CN112302271B - 一种阻燃型墙面装饰板的制造方法 - Google Patents

一种阻燃型墙面装饰板的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻燃型墙面装饰板的制造方法，包括以下步骤：1)木屑入反应器热解，完成热解后得到木炭粉，木炭粉自然冷却至350‑400℃时，木炭粉与木粉按比例混合搅拌，并通入热烟气进行加热，得到基料；2)磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐加入到水中搅拌，得到阻燃液；3)基料与阻燃液按比例混合搅拌，循环加压、减压3‑4次，静置12‑14h；4)改性木粉和磷酸、硼酸、磷酸铵发生酯化反应，得到木基阻燃基料；5)向木基阻燃基料中添加淀粉、碳纤维搅拌，均化1‑3h后入模具，脱模后经干燥、磨边、抛光、表面清漆处理后得到阻燃型墙面装饰板。本发明具有阻燃性能好、外形美观、使用寿命长的优点。

Description

一种阻燃型墙面装饰板的制造方法
技术领域
本发明属于墙面装饰材料生产技术领域，具体涉及一种阻燃型墙面装饰板的制造方法。
背景技术
木材作为一种可再生、绿色环保型材料，具有天然的美丽花纹、光泽和颜色，易于加工，相对于一般金属质轻而强度大，既可以很好的隔绝热和电，也可以很好地传递声音，调节环境温湿度。所以木材不仅是传统的建筑用材，广泛运用于古建筑与现代建筑中；而且历来被广泛使用于室内装修，深受广大人民的青睐。随着现代人对生活品质要求的提升，木质装饰墙板的使用越来越广泛。
木材是由纤维素、半纤维素和木质素构成的天然有机物质，这种物理构成致使其具有火灾隐患，不仅易燃，而且燃烧时释放大量热能，平均释放热值为18KJ/g，很大程度上加快了火灾蔓延速度与强度，对国家人民的生命财产安全形成了威胁。尤其是大面积的装饰墙板，更能增加火灾隐患。
现有技术中已经有通过表面喷涂、吸附等方式将阻燃剂复合到装饰墙板中，但是，无论是喷涂还是简单吸附，装饰墙板的加入量有限，不能达到很好的阻燃效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种阻燃型墙面装饰板的制造方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种阻燃型墙面装饰板的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1)木屑入反应器热解，热解温度650-700℃，热解时间30-35min，热解过程采用的热源是热烟气，完成热解后得到木炭粉，木炭粉自然冷却至350-400℃时，木炭粉与木粉按比例混合搅拌，并通入热烟气进行加热，维持混合物料的温度在150-210℃，保温1-2h，使得木粉中的部分挥发分发生热解生成改性木粉，再排出后冷却，得到基料；
2)磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水按质量比例备料，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐加入到水中搅拌，得到阻燃液；
3)基料与阻燃液按1:0.8-1.2的比例混合搅拌，再入反应釜加压，维持压力在1.0-1.5MPa，再减压至真空度-0.05--0.03MPa，循环加压、减压3-4次，静置12-14h；
4)采用外加热的方式对反应釜进行加热，维持反应釜内温度70-80℃，压力1.6-2.0MPa，使得改性木粉和磷酸、硼酸、磷酸铵发生酯化反应，反应进行3-4h后，排出物料，得到木基阻燃基料；
5)向木基阻燃基料中添加淀粉、碳纤维搅拌，均化1-3h后入模具，在1.6-1.8MPa的压力、70-80℃的温度条件下保压30-60min，脱模后入干燥箱干燥，干燥温度50-60℃，干燥时间10-12h，再经磨边、抛光、表面清漆处理后得到阻燃型墙面装饰板。
优选地，所述步骤1)中，木炭粉与木粉按1:3.1-4.2的比例混合搅拌。
优选地，所述步骤2)中，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水的质量比例为0.2-0.4:0.3-0.4:0.1-0.2:0.6-0.8:10。
优选地，所述步骤5)中，淀粉、碳纤维与木基阻燃基料的质量比例为0.02-0.05:0.01-0.03:1。
本发明的工作原理是:
1)木屑经热解后，形成高孔隙率的木炭粉，木炭粉能够大量吸附阻燃液，高温木炭粉和木粉混合后，使得木粉温度升高至150-200℃，木粉部分热解，形成红褐色的碳化木粉，使得最终成品呈褐色。
2)改性木粉和磷酸、硼酸、磷酸铵发生酯化反应时，磷酸、硼酸、磷酸铵和木粉发生酯化反应，磷、硼、氮元素替代改性木粉中的羧基，大大降低改性木粉的可燃性。
3)脒基脲磷酸盐作为单质阻燃剂复合在成品阻燃型墙面装饰板内，能够进一步提高阻燃型墙面装饰板的阻燃性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果:
1)本发明通过酯化复合的方式，使得磷、硼、氮替代改性木粉中的羧基，能够大大降低成品的燃烧性能，通过吸附的方式，将脒基脲磷酸盐复合在阻燃型墙面装饰板内，具有阻燃性能好的优点。
