CN112471798A - 一种环保实木板材及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环保实木板材及其加工方法，包括芯板和安装在芯板两侧表面的吸附层；所述吸附层包括环保填料和甘氨酸，所述环保填料由如下方法制成：称取如下重量份原料：10‑15份硝酸钠，10‑15份石墨粉，30‑50份质量分数10％高锰酸钾水溶液，500‑600份质量分数75％浓硫酸，500‑600份去离子水，100‑150份质量分数30％过氧化氢水溶液，200‑250份0.1mol/L稀盐酸；制备出的聚苯胺能够负载在氧化石墨烯的片层上，进而使得环保填料具有优异的比表面积，之后与将甘氨酸与其混合，能够提高制成的吸附层的稳定性，而且吸附层中的甘氨酸能够对空气中的甲醛进行净化。

Description

一种环保实木板材及其加工方法

技术领域

本发明属于木材加工技术领域，具体为一种环保实木板材及其加工方法。

背景技术

目前的市场上的家具装饰用实木板材，采用单板、天然木皮、芯板等多层实木材料按一定的次序叠合，经上胶、压合而制成，具有成本低廉、外观优良、机械强度高等优点。现有的实木板材在制造过程中，常使用各种有机溶剂进行处理，所制成的成品中容易残留有甲醛等污染物，在使用过程中，残留的污染物将挥发而污染室内环境，有损人体健康。与此同时，室内装修常用的涂料、家具以及日常活动也容易产生大量的有害污染物，这些污染物长期弥漫在室内空气中，造成室内空气质量下降。

中国发明专利CN106003273A公开了一种基于多孔介质吸附效应的环保型实木板材，包括芯板以及覆盖在芯板一侧或者两侧的吸附层组，所述吸附层组包括至少一层吸附层；所述吸附层中设有若干吸附孔。较大的比表面积使吸附层组队空气中的TVOC类污染物具有较高的吸附力，从而降低空气中TVOC类污染物浓度，实现净化室内空气的作用；由于芯板层的设置，含有吸附层的实木板材机械性能得到提升而不易损坏，而吸附层的厚度也可进一步降低，改善所制得的板材的外观。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明提供一种环保实木板材及其加工方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种环保实木板材，包括芯板和安装在芯板两侧表面的吸附层；

所述吸附层包括环保填料和甘氨酸，所述环保填料由如下方法制成：

步骤S1、称取如下重量份原料：10-15份硝酸钠，10-15份石墨粉，30-50份质量分数10％高锰酸钾水溶液，500-600份质量分数75％浓硫酸，500-600份去离子水，100-150份质量分数30％过氧化氢水溶液，200-250份0.1mol/L稀盐酸；

步骤S2、将硝酸钠加入质量分数75％浓硫酸中，以100-200r/min的转速磁力搅拌直至硝酸钠完全溶解，之后加入石墨粉，继续磁力搅拌10min，搅拌过程中控制体系的温度为5-10℃，之后加入高锰酸钾，磁力搅拌2h，制得混合液，升温至30-35℃，磁力搅拌30min后向混合液中加入去离子水，监测反应产物的温度在80-90℃时再次加入去离子水，混合均匀后加入质量分数30％的过氧化氢水溶液，匀速搅拌并反应2h，反应结束后加入浓度为0.1mol/L稀盐酸，磁力搅拌30min后过滤、烘干，制得氧化石墨烯；

步骤S3、将氧化石墨烯在去离子水中超声分散1h，控制超声功率为60-80W，制得分散液，将亚硫酸铵加入分散液中，匀速搅拌直至完全溶解，加入浓度为1.0mol/L盐酸，混合均匀后备用，滴入第一混合液，控制滴加时间为10-15min，制得第二混合液，将第二混合液在150-200r/min的转速下匀速搅拌并反应4h，之后用无水乙醇洗涤三次，制得环保填料。

步骤S2中将石墨粉在高锰酸钾和过氧化氢等原料的作用下制备出一种氧化石墨烯，该氧化石墨烯能够分散在水中也可以分散在有机溶剂中，而且该氧化石墨烯表面增加了丰富的含氧官能团，不易发生团聚；步骤S3中将氧化石墨烯分散在去离子水中制得分散液，之后将苯胺和四氯化碳混合后加入分散液中，使得制备出的聚苯胺能够负载在氧化石墨烯的片层上，进而使得环保填料具有优异的比表面积，之后与将甘氨酸与其混合，能够提高制成的吸附层的稳定性。

