CN1796097A - 炭素板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
炭素板及其制造方法涉及室内装饰材料领域。该炭素板由贴面材料(1)与中间混合物夹层(2)组成，中间混合物夹层各种组分配比范围为(均以干基计)颗粒状炭100份，胶粘剂5～33份。该炭素板具有吸附、净化气体、调节湿气、辐射远红外线等功能，不含甲醛、甲苯、二甲苯等组分，特别适合用作室内装修和家具内衬等材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种以炭和胶粘剂为主要组分的用于室内装饰和家具内衬材料的炭素板及其制造方法。
技术背景
竹子是一种可迅速再生的资源，竹材具有特殊的微孔结构，竹材经热解炭化后生成的竹炭是一种多孔性材料，具有大的比表面积和很强的吸附能力，具有良好的净化空气、净化水质、吸附有害气体、调节湿气、屏蔽电磁波、辐射远红外线、防紫外线等功能，竹炭还具有耐火耐热、化学稳定性好、重量轻等特点，用途十分广泛。如用作建筑与装修材料，具有净化空气、调节湿度作用，能保持住宅的舒适宜人，使人心神安定，对健康十分有利。但竹炭性脆，难以直接做成板材等供建筑使用，使其在建筑装修上的应用受到极大限制。其它炭材料如木炭、果壳炭、农作物秸秆炭、煤质炭等也存在性脆的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种以炭和胶粘剂为主要组分的炭素板，该炭素板保持了炭材料的多孔结构，具有净化空气、吸附有害气体、调节湿气、屏蔽电磁波、辐射远红外线、防紫外线等功能，与炭材料相比，具有更好的加工成型性能，可根据需要制成规则或不规则的板材，该板材有一定的机械强度，可锯，可钉，可胶贴，主要用于室内功能性装修材料及家具内衬材料等。
炭素板由贴面材料1与中间混合物夹层2组成，中间混合物夹层2各种成分配比范围为(均以干基计)：颗粒状炭100份，胶粘剂5～33份。
中间混合物夹层也可含有颗粒状电气石，重量含量为0～40份。
炭素板中所用的颗粒状炭的粒径大约在10μm～2mm，优选25μm～800μm，更优选60μm～500μm。颗粒状炭可以是具有吸附性的炭，如竹炭、木炭、果壳炭、农作物秸秆炭、煤质炭，以及竹炭、木炭、煤质炭等经过活化得到的活性炭，也可以是经过改性得到的炭材料。颗粒状炭同样可以用前述炭材料的混合物。这些炭中以竹炭特别适用，这是因为竹炭原料来源广，资源较容易再生。
炭素板中所用的电气石(tourmaline)具有产生负离子、放射远红外线等功效，所述的颗粒状电气石其粒径大约在3μm～2mm。
炭素板中所用的胶粘剂材料可以是合成高分子类胶粘剂，也可以是天然高分子类胶粘剂，以及无机胶粘剂等，要求使用的胶粘剂不含甲醛、甲苯、二甲苯等组分。适合应用的合成高分子类胶粘剂有：聚烯烃类(如聚乙酸乙烯类、聚丙烯酸类、聚丙烯酸酯类、聚苯乙烯-丙烯酸、聚苯乙烯-丙烯酸酯，以及烯烃的共聚物如乙烯-乙酸乙烯共聚物等)，聚乙烯醇类。适合应用的天然高分子类胶粘剂有：淀粉改性胶类。适合应用的无机类胶粘剂有：硅酸盐类，如水玻璃。胶粘剂材料同样可以用前述胶粘剂的混合物，如各类合成高分子类胶粘剂，天然高分子类胶粘剂，以及无机类胶粘剂等混合所得到的应用产物。这些胶粘剂可以加填充剂，也可以含有其它物理增强剂，因此可以包括以下填料：玻璃纤维类，增塑剂类(如三醋酸甘油酯)，阻燃剂类(如十溴二苯乙烷)，偶联剂类(如铝酸酯)等等。因此，此处所述“胶粘剂”应该指前述胶粘剂的单独应用制成本发明的炭素板，同时也指这些胶粘剂与任何前述添加剂同时包括在内用于制成本发明的炭素板。
