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? 文檔序號(hào)：23432347發(fā)布日期：2020-12-25 12:12閱讀：232來源：國知局 導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>木材加工工具,設(shè)備的制造及其制品制作技術(shù) 本發(fā)明涉及的是一種新型裝飾用環(huán)保竹炭板的制備方法，屬于竹材人造板加工技術(shù)領(lǐng)域。 背景技術(shù)： 目前，建筑以及室內(nèi)裝用板材主要以木/竹質(zhì)人造板為主，是通過將木/竹質(zhì)單元材料通過酚醛/脲醛樹脂，或其他樹脂經(jīng)高溫/高壓負(fù)荷而成，所制備的板材具有天然木材或竹的紋理，在滿足強(qiáng)度的同時(shí)又具有一定的美觀性。但是這類板材的尺寸穩(wěn)定性并不是太理想，尤其用作戶外建筑裝飾用材料時(shí)，在陽光的持續(xù)曝曬和雨水的浸泡過程中，容易出現(xiàn)變形、開裂，霉變、腐朽、變色等問題。 竹炭是通過竹材經(jīng)過高溫?zé)峤舛纬傻奶坎牧?，具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)地堅(jiān)硬等特點(diǎn)。在建筑裝潢，將竹炭放置在樓房底層或地板下，具有防潮、防霉、防蟲、改善環(huán)境的功效。由于竹炭具有自動(dòng)調(diào)濕功能，且功效持久不變，故其遠(yuǎn)優(yōu)于中國普遍在樓房下放置生石灰的方法。竹炭粉用于建筑涂料加工生產(chǎn)，前景非常廣闊。隨著居民生活品質(zhì)的改善，如今竹炭顆粒包裝的地板專用竹炭和木質(zhì)地板一起鋪置受到人們的喜愛和環(huán)保界的倡導(dǎo)。在材料工業(yè)，竹炭可制成一部分新型復(fù)合材料，如超微粉竹炭布、竹炭陶瓷多孔體、粉末成型復(fù)合材料、還可以制成可降解塑料的填充劑、飼料添加劑等。 當(dāng)前，用竹炭制成的人造板也以用到建筑材料材料中，如竹炭地板、門板、等其它裝飾材料，主要是利用竹炭的高孔隙率來有效地減少建筑殘材的污染物，保護(hù)空間環(huán)境。當(dāng)前竹炭板的制備方法主要是以竹炭粉、樹脂以及其他潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑混合后壓縮擠壓而成型，該方法主要存在的問題是成本偏高，且竹炭粉在樹脂中的均勻性不高，成型板材的密度不均勻。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素： 本發(fā)明提出的是一種新型裝飾用環(huán)保竹炭板的制備方法，其目的在于解決現(xiàn)有竹炭板成本偏高、竹炭粉在樹脂中的分散不均勻而導(dǎo)致竹炭板的密度不均勻等問題，提出一種新型裝飾用竹炭板的制備方法，以生物質(zhì)納米纖維素為分散劑和穩(wěn)定劑，將竹炭粉末均勻分散在水溶液中，形成分散均勻且穩(wěn)定的竹炭粉/納米纖維素懸浮液，冷凍干燥后形成片狀竹炭粉氣凝膠，再將氣凝膠浸漬酚醛樹脂，低溫干燥后熱壓成竹炭板材。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案： 一種新型裝飾用環(huán)保竹炭板的制備方法，具體包括如下步驟： (一)將制備的竹炭粉碎成300目～1000目的竹炭粉末(粒徑在10～50μm范圍內(nèi))； (二)以生物質(zhì)納米纖維素為分散劑，納米纖維素徑級(jí)在20～200之間，將納米纖維素溶解在去離子水中，形成一定濃度的納米纖維素溶液； (三)將制備的竹炭粉按一定比例添加到納米纖維素溶液中，常溫下均勻攪拌一定時(shí)間后，再進(jìn)行超聲分散處理，制備成分散均勻且穩(wěn)定的竹炭粉/納米纖維素溶液； (四)將制備好的竹炭粉/納米纖維素溶液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮成竹炭粉/納米纖維素凝膠狀態(tài)，取出后經(jīng)過冷凍干燥形成塊狀或者片狀竹炭粉氣凝膠； (五)將獲得的竹炭粉氣凝膠進(jìn)行再次粉碎，制備成粒度平均直徑為3～5mm的氣凝膠顆粒； (六)將獲得的竹炭粉氣凝膠顆粒放入酚醛樹脂水溶液中浸漬一定時(shí)間，取出常溫晾干，在低溫干燥一定時(shí)間后形成浸膠的竹炭粉氣凝膠顆粒； (七)通過預(yù)定的竹炭板密度對(duì)浸膠的竹炭粉顆粒進(jìn)行稱重，然后均勻鋪裝在熱壓板模具中，在高溫高壓下壓制成新型裝飾用竹炭板材。 本發(fā)明的有益效果在于： 1)現(xiàn)有竹炭板的制備方法主要是將竹炭粉與塑料顆粒(聚苯乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂)混合，再添加穩(wěn)定劑、pe蠟、潤(rùn)滑脂、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑等成分壓縮擠壓而成型。這種方法的主要特點(diǎn)是產(chǎn)品仍存在大量不可降解的塑料，不具備環(huán)保性的特點(diǎn)，同時(shí)，碳粉在塑料中很難均勻分散，導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)密度不均勻，產(chǎn)品力學(xué)性能不理想等問題。另一方面，產(chǎn)品的組成成分偏多，工藝很難控制，生產(chǎn)成本偏高。 2)本發(fā)明主要是利用生物質(zhì)納米纖維素的分散功能將微米級(jí)竹炭粉均勻分散在水溶液中，經(jīng)過縮水、冷凍干燥后可以形成均勻的竹炭氣凝膠，再制備成直徑均勻的竹炭氣凝膠顆粒，可以使最終成型的竹炭板具有均勻的密度，形成性能均一的竹炭板材。 3)本發(fā)明一方面利用了生物質(zhì)納米纖維素的分散穩(wěn)定作用，另一方面納米纖維素優(yōu)異的力學(xué)性質(zhì)可提高竹炭板的抗拉強(qiáng)度和彈性模量，解決當(dāng)前竹炭板脆性較大、力學(xué)性能不理性的問題。 4)本發(fā)明所采用的原料成分簡(jiǎn)單，且使用的生物質(zhì)納米纖維素可以完全降解，真正達(dá)到環(huán)保的目的。而且本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備采用常規(guī)的多層人造板熱壓機(jī)即可生產(chǎn)，具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)量大的特點(diǎn)。 具體實(shí)施方式 一種新型裝飾用環(huán)保竹炭板的制備方法，具體包括如下步驟： (一)制備或購買的竹炭含水率10％～14％，固定碳含量85％～88％；灰分含量2％～4％；比表面積300～600m2/g；揮發(fā)分6％～8％；氣干密度≥0.800g/cm3。然后將竹炭粉碎成300目～1000目的竹炭粉末(粒徑在10～50μm范圍內(nèi))。 (二)以生物質(zhì)納米纖維素為分散劑，納米纖維素徑級(jí)在10～100之間，將納米纖維素溶解在去離子水中，形成一定濃度的納米纖維素溶液； 以80～100目的竹粉為原料，采用濃度為15～25％的亞氯酸溶液和氫氧化鈉溶液去除木質(zhì)素和半纖維素后，通過tempo氧化法，即稱取0.01gtempo和0.1gnabr溶于100ml去離子水中，加入1g的α-纖維素持續(xù)攪拌至全部溶解，再緩慢滴入8mmol的次氯酸鈉，并分別用稀鹽酸和naoh溶液調(diào)節(jié)ph至10左右，反應(yīng)4h后加入5ml無水乙醇終止反應(yīng)，用去離子水洗至中性。取2mg/ml的氧化纖維素懸浮液在600w功率下超聲30min，然后離心處理10min(速度10000r/min)，收集離心管中的上清液，即得到納米纖維素懸浮液，最后配制成質(zhì)量濃度為0.2～0.5％的納米纖維素溶液。 (三)將竹炭粉按一定比例添加入納米纖維素溶液中，竹炭粉與納米纖維素的質(zhì)量比為3～8：1。常溫下磁力攪拌4～6小時(shí)，再低溫超聲分散30～45分鐘，即得到竹炭粉/納米纖維素溶液； (四)將制備好的竹炭粉/納米纖維素溶液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在60℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)12～18小時(shí)濃縮成竹炭粉/納米纖維素凝膠，然后在-50℃冷凍6～8小時(shí)，取出后經(jīng)過然真空(3.5～6pa)干燥形成竹炭粉塊狀材料。 (五)將獲得的竹炭粉塊狀材料進(jìn)行再次粉碎，制備成粒度平均直徑為3～5mm的竹炭粉顆粒。 (六)將獲得的竹炭粉顆粒放入水溶性酚醛樹脂(固含量為30～40％)中浸漬30～60分鐘，取出常溫晾干12～24小時(shí)后，在50～80℃下低溫干燥4～12小時(shí)，將竹炭粉顆粒的含水率控制在10～16％范圍內(nèi)。 (七)通過預(yù)定的竹炭板密度(0.55～0.8g/cm3)對(duì)浸膠的竹炭粉顆粒進(jìn)行稱重，然后均勻鋪裝在熱壓板模具中(熱壓板尺寸根據(jù)常規(guī)人造板熱壓機(jī)決定)，竹炭板后厚度根據(jù)實(shí)際所需產(chǎn)品的規(guī)格而決定，在135～150℃的溫度范圍內(nèi)、單位壓力在1.0～4.0mpa范圍內(nèi)，熱壓時(shí)間根據(jù)產(chǎn)品厚度而決定，最后冷卻至40～60℃卸板，得到所需的新型裝飾用環(huán)保竹炭板。 實(shí)施例1 按含水率10％，固定碳含量85％～88％，灰分含量2％～4％，比表面積400m2/g，揮發(fā)分6％～8％；氣干密度為0.800g/cm3的要求購買竹炭，然后將竹炭烘至絕干后粉碎成500目的竹炭粉末。 以100目的竹粉為原料，采用濃度為25％的亞氯酸溶液和氫氧化鈉溶液去除木質(zhì)素和半纖維素后，通過tempo氧化法，即稱取0.01gtempo和0.1gnabr溶于100ml去離子水中，加入1g的α-纖維素持續(xù)攪拌至全部溶解，再緩慢滴入8mmol的次氯酸鈉，并分別用稀鹽酸和naoh溶液調(diào)節(jié)ph至10左右，反應(yīng)4h后加入5ml無水乙醇終止反應(yīng)，用去離子水洗至中性。取2mg/ml的氧化纖維素懸浮液在600w功率下超聲30min，然后離心處理10min(速度10000r/min)，收集離心管中的上清液，即得到納米纖維素懸浮液，納米纖維素的徑級(jí)分布在10～50nm的范圍內(nèi)，最后配制成質(zhì)量濃度為0.3％的納米纖維素溶液。 將竹炭粉與納米纖維素的質(zhì)量比按8:1的配比加入納米纖維素溶液中，常溫下磁力攪拌4小時(shí)，再低溫超聲分散30分鐘，得到竹炭粉/納米纖維素溶液；將制備好的竹炭粉/納米纖維素溶液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在60℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)12小時(shí)濃縮成竹炭粉/納米纖維素凝膠，然后在-50℃冷凍8小時(shí)，取出后經(jīng)過然真空(5pa)干燥形成竹炭粉塊狀材料。將獲得的竹炭粉塊狀材料進(jìn)行再次粉碎，制備成粒度平均直徑為3mm的竹炭粉顆粒。 將獲得的竹炭粉顆粒放入水溶性酚醛樹脂(固含量為35％)中浸漬30分鐘，取出常溫晾干24小時(shí)后，在60℃下低溫干燥12小時(shí)，將竹炭粉顆粒的含水率控制在10～16％范圍內(nèi)。設(shè)定竹炭板密度(0.6g/cm3)對(duì)浸膠的竹炭粉顆粒進(jìn)行稱重，然后均勻鋪裝在熱壓板模具中(熱壓板幅面為1220×2440mm)，竹炭板厚度為6mm，設(shè)定熱壓溫度為140℃、單位壓力為2.0mpa，熱壓時(shí)間為15分鐘，最后冷卻至60℃卸板，得到新型裝飾用環(huán)保竹炭板。 