤维微粒；
S3、物料混合、密炼；
将步骤S2所得净化树脂细粉、纯净木粉、改性竹炭纤维微粒与步骤S1滑石粉、纳米碳酸钙、聚氯乙烯、石英砂、膨胀微粒、环丙酰胺、抗氧化剂、发泡剂、稳定剂分别投入混料机中，加热至80℃时开始搅拌15min；搅拌完成后，将混合物料投入密炼机，密炼塑化10min；
S4、挤出造粒；
将步骤S3所得物料投加到造粒机中，控制造粒机的加热温度为110℃，得到木塑粒；
S5、冷却定型；
将步骤S4所得木塑粒投入压力机的成型模具中，控制成型模具温度为150℃，压力机压力为3MPa冲压成板型，自然冷却至室温后进行脱模，即得所需木塑板。
实施例2：一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料；
分别称取以下重量份的原料：工业废弃树脂粒110份、废木屑11、竹炭纤维7份、滑石粉6份、纳米碳酸钙4份、聚氯乙烯13份、石英砂5份、膨胀微粒21份、环丙酰胺2份、单硬脂酸甘油酯4份、二氧化钛粉2份、抗氧化剂0.8份、发泡剂1.3份、稳定剂2份；抗氧化剂为丁酮肟，通过抗氧化剂能够抑制木塑板材料中聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长木塑板的使用寿命，稳定剂为有机聚合物，具体为丙烯酰胺共聚物，通过稳定剂能够缓和聚合物的化学反应速度，减缓木塑板加工过程中的过度损伤，从而提高生产效率，膨胀微粒为市售PVC微粒，发泡剂为市售的聚氨酯发泡剂；竹炭纤维的制备方法为：(1)、将竹板干燥处理，并经过800℃高温炭化，炭化后粉碎至粒径为1μm的竹炭微粉；(2)、将草浆粕和木浆粕按照等质量混合均匀，并粉碎成粒径为1μm的微粉，将微粉与3倍体积的二氯甲烷在90℃温度下溶解制成纺丝原液；(3)、向纺丝原液中加入2倍体积的步骤(1)所制备的炭化后的竹炭微粉，搅拌均匀，纺丝成型，即得竹炭纤维，通过此方法制备的竹炭纤维，在不破坏竹炭结构的情况下，大大提高了竹炭微粒的比表面积和孔隙比，利用竹炭超强的吸附力，对木塑板中的甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质和粉尘进行吸收，同时具有分解异味和消臭的作用，使得本发明的木塑板更加环保、安全；
S2、原料预处理；
S21、将步骤S1的工业废弃树脂粒粉碎至120的细粉，然后向细粉中加入5倍细粉体积的柑橘油，搅拌均匀并加热至62℃，并保温3.5h，最后通过减压操作蒸出柑橘油，得到净化树脂细粉；
S22、将步骤S1的废木屑粉碎成48nm的粉末，然后将粉末放入25％盐酸溶液中，升温至43℃，在1050W超声波辅助条件下处理26min，取出后用去离子水洗涤至中性、晾干，得到纯净木粉；其中，粉末与25％盐酸溶液的体积比为1:2；
S23、将步骤S1的竹炭纤维粉碎成粒径为220nm的竹炭纤维微粒，然后将竹炭纤维微粒和单硬脂酸甘油酯、二氧化钛粉混合后置入双螺杆挤压机中混炼，混炼温度200℃，压力为8Mpa，转速为330r/m，混炼时间为4.5h，制得改性竹炭纤维微粒；
S3、物料混合、密炼；
将步骤S2所得净化树脂细粉、纯净木粉、改性竹炭纤维微粒与步骤S1滑石粉、纳米碳酸钙、聚氯乙烯、石英砂、膨胀微粒、环丙酰胺、抗氧化剂、发泡剂、稳定剂分别投入混料机中，加热至110℃时开始搅拌24min；搅拌完成后，将混合物料投入密炼机，密炼塑化18min；
