CN101362349A - 一种抗菌防霉功能细木工板、其制备方法及抗菌防霉胶粘剂 - Google Patents

Abstract

本发明抗菌防霉功能细木工板及其制备方法，属建筑材料领域。其目的是提供一种能够杀抑板材表面细菌、抑制板材表面霉菌生长的细木工板及其制备方法，是在细木工板表层粘结的胶粘剂中添加无机抗菌材料和有机防霉材料，在细木工板的厚贴面上涂刷这种添加了抗菌防霉材料的胶粘剂，然后贴最表层木皮，先冷压再热压处理，使抗菌防霉材料渗透到表层发挥作用。这种抗菌防霉功能细木工板能够实现对细菌代表性菌种金黄色葡萄球菌和大肠杆菌24小时抑菌率≥90％，对黑曲霉、黄曲霉六种霉菌28天长霉等级为0级或1级，具有很好的抗菌防霉功能并具有长久抗菌防霉效果。

Description

一种抗菌防霉功能细木工板、其制备方法及抗菌防霉胶粘剂

技术领域

本发明涉及建筑装饰用细木工板材料。该材料除了具有板材使用功能、符合国家环境质量要求外，还具有抗菌防霉功能。

背景技术

室内环境生物污染是困扰人类生活的主要方面之一。在社会工业化高速发展的同时，人类生存环境进一步恶化，细菌、霉菌、病毒等有害微生物严重危害人类健康。为了减少人类居住环境特别是一些特殊高危地方的细菌污染问题，人们从多方面多手段做了大量工作。从古代天然抗菌材料的应用到十七世纪有机抗菌材料的研制到近几十年无机抗菌材料的发展，材料界没有间断抗菌材料的研发。随着材料领域内各种无机、有机及复合型抗菌材料的开发成功使许多领域都有抗菌制品的开发，建材方面出现了抗菌涂料、抗菌陶瓷、抗菌塑料管材、抗菌地板等多种抗菌产品。

在木质板材领域，随着科学技术的发展，普通人造装饰板生产技术和工艺成熟度不断提高，人造装饰板产品市场占据了木材工业生产的主流，但是人造装饰板生产技术和产品发展的重点逐渐变化，技术发展趋势主要是重组化、复合化、功能化技术的应用，产品发展的趋势是突破传统的人造板范围而发展成更具有广泛意义的木基复合材料。功能人造板属新材料技术中的功能复合材料，它直接强调产品的用途，如对热、电、光、磁、声、菌类等表现出的特殊功能。国内部分人造板企业开展了抗菌防霉板材的研发，最早推出抗菌木地板的企业是四川升达林产股份有限公司，之后如圣象、宏耐等知名地板企业也推出抗菌系列木地板，包括强化地板、实木地板、实木复合地板、竹地板等品种，还有一些人造板企业推出抗菌防霉装饰面人造板、刨花板等产品，这些产品增加抗菌防霉功能的做法多是在表层板材装饰涂料中或表层耐磨贴纸中添加抗菌防霉材料，主要是根据各种板材的制造方法而选择采用的添加方法。

细木工板是一种具有实木板芯的胶合板，作为室内装修中的主要板材，一直强调其胶粘剂采用低甲醛或无甲醛材料，由于细木工板在实际使用中多数还要在表面再涂漆处理，因此有商家在涂层中增加抗菌防霉功能组分，如立邦、多乐士、嘉宝莉、华润等大品牌木器涂料都有抗菌防霉功能木器涂料研发或推出。但随着装修装饰观念的更新，目前在实际中一些装修部位需要将细木工板直接使用(如橱柜的内衬)，细木工板表层不涂刷其他材料；而对那些在使用中涂刷有抗菌防霉功能涂料的细木工板在使用中也常会出现涂层剥离损毁现象，使得其不再具有抗菌防霉效果。这就需要细木工板本身具有抗菌防霉功能；另一方面，细木工板在储存运输过程中，特别是在南方是在南方湿热地区要注意表面的抗菌和避免霉菌生长；因而，如能对细木工板本身进行抗菌防霉处理具有实际应用价值。

发明内容

本发明的目的提供一种抗菌防霉功能细木工板，使细木工板本身增加抗菌防霉功能，在作为建筑装饰材料直接使用中具有杀抑细菌和防止滋生霉菌作用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

在细木工板表层粘结的胶粘剂中添加无机抗菌材料和有机防霉材料，在细木工板的厚贴面上涂刷这种添加了抗菌防霉材料的胶粘剂，然后贴最表层木皮，先冷压再热压处理，使抗菌防霉材料渗透到表层发挥作用形成本发明抗菌防霉功能的细木工板。

在本发明中，抗菌防霉功能胶粘剂基本由下述配料组成：水性乳胶材料45～55重量％，无机抗菌粉料2～3重量％，有机防霉剂0.5～1重量％，面粉类填充材料30～43重量％，固化剂8～20重量％。

