CN205668421U

CN205668421U - 一种吸附型环保碳化木板材

Info

Publication number: CN205668421U
Application number: CN201620577934.6U
Authority: CN
Inventors: 詹雄光; 颜宝娟; 罗俊光; 黄远林
Original assignee: Shenzhen Songboyu Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Songboyu Technology Co Ltd
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2026-06-15

Abstract

本实用新型公开了一种吸附型环保碳化木板材，特别在板材中设置吸附层，吸附层中设置盲孔并填充吸附填料，相对于现有技术之间填充活性炭粉的方法，本实用新型利用吸附层的结构支撑、限制吸附填料的位置，可以有效提高板材整体的强度，使之不易受力变形、折断或层间分离。而碳化木层表面具有明显的木纹，更可以改善板材的视觉效果。

Description

一种吸附型环保碳化木板材

技术领域

本实用新型涉及材料技术领域，具体涉及一种吸附型环保碳化木板材。

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。其中以甲醛、苯及苯系物和 TVOC 最为常见，也对人体危害最大。由于这些污染物主要来自装饰装潢材料，不良施工工艺和新购组合家具，所以又称装潢污染。

1、甲醛

甲醛是一种无色，有刺激性气味的气体，为较高毒性的物质，是我国有毒化学品优先控制的物品，已经被世界卫生组织公布为致畸和致癌性物质。长期生活在甲醛浓度超标的环境中，可引起慢性呼吸道疾病，皮肤病，妇女妊娠综合症，新生儿染色体异常，青少年记忆力和智力下降，细胞核基因突变，胸闷、泛力、恶心、免疫功能降低，易患感冒，引起鼻咽癌，肝肺受损，癌症等30多种疾病，以妇女、儿童和老人受害最重。室内甲醛主要隐藏在装饰装潢材料及新组合家具中，以游离甲醛向空气中释放，释放期为 3-15 年，是室内空气中最主要的污染物。

2、苯

苯、甲苯、二甲苯为无色透明液体，一般情况下很难将之完全分离。苯具有特殊的芳香气味，也被称为“芳香杀手”。主要以蒸气状态经呼吸道吸入，苯超标可致慢性中毒或急性中毒，表现为头痛、头晕、记忆力减退、思维及判断能力降低、失眠、乏力、白细胞减少，引发白血病等。中毒严重时出现昏迷、抽搐、血压下降，也可因呼吸或循环衰竭而死亡。室内空气中的苯主要来自建筑装饰中使用的化工原料，是室内空气主要污染物。

3、氨

氨气是一种无色有强烈性气味的气体，主要对上呼吸道有剌激和腐蚀作用，降低人体对疾病的抵抗力能力，浓度过高时可引起心脏停搏和呼吸停止。氨被吸入肺后容易通过肺部进血管入血液，与血红蛋白结合，破坏造氧功能。受害者常伴有咳嗽、胸闷、头晕、恶心、乏力等症。氨主要隐藏在室内装饰材料中的添加剂和增白剂中，是室内空气的主要污染物之一。

4、 TVOC 物质：主要包括：苯类物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酸和石油烃化合物等。在高浓度 TVOC 环境中可导致人体的中枢神经系统、肝、肾、和血液中毒，通常症状是：眼睛不适，感到浑身赤热、干燥、沙眼、流泪；喉部不适、呼吸气短、支气管哮喘。在首届全国室内空气质量与健康学术研讨会上，中国室内装饰协会环境检测中心公布了惊人的事实，全国每年由室内空气污染引起的死亡人数已达 11.1 万人，平均每天大约死亡304人。据2007年度环境监测部门统计，北京、青岛、南京、银川、重庆等城市装潢后有60—80% 室内空气质量不符合标准，深圳市则高达 90%。以甲醛污染为主，平均超标 4倍左右。特别是甲醛在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位，世界卫生组织已确定甲醛为致畸和致癌物质。室内甲醛的来源主要是装潢装饰材料和从市场购回的家具释放出来，被称为人类健康的隐形杀手。因此，如何有效地控制室内装潢材料中有害物质的挥发以及吸附其他材料所带来的有害物质挥发已经成为室内装修材料选择的重中之重。

竹炭、活性炭是国际公认的吸毒能手，活性炭口罩，防毒面具都使用活性炭。特别是竹炭是近几年才发现的一种比一般木炭吸附能力强 2-3 倍的吸附有害物质的新型环保材料。竹炭的特点：物理吸附 , 吸附彻底 , 不易造成二次污染。同时，竹炭释放微量元素，改善环境，杀害病菌，无害化释放空气；竹炭具有弱导电性，起到防静电与屏蔽电磁辐射的作用；竹炭可放射远红外线，波长适合人体吸收，加快血液循环，改善人体内环境，应用于保健。但是现有的方法采用竹炭、活性炭吸附法除装修中产生的有害气体，其显然是不够的。