炭素板中所用的贴面材料可以是天然纤维织物(如麻、棉、木材纤维等)，合成纤维织物，也可以是无纺布等。这些贴面材料可防止颗粒状炭脱落，起到保护炭素板表层的作用，也起装饰作用。这些贴面材料可以不具有花纹图案，也可具有花纹图案。
一种制造本发明所述炭素板的方法为连续辊压法，其制造方法为：取所需材料，将固含量为40％～60％的胶粘剂与颗粒状炭、颗粒状电气石混合均匀，将混匀后的胶和颗粒状炭、颗粒状电气石混合物均匀铺装涂布在贴面材料1的一个表面上，在一定厚度要求的胶和颗粒状炭、颗粒状电气石混合物的另一面覆上贴面材料1。将被贴面材料1夹在中间的胶和颗粒状炭、颗粒状电气石的混合物连同贴面材料1经过辊压成板状，经热空气烘干或晾干、晒干，即成炭素板。热空气温度50～170℃，烘干时间2～30min。若用晾干、晒干，时间不限，一直到干燥为止。
另一种制造本发明所述炭素板的方法为间歇模压法，该方法材料配比和铺装涂布同前述连续辊压法。铺装涂布后，将被贴面材料1夹在中间的胶和颗粒状炭、颗粒状电气石的混合物连同贴面材料1经模压成型，模压成型时可以加热，也可模压后经热空气烘干或晾干、晒干，即成炭素板。模压温度50～170℃，烘干用热空气温度50～170℃，烘干时间10～120min。若用晾干、晒干，时间不限，一直到干燥为止。
本发明所述炭素板具有吸附、净化气体、调节湿气、辐射远红外线等性能，又有一定强度并符合使用形状要求，由于使用的胶粘剂不含甲醛、甲苯、二甲苯等组分，所以在使用过程中不释放甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有害气体，特别适合用作室内装修和家具内衬等材料。
本发明所述炭素板可以被制成平板，波纹状，弧形，块状等，形状和厚度不受限制。任何情况下，制成炭素板的关键是颗粒状炭、颗粒状电气石与胶粘剂材料的用量的相对比值落在前述范围内，以保证目标产品的吸附功能和其它功能。
虽然前述方法对得到本发明的目的物本身是完善的，但需要指出，只要不偏离所寻求的最终产品的实质，要求可包含各种附加的步骤。例如，炭素板的表面可以另加贴面，以及用印刷或喷涂等方法使炭素板覆盖上保护层和装饰层。
附图说明
附图为炭素板的横断面结构示意图，1为炭素板的贴面材料，2为中间混合物夹层。
具体实施方式
实施例1
以重量为基准，颗粒状竹炭(以干基计)∶颗粒状电气石(以干基计)∶聚乙酸乙烯酯乳液(以固含量100％计)为77∶5∶15配料，竹炭粒径为25μm～800μm，电气石粒径为10μm～1mm。将稀释到固含量为50％的胶粘剂与颗粒状竹炭、颗粒状电气石混合均匀，混匀后的胶和颗粒状竹炭、颗粒状电气石的混合物均匀涂布在贴面材料1的一个表面上，在一定厚度要求的胶和颗粒状竹炭的混合物的另一面覆上贴面材料1。将被贴面材料1夹在中间的胶和颗粒状竹炭、颗粒状电气石的混合物连同贴面材料1经过辊压成板状，经烘干箱内50～120℃的热空气烘干2～10min，即成炭素板。
实施例2
以重量为基准，按颗粒状竹炭(以干基计)∶聚乙酸乙烯酯乳液(以固含量100％计)∶十溴二苯乙烷为82∶15∶1.5配料，竹炭粒径为25μm～800μm。将稀释到固含量为50％的胶粘剂与十溴二苯乙烷、颗粒状竹炭混合均匀，混匀后的胶和十溴二苯乙烷、颗粒状竹炭的混合物按实施例1所述的涂布、辊压和烘干方法成型、干燥成炭素板。
实施例3
以重量为基准，按颗粒状竹炭(以干基计)∶聚乙酸乙烯酯乳液(以固含量100％计)∶聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液(以固含量100％计)∶三醋酸甘油酯为82∶7.5∶7.5∶0.7配料，竹炭粒径为25μm～800μm。将稀释到固含量为50％的混合胶粘剂与三醋酸甘油、颗粒状竹炭混合均匀，混匀后的胶和三醋酸甘油、颗粒状竹炭的混合物按实施例1所述的涂布、辊压和烘干方法成型、干燥成炭素板。