所述的水性乳胶材料为水性异氰酸酯(API)、水性聚氨酯、乙酸乙烯脂共聚乳液(VAE)中任一种。

所述的无机抗菌材料为沸石载银型抗菌材料、稀土激活无机光催化抗菌剂和羟基磷灰石载铜抗菌材料中任一种，平均粒径为1-5微米；其中优选为稀土激活无机光催化抗菌剂。

所述的有机防霉材料为杂环化合物组成的工业防霉剂、有机无机复合防霉剂和锌奥吡啶抗菌防霉剂中任一种，其中优选为杂环化合物组成的工业防霉剂。

所述的面粉类填充材料为玉米淀粉、土豆淀粉、小麦粉中至少一种。所述的固化剂为乙酸烯脂、有机锡、聚乙烯醇、乙烯基乳液中的任一种。

本发明另一目的在于提供这种抗菌防霉功能细木工板的制备方法。

为实现上述目的，本发明还提供了一种抗菌防霉细木工板的制备方法，其步骤为：将2～3重量％的无机抗菌粉料，0.5～1重量％有机防霉剂，30～43重量％的面粉填充材料，8～20％的固化剂，依次添加到45～55重量％水性乳胶材料中，边加边搅拌，搅拌速度200～400rad/min，搅拌10～20min后形成抗菌防霉功能胶粘剂，将该胶粘剂按照500～800g/m²的涂刷量涂于制好的厚贴面板上，贴上表层木皮，冷压40～60min，再热压2-6min，热压温度为90～110℃，形成抗菌防霉功能的细木工板。

很显然，在制备抗菌防霉功能的细木工板中使用的抗菌防霉功能胶粘剂也是本发明所要保护的发明内容之一。

采用以上技术方案，本发明的抗菌防霉功能细木工板能够实现对细菌代表性菌种金黄色葡萄球菌和大肠杆菌24小时抑菌率≥90％，对黑曲霉、黄曲霉、六种霉菌28天长霉等级为0级或1级，具有很好的抗菌防霉功能，抗菌防霉效果和涂刷了抗菌防霉涂层的细木工板相当；参照《抗菌涂料》(JC/T3950-2007)标准中规定的抗菌耐久性测试方法进行实验，本发明细木工板抗菌防霉耐久性能也很好，有些样品的抗菌防霉效果超过涂刷抗菌防霉涂层的类似产品。另一方面，本发明制备细木工板的方法控制明确，易于工业化。

具体实施方式

本发明的抗菌防霉功能的细木工板，是在细木工板表层粘结的胶粘剂中添加无机抗菌材料和有机防霉材料，在细木工板的厚贴面上涂刷这种添加了抗菌防霉材料的胶粘剂，然后贴最表层木皮，先冷压再热压处理，使抗菌防霉材料渗透到表层发挥作用而形成。

因此，在本发明中抗菌防霉功能胶粘剂是关键之一。该具有抗菌防霉功能的胶粘剂基本由下述配料组成：水性乳胶材料45～55重量％，无机抗菌粉料2～3重量％，有机防霉剂0.5～1重量％，面粉类填充材料30～43重量％，固化剂8～20重量％。其中：

水性乳胶材料：为水性异氰酸酯(API)、水性聚氨酯和乙酸乙烯脂共聚乳液(VAE)中任一种，是胶粘剂中起胶粘作用的主要组分，即胶液主剂，决定胶粘剂的粘接性、耐老化性、耐热性等性能。

无机抗菌材料：选自沸石载银型抗菌材料(如西安康旺抗菌科技股份有限公司产PAg-40型号)、稀土激活无机光催化抗菌剂(如中国建筑材料科学研究总院产I型抗菌剂)、羟基磷灰石载铜抗菌材料(如北京艾斯尔科技有限公司经销的SR-T-102型号)中任一种或多种的组合(组合比例无限制)，其与乳胶材料和固化剂不发生反应，平均粒径为1-5微米；其中优选为稀土激活无机光催化抗菌剂。无机抗菌材料为胶粘剂中的功能组分。

有机防霉材料：选自杂环化合物组成的工业防霉剂(如东莞创联特化贸易有限公司的BHD-355型防霉剂)、有机无机复合防霉剂(如中国建筑材料科学研究总院产的II型抗菌防霉剂)、奥麒化工有限公司产锌奥吡啶抗菌防霉剂(牌号ZOE)中任一种或多种的组合(组合比例无限制)，与乳胶材料和固化剂不发生反应，其中优选为杂环化合物组成的工业防霉剂。有机防霉材料为胶粘剂中的功能组分。