S4、挤出造粒；
将步骤S3所得物料投加到造粒机中，控制造粒机的加热温度为135℃，得到木塑粒；
S5、冷却定型；
将步骤S4所得木塑粒投入压力机的成型模具中，控制成型模具温度为166℃，压力机压力为7MPa冲压成板型，自然冷却至室温后进行脱模，即得所需木塑板。
实施例3：一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料；
分别称取以下重量份的原料：工业废弃树脂粒135份、废木屑15、竹炭纤维11份、滑石粉13份、纳米碳酸钙5份、聚氯乙烯20份、石英砂8份、膨胀微粒25份、环丙酰胺2份、单硬脂酸甘油酯5份、二氧化钛粉3份、抗氧化剂1份、发泡剂2份、稳定剂3份；抗氧化剂为甲乙酮肟和丁酮肟按照体积比1:1组成的混合物；通过抗氧化剂能够抑制木塑板材料中聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长木塑板的使用寿命，稳定剂为聚环氧乙烷；通过稳定剂能够缓和聚合物的化学反应速度，减缓木塑板加工过程中的过度损伤，从而提高生产效率；竹炭纤维为市售，发泡剂为市售的聚氨酯发泡剂；膨胀微粒为包裹有棉纤维的膨胀蛭石；膨胀微粒的制备方法为：(1)、使用淀粉酶在30℃条件下对棉浆进行退浆操作10分钟；(2)、将步骤(1)所得棉浆与膨胀蛭石等体积混合，然后将混合物料投入2倍体积的二氧化硅溶胶中浸泡25min；(3)、将步骤(2)所得物料置于预混机中升温至40℃、搅拌混合15min，最后进行真空干燥，即得膨胀微粒，通过设置包裹有棉纤维的膨胀蛭石，利用膨胀蛭石超强的吸附性能，对外界环境中的噪声进行吸收，起到隔音降噪的作用；同时也能够吸收空气中的水汽，达到防潮的效果；
S2、原料预处理；
S21、将步骤S1的工业废弃树脂粒粉碎至150的细粉，然后向细粉中加入7倍细粉体积的柑橘油，搅拌均匀并加热至90℃，并保温5h，最后通过减压操作蒸出柑橘油，得到净化树脂细粉；
S22、将步骤S1的废木屑粉碎成55nm的粉末，然后将粉末放入25％盐酸溶液中，升温至65℃，在1100W超声波辅助条件下处理35min，取出后用去离子水洗涤至中性、晾干，得到纯净木粉；其中，粉末与25％盐酸溶液的体积比为1:2；
S23、将步骤S1的竹炭纤维粉碎成粒径为350nm的竹炭纤维微粒，然后将竹炭纤维微粒和单硬脂酸甘油酯、二氧化钛粉混合后置入双螺杆挤压机中混炼，混炼温度250℃，压力为9Mpa，转速为400r/m，混炼时间为6h，制得改性竹炭纤维微粒；
S3、物料混合、密炼；
将步骤S2所得净化树脂细粉、纯净木粉、改性竹炭纤维微粒与步骤S1滑石粉、纳米碳酸钙、聚氯乙烯、石英砂、膨胀微粒、环丙酰胺、抗氧化剂、发泡剂、稳定剂分别投入混料机中，加热至130℃时开始搅拌30min；搅拌完成后，将混合物料投入密炼机，密炼塑化25min；
S4、挤出造粒；
将步骤S3所得物料投加到造粒机中，控制造粒机的加热温度为150℃，得到木塑粒；
S5、冷却定型；
将步骤S4所得木塑粒投入压力机的成型模具中，控制成型模具温度为180℃，压力机压力为8MPa冲压成板型，自然冷却至室温后进行脱模，即得所需木塑板。
实施例4：一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料；