中国实用新型专利（申请号：200420054011.X 申请日：2004-12-20 ）公开了夹有竹炭的地板，其包括 : 地板木质基材 , 所述的基材的中间复合有竹炭板或者所述的基材的一侧复合有竹炭板 , 竹炭板镶嵌在木地板中。其采用的方法加工工艺较为复杂，并且竹炭板不易成型，导致了生产成本高昂。

申请号为2005100606629的实用新型专利，该专利公开了一种环保型炭复合材料及制备方法，该环保型炭复合材料按总重量的百分数计包括以下的组份:树脂10%～50%、纤维1%～20%、炭粉40%～80%、石英或水晶粉0.5%～2%、氢氧化铝1%～10%。复合材料使炭的本质功能得到充分发挥,产品可塑性强,结构稳定、强度高、柔韧度好 , 表面耐磨、耐酸碱 ,广泛用于各种室内外装饰 , 飞机、汽车、轮船装饰。但该复合材料外观较为粗糙，颜色暗淡，造型生硬，难以与具有天然木材纹路的实木板材竞争。现有技术也有直接在复合板材的层间填充大量活性碳粉，但该做法导致其机械性能下降、容易变形、折断，尤其是碳粉层的强度较低且结构松散，容易溃缩、变形、分离。而碳粉层通常需要粘着剂对碳粉进行固定，这也将降低活性炭粉与空气的接触面积，影响吸附效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开一种视觉效果优秀、结构强度高、可有效降低室内空气污染物浓度、环保的实木板材。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种吸附型环保碳化木板材，包括芯板，还包括设置在芯板一侧或两侧的碳化木层，以及设置在芯板与碳化木层之间的吸附层；吸附层中设有若干盲孔，盲孔内填充有吸附填料；所述碳化木层与吸附层之间还设有透气的缓冲层。

本实用新型特别在板材中设置吸附层，吸附层中设置盲孔并填充吸附填料，相对于现有技术之间填充活性炭粉的方法，本实用新型利用吸附层的结构支撑、限制吸附填料的位置，可以有效提高板材整体的强度，使之不易受力变形、折断或层间分离。吸附层可以由单板通过钻设盲孔而形成。所述芯板主要用于为板材提供支撑，例如现有技术的细木工板、欧松板等。由于芯板的设置，含有吸附层的实木板材机械性能得到提升而不易损坏。本实用新型还特别设置碳化木层，碳化木由于其吸水官能团半纤维素被重组，具有优秀的防水，避免松散、高吸附力的吸附层因湿度过高而无法吸附有害气体。而碳化木层同时还具备优秀的透气性能，可以使空气充分与吸附层接触。而碳化木层的耐污、耐腐蚀性能还可避免因沾染污渍而影响TVOC物质的通过性。由于本实用新型中的吸附填料被限定在盲孔中，与空气的接触面积较小，为提高吸附填料与空气的接触面积，本实用新型设置透气的缓冲层，空气透过碳化木层后首先充盈于所述缓冲层，再在缓冲层中充分地与各个盲孔中的吸附填料接触、完成TVOC物质的吸附。缓冲层可选用透气的材料制成，如低密度的单板、无纺布、牛皮纸等。

进一步的，所述碳化木层由多层碳化木木皮叠合而成；所述碳化木木皮为平刨木皮或纵向斜刨木皮或横向斜刨木皮；所述缓冲层为至少一层牛皮纸、单板或无纺布。

本实用新型进一步对碳化木层的结构进行了优化，多层木皮构成的碳化木层进一步增强碳化木层在各个方向上的韧性；另一方面，交错的纤维也有利于维持碳化木层的结构稳定性，不容易鼓泡、脱落。

进一步的。所述缓冲层上设有阵列排布的六边形孔，六边形孔的直径与缓冲层的厚度一致；所述缓冲层与碳化木层的厚度之比为1:（0.8—1.5）；所述吸附层的厚度与碳化木层的厚度之比为（3—6）：1；所述芯板与碳化木层的厚度之比为（5—10）：1；所述盲孔的直径为吸附层厚度的0.9-1.1倍；所述盲孔的总面积占吸附层的60%-75%。

