CN113954482A - 一种纤塑复合地板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种纤塑复合地板，包括芯层和芯层两面的表面层和底层，所述芯层的原料为纤塑复合材料；所述纤塑复合材料为纺织物和塑料混合制备的材料；本发明还公开了这种纤塑复合地板的制备方法。本发明采用特定的纤塑复合材料作为复合地板芯层的原料，纤塑复合材料本身具有比其中的单一组分更优异的力学性能，制得的复合地板力学性能优异，同时主要材料为废弃物，降低了成本的同时对资源得到了充分的回收利用；其原料中不含有重金属，也不会释放甲醛，应用在家居中不会对人体的健康造成影响。本发明制备方法简单易行，便于大规模工业化生产，同时原料环保节能，制得的复合地板性能优异，应用领域广泛。
Description
技术领域
本发明属于复合材料领域，具体涉及一种纤塑复合地板及其制备方法。
背景技术
地板，是一种常见建筑材料，被广泛运用于房屋构建中。传统地板以实木为主，随着人类环保意识提高，我国能用于地板生产的珍贵木材越来越少，造成地板价格居高不下，同时实木地板也造成了大量的资源浪费；另一方面，传统的实木地板容易变形、收缩、安装成本高、容易受潮、不耐火、易虫蛀。因此，国内生产大量的强化地板和复合地板来满足消费者需求。
强化地板一般采用在中纤板基材上压贴木纹纸，在做耐磨和表面油漆处理，其变形收缩量小、不易受潮、不易蛀虫，但是在生产过程中使用胶粘剂，其甲醛的释放不可避免，同时由于不防火，安全系数低。
复合地板是近几年来流行的地面装饰材料，包括强化复合地板和实木复合地板等，其中强化复合地板其生产方式是在原木粉碎后添加胶、防腐剂、添加剂，再经热压机高温高压压制处理而成，由于生产过程中所使用的胶粘剂，产生的甲醛含量容易超限，在房屋装修后继续产生刺鼻的气味；同时热压工艺的能量消耗大且在热压过程中容易导致地板成品变形；实木复合地板采用不同种类的实木板材交错层压而成克服了实木地板单向同性的缺点，干缩湿胀率小，具有较好的尺寸稳定性，并保留了实木地板的自然木纹和舒适的脚感，但是由于依然采用的是实木资源，在环保方面依然存在缺陷。
发明内容
为此，本发明的所要解决的技术问题是现有复合地板容易变形，环保无法达到要求的问题，从而提供一种纤塑复合地板及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种纤塑复合地板，包括芯层和芯层两面的表面层和底层，所述芯层的原料为纤塑复合材料；
所述纤塑复合材料为纺织物和塑料混合制备的材料；
所述纤塑复合材料的制备方法为，将成交织状的纺织物破碎、开松、除杂、梳理，得到处理后的纺织纤维；将处理后的纺织纤维与塑料进行减容、混合，得到纤塑混合物；使纤塑混合物中的纤维在塑料中分散并形成界面，得到纤塑复合材料。
其中纺织物为新料、回收料或者是两者的复合物、混纺物及混合物，所述新料包括化纤、植物纤维、动物纤维中的一种或多种的复合物、混纺物及混合物，所述回收料包括旧衣物或纺织加工过程中产生的边角料；
塑料包括PE、PP、PVC、PS、ABS中的一种或多种混合；
处理后的纺织纤维和塑料的质量比为1：0.4-0.8。
具体地纤塑复合材料的制备方法中，所述混合为将处理后的纺织纤维与有机质、塑料在150-200℃、30-150r/min的条件下螺杆混合挤出，所述减容后得到纤塑混合物的密度为1050-1300kg/m3；
所述分散为在无氧、210-220℃的条件下密炼，所述密炼的转子转速为30-60r/min，差速比为0.8-1.2，时间为2-5min。
进一步地，所述纤塑复合材料内还包括总质量10-20wt％的辅料，所述辅料包括填料、木质材料和加工助剂中的一种或多种混合；
其中，所述木质材料包括木粉、稻壳、秸秆中的一种或多种混合物。
所述填料包括石灰石、滑石粉、粉煤灰、建筑垃圾破碎、矿渣、电子线路板破碎中的一种或多种混合物。
所述助剂包括矿物油、植物油、硬脂酸及其衍生物、降解聚烯烃蜡、抗氧化剂、紫外线吸收剂等助剂中的一种或多种混合物。