进一步地，步骤S2中两次加入去离子水的体积比为1∶1，步骤S3中控制氧化石墨烯、去离子水、亚硫酸铵和第一混合液的用量比为10g∶150mL∶1g∶30mL。

进一步地，步骤S3中所述第一混合液为质量分数10％苯胺和四氯化碳按照1∶2的体积比混合而成。

进一步地，吸附层由如下方法制成：将环保填料和甘氨酸按照5∶1的重量比混合均匀，制得混合料，将混合料均匀粘附在芯板两侧表面，形成吸附层。

进一步地，所述芯板与吸附层的厚度比为5∶0.3-0.5，芯板的气干密度为0.80-0.85g/cm³。

一种环保实木板材的加工方法，包括如下步骤：

将环保填料和甘氨酸按照5∶1的重量比混合均匀，制得混合料，将混合料均匀粘附在芯板两侧表面，形成吸附层，制得环保实木板材。

本发明的有益效果：

本发明一种环保实木板材包括芯板和安装在芯板两侧表面的吸附层，吸附层在制备过程中步骤S2中将石墨粉在高锰酸钾和过氧化氢等原料的作用下制备出一种氧化石墨烯，该氧化石墨烯能够分散在水中也可以分散在有机溶剂中，而且该氧化石墨烯表面增加了丰富的含氧官能团，不易发生团聚；步骤S3中将氧化石墨烯分散在去离子水中制得分散液，之后将苯胺和四氯化碳混合后加入分散液中，使得制备出的聚苯胺能够负载在氧化石墨烯的片层上，进而使得环保填料具有优异的比表面积，之后与将甘氨酸与其混合，能够提高制成的吸附层的稳定性，而且吸附层中的甘氨酸能够对空气中的甲醛进行净化。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种环保实木板材的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

将环保填料和甘氨酸按照5∶1的重量比混合均匀，制得混合料，将混合料均匀粘附在芯板两侧表面，形成吸附层，制得环保实木板材。

吸附层包括环保填料和甘氨酸，所述环保填料由如下方法制成：

步骤S1、称取如下重量份原料：10份硝酸钠，10份石墨粉，30份质量分数10％高锰酸钾水溶液，500份质量分数75％浓硫酸，500份去离子水，100份质量分数30％过氧化氢水溶液，200份0.1mol/L稀盐酸；

步骤S2、将硝酸钠加入质量分数75％浓硫酸中，以100r/min的转速磁力搅拌直至硝酸钠完全溶解，之后加入石墨粉，继续磁力搅拌10min，搅拌过程中控制体系的温度为5℃，之后加入高锰酸钾，磁力搅拌2h，制得混合液，升温至30℃，磁力搅拌30min后向混合液中加入去离子水，监测反应产物的温度在80℃时再次加入去离子水，混合均匀后加入质量分数30％的过氧化氢水溶液，匀速搅拌并反应2h，反应结束后加入浓度为0.1mol/L稀盐酸，磁力搅拌30min后过滤、烘干，制得氧化石墨烯，两次加入去离子水的体积比为1∶1；

步骤S3、将氧化石墨烯在去离子水中超声分散1h，控制超声功率为60W，制得分散液，将亚硫酸铵加入分散液中，匀速搅拌直至完全溶解，加入浓度为1.0mol/L盐酸，混合均匀后备用，滴入第一混合液，控制滴加时间为10min，制得第二混合液，将第二混合液在150r/min的转速下匀速搅拌并反应4h，之后用无水乙醇洗涤三次，制得环保填料，控制氧化石墨烯、去离子水、亚硫酸铵和第一混合液的用量比为10g∶150mL∶1g∶30mL。

第一混合液为质量分数10％苯胺和四氯化碳按照1∶2的体积比混合而成。

实施例2

一种环保实木板材的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

将环保填料和甘氨酸按照5∶1的重量比混合均匀，制得混合料，将混合料均匀粘附在芯板两侧表面，形成吸附层，制得环保实木板材。

吸附层包括环保填料和甘氨酸，所述环保填料由如下方法制成：

步骤S1、称取如下重量份原料：12份硝酸钠，12份石墨粉，35份质量分数10％高锰酸钾水溶液，520份质量分数75％浓硫酸，520份去离子水，120份质量分数30％过氧化氢水溶液，220份0.1mol/L稀盐酸；