由于缓冲层选用的是低密度透气材料形成，其结构稳定性较差，本实用新型在缓冲层上设置六边形孔，可以提高缓冲层的稳定性。与此同时，还可以作为缓冲的空间，为吸附层的吸附填料提供一定的缓冲空间，防止孔隙率较高的吸附填料因体积膨胀而破换板材的整体结构。

更进一步的，所述芯板的气干密度为0.85g/cm³—0.99 g/cm³；芯板的表面设置有多个交错的、下凹的附着隙。

由于吸附填料的多孔性质，其热胀缩系数必然较大，为避免吸附层受热膨胀导致板材崩裂，本实用新型特别在芯板的设置附着隙，可以容纳吸附层受热膨胀的体积，避免吸附层膨胀后从芯板表面脱落。

更进一步的，所述碳化木层由外至内依次包括一层平剖木皮、一层横向斜刨木皮、和一层纵向斜刨木皮；平剖木皮、横向斜刨木皮间木纤维的夹角为20-25°；横向斜刨木皮、纵向斜刨木皮间的木纤维夹角为10-15°。

气干密度，是气干材重量与气干材体积之比，通常以含水率在8%～20%时的木材密度为气干密度。木材气干密度为中国进行木材性质比较和生产使用的基本依据。

经测试，缓冲层的厚度在上述规格范围内的板材，可同时兼具轻便、低厚度、高形状稳定性、视觉效果立体等特点。同时，其热胀缩系数较低，进一步避免与面层发生层间分离。

优选的，所述吸附填料其原料按重量计包括75-90份的多孔介质颗粒、0.02-1.09份氢氧化钡、氨基甲酸酯0.2-0.7份、苯甲酸甲酯0.1-2份、亚氯酸钠0.1-0.5份。

本实用新型优选多孔介质（如活性炭颗粒、硅藻泥颗粒等）作为吸附层的基体，其具有较大的孔隙率，即具有较大的吸附容量。而氢氧化钡和氨基甲酸酯对TVOC 物质具有较高的亲和度，确保多孔介质颗粒可以与TVOC物质接触，并将其吸附，提高吸附的速度。而苯甲酸甲酯和亚氯酸钠可以提高污染物与多孔介质颗粒的结合强度，避免板材受热或在空气湿度较高的情况下释放所吸附的污染物，对环境造成二次污染。氨基甲酸酯是氨基或胺基直接与甲酸酯的羰基相连的化合物。也可看成是碳酸的单酯单酰胺。氨基甲酸酯可由氯代甲酸酯与氨或胺反应制得，也可由氨基甲酰氯与醇或酚反应制得。苯甲酸甲酯，又名安息香酸甲酯，化学上可视为苯甲酸或苯甲酸酐或苯甲酰氯用甲醇醇解的产物。无色透明液体。能与甲醇、乙醇、乙醚混溶；不溶于水。工业上可用作有机合成中间体、溶剂。

优选的，所述多孔介质颗粒为颗粒活性炭，其粒度为50-90目。

本实用新型还提供一种吸附型环保碳化木板材的制备方法，包括如下的工序：

S1.制备芯板、吸附层、缓冲层和碳化木层；

S2.在吸附层表面钻出盲孔；

S3.在芯板的表面涂覆粘着剂，覆盖上附着层，并将所述吸附填料填入所述盲孔后进行第一次压合；

S4.在吸附层表面涂覆粘着剂，覆盖上缓冲层；在缓冲层表面涂覆粘着剂，覆盖上碳化木层，进行第二次压合；

S5.进行第三次压合，获得所述吸附型环保碳化木板材。

芯板、吸附层和缓冲层均可选用现有技术实现。碳化木层可直接选用碳化木单板，也可以将天然木皮或科技木皮压合成型后对其进行碳化处理获得。

进一步的，所述第一次压合是指采用平面模具以8.5-10.0MP压力、50-60℃的条件压合 70-90min；所述第二次压合是指采用平面模具以10.5-12.5MP压力、30-40℃的条件压合 100-170min；所述第三次压合是指采用平面模具以10-15MP压力、90-120℃的条件压合30-50min。

优选的，所述粘着剂其原料按重量计包括40-70份三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂、0.01-0.18份硫代硫酸钠和0.01-0.05份磷酸二氢钾。

本实用新型的粘着剂不但可以将各层牢固地粘结，确保各层之间不发生层间分离、鼓泡等问题，硫代硫酸钠和磷酸二氢钾二者协效还可有效提高TVOC的透过率，表现为吸附填料对TVOC物质的吸附速度增加，可进一步促进本实用新型板材的吸附效果。