进一步地，所述芯层的厚度为1.2-5mm，表面层的厚度为0.2-0.5mm，底层的厚度为0.2-0.5mm。
所述表面层为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯，所述底层为涤纶布。
本发明还提供上述纤塑复合地板的制备方法，包括如下步骤：
S1：将纤塑复合材料保温送模；
S2：将纤塑复合材料热压成型，得到粗制芯层；
S3：对粗制芯层脱模、剪裁、砂磨，得到芯层，并对芯层两面开设凹槽；
S4：将表面层和底层分别粘附在芯层两面；
S5：将表面层和底层冷压压合在芯层上，得到所述纤塑复合地板。
进一步地，步骤S1中，所述保温为保持150-220℃。
步骤S2中，所述热压时模具温度为80-130℃，热压时间为5-10min，热压压力为10-20MPa。
步骤S3中在脱模前将粗制芯层在模具中静置1-3小时；所述凹槽为网格状凹槽。
步骤S4中，使用非醛类固化胶将表面层和底层分别粘附在芯层两面。
步骤S5中，所述冷压的压力为5-15MPa，时间为3-8min。
本发明技术方案具备以下优点：
(1)本发明采用特定的纤塑复合材料作为复合地板芯层的原料，纤塑复合材料本身具有比其中的单一组分更优异的力学性能，制得的复合地板力学性能优异，同时主要材料为废弃物，降低了成本的同时对资源得到了充分的回收利用；其原料中不含有重金属，也不会释放甲醛，应用在家居中不会对人体的健康造成影响。
(2)本发明制备方法简单易行，便于大规模工业化生产，同时原料环保节能，制得的复合地板性能优异，应用领域广泛。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例中使用的纤塑复合材料具体的制备方法为：
(1)将成交织状的纺织物破碎，然后将纺织物打散为蓬松状态重复3次，使用气流分选除去纺织物中的金属碎片和颗粒，最后梳理2次，得到处理后的纺织纤维，所述处理后的纺织纤维体积为纺织物的3倍，为均匀的完全分离的单纤维、或成纱线结构的纤维；
(2)将处理后的纺织纤维、塑料和辅料将在200℃、100r/min的条件下螺杆挤出进行混合并减容，得到块状纤塑混合物，密度为1200kg/m3，然后将纤塑混合物冷却至140℃；其中纺织纤维、塑料、辅料的重量比为1:0.5:0.2。
(3)将纤塑混合物在无氧、210℃的条件下密炼，使得纤维在塑料中分散并形成界面，得到块状纤塑复合材料，所述密炼的转子转速为30r/min，差速比为1.1，时间为5min。
使用的纺织物为服装厂边角料和回收的制服，来源是“二网融合”垃圾分类分拣。
使用的塑料为PE，来源是“二网融合”垃圾分类分拣。
使用的辅料中木质材料为木材加工厂的废木屑，来源是“二网融合”垃圾分类分拣。
填料为常规市售的100目碳酸钙；
助剂包括常规市售的橡胶操作油，硬脂酸及其衍生物、降解聚烯烃蜡、抗氧化剂1010，紫外线吸收剂UV-531；
具体使用辅料中各组分的质量比为废木屑：碳酸钙：橡胶操作油：硬脂酸：降解聚烯烃蜡：抗氧化剂：紫外线吸收剂为10:5:1:1:1:1:1。
实施例1
本实施例提供一种纤塑复合地板，具体制备步骤如下：
(1)保持纤塑复合材料温度为160℃送模；
(2)将纤塑复合材料热压成型，热压时模具温度为100℃，热压时间为5min，热压压力为15MPa，得到粗制芯层；
(3)将粗制密压板在模具中静置2小时，脱模、剪裁、砂磨、抛光，得到3mm厚的芯层成品，并对芯层两面开设网格状凹槽；
(4)使用非醛类固化胶将0.2mm厚的表面层和0.3mm厚的底层分别粘附在芯层两面；
(5)将表面层和底层冷压压合在芯层上，冷压的压力为5MPa，时间为8min得到所述纤塑复合地板。
实施例2
本实施例提供一种纤塑复合地板，具体制备方法如下：
(1)保持纤塑复合材料温度为220℃送模；
(2)将纤塑复合材料热压成型，热压时模具温度为80℃，热压时间为10min，热压压力为10MPa，得到粗制芯层；
(3)将粗制密压板在模具中静置3小时，脱模、剪裁、砂磨、抛光，得到2mm厚的芯层成品，并对芯层两面开设网格状凹槽；