2)本发明呈褐色，具有外形美观的优点。木粉经过碳化处理，能够有效延长阻燃型墙面装饰板的使用寿命。
具体实施方式
一种阻燃型墙面装饰板的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1)木屑入反应器热解，热解温度650-700℃，热解时间30-35min，热解过程采用的热源是热烟气，完成热解后得到木炭粉，木炭粉自然冷却至350-400℃时，木炭粉与木粉按比例混合搅拌，并通入热烟气进行加热，维持混合物料的温度在150-210℃，保温1-2h，使得木粉中的部分挥发分发生热解生成改性木粉，再排出后冷却，得到基料；
2)磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水按质量比例备料，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐加入到水中搅拌，得到阻燃液；
3)基料与阻燃液按1:0.8-1.2的比例混合搅拌，再入反应釜加压，维持压力在1.0-1.5MPa，再减压至真空度-0.05--0.03MPa，循环加压、减压3-4次，静置12-14h；
4)采用外加热的方式对反应釜进行加热，维持反应釜内温度70-80℃，压力1.6-2.0MPa，使得改性木粉和磷酸、硼酸、磷酸铵发生酯化反应，反应进行3-4h后，排出物料，得到木基阻燃基料；
5)向木基阻燃基料中添加淀粉、碳纤维搅拌，均化1-3h后入模具，在1.6-1.8MPa的压力、70-80℃的温度条件下保压30-60min，脱模后入干燥箱干燥，干燥温度50-60℃，干燥时间10-12h，再经磨边、抛光、表面清漆处理后得到阻燃型墙面装饰板。
所述步骤1)中，木炭粉与木粉按1:3.1-4.2的比例混合搅拌。
所述步骤2)中，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水的质量比例为0.2-0.4:0.3-0.4:0.1-0.2:0.6-0.8:10。
所述步骤5)中，淀粉、碳纤维与木基阻燃基料的质量比例为0.02-0.05:0.01-0.03:1。
实施例1
1)木屑入反应器热解，热解温度650℃，热解时间35min，热解过程采用的热源是热烟气，完成热解后得到木炭粉，木炭粉自然冷却至400℃时，木炭粉与木粉按1:3.1的比例混合搅拌，并通入热烟气进行加热，维持混合物料的温度在210℃，保温1h，使得木粉中的部分挥发分发生热解生成改性木粉，再排出后冷却，得到基料；
2)磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水按质量比例备料，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水的质量比例为0.2:0.3:0.1:0.6:10，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐加入到水中搅拌，得到阻燃液；
3)基料与阻燃液按1:0.8的比例混合搅拌，再入反应釜加压，维持压力在1.0MPa，再减压至真空度-0.05MPa，循环加压、减压3次，静置14h；
4)采用外加热的方式对反应釜进行加热，维持反应釜内温度80℃，压力1.6MPa，使得改性木粉和磷酸、硼酸、磷酸铵发生酯化反应，反应进行3h后，排出物料，得到木基阻燃基料；
5)向木基阻燃基料中添加淀粉、碳纤维搅拌，淀粉、碳纤维与木基阻燃基料的质量比例为0.02:0.01:1，均化1h后入模具，在1.8MPa的压力、80℃的温度条件下保压60min，脱模后入干燥箱干燥，干燥温度60℃，干燥时间10h，再经磨边、抛光、表面清漆处理后得到阻燃型墙面装饰板。
经检测，阻燃型墙面装饰板整体呈褐色，外形美观，机械强度是普通纤维板、刨花板的1.3-1.9倍。点燃1min后热释放速率为60kW/㎡，点燃4min后热释放速率40kW/㎡。而普通纤维板、刨花板1min后热释放速率为220-240kW/㎡，点燃4min后热释放速率230-250kW/㎡。可见，本发明生产的阻燃型墙面装饰板阻燃效果明显。
实施例2
1)木屑入反应器热解，热解温度700℃，热解时间30min，热解过程采用的热源是热烟气，完成热解后得到木炭粉，木炭粉自然冷却至350℃时，木炭粉与木粉按1:4.2的比例混合搅拌，并通入热烟气进行加热，维持混合物料的温度在150℃，保温2h，使得木粉中的部分挥发分发生热解生成改性木粉，再排出后冷却，得到基料；
2)磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水按质量比例备料，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水的质量比例为0.4:0.4:0.2:0.8:10，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐加入到水中搅拌，得到阻燃液；
3)基料与阻燃液按1:1.2的比例混合搅拌，再入反应釜加压，维持压力在1.5MPa，再减压至真空度-0.03MPa，循环加压、减压4次，静置12h；