分别称取以下重量份的原料：工业废弃树脂粒80份、废木屑7、竹炭纤维11份、滑石粉13份、纳米碳酸钙2份、聚氯乙烯5份、石英砂2份、膨胀微粒15份、环丙酰胺2份、单硬脂酸甘油酯3份、二氧化钛粉2份、抗氧化剂1份、发泡剂1份、稳定剂1份；抗氧化剂为甲乙酮肟和丁酮肟按照体积比1:1组成的混合物；通过抗氧化剂能够抑制木塑板材料中聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长木塑板的使用寿命，稳定剂为聚环氧乙烷共聚物；通过稳定剂能够缓和聚合物的化学反应速度，减缓木塑板加工过程中的过度损伤，从而提高生产效率，竹炭纤维为市售，膨胀微粒为市售PVC微粒；发泡剂由以下重量份的原料复合而成：十二烷基磺酸钠15份、聚全氟辛基乙醇8份、二苯基膦5份、二氯二氟甲烷17份、偶氮二甲酰胺7份、过氧化二苯甲酰4份、去离子水6份，此配比下的发泡剂发泡均匀，能够显著提高木塑板的质量、均匀性和美观性；
S2、原料预处理；
S21、将步骤S1的工业废弃树脂粒粉碎至80的细粉，然后向细粉中加入3倍细粉体积的柑橘油，搅拌均匀并加热至30℃，并保温1h，最后通过减压操作蒸出柑橘油，得到净化树脂细粉；
S22、将步骤S1的废木屑粉碎成25nm的粉末，然后将粉末放入25％盐酸溶液中，升温至25℃，在900W超声波辅助条件下处理10min，取出后用去离子水洗涤至中性、晾干，得到纯净木粉；其中，粉末与25％盐酸溶液的体积比为1:2；
S23、将步骤S1的竹炭纤维粉碎成粒径为50nm的竹炭纤维微粒，然后将竹炭纤维微粒和单硬脂酸甘油酯、二氧化钛粉混合后置入双螺杆挤压机中混炼，混炼温度130℃，压力为5Mpa，转速为200r/m，混炼时间为3h，制得改性竹炭纤维微粒；
S3、物料混合、密炼；
将步骤S2所得净化树脂细粉、纯净木粉、改性竹炭纤维微粒与步骤S1滑石粉、纳米碳酸钙、聚氯乙烯、石英砂、膨胀微粒、环丙酰胺、抗氧化剂、发泡剂、稳定剂分别投入混料机中，加热至80℃时开始搅拌15min；搅拌完成后，将混合物料投入密炼机，密炼塑化10min；
S4、挤出造粒；
将步骤S3所得物料投加到造粒机中，控制造粒机的加热温度为110℃，得到木塑粒；
S5、冷却定型；
将步骤S4所得木塑粒投入压力机的成型模具中，控制成型模具温度为150℃，压力机压力为3～8MPa冲压成板型，自然冷却至室温后进行脱模，即得所需木塑板。
实施例5：一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料；
分别称取以下重量份的原料：工业废弃树脂粒135份、废木屑15、竹炭纤维11份、滑石粉13份、纳米碳酸钙5份、聚氯乙烯20份、石英砂8份、膨胀微粒25份、环丙酰胺2份、单硬脂酸甘油酯2份、二氧化钛粉1份、抗氧化剂0.5份、发泡剂1份、稳定剂1份；抗氧化剂为丁酮肟，通过抗氧化剂能够抑制木塑板材料中聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长木塑板的使用寿命，稳定剂为丙烯酰胺共聚物，通过稳定剂能够缓和聚合物的化学反应速度，减缓木塑板加工过程中的过度损伤，从而提高生产效率，竹炭纤维为市售，膨胀微粒为市售PVC微粒，发泡剂为市售的聚氨酯发泡剂；
S2、原料预处理；
S21、将步骤S1的工业废弃树脂粒粉碎至80的细粉，然后向细粉中加入3倍细粉体积的柑橘油，搅拌均匀并加热至30℃，并保温1h，最后通过减压操作蒸出柑橘油，得到净化树脂细粉；