(4)使用非醛类固化胶将0.3mm厚的表面层和0.2mm厚的底层分别粘附在芯层两面；
(5)将表面层和底层冷压压合在芯层上，冷压的压力为10MPa，时间为5min得到所述纤塑复合地板。
实施例2
本实施例提供一种纤塑复合地板，具体制备方法如下：
(1)保持纤塑复合材料温度为150℃送模；
(2)将纤塑复合材料热压成型，热压时模具温度为130℃，热压时间为8min，热压压力为20MPa，得到粗制密压板。
(3)将粗制密压板在模具中静置1小时，脱模、剪裁、砂磨、抛光，得到4mm厚的芯层成品，并对芯层两面开设网格状凹槽；
(4)使用非醛类固化胶将0.5mm厚的表面层和0.4mm厚的底层分别粘附在芯层两面；
(5)将表面层和底层冷压压合在芯层上，冷压的压力为15MPa，时间为3min得到所述纤塑复合地板。
试验例
对本发明实施例制得的纤塑复合地板进行性能测试，和GB/T24508-2020木塑地板标准进行比较，其测试结果如下表1所示：
表1实施例的复合地板的性能测试结果
从上表可以看出，各实施例其性能效果优异，制备成的复合地板满足木塑地板要求的同时，其成本远远低于现有的木塑地板。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种纤塑复合地板，包括芯层和芯层两面的表面层和底层，其特征在于，所述芯层的原料为纤塑复合材料；
所述纤塑复合材料为纺织物和塑料混合制备的材料；
所述纤塑复合材料的制备方法为，将成交织状的纺织物破碎、开松、除杂、梳理，得到处理后的纺织纤维；将处理后的纺织纤维与塑料进行减容、混合，得到纤塑混合物；使纤塑混合物中的纤维在塑料中分散并形成界面，得到纤塑复合材料。
2.根据权利要求1所述的纤塑复合地板，其特征在于，所述纤塑复合材料内还包括总质量10-20wt％的辅料，所述辅料包括填料、木质材料和加工助剂中的一种或多种混合。
3.根据权利要求1或2所述的纤塑复合地板，其特征在于，所述芯层的厚度为1.2-5mm，表面层的厚度为0.2-0.5mm，底层的厚度为0.2-0.5mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的纤塑复合地板，其特征在于，所述表面层为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯，所述底层为涤纶布。
5.权利要求1-4任一项所述纤塑复合地板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将纤塑复合材料保温送模；
S2：将纤塑复合材料热压成型，得到粗制芯层；
S3：对粗制芯层脱模、剪裁、砂磨，得到芯层，并对芯层两面开设凹槽；
S4：将表面层和底层分别粘附在芯层两面；
S5：将表面层和底层冷压压合在芯层上，得到所述纤塑复合地板。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述保温为保持150-220℃。
7.根据权利要求5-6所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述热压时模具温度为80-130℃，热压时间为5-10min，热压压力为10-20MPa。
8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中在脱模前将粗制芯层在模具中静置1-3小时；所述凹槽为网格状凹槽。
9.根据权利要求5-8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，使用非醛类固化胶将表面层和底层分别粘附在芯层两面。
10.根据权利要求5-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述冷压的压力为5-15MPa，时间为3-8min。
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