該方法生產(chǎn)的竹炭板的實(shí)際密度為0.61g/cm3，阻燃等級(jí)為b1級(jí)，含水率為2％，面握釘力為2340n，抗彎強(qiáng)度為27mpa，彈性模量為2840mpa。 實(shí)施例2 按含水率10％，固定碳含量85％～88％，灰分含量2％～4％，比表面積500m2/g，揮發(fā)分6％～8％；氣干密度為0.80g/cm3的要求購買竹炭，然后將竹炭烘至絕干后粉碎成800目的竹炭粉末。 以100目的竹粉為原料，采用濃度為25％的亞氯酸溶液和氫氧化鈉溶液去除木質(zhì)素和半纖維素后，通過tempo氧化法，即稱取0.01gtempo和0.1gnabr溶于100ml去離子水中，加入1g的α-纖維素持續(xù)攪拌至全部溶解，再緩慢滴入8mmol的次氯酸鈉，并分別用稀鹽酸和naoh溶液調(diào)節(jié)ph至10左右，反應(yīng)4h后加入5ml無水乙醇終止反應(yīng)，用去離子水洗至中性。取2mg/ml的氧化纖維素懸浮液在600w功率下超聲30min，然后離心處理10min(速度10000r/min)，收集離心管中的上清液，即得到納米纖維素懸浮液，納米纖維素的徑級(jí)分布在10～50nm的范圍內(nèi)，最后配制成質(zhì)量濃度為0.5％的納米纖維素溶液。 將竹炭粉與納米纖維素的質(zhì)量比按5:1的配比加入納米纖維素溶液中，常溫下磁力攪拌6小時(shí)，再低溫超聲分散45分鐘，得到竹炭粉/納米纖維素溶液；將制備好的竹炭粉/納米纖維素溶液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在60℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)12小時(shí)濃縮成竹炭粉/納米纖維素凝膠，然后在-50℃冷凍12小時(shí)，取出后經(jīng)過然真空(6pa)干燥形成竹炭粉塊狀材料。將獲得的竹炭粉塊狀材料進(jìn)行再次粉碎，制備成粒度平均直徑為4mm的竹炭粉顆粒。 將獲得的竹炭粉顆粒放入水溶性酚醛樹脂(固含量為35％)中浸漬40分鐘，取出常溫晾干24小時(shí)后，在70℃下低溫干燥12小時(shí)，將竹炭粉顆粒的含水率控制在10～14％范圍內(nèi)。設(shè)定竹炭板密度(0.70g/cm3)對(duì)浸膠的竹炭粉顆粒進(jìn)行稱重，然后均勻鋪裝在熱壓板模具中(熱壓板幅面為1220×2440mm)，竹炭板厚度為8mm，設(shè)定熱壓溫度為150℃、單位壓力為3.0mpa，熱壓時(shí)間為20分鐘，最后冷卻至50℃卸板，得到新型裝飾用環(huán)保竹炭板。 該方法生產(chǎn)的竹炭板的實(shí)際密度為0.706g/cm3，阻燃等級(jí)為b1級(jí)，含水率為3％，面握釘力為3170n，抗彎強(qiáng)度為38mpa，彈性模量為3790mpa。 實(shí)施例3 按含水率10％，固定碳含量85％～88％，灰分含量2％～4％，比表面積500m2/g，揮發(fā)分6％～8％；氣干密度為0.90g/cm3的要求購買竹炭，然后將竹炭烘至絕干后粉碎成1000目的竹炭粉末。 以100目的竹粉為原料，采用濃度為25％的亞氯酸溶液和氫氧化鈉溶液去除木質(zhì)素和半纖維素后，通過tempo氧化法，即稱取0.01gtempo和0.1gnabr溶于100ml去離子水中，加入1g的α-纖維素持續(xù)攪拌至全部溶解，再緩慢滴入8mmol的次氯酸鈉，并分別用稀鹽酸和naoh溶液調(diào)節(jié)ph至10左右，反應(yīng)4h后加入5ml無水乙醇終止反應(yīng)，用去離子水洗至中性。取2mg/ml的氧化纖維素懸浮液在600w功率下超聲30min，然后離心處理10min(速度10000r/min)，收集離心管中的上清液，即得到納米纖維素懸浮液，納米纖維素的徑級(jí)分布在10～50nm的范圍內(nèi)，最后配制成質(zhì)量濃度為0.5％的納米纖維素溶液。 