S22、将步骤S1的废木屑粉碎成25nm的粉末，然后将粉末放入25％盐酸溶液中，升温至25℃，在900W超声波辅助条件下处理10min，取出后用去离子水洗涤至中性、晾干，得到纯净木粉；其中，粉末与25％盐酸溶液的体积比为3:1；
S23、将步骤S1的竹炭纤维粉碎成粒径为50nm的竹炭纤维微粒，然后将竹炭纤维微粒和单硬脂酸甘油酯、二氧化钛粉混合后置入双螺杆挤压机中混炼，混炼温度130℃，压力为5Mpa，转速为200r/m，混炼时间为3h，制得改性竹炭纤维微粒；
S3、物料混合、密炼；
将步骤S2所得净化树脂细粉、纯净木粉、改性竹炭纤维微粒与步骤S1滑石粉、纳米碳酸钙、聚氯乙烯、石英砂、膨胀微粒、环丙酰胺、抗氧化剂、发泡剂、稳定剂分别投入混料机中，加热至80℃时开始搅拌15min；搅拌完成后，将混合物料投入密炼机，密炼塑化10min；
S4、挤出造粒；
将步骤S3所得物料投加到造粒机中，控制造粒机的加热温度为110℃，得到木塑粒；
S5、冷却定型；
将步骤S4所得木塑粒投入压力机的成型模具中，控制成型模具温度为150℃，压力机压力为3MPa冲压成板型，自然冷却至室温后进行脱模，即得所需木塑板；将所得木塑板在50℃温度条件下烘干处理30min；通过烘干处理将木塑板内部的水分驱赶出来，避免木塑板受潮霉变、变形，提高木塑板的使用寿命。
实施例6：一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料；
分别称取以下重量份的原料：工业废弃树脂粒122份、废木屑13份、竹炭纤维9份、滑石粉8份、纳米碳酸钙4份、聚氯乙烯16份、石英砂7份、膨胀微粒23份、环丙酰胺2份、单硬脂酸甘油酯4份、二氧化钛粉2份、抗氧化剂0.8份、发泡剂1份、稳定剂1份；竹炭纤维的制备方法为：(1)、将竹板干燥处理，并经过1100℃高温炭化，炭化后粉碎成粒径为15μm的竹炭微粉；(2)、将草浆粕和木浆粕按照等质量混合均匀，并粉碎成粒径为5μm的微粉，将微粉与2倍体积的二氯甲烷在120℃温度下溶解制成纺丝原液；(3)、向纺丝原液中加入等体积的步骤(1)所制备的炭化后的竹炭微粉，搅拌均匀，纺丝成型，即得竹炭纤维，通过此方法制备的竹炭纤维，在不破坏竹炭结构的情况下，大大提高了竹炭微粒的比表面积和孔隙比，利用竹炭超强的吸附力，对木塑板中的甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质和粉尘进行吸收，同时具有分解异味和消臭的作用，使得本发明的木塑板更加环保、安全；膨胀微粒为包裹有棉纤维的膨胀蛭石；膨胀微粒的制备方法为：(1)、使用淀粉酶在45℃条件下对棉浆进行退浆操作10分钟；(2)、将步骤(1)所得棉浆与膨胀蛭石等体积混合，然后将混合物料投入2倍体积的二氧化硅溶胶中浸泡25min；(3)、将步骤(2)所得物料置于预混机中升温至40℃、搅拌混合15min，最后进行真空干燥，即得膨胀微粒，通过设置包裹有棉纤维的膨胀蛭石，利用膨胀蛭石超强的吸附性能，对外界环境中的噪声进行吸收，起到隔音降噪的作用；同时也能够吸收空气中的水汽，达到防潮的效果；抗氧化剂为甲乙酮肟和丁酮肟按照体积比1:1组成的混合物；通过抗氧化剂能够抑制木塑板材料中聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长木塑板的使用寿命；发泡剂由以下重量份的原料复合而成：十二烷基磺酸钠26份、聚全氟辛基乙醇8份、二苯基膦9份、二氯二氟甲烷22份、偶氮二甲酰胺13份、过氧化二苯甲酰9份、去离子水9份，此配比下的发泡剂发泡均匀，能够显著提高了木塑板的质量、均匀性和美观性；稳定剂为丙烯酰胺共聚物，通过稳定剂能够缓和聚合物的化学反应速度，减缓木塑板加工过程中的过度损伤，从而提高生产效率；