4)采用外加热的方式对反应釜进行加热，维持反应釜内温度70℃，压力2.0MPa，使得改性木粉和磷酸、硼酸、磷酸铵发生酯化反应，反应进行4h后，排出物料，得到木基阻燃基料；
5)向木基阻燃基料中添加淀粉、碳纤维搅拌，淀粉、碳纤维与木基阻燃基料的质量比例为0.05:0.03:1，均化3h后入模具，在1.6MPa的压力、70℃的温度条件下保压30min，脱模后入干燥箱干燥，干燥温度50℃，干燥时间12h，再经磨边、抛光、表面清漆处理后得到阻燃型墙面装饰板。
经检测，阻燃型墙面装饰板整体呈褐色，外形美观，机械强度是普通纤维板、刨花板的1.4-2.0倍。点燃1min后热释放速率为55kW/㎡，点燃4min后热释放速率43kW/㎡。而普通纤维板、刨花板1min后热释放速率为220-240kW/㎡，点燃4min后热释放速率230-250kW/㎡。可见，本发明生产的阻燃型墙面装饰板阻燃效果明显。
实施例3
1)木屑入反应器热解，热解温度680℃，热解时间33min，热解过程采用的热源是热烟气，完成热解后得到木炭粉，木炭粉自然冷却至380℃时，木炭粉与木粉按1:3.6的比例混合搅拌，并通入热烟气进行加热，维持混合物料的温度在180℃，保温1.5h，使得木粉中的部分挥发分发生热解生成改性木粉，再排出后冷却，得到基料；
2)磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水按质量比例备料，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水的质量比例为0.3:0.35:0.15:0.7:10，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐加入到水中搅拌，得到阻燃液；
3)基料与阻燃液按1:1的比例混合搅拌，再入反应釜加压，维持压力在1.3MPa，再减压至真空度-0.04MPa，循环加压、减压4次，静置13h；
4)采用外加热的方式对反应釜进行加热，维持反应釜内温度75℃，压力1.80MPa，使得改性木粉和磷酸、硼酸、磷酸铵发生酯化反应，反应进行3.5h后，排出物料，得到木基阻燃基料；
5)向木基阻燃基料中添加淀粉、碳纤维搅拌，淀粉、碳纤维与木基阻燃基料的质量比例为0.03:0.02:1，均化2h后入模具，在1.7MPa的压力、75℃的温度条件下保压50min，脱模后入干燥箱干燥，干燥温度55℃，干燥时间11h，再经磨边、抛光、表面清漆处理后得到阻燃型墙面装饰板。
经检测，阻燃型墙面装饰板整体呈褐色，外形美观，机械强度是普通纤维板、刨花板的1.2-1.9倍。点燃1min后热释放速率为45kW/㎡，点燃4min后热释放速率58kW/㎡。而普通纤维板、刨花板1min后热释放速率为220-240kW/㎡，点燃4min后热释放速率230-250kW/㎡。可见，本发明生产的阻燃型墙面装饰板阻燃效果明显。
本发明技术方案仅对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种阻燃型墙面装饰板的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1)木屑入反应器热解，热解温度650-700℃，热解时间30-35min，热解过程采用的热源是热烟气，完成热解后得到木炭粉，木炭粉自然冷却至350-400℃时，木炭粉与木粉按比例混合搅拌，并通入热烟气进行加热，维持混合物料的温度在150-210℃，保温1-2h，使得木粉中的部分挥发分发生热解生成改性木粉，再排出后冷却，得到基料；
2)磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水按质量比例备料，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐加入到水中搅拌，得到阻燃液；
3)基料与阻燃液按1:0.8-1.2的比例混合搅拌，再入反应釜加压，维持压力在1.0-1.5MPa，再减压至真空度-0.05--0.03MPa，循环加压、减压3-4次，静置12-14h；
4)采用外加热的方式对反应釜进行加热，维持反应釜内温度70-80℃，压力1.6-2.0MPa，使得改性木粉和磷酸、硼酸、磷酸铵发生酯化反应，反应进行3-4h后，排出物料，得到木基阻燃基料；
5)向木基阻燃基料中添加淀粉、碳纤维搅拌，均化1-3h后入模具，在1.6-1.8MPa的压力、70-80℃的温度条件下保压30-60min，脱模后入干燥箱干燥，干燥温度50-60℃，干燥时间10-12h，再经磨边、抛光、表面清漆处理后得到阻燃型墙面装饰板。
2.如权利要求1所述一种阻燃型墙面装饰板的制造方法，其特征在于:所述步骤1)中，木炭粉与木粉按1:3.1-4.2的比例混合搅拌。
3.如权利要求1所述一种阻燃型墙面装饰板的制造方法，其特征在于:所述步骤2)中，磷酸、硼酸、磷酸铵、脒基脲磷酸盐、水的质量比例为0.2-0.4:0.3-0.4:0.1-0.2:0.6-0.8:10。
4.如权利要求1所述一种阻燃型墙面装饰板的制造方法，其特征在于:所述步骤5)中，淀粉、碳纤维与木基阻燃基料的质量比例为0.02-0.05:0.01-0.03:1。
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