步骤S2、将硝酸钠加入质量分数75％浓硫酸中，以100r/min的转速磁力搅拌直至硝酸钠完全溶解，之后加入石墨粉，继续磁力搅拌10min，搅拌过程中控制体系的温度为5℃，之后加入高锰酸钾，磁力搅拌2h，制得混合液，升温至30℃，磁力搅拌30min后向混合液中加入去离子水，监测反应产物的温度在80℃时再次加入去离子水，混合均匀后加入质量分数30％的过氧化氢水溶液，匀速搅拌并反应2h，反应结束后加入浓度为0.1mol/L稀盐酸，磁力搅拌30min后过滤、烘干，制得氧化石墨烯，两次加入去离子水的体积比为1∶1；

步骤S3、将氧化石墨烯在去离子水中超声分散1h，控制超声功率为60W，制得分散液，将亚硫酸铵加入分散液中，匀速搅拌直至完全溶解，加入浓度为1.0mol/L盐酸，混合均匀后备用，滴入第一混合液，控制滴加时间为10min，制得第二混合液，将第二混合液在150r/min的转速下匀速搅拌并反应4h，之后用无水乙醇洗涤三次，制得环保填料，控制氧化石墨烯、去离子水、亚硫酸铵和第一混合液的用量比为10g∶150mL∶1g∶30mL。

第一混合液为质量分数10％苯胺和四氯化碳按照1∶2的体积比混合而成。

实施例3

一种环保实木板材的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

将环保填料和甘氨酸按照5∶1的重量比混合均匀，制得混合料，将混合料均匀粘附在芯板两侧表面，形成吸附层，制得环保实木板材。

吸附层包括环保填料和甘氨酸，所述环保填料由如下方法制成：

步骤S1、称取如下重量份原料：14份硝酸钠，14份石墨粉，45份质量分数10％高锰酸钾水溶液，580份质量分数75％浓硫酸，580份去离子水，140份质量分数30％过氧化氢水溶液，240份0.1mol/L稀盐酸；

步骤S2、将硝酸钠加入质量分数75％浓硫酸中，以100r/min的转速磁力搅拌直至硝酸钠完全溶解，之后加入石墨粉，继续磁力搅拌10min，搅拌过程中控制体系的温度为5℃，之后加入高锰酸钾，磁力搅拌2h，制得混合液，升温至30℃，磁力搅拌30min后向混合液中加入去离子水，监测反应产物的温度在80℃时再次加入去离子水，混合均匀后加入质量分数30％的过氧化氢水溶液，匀速搅拌并反应2h，反应结束后加入浓度为0.1mol/L稀盐酸，磁力搅拌30min后过滤、烘干，制得氧化石墨烯，两次加入去离子水的体积比为1∶1；

步骤S3、将氧化石墨烯在去离子水中超声分散1h，控制超声功率为60W，制得分散液，将亚硫酸铵加入分散液中，匀速搅拌直至完全溶解，加入浓度为1.0mol/L盐酸，混合均匀后备用，滴入第一混合液，控制滴加时间为10min，制得第二混合液，将第二混合液在150r/min的转速下匀速搅拌并反应4h，之后用无水乙醇洗涤三次，制得环保填料，控制氧化石墨烯、去离子水、亚硫酸铵和第一混合液的用量比为10g∶150mL∶1g∶30mL。

第一混合液为质量分数10％苯胺和四氯化碳按照1∶2的体积比混合而成。

实施例4

一种环保实木板材的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

将环保填料和甘氨酸按照5∶1的重量比混合均匀，制得混合料，将混合料均匀粘附在芯板两侧表面，形成吸附层，制得环保实木板材。

吸附层包括环保填料和甘氨酸，所述环保填料由如下方法制成：

步骤S1、称取如下重量份原料：15份硝酸钠，15份石墨粉，50份质量分数10％高锰酸钾水溶液，600份质量分数75％浓硫酸，600份去离子水，150份质量分数30％过氧化氢水溶液，250份0.1mol/L稀盐酸；

步骤S2、将硝酸钠加入质量分数75％浓硫酸中，以100r/min的转速磁力搅拌直至硝酸钠完全溶解，之后加入石墨粉，继续磁力搅拌10min，搅拌过程中控制体系的温度为5℃，之后加入高锰酸钾，磁力搅拌2h，制得混合液，升温至30℃，磁力搅拌30min后向混合液中加入去离子水，监测反应产物的温度在80℃时再次加入去离子水，混合均匀后加入质量分数30％的过氧化氢水溶液，匀速搅拌并反应2h，反应结束后加入浓度为0.1mol/L稀盐酸，磁力搅拌30min后过滤、烘干，制得氧化石墨烯，两次加入去离子水的体积比为1∶1；