实施例4
以重量为基准，按颗粒状竹炭(以干基计)∶变性淀粉胶(以固含量100％计)∶贴面材料为85∶12∶3配料，竹炭粒径为25μm～800μm。将稀释到固含量为50％的变性淀粉胶与颗粒状竹炭混合均匀，混匀后的胶和颗粒状竹炭的混合物按实施例1所述的涂布、辊压和烘干方法成型、干燥成炭素板。
实施例5
以重量为基准，按颗粒状竹炭(以干基计)∶变性淀粉胶(以固含量100％计)∶水玻璃为80∶14∶3配料，竹炭粒径为25μm～800μm。将稀释到固含量为50％的变性淀粉胶与水玻璃、颗粒状竹炭混合均匀，混匀后的胶和水玻璃、颗粒状竹炭的混合物按实施例1所述的涂布、辊压和烘干方法成型、干燥成炭素板。
实施例6
按实施例2配料。将稀释到固含量为50％的胶粘剂与十溴二苯乙烷、颗粒状竹炭混合均匀，混匀后的胶和十溴二苯乙烷、颗粒状竹炭的混合物均匀铺装涂布在贴面材料1的一个表面上，在一定厚度要求的胶和颗粒状竹炭的混合物的另一面覆上贴面材料1。将被贴面材料1夹在中间的胶和十溴二苯乙烷、颗粒状竹炭的混合物连同贴面材料1经过模压成型，经烘干箱内50～120℃的热空气烘干10～120min，即成模压所要求形状的炭素板。
Claims (13)
1、一种炭素板，其特征在于：该炭素板由贴面材料(1)与中间混合物夹层(2)组成，中间混合物夹层(2)各种组分配比范围为(均以干基计)颗粒状炭100份，胶粘剂5～33份。
2、如权利要求1所述的炭素板，其特征在于：所述的中间混合物夹层含有颗粒状电气石，重量含量为0～40份。
3、如权利要求1所述的炭素板，其特征在于：所述的颗粒状炭的种类包括竹炭、木炭、果壳炭、农作物秸秆炭、煤质炭，以及这些炭等经过活化得到的活性炭和经过改性得到的炭材料。
4、如权利要求1所述的炭素板，其特征在于：所述的胶粘剂种类包括聚烯烃类，聚乙烯醇类，淀粉改性胶类和硅酸盐类胶粘剂。
5、如权利要求1所述的炭素板，其特征在于：所述的贴面材料包括为无纺布、天然纤维织物或合成纤维织物。
6、如权利要求2所述的炭素板，其特征在于：所述的颗粒状电气石的种类包括镁电气石、黑电气石和锂电气石，粒径为3μm～2mm。
7、如权利要求1或2或3所述的炭素板，其特征在于：所述的颗粒状炭为竹炭。
8、如权利要求6所述的炭素板，其特征在于：所述颗粒状炭的粒径为10μm～2mm。
9、如权利要求4所述的炭素板，其特征在于：所述的聚烯烃类胶粘剂包括聚乙酸乙烯类、聚丙烯酸类、聚丙烯酸酯类、聚苯乙烯-丙烯酸、聚苯乙烯-丙烯酸酯，以及烯烃的共聚物。
10、如权利要求4所述的炭素板，其特征在于：所述的硅酸盐类胶粘剂为水玻璃。
11、如权利要求4所述的炭素板，其特征在于：所述的胶粘剂加入填充剂或物理增强剂。
12、如权利要求11所述的炭素板，其特征在于：所述的填充剂或物理增强剂包括玻璃纤维类、增塑剂类、阻燃剂类或偶联剂类。
13、一种权利要求1或2的炭素板的制造方法，其特征在于：按前述各组分的含量配料，将固含量为40％～60％的胶粘剂与颗粒状炭、颗粒状电气石混合均匀，将混匀后的胶和颗粒状炭、颗粒状电气石的混合物均匀铺装涂布在贴面材料的表面上，在一定厚度要求的胶和颗粒状炭、颗粒状电气石的混合物的另一面覆上另一贴面材料，将被两贴面材料夹在中间的胶和颗粒状炭、颗粒状电气石的混合物连同贴面材料经过辊压或模压成型，经热空气烘干或晾干、晒干，即成炭素板。热空气温度50～170℃，烘干时间2～120min。
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