CN112761330A - 石塑地板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石塑地板，其要点是：包括石塑基材、装饰层、耐磨层和UV层；所述石塑基材为发泡石塑基材，石塑基材的密度为1.4至1.8克/立方厘米，石塑基材的厚度为3毫米至10毫米；石塑基材、装饰层和耐磨层从下至上依次设置，石塑基材、装饰层和耐磨层通过覆膜装置一次性加热粘合在一起。UV层设置在耐磨层上。

Description

石塑地板及其制造方法
技术领域
本发明涉及地板领域，具有是一种发泡石塑地板及其制造方法。
背景技术
传统木地板大多由大口径木材制造，以优良的环保特性深受广大人民群众的喜爱，而我国的森林资源贫乏，无论是森林的覆盖率还是人均占有量都低于世界的平均水平。
随着建筑装修行业的不断发展以及技术的不断进步，装修时所使用的地板不再局限于传统的瓷砖地板和木材地板，而是出现了许多通过复合材料制成的复合地板。当前各类地板中，PVC塑料地板因其卓越的防水、防火、防滑、环保等性能，深受消费者的喜爱。其中的木塑地板(WPC)和常规不发泡石塑地板(SPC)更是成为PVC塑料地板的新宠。
但是这两种复合地板因生产材料与生产工艺所限，都存在着较为明显的不足：木塑地板整体密度较小(1.2-1.3克/立方厘米)，生产工艺相对复杂，生产过程需经过中/ 底料压延、热压烧制、WPC基材生产、基材与LVT面皮贴合、固化、养生等多个生产工序，人员、设备、场地等资源投入巨大，产品生产加工成本较高。常规不发泡石塑地板生产工艺相对简单，由挤出机结合T型模具挤出PVC基材，用三辊或四辊压延机分别把 PVC耐磨层、PVC彩膜装饰层和PVC基材一次性加热贴合、压纹制成。但常规不发泡石塑地板密度较高(成品密度在1.9克/立方厘米以上)，运输成本高，建筑物承重能力面临极大考验。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、质量轻、强度高的石塑地板及其制造方法。
实现本发明目的的基本技术方案是：一种石塑地板，其结构特点是：包括石塑基材、装饰层、耐磨层和UV层；所述石塑基材为发泡石塑基材，石塑基材的密度为1.4至1.8克/立方厘米，石塑基材的厚度为3毫米至10毫米；石塑基材、装饰层和耐磨层从下至上依次设置，石塑基材、装饰层和耐磨层通过覆膜装置一次性加热粘合在一起。UV层设置在耐磨层上。
以上述基本技术方案为基础的技术方案是：装饰层采用PVC材质印刷膜，装饰层的厚度为0.05毫米至0.1毫米。
以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：耐磨层采用PVC材质的透明膜，耐磨层的厚度0.1毫米至1.0毫米。
以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：UV层采用紫外光固化型聚氨酯涂料，均匀涂布在耐磨层表面，然后经紫外灯充分照射使涂料固化从而形成UV层。
一种石塑地板的制造方法，包括以下步骤：
1)将以重量百分比计的以下组分在混料设备中充分搅拌均匀，温度控制在 110-140℃，搅拌时间为10-40分钟，然后进入混料设备中继续低温搅拌，将混合物料的料温将至30-50℃，时间控制在10-40分钟的范围内；
PVC树脂粉：20-25
石粉：60-75
稳定剂：1.5-3
润滑剂：0.3-0.6
发泡剂：1.5-2.5
增韧剂：0.5-1
然后将混合物料送入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各区温度控制在170-190℃；双螺杆挤出机连接模具制成发泡石塑基材板材，模具温度控制在180-190℃；控制模口出料板材的厚度大于石塑地板中石塑基材的厚度0.3-0.5毫米；
模具出来的发泡石塑基材板材进入压延覆膜线，经压延机的双辊压延后发泡石塑基材板材的厚度即为成品的石塑地板中石塑基材的厚度，压延机的双辊温度控制在 170-180℃；
2)通过覆膜装置的第三辊将石塑基材、装饰层和耐磨层一次性加热粘合在一起，第三辊的温度控制在120-140℃；