本实用新型公开了一种吸附型环保碳化木板材及其制备方法，特别在板材中设置吸附层，吸附层中设置盲孔并填充吸附填料，相对于现有技术之间填充活性炭粉的方法，本实用新型利用吸附层的结构支撑、限制吸附填料的位置，可以有效提高板材整体的强度，使之不易受力变形、折断或层间分离。而碳化木层表面具有明显的木纹，更可以改善板材的视觉效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的分解图。

图3是本实用新型另一实施例的结构示意图。

图4是本实用新型另一实施例的分解图。

图5是本实用新型另一实施例的结构示意图。

图6是本实用新型缓冲层的结构示意图。

图7是本实用新型另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1

本实施例提供一种吸附型环保碳化木板材，如图1和图2，包括芯板1，还包括设置在芯板1一侧的碳化木层2，以及设置在芯板1与碳化木层2之间的吸附层3；吸附层3中设有若干盲孔31，盲孔31内填充有吸附填料；所述碳化木层2与吸附层3之间还设有透气的缓冲层4。本实施例中，芯板为欧松板。吸附层采用单板钻孔后获得。碳化木层为碳化木板。

优选的，所述吸附填料为颗粒活性炭，其粒度为70目。

所述缓冲层与碳化木层的厚度之比为1:1.2；所述吸附层的厚度与碳化木层的厚度之比为4：1；所述芯板与碳化木层的厚度之比为8：1；所述盲孔的直径为吸附层厚度的0.9倍；所述盲孔的总面积占吸附层的65%。

实施例2

本实施例提供一种吸附型环保碳化木板材，如图3和图4，包括芯板1，还包括设置在芯板1一侧的碳化木层2，以及设置在芯板1与碳化木层2之间的吸附层3；吸附层3中设有若干盲孔31，盲孔31内填充有吸附填料；所述碳化木层3与吸附层2之间还设有透气的缓冲层4。本实施例中，芯板为细木工板。

进一步的，所述碳化木层由多层碳化木木皮叠合而成；所述缓冲层为一层牛皮纸。

进一步的，所述缓冲层与碳化木层的厚度之比为1:1；所述吸附层的厚度与碳化木层的厚度之比为5：1；所述芯板与碳化木层的厚度之比为7：1；所述盲孔的直径为吸附层厚度的1.1倍；所述盲孔的总面积占吸附层的65%。

芯板的表面设置有多个交错的、下凹的附着隙11。

优选的，所述吸附填料为多孔介质颗粒。

优选的，所述多孔介质颗粒为颗粒活性炭，其粒度为100目。

实施例3

本实施例提供一种吸附型环保碳化木板材，如图5，包括芯板1，还包括设置在芯板1两侧的碳化木层2，以及设置在芯板1与碳化木层2之间的吸附层3；吸附层中设有若干盲孔31，盲孔31内填充有吸附填料；所述碳化木层2与吸附层3之间还设有透气的缓冲层4。

进一步的，所述碳化木层由多层碳化木木皮叠合而成；所述缓冲层为至少2层单板。

进一步的，如图6，所述缓冲层4上设有阵列排布的六边形孔41，六边形孔的直径与缓冲层的厚度一致；所述缓冲层与碳化木层的厚度之比为1: 1.5；所述吸附层的厚度与碳化木层的厚度之比为3：1；所述芯板与碳化木层的厚度之比为10：1；所述盲孔的直径为吸附层厚度的1.1倍；所述盲孔的总面积占吸附层的60%。

更进一步的，所述芯板的气干密度为0.85g/cm³—0.99 g/cm³；芯板的表面设置有多个交错的、下凹的附着隙11。

更进一步的，所述碳化木层由外至内依次包括一层平剖木皮、一层横向斜刨木皮、和一层纵向斜刨木皮；平剖木皮、横向斜刨木皮间木纤维的夹角为23°；横向斜刨木皮、纵向斜刨木皮间的木纤维夹角为13°。

优选的，所述吸附填料其原料按重量计包括80份的多孔介质颗粒、1.05份氢氧化钡、氨基甲酸酯0.6份、苯甲酸甲酯1份、亚氯酸钠0.2份。

实施例4

本实施例提供一种吸附型环保碳化木板材，如图7，包括芯板1，还包括设置在芯板1一侧的碳化木,2，以及设置在芯板1与碳化木层2之间的吸附层3；吸附层3中设有若干盲孔31，盲孔31内填充有吸附填料；所述碳化木层2与吸附层3之间还设有透气的缓冲层4。

进一步的，所述碳化木层由多层碳化木木皮叠合而成；所述缓冲层为一层单板。

所述缓冲层与碳化木层的厚度之比为1:0.8；所述吸附层的厚度与碳化木层的厚度之比为6：1；所述芯板与碳化木层的厚度之比为5：1；所述盲孔的直径为吸附层厚度的1倍；所述盲孔的总面积占吸附层的65%。