將竹炭粉與納米纖維素的質(zhì)量比按3:1的配比加入納米纖維素溶液中，常溫下磁力攪拌6小時(shí)，再低溫超聲分散45分鐘，得到竹炭粉/納米纖維素溶液；將制備好的竹炭粉/納米纖維素溶液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在60℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)12小時(shí)濃縮成竹炭粉/納米纖維素凝膠，然后在-50℃冷凍12小時(shí)，取出后經(jīng)過然真空(5pa)干燥形成竹炭粉塊狀材料。將獲得的竹炭粉塊狀材料進(jìn)行再次粉碎，制備成粒度平均直徑為5mm的竹炭粉顆粒。 將獲得的竹炭粉顆粒放入水溶性酚醛樹脂(固含量為35％)中浸漬45分鐘，取出常溫晾干24小時(shí)后，在80℃下低溫干燥12小時(shí)，將竹炭粉顆粒的含水率控制在12～16％范圍內(nèi)。設(shè)定竹炭板密度(0.80g/cm3)對(duì)浸膠的竹炭粉顆粒進(jìn)行稱重，然后均勻鋪裝在熱壓板模具中(熱壓板幅面為1220×2440mm)，竹炭板厚度為10mm，設(shè)定熱壓溫度為150℃、單位壓力為2.5mpa，熱壓時(shí)間為24分鐘，最后冷卻至40℃卸板，得到新型裝飾用環(huán)保竹炭板。 該方法生產(chǎn)的竹炭板的實(shí)際密度為0.804g/cm3，阻燃等級(jí)為b1級(jí)，含水率為3％，面握釘力為3218n，抗彎強(qiáng)度為46mpa，彈性模量為4589mpa。 以上實(shí)施方式僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。 完整全部詳細(xì)技術(shù)資料下載 當(dāng)前第1頁1 2 該技術(shù)已申請(qǐng)專利。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請(qǐng)聯(lián)系技術(shù)所有人。 技術(shù)研發(fā)人員：郝明亮;黃超 技術(shù)所有人：湖南竹海炭生源生物科技有限公司 我是此專利的發(fā)明人 上一篇：一種人造顆粒板制造工藝的制作方法 上一篇：一種刨花板防水劑的施加工藝的制作方法 相關(guān)技術(shù) 一種刨花板防水劑的施加工藝的... 一種防腐刨花板及其制備方法與... 一種刨花板制造加工工藝的制作... 一種藤椅木柄自動(dòng)繞藤機(jī)的制作... 一種藤椅木柄自動(dòng)繞藤工藝的制... 一種阻燃松木涂裝板及其生產(chǎn)工... 一種木皮染色不易褪色的工藝的... 一種木質(zhì)防火門浸泡脫水裝置的... 一種木板蒸煮加工設(shè)備的制作方... 一種防潮松木涂裝板及其生產(chǎn)工... 網(wǎng)友詢問留言已有0條留言 還沒有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊！ 1 ? 精彩留言，會(huì)給你點(diǎn)贊！?發(fā)布評(píng)論 新型環(huán)保建筑材料相關(guān)技術(shù) 新型3d網(wǎng)材料全包圍環(huán)保汽車腳墊的制作方法 一種高強(qiáng)度泡沫玻璃油墨的配方的制作方法 一種新型電線環(huán)保材料的制作方法 一種用于干粉砂漿預(yù)混合的輔料稱量裝置的制造方法 一種新型環(huán)保石木塑材料的制作方法 一種高強(qiáng)度環(huán)保建筑材料及其使用方法 一種建筑材料環(huán)保阻燃耐酸堿處理涂層的制作方法 一種高強(qiáng)度泡沫玻璃的配方及制備工藝的制作方法 一種新型環(huán)保阻燃木塑材料的制作方法 基于氣動(dòng)閘板閥填料的干粉砂漿生產(chǎn)線的制作方法 裝飾面板相關(guān)技術(shù) |
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