3)在石塑基材上覆好装饰层和耐磨层的板材再经过压纹辊，最终完成石塑地板表面压纹的压制；
4)UV层采用紫外光固化型聚氨酯涂料，均匀涂布在耐磨层表面，然后经紫外灯充分照射使涂料固化从而形成UV层。
进一步的优选方案是：所述步骤1)中润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂，内润滑剂和外润滑剂的比为1:1。
进一步的优选方案是：所述步骤1)中PVC树脂粉与石粉的比例约为1:3。
进一步的优选方案是：所述步骤2)中装饰层采用PVC材质的印刷膜；耐磨层采用PVC材质的透明膜。
本发明具有以下的有益效果：(1)本发明的石塑地板结构简单、质量轻、强度高，石塑基材采用化学交联发泡技术生产，密度控制在1.4-1.8克/立方厘米，石塑地板产品密度控制在1.4至1.7克/立方厘米，不仅节约了运输成本，还可缓解建筑物承重能力，使用安全性大大提高。
(2)本发明的石塑地板设有UV层，能增强地板的耐磨性和耐撞击性，延长产品使用寿命，同时具有防火阻燃作用，提高地板的使用安全性。UV层表面易于清洗，提高产品美观性。
(3)本发明的石塑地板的制造方法攻克了木塑地板(WPC地板)生产工艺复杂，设备、人力等方面投入大，生产加工成本高等难题。本发明的制造方法简单，便于实现，保留了传统石塑地板(SPC)生产工序简单的优点，同时降低了产品密度，主体石塑基材通过合理的配方设计，采用化学交联发泡技术生产，其中PVC树脂粉与石粉的比例约为1：3，同时辅以稳定剂、润滑剂、发泡剂、增韧剂等，使所生产的地板在满足强度的同时，降低了产品密度，减轻了产品重量，能缓解建筑物承重能力，使用安全性大大提高。本发明的石塑地板的制造方法生产的石塑地板强度高、性能稳定。加入润滑剂能减少螺杆磨损，降低阻力，还有利于增加产品表面光滑性。
(4)本发明的石塑地板的制造方法通过覆膜装置的第三辊将石塑基材、装饰层和耐磨层一次性加热复合在一起，不需要胶水，工艺简单且石塑地板零甲醛，安全性好。
(5)本发明的发泡石塑地板物性检测符合ISO10582-2017弹性地板覆盖物.多相聚乙烯(氯乙烯)地板覆盖物规范标准。在残留压痕测试中，本发明的发泡石塑地板性能明显优于乙烯基锁扣地板(LVT)地板和木塑地板(WPC)，与现有常规不发泡石塑地板性能接近。在锁扣强度对比测试中，本发明的发泡石塑地板的锁扣强度是乙烯基锁扣地板的锁扣强度的2.1-2.5倍，是木塑地板的锁扣强度的3.2-3.7倍，和常规不发泡石塑地板的锁扣强度接近。综合上述，本发明的发泡石塑地板整体性能更优异。
附图说明
图1为本发明的石塑地板的结构示意图。
附图中的标号为：
石塑基材1，装饰层2，耐磨层3，UV层4。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。本发明的方位的描述按照图1所示的方位进行，也即图1所示的上下左右方向即为描述的上下左右方向，图1所朝的一方为前方，背离图1的一方为后方。
除非另外定义，本文所使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域普通技术人员通常所理解的相同含义。在相抵触的情况下，以本说明书中的定义为准。
除非另外说明，所有的百分数、比例等都以重量计。其中关于比例，所有材料不是都同时按照最高比例或最低比例组合。
当给出数值或数值范围、优选范围或一系列下限优选值和上限优选值时，应理解其具体公开了由任何较小的范围限值或优选值和任何较大的范围限值或优选值的任何一对数值所形成的所有范围，而无论范围是否分别被公开。除非另有说明，在本文描述数值范围之处，所述范围意图包括范围端值和范围内的所有整数和分数。
当术语“约”或“左右”用于描述数值或范围的端值时，所公开的内容应理解为包括该具体数值或所涉及的端值。
(实施例1)
见图1，本发明的石塑地板包括石塑基材1、装饰层2、耐磨层3和UV层4。
所述石塑基材1为发泡石塑基材，发泡石塑基材是指将聚氯乙烯树脂作为主要原料，加入石粉、稳定剂、润滑剂、发泡剂和增韧剂等辅料，经压延、挤出或挤压工艺生产而成的石塑基材板材。石塑基材1的密度为1.4至1.8克/立方厘米，本实施例为1.5克/ 立方厘米。石塑基材1的厚度为3.0毫米至10毫米，本实施例为4.0毫米。