S2、原料预处理；
S21、将步骤S1的工业废弃树脂粒粉碎至125nm的细粉，然后向细粉中加入6倍细粉体积的柑橘油，搅拌均匀并加热至66℃，并保温3h，最后通过减压操作蒸出柑橘油，得到净化树脂细粉；
S22、将步骤S1的废木屑粉碎成44nm的粉末，然后将粉末放入25％盐酸溶液中，升温至46℃，在1000W超声波辅助条件下处理26min，取出后用去离子水洗涤至中性、晾干，得到纯净木粉；
S23、将步骤S1的竹炭纤维粉碎成粒径为230nm的竹炭纤维微粒，然后将竹炭纤维微粒和单硬脂酸甘油酯、二氧化钛粉混合后置入双螺杆挤压机中混炼，混炼温度185℃，压力为7Mpa，转速为310r/m，混炼时间为3～6h，制得改性竹炭纤维微粒；
S3、物料混合、密炼；
将步骤S2所得净化树脂细粉、纯净木粉、改性竹炭纤维微粒与步骤S1滑石粉、纳米碳酸钙、聚氯乙烯、石英砂、膨胀微粒、环丙酰胺、抗氧化剂、发泡剂、稳定剂分别投入混料机中，加热至115℃时开始搅拌26min；搅拌完成后，将混合物料投入密炼机，密炼塑化19min；
S4、挤出造粒；
将步骤S3所得物料投加到造粒机中，控制造粒机的加热温度为140℃，得到木塑粒；
S5、冷却定型；
将步骤S4所得木塑粒投入压力机的成型模具中，控制成型模具温度为165℃，压力机压力为6MPa冲压成板型，自然冷却至室温后进行脱模，即得所需木塑板；将所得木塑板在65℃温度条件下烘干处理45min；通过烘干处理将木塑板内部的水分驱赶出来，避免木塑板受潮霉变、变形，提高木塑板的使用寿命。
实验例：将实施例1-6所制备的发泡型木塑板进行物理性能检测，检测结果如表1所示：
表1：实施例1-6所制备的发泡型木塑板的物理性能检测结果；
Figure BDA0002629545550000131
Figure BDA0002629545550000141
由表1可知，实施例2、3与实施1相比，由于分别采用了本发明的方法所制备的竹炭纤维和膨胀微粒，利用竹炭超强的吸附力，对木塑板中的甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质和粉尘进行吸收，同时具有分解异味和消臭的作用；通过设置包裹有棉纤维的膨胀蛭石，利用膨胀蛭石超强的吸附性能，对外界环境中的噪声进行吸收，起到隔音降噪的作用；同时也能够吸收空气中的水汽，达到防潮的效果；通过实施例4与实施例1相比，由于原料中加入了本发明的方法所制备的发泡剂，使得物料发泡更加均匀，显著提高了木塑板的均匀性和美观性，降低了木塑板的密度，使得木塑板更加轻量化；通过实施例5与实施例1相比，由于对木塑板进行烘干处理，使得木塑板的弯曲强度、热变形温度以及弯曲下坠度均不同程度得到改善；通过本发明制备的木塑板在轻量化的同时保证了板材的物理强度，同时具有隔音降噪的功能。

Claims (1)

1.一种隔音降噪的轻质发泡型木塑板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、配料；
