TWI388427B - Production method of foam type fire resistant bamboo pellet plate - Google Patents

Description

發泡型耐燃竹粒片板的製造方法

本發明係提供一種將竹之加工廢料粉粒，先經過阻燃劑含浸及乾燥後，再以樹脂發泡成型竹料板片，使能獲得更為耐燃、隔熱更佳以及強度更強的效果者。

自西元1990年開始「環境保護」與「綠色消費」已成為企業界與消費大眾所關注之問題。全球各地產業界、政府或民間正努力進行一項綠色環保運動，並倡導所使用物品需符合低污染、低能源消耗與再利用的原則，以確保地球上資源不致消耗殆盡，也使下一代能享有更健康、自然的生活環境。台灣雖是一個四面環海的島國，但本身的天然環境條件不足、可利用的森林資源不足及近年來全世界的環境保護意識高漲，所以政府相關法令限制禁止砍伐一級林木，再加上1985年印尼實施原木禁止出口；因此對我國長久以來原料絕大部分仰賴國外進口的木材工業造成相當大的衝擊。

同時，由於火災事故大多發現是因木質裝潢材料所引燃的，目前防火材料種類雖多，但比重太高、易吸濕且物理性能不佳等原因常造成施工利用的困擾，基於以上原因之考量，研發出質輕、耐燃且性質良好之複合材料，已成防火材料之未來趨勢，而木質的木粒片板的耐燃複合材料中，所使用的酚醛樹脂具有耐熱、耐燃、耐磨性佳、成形容易及尺寸安定等優異特性，以及低煙、低毒、耐燃特性更受各方所注目。而添加發泡劑之成品則具有質量輕、減少樹脂的用量進而降低成本的優點，但由於酚醛樹脂耐燃板係在高溫或較低溫下添加觸媒進行硬化成型之產品，其脆性較高，無法承法太大的衝擊力量，強度也不足。

故使得兼具有環保及經濟價值之竹材再次受到重視；台灣地處亞熱帶，竹材生產豐富，3-4年生即可採伐利用，且竹材加工每年生產約2500萬公斤竹廢料，所以對於達到善用竹材資源及廢材回收再利用之目的，乃朝此方向研究開發，祈能獲得預期之效果。

緣是，為了讓竹材及其加工廢料能獲得有效的回收再利用，以及改善木質粒片板脆性高、強度不足等問題，本發明所採行的技術手法，係竹之加工粉粒含浸於阻燃劑後，再進行乾燥後適量地置入模胚中，然後以發泡樹脂施以熱壓發泡，而形成一竹粒片板者。

另，上述本發明之發泡樹脂主要係包括酚醛樹脂、硬化劑及發泡劑，所混製而成者。

因此，藉由上述本發明之以竹粒片與含有酚醛樹脂發泡樹脂熱壓成型的片板，不但保持原有的耐熱、耐燃、耐磨性佳、成形容易、尺寸安定、以及低煙、低毒、耐燃等特性外，並可改善酚醛樹脂高脆性的缺點、增加其力學強度，且因竹粒片與樹脂間的優異結合性及完整之封閉式泡孔，進而可以減低熱傳遞，進而提昇材料之隔熱效果，同時也可達到善用竹材資源及廢材回收再利用的目的。

是以，本發明可藉由下列的實施例並配合附圖，而獲得充分的了解，並據以實施：

本發明之製法及其成份之組成如下：主要係包括樹脂與阻燃藥劑，其中阻燃藥劑之配方係包括：

(1)磷酸銨(Ammonium phosphote)；

(2)磷酸氫二銨(Diammonium phosphote)；

(3)硫酸銨(Ammonium sulfate)；

(4)四硼酸鈉(Sodium borate)；

(5)硼酸(Boric acid)；以及

(6)溴化銨(Ammonium bromide)所混製而成；

而上述藥劑依磷酸銨/磷酸氫二銨/硫酸銨/四硼酸鈉/硼酸/溴化銨=23/40/1/1/15/20之比例混合，並調製成濃度30%之水溶液。

另，發泡樹脂配方主要係包括酚醛樹脂(Phenol formaldehyde resins，PF)、硬化劑(對-甲苯磺酸，p-Toluene sulfonic acid)及發泡劑(己烷，Hexane)，依100/5/5之比例均勻攪拌混合而成。

是以，先將竹粒片(以8mesh篩網所得之竹粒片為最佳)置於105℃烘箱中乾燥，使竹粒片到恆重狀態，取出烘箱後直接置上述入濃度30%之阻燃藥劑溶液中進行浸漬，時間為2小時，再將經含浸後的竹粒片取出瀝乾，先氣乾後再置於烘箱中以105℃進行乾燥，直至平均含水率為2~4%。

復，將上述前置含浸、乾燥處理好的竹粒片，平均地灑佈於模胚中，然後把上述的發泡樹脂配方，倒入模胚中，再以依壓板條件施以熱壓，而獲得預定之密度的竹粒片板。

因此，由上述竹之加工廢料、酚醛樹脂、混合型阻燃劑、對-甲苯磺酸、己烷等原料，以發泡方式製成的各種耐燃竹粒片板，可獲得下列之試驗結果(請參閱附件所示)：

1.所製作之竹/酚樹脂發泡型耐燃板，於光學立體顯微鏡及掃描式電子顯微鏡觀察下，顯示竹粒片與樹脂間有良好之結合性及完整之封閉式泡孔，可以減低熱傳遞，進而提昇材料之隔熱效果。

2.含預定適量的竹粒片之粒片板，可增加其力學強度，而吸水厚度膨脹率、游離甲醛含量及吸濕性亦皆能符合標準值。

3.經阻燃處理竹粒片之粒片板，可達耐燃三級之所有規定，並經熱重量損失分析之結果，該粒板片具有較高之焦炭量。

4.在氮氣及空氣兩種模式下進行熱重量損失分析(TGA)，結果發現經阻燃處理之竹粒片有較高之焦炭殘留量，顯示本發明之竹粒片板具有良好之阻燃效果。

5.使用傅立葉轉換紅外線光譜儀分析得知，經TGA處理後之殘餘焦炭，其官能基之吸收特性相對減弱；酚醛樹脂分析後殘留物為碳-碳環狀吸收峰，顯示添加竹粒片對酚醛樹脂耐燃板之耐燃性能具正面影響。

儘管，上述的實施例已對本發明有較佳之具體化的揭露與詳述，皆為熟悉該項技術人士者所能清楚了解，而其所做的各種型式及方法局部的改變，應都是沒有脫離本發明精神與範疇。

Claims (1)

1. 一種發泡型耐燃竹粒片板的製造方法，係以竹之加工粉粒含浸於阻燃劑後，再進行乾燥後適量地置入模胚中，然後以發泡樹脂施以熱壓發泡而形成一竹粒片板，其特徵在於：該阻燃劑包括有：磷酸銨、磷酸氫二銨、硫酸銨、四硼酸鈉、硼酸及溴化銨，且依序為23：40：1：1：15：20的質量比混合調製成濃度30%的水溶液，同時該發泡樹脂包括由酚醛樹脂、硬化劑及發泡劑，且依序為100：5：5的質量比均勻混合而成。