石塑基材1、装饰层2和耐磨层3从下至上依次设置，石塑基材1、装饰层2和耐磨层3通过覆膜装置一次性加热粘合在一起。
装饰层2的厚度为0.05毫米至0.1毫米，本实施例为0.07毫米。装饰层2采用PVC 印刷膜，本实施例采用杭州运佳装饰材料有限公司的PVC印刷膜。
耐磨层3的厚度0.1毫米至1.0毫米，本实施例为0.3毫米。耐磨层3采用PVC材质的透明膜，本实施例采用江苏大海塑料股份有限公司生产的990mm*0.30mm规格的PVC 材质的透明膜，软硬度30PHR。耐磨层3的密度为1.27至1.30克/立方厘米，本实施例为1.29克/立方厘米。
UV层4采用紫外光固化型聚氨酯涂料，均匀涂布在耐磨层3表面，然后经紫外灯充分照射使涂料固化从而形成UV层4。
本发明的石塑地板的密度为1.4至1.7克/立方厘米，本实施例为1.5克/立方厘米。
本发明的石塑地板的制造方法，包括以下步骤：
1).将下列各材料按照以下配方(以重量百分比计)制备发泡石塑基材，其中PVC树脂粉与石粉的比例约为1:3。
Figure BDA0002259248880000041
Figure BDA0002259248880000051
稳定剂：江苏庆福新材料科技有限公司SPC180型复合稳定剂
润滑剂：所述润滑剂包括外润滑剂和内润滑剂，外润滑剂和内润滑剂的比例为1:1外润滑剂采用江苏庆福新材料科技有限公司110型PE腊内润滑剂采用山东瑞丰高分子材料股份有限公司L-60型内润滑剂
发泡剂：济南众成化工有限公司白发泡剂/黄发泡剂
增韧剂：江苏马歌新材料科技有限公司CPE135A
将以上配方的材料在第一混料设备中充分搅拌均匀，第一混料设备中设有加热装置，加热温度控制在110-140℃，本实施例为115℃，搅拌时间为10-40分钟，本实施例为30分钟，然后进入第二混料设备中在室温下继续搅拌，将混合物料的料温将至 30-50℃，本实施例为38℃，时间控制在10-40分钟的范围内，本实施例为25分钟。
然后将混合物料送入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各区温度控制在170-190℃，本实施例为180℃。双螺杆挤出机连接模具制成发泡石塑基材板材，模具温度控制在 180-190℃，本实施例为185℃，控制模口出料板材的厚度大于石塑地板中石塑基材1 的厚度0.3-0.5毫米，本实施例为0.4毫米。
模具出来的发泡石塑基材板材进入压延覆膜线，经压延机的双辊压延后发泡石塑基材板材的厚度即为成品的石塑地板中石塑基材1的厚度，压延机的双辊温度控制在 170-180℃，本实施例为175℃，石塑基材1的厚度为3毫米至10毫米，本实施例为4.0 毫米。石塑基材1的密度为1.4至1.8克/立方厘米，本实施例为1.5克/立方厘米。
2).通过覆膜装置将石塑基材1、装饰层2和耐磨层3一次性加热粘合在一起，第三辊的温度控制在120-140℃，本实施例为130℃。所述装饰层2采用PVC材质的印刷膜，装饰层2的厚度为0.05毫米至0.1毫米，本实施例为0.07毫米。所述耐磨层3采用PVC材质的透明膜，耐磨层3的厚度0.1毫米至1.0毫米，本实施例为0.3毫米。耐磨层3的密度为1.27至1.30克/立方厘米，本实施例为1.29克/立方厘米。
3).在石塑基材1上覆好装饰层2和耐磨层3后再经过压纹辊，最终完成石塑地板表面压纹的压制。
4).UV层4采用紫外光固化型聚氨酯涂料，均匀涂布在耐磨层3表面，涂布量10-15克每平方米，本实施例为12克每平方米，然后经紫外灯充分照射使涂料固化从而形成 UV层4。
5).最后通过安装在生产线上两侧的切边刀将地板两侧多余的边料切除，再根据需要将地板裁切成需要的长度，得到所需地板的大小。
本发明的石塑地板根据ISO10582-2017弹性地板覆盖物.多相聚乙烯(氯乙烯)地板覆盖物规范标准进行相关物性检测，检测结果见表1：
表1：相关物性检测
Figure BDA0002259248880000061
本发明的石塑地板根据ASTM F1914-2007弹性地板覆盖物的短期压痕和残留压痕的标准试验方法进行残留压痕测试对比，测试结果见表2：