优选的，所述吸附填料其原料按重量计包括90份的多孔介质颗粒、0.02份氢氧化钡、氨基甲酸酯0.7份、苯甲酸甲酯0.1份、亚氯酸钠0.5份。

实施例5

本实施例提供一种吸附型环保碳化木板材，其结构与实施例3一致。

优选的，本实施例所述吸附填料其原料按重量计包括75份的多孔介质颗粒、1.09份氢氧化钡、氨基甲酸酯0.2份、苯甲酸甲酯2份、亚氯酸钠0.1份。

本实施例还提供一种吸附型环保碳化木板材的制备方法，包括如下的工序：

S1.制备芯板、吸附层、缓冲层和碳化木层；

S2.在吸附层表面钻出盲孔；

S5.进行第三次压合，获得所述吸附型环保碳化木板材。

进一步的，所述第一次压合是指采用平面模具以8.5MP压力、50-60℃的条件压合90min；所述第二次压合是指采用平面模具以10.5MP压力、40℃的条件压合 100min；所述第三次压合是指采用平面模具以15MP压力、90℃的条件压合50min。

优选的，所述粘着剂其原料按重量计包括50份三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂、0.08份硫代硫酸钠和0.04份磷酸二氢钾。

实施例6

优选的，本实施例所述吸附填料其原料按重量计包括80份的多孔介质颗粒、1.09份氢氧化钡、氨基甲酸酯0.7份、苯甲酸甲酯2份、亚氯酸钠0.5份。

S1.制备芯板、吸附层、缓冲层和碳化木层；

S2.在吸附层表面钻出盲孔；

S5.进行第三次压合，获得所述吸附型环保碳化木板材。

进一步的，所述第一次压合是指采用平面模具以9MP压力、55℃的条件压合60min；所述第二次压合是指采用平面模具以11MP压力、35℃的条件压合 150min；所述第三次压合是指采用平面模具以12MP压力、100℃的条件压合40min。

优选的，所述粘着剂其原料按重量计包括70份三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂、0.01份硫代硫酸钠和0.05份磷酸二氢钾。

实施例7

本实施例提供一种吸附型环保碳化木板材，包括芯板，还包括设置在芯板两侧的碳化木层，以及设置在芯板与碳化木层之间的吸附层；吸附层中设有若干盲孔，盲孔内填充有吸附填料；所述碳化木层与吸附层之间还设有透气的缓冲层。

S1.制备芯板、吸附层、缓冲层和碳化木层；

S2.在吸附层表面钻出盲孔；

S5.进行第三次压合，获得所述吸附型环保碳化木板材。

优选的，所述粘着剂为市售的三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂。

以上为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种吸附型环保碳化木板材，包括芯板，其特征在于：还包括设置在芯板一侧或两侧的碳化木层，以及设置在芯板与碳化木层之间的吸附层；吸附层中设有若干盲孔，盲孔内填充有吸附填料；所述碳化木层与吸附层之间还设有透气的缓冲层。

2.根据权利要求1所述的吸附型环保碳化木板材，其特征在于：所述碳化木层由多层碳化木木皮叠合而成；所述碳化木木皮为平刨木皮或纵向斜刨木皮或横向斜刨木皮；所述缓冲层为至少一层牛皮纸、单板或无纺布。

3.根据权利要求1或2所述的吸附型环保碳化木板材，其特征在于：所述缓冲层上设有阵列排布的六边形孔，六边形孔的直径与缓冲层的厚度一致；所述缓冲层与碳化木层的厚度之比为1:（0.8—1.5）；所述吸附层的厚度与碳化木层的厚度之比为（3—6）：1；所述芯板与碳化木层的厚度之比为（5—10）：1；所述盲孔的直径为吸附层厚度的0.9-1.1倍；所述盲孔的总面积占吸附层的60%-75%。

4.根据权利要求2所述的吸附型环保碳化木板材，其特征在于：所述芯板的气干密度为0.85g/cm³—0.99 g/cm³；芯板的表面设置有多个交错的、下凹的附着隙。

5.根据权利要求2或4所述的吸附型环保碳化木板材，其特征在于：所述碳化木层由外至内依次包括一层平剖木皮、一层横向斜刨木皮、和一层纵向斜刨木皮；平剖木皮、横向斜刨木皮间木纤维的夹角为20-25°；横向斜刨木皮、纵向斜刨木皮间的木纤维夹角为10-15°。