步骤S3、将氧化石墨烯在去离子水中超声分散1h，控制超声功率为60W，制得分散液，将亚硫酸铵加入分散液中，匀速搅拌直至完全溶解，加入浓度为1.0mol/L盐酸，混合均匀后备用，滴入第一混合液，控制滴加时间为10min，制得第二混合液，将第二混合液在150r/min的转速下匀速搅拌并反应4h，之后用无水乙醇洗涤三次，制得环保填料，控制氧化石墨烯、去离子水、亚硫酸铵和第一混合液的用量比为10g∶150mL∶1g∶30mL。

第一混合液为质量分数10％苯胺和四氯化碳按照1∶2的体积比混合而成。

对比例1

本对比例与实施例1相比，拆除吸附层。

对比例2

本对比例为市场中一种环保实木板材。

对实施例1-4和对比例1-2的净化甲醛的性能进行检测，结果如下表所示：

分别将1m²实施例1-4和对比例1-2的板材置于密闭容器中，密闭容器内填充相同浓度的甲醛，测试5h和10h后的甲醛残留率。

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	对比例1	对比例2
							5h％	45.3	45.5	45.2	45.1	88.5	88.8
10h％	28.8	29.0	28.5	28.6	87.8	88.0

上表中实施例1-4在5h后甲醛残留率为45.1-45.5％，对比例1-2在5h后甲醛残留率为88.5-88.8％，实施例1-4在10h后甲醛残留率为28.5-29.0％，对比例1-2在10h后甲醛残留率为87.8-88.0％；所以本发明能够提高制成的吸附层的稳定性，而且吸附层中的甘氨酸能够对空气中的甲醛进行净化。

参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种环保实木板材，其特征在于，包括芯板和安装在芯板两侧表面的吸附层；

所述吸附层包括环保填料和甘氨酸，所述环保填料由如下方法制成：

步骤S1、称取如下重量份原料：10-15份硝酸钠，10-15份石墨粉，30-50份质量分数10％高锰酸钾水溶液，500-600份质量分数75％浓硫酸，500-600份去离子水，100-150份质量分数30％过氧化氢水溶液，200-250份0.1mol/L稀盐酸；

步骤S2、将硝酸钠加入质量分数75％浓硫酸中，以100-200r/min的转速磁力搅拌直至硝酸钠完全溶解，之后加入石墨粉，继续磁力搅拌10min，搅拌过程中控制体系的温度为5-10℃，之后加入高锰酸钾，磁力搅拌2h，制得混合液，升温至30-35℃，磁力搅拌30min后向混合液中加入去离子水，监测反应产物的温度在80-90℃时再次加入去离子水，混合均匀后加入质量分数30％的过氧化氢水溶液，匀速搅拌并反应2h，反应结束后加入浓度为0.1mol/L稀盐酸，磁力搅拌30min后过滤、烘干，制得氧化石墨烯；

步骤S3、将氧化石墨烯在去离子水中超声分散1h，控制超声功率为60-80W，制得分散液，将亚硫酸铵加入分散液中，匀速搅拌直至完全溶解，加入浓度为1.0mol/L盐酸，混合均匀后备用，滴入第一混合液，控制滴加时间为10-15min，制得第二混合液，将第二混合液在150-200r/min的转速下匀速搅拌并反应4h，之后用无水乙醇洗涤三次，制得环保填料。

2.根据权利要求1所述的一种环保实木板材，其特征在于，步骤S2中两次加入去离子水的体积比为1∶1，步骤S3中控制氧化石墨烯、去离子水、亚硫酸铵和第一混合液的用量比为10g∶150mL∶1g∶30mL。

3.根据权利要求1所述的一种环保实木板材，其特征在于，步骤S3中所述第一混合液为质量分数10％苯胺和四氯化碳按照1∶2的体积比混合而成。

4.根据权利要求1所述的一种环保实木板材，其特征在于，吸附层由如下方法制成：将环保填料和甘氨酸按照5∶1的重量比混合均匀，制得混合料，将混合料均匀粘附在芯板两侧表面，形成吸附层。

5.根据权利要求1所述的一种环保实木板材，其特征在于，所述芯板与吸附层的厚度比为5∶0.3-0.5，芯板的气干密度为0.80-0.85g/cm³。

6.根据权利要求1所述的一种环保实木板材的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

将环保填料和甘氨酸按照5∶1的重量比混合均匀，制得混合料，将混合料均匀粘附在芯板两侧表面，形成吸附层，制得环保实木板材。