表2：残留压痕测试对比结果：
Figure BDA0002259248880000062
本发明的石塑地板可以直接铺设，也可以通过在相对两侧或四周设置锁扣结构，进行地板与地板之间的固定连接。本测试中采用现有技术中的瓦林格创新股份有限公司的valinge 2G锁扣结构进行锁扣强度对比测试，结果见表3。
表3：锁扣强度对比测试：
Figure BDA0002259248880000071
从上述测试数据中可以看到，本发明的发泡石塑地板物性检测符合ISO10582-2017 弹性地板覆盖物.多相聚乙烯(氯乙烯)地板覆盖物规范标准。根据ASTM F1914-2007弹性地板覆盖物的短期压痕和残留压痕的标准试验方法进行残留压痕测试，本发明的发泡石塑地板性能明显优于乙烯基锁扣地板和木塑地板，与现有常规不发泡石塑地板性能接近。在锁扣强度对比测试中，本发明的发泡石塑地板的锁扣强度是乙烯基锁扣地板的锁扣强度的2.1-2.5倍，是木塑地板的锁扣强度的3.2-3.7倍，和常规不发泡石塑地板的锁扣强度接近。综合上述，本发明的发泡石塑地板整体性能更优异。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种石塑地板，其特征在于：包括石塑基材、装饰层、耐磨层和UV层；
所述石塑基材为发泡石塑基材，石塑基材的密度为1.4至1.8克/立方厘米，石塑基材的厚度为3毫米至10毫米；石塑基材、装饰层和耐磨层从下至上依次设置，石塑基材、装饰层和耐磨层通过覆膜装置一次性加热粘合在一起；UV层设置在耐磨层上。
2.根据权利要求1所述的石塑地板，其特征在于：装饰层采用PVC材质印刷膜，装饰层的厚度为0.05毫米至0.1毫米。
3.根据权利要求1所述的石塑地板，其特征在于：耐磨层采用PVC材质的透明膜，耐磨层的厚度0.1毫米至1.0毫米。
4.根据权利要求1所述的石塑地板，其特征在于：UV层采用紫外光固化型聚氨酯涂料，均匀涂布在耐磨层表面，然后经紫外灯充分照射使涂料固化从而形成UV层。
5.一种石塑地板的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将以重量百分比计的以下组分在混料设备中充分搅拌均匀，温度控制在110-140℃，搅拌时间为10-40分钟，然后进入混料设备中继续低温搅拌，将混合物料的料温将至30-50℃，时间控制在10-40分钟的范围内；
PVC树脂粉：20-25
石粉：60-75
稳定剂：1.5-3
润滑剂：0.3-0.6
发泡剂：1.5-2.5
增韧剂：0.5-1
然后将混合物料送入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各区温度控制在170-190℃；双螺杆挤出机连接模具制成发泡石塑基材板材，模具温度控制在180-190℃；控制模口出料板材的厚度大于石塑地板中石塑基材的厚度0.3-0.5毫米；
模具出来的发泡石塑基材板材进入压延覆膜线，经压延机的双辊压延后发泡石塑基材板材的厚度即为成品的石塑地板中石塑基材的厚度，压延机的双辊温度控制在170-180℃；
2)通过覆膜装置的第三辊将石塑基材、装饰层和耐磨层一次性加热粘合在一起，第三辊的温度控制在120-140℃；
3)在石塑基材上覆好装饰层和耐磨层的板材再经过压纹辊，最终完成石塑地板表面压纹的压制；
4)UV层采用紫外光固化型聚氨酯涂料，均匀涂布在耐磨层表面，然后经紫外灯充分照射使涂料固化从而形成UV层。
6.根据权利要5所述的石塑地板板材的制造方法，其特征在于：所述润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂，内润滑剂和外润滑剂的比为1:1。
7.根据权利要5或6所述的石塑地板板材的制造方法，其特征在于：所述步骤1)中PVC树脂粉与石粉的比例为1:3。
8.根据权利要5或6所述的石塑地板板材的制造方法，其特征在于：所述步骤2)中装饰层采用PVC材质的印刷膜；耐磨层采用PVC材质的透明膜。
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