分别称取以下重量份的原料：工业废弃树脂粒80～135份、废木屑7～15、竹炭纤维5～11份、滑石粉2～13份、纳米碳酸钙2～5份、聚氯乙烯5～20份、石英砂2～8份、膨胀微粒15～25份、环丙酰胺1～2份、单硬脂酸甘油酯2～5份、二氧化钛粉1～3份、抗氧化剂0.5～1份、发泡剂1～2份、稳定剂1～3份；
S2、原料预处理；
S21、将步骤S1所述的工业废弃树脂粒粉碎至80～150的细粉，然后向所述细粉中加入3～7倍细粉体积的柑橘油，搅拌均匀并加热至30～90℃，并保温1～5h，最后通过减压操作蒸出柑橘油，得到净化树脂细粉；
S22、将步骤S1所述的废木屑粉碎成25～55nm的粉末，然后将所述粉末放入25％盐酸溶液中，升温至25～65℃，在900～1100W超声波辅助条件下处理10～35min，取出后用去离子水洗涤至中性、晾干，得到纯净木粉；
S23、将步骤S1所述的竹炭纤维粉碎成粒径为50～350nm的竹炭纤维微粒，然后将所述竹炭纤维微粒和单硬脂酸甘油酯、二氧化钛粉混合后置入双螺杆挤压机中混炼，混炼温度130～250℃，压力为5～9Mpa，转速为200～400r/m，混炼时间为3～6h，制得改性竹炭纤维微粒；
S3、物料混合、密炼；
将步骤S2所得净化树脂细粉、纯净木粉、改性竹炭纤维微粒与步骤S1所述滑石粉、纳米碳酸钙、聚氯乙烯、石英砂、膨胀微粒、环丙酰胺、抗氧化剂、发泡剂、稳定剂分别投入混料机中，加热至80～130℃时开始搅拌15～30min；搅拌完成后，将混合物料投入密炼机，密炼塑化10～25min；
S4、挤出造粒；
将步骤S3所得物料投加到造粒机中，控制造粒机的加热温度为110～150℃，得到木塑粒；
S5、冷却定型；
将步骤S4所得木塑粒投入压力机的成型模具中，控制所述成型模具温度为150～180℃，压力机压力为3～8MPa冲压成板型，自然冷却至室温后进行脱模，即得所需木塑板；
步骤S1中，所述竹炭纤维的制备方法为：(1)、将竹板干燥处理，并经过800～1100℃高温炭化，炭化后粉碎至粒径为1～15μm的竹炭微粉；(2)、将草浆粕和木浆粕按照等质量混合均匀，并粉碎成粒径为1～5μm的微粉，将所述微粉与二氯甲烷在90～120℃温度下溶解制成纺丝原液；(3)、向所述纺丝原液中加入步骤1所制备的炭化后的竹炭微粉，搅拌均匀，纺丝成型，即得竹炭纤维；
步骤S1中，所述膨胀微粒为包裹有棉纤维的膨胀蛭石；所述膨胀微粒的制备方法为：(1)、使用淀粉酶在30～45℃条件下对棉浆进行退浆操作10～15分钟；(2)、将步骤(1)所得棉浆与膨胀蛭石等体积混合，然后将混合物料投入2倍体积的二氧化硅溶胶中浸泡25～45min；(3)、将步骤(2)所得物料置于预混机中升温至40～70℃、搅拌混合15～50min，最后进行真空干燥，即得膨胀微粒；
步骤S1中，所述抗氧化剂为甲乙酮肟和/或丁酮肟；
步骤S1中，所述发泡剂由以下重量份的原料复合而成：十二烷基磺酸钠15～26份、聚全氟辛基乙醇8～15份、二苯基膦5～13份、二氯二氟甲烷17～30份、偶氮二甲酰胺7～19份、过氧化二苯甲酰4～13份、去离子水6～13份；
步骤S1中，所述稳定剂为有机聚合物，具体为丙烯酰胺聚合物和/或聚环氧乙烷；
步骤S5完成后，对所得木塑板在50～80℃温度条件下烘干处理30～50min。
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