面粉类填充材料：为玉米淀粉、土豆淀粉、小麦粉中至少一种或多种组合使用(组合比例无限制)。是胶粘剂中的固体物质填充组分。

固化剂：为乙酸烯脂、有机锡、聚乙烯醇、乙烯基乳液中的任一种。是胶粘剂中促进粘接固化速率的组分。

以上所有原料均可商购。

以下以具体实例说明抗菌防霉功能胶粘剂的组配。

抗菌防霉细木工板表层胶粘剂配方实例1：

乙酸乙烯脂共聚乳液(VAE)        50克

无机抗菌剂(稀土激活光催化I型)  3克

工业防霉剂(BHD-355型)          0.5克

玉米淀粉                       35克

乙酸烯脂固化剂                 11.5克

总量                           100克。

抗菌防霉细木工板表层胶粘剂配方实例2：

水性异氰酸酯                   45克

无机抗菌剂(稀土激活光催化I型)  2.5克

工业防霉剂(BHD-355型)          0.5克

土豆淀粉                       32克

乙烯基乳液固化剂               20克

总量                           100克。

抗菌防霉细木工板表层胶粘剂配方实例3：

水性聚氨酯                   45克

羟基磷灰石载铜(SR-T-102型)   3克

复合防霉剂(II型抗菌防霉剂)   1克

小麦粉                       43克

有机锡固化剂                 8克

总量                         100克。

抗菌防霉细木工板表层胶粘剂配方实例4：

乙酸乙烯脂共聚乳液(VAE)         50克

沸石载银型抗菌材料(PAg-40型)    3克

锌奥吡啶抗菌防霉剂(ZOE型)     0.5克

小麦粉                        38克

乙酸烯脂固化剂                8.5克

总量                          100克。

抗菌防霉细木工板表层胶粘剂配方实例5：

乙酸乙烯脂共聚乳液(VAE)          55克

沸石载银型抗菌材料(PAg-40型)     2克

锌奥吡啶抗菌防霉剂(ZOE型)        1克

小麦粉                           30克

聚乙烯醇固化剂                   12克

总量                             100克。

按照以上五个配方，将无机抗菌粉料、有机防霉剂、面粉填充材料和固化剂依次添加到水性乳胶材料中，边加边搅拌，搅拌速度200～400r/min，搅拌10～20min后形成抗菌防霉功能胶粘剂。用制作的胶粘剂，按照前述的制作方法制备抗菌防霉细木工板。将用五种胶粘剂制作的细木工板裁成50mm×50mm大小的小试板，各10片，按照QB/T2591-2003抗菌塑料》中抗细菌和防霉测试方法进行测试。同时对空白对照板材(使用未加任何抗菌剂和防霉剂的以乙酸乙烯脂共聚乳液为胶液的胶粘剂，按本发明方法制备的细木工板)和类似对照板材(表面涂刷防霉抗菌涂层的人造木地板，四川升达林产公司提供)进行对比测试。结果如表1。

表1：

测试结果显示，对于尚未使用的样品，本发明提供的细木工板较空白对照板材具有明显的抗菌防霉效果，和类似对照板材相比，抗菌防霉效果相当(防霉级别的划分说明：0级表示显微镜下观察未见霉菌生长；1级表示肉眼可见霉菌生长，但生长覆盖面积小于10％；2级表示霉菌生长覆盖面积大于10％)。

抗菌防霉效果耐久性实验：参照《抗菌防霉木质装饰板》标准中规定的抗菌防霉耐久性测试方法，用涂料耐洗刷测试仪洗刷板材5000次，然后再次分别测试样品的抗菌和防霉效果，结果参见表2。

表2：

抗菌防霉耐久性实验表明，本发明的细木工板经耐久处理后其抗菌防霉性能衰减较少，而类似对照板材由于漆面中添加抗菌防霉剂，洗刷后漆面受损，抗菌防霉效果减弱。本发明的抗菌防霉细木工板可以保持长久抗菌防霉性能。

Claims (10)

1.一种抗菌防霉功能细木工板，是在细木工板的厚贴面上涂刷抗菌防霉胶粘剂，然后贴最表层木皮，先冷压再热压处理而成。

2.权利要求1中所述的抗菌防霉功能细木工板，其特征在于，所述抗菌防霉胶粘剂基本由下述配料组成：水性乳胶材料45～55重量％，无机抗菌粉料2～3重量％，有机防霉剂1～0.5重量％，面粉类填充材料30～43重量％，固化剂8～20重量％。

3.根据权利要求1或2所述的抗菌防霉功能细木工板，其特征在于，所述无机抗菌材料为沸石载银型抗菌材料、稀土激活无机光催化抗菌剂、羟基磷灰石载铜抗菌材料中任一种或多种的组合，平均粒径为1-5微米。

4.根据权利要求1或2所述的抗菌防霉功能细木工板，其特征在于，所述有机防霉材料为杂环化合物组成的工业防霉剂、有机无机复合防霉剂、和锌奥吡啶抗菌防霉剂中任一种或多种的组合；优选为杂环化合物组成的工业防霉剂。

5.根据权利要求1或2所述的抗菌防霉功能细木工板，其特征在于，所述水性乳胶材料为水性异氰酸酯(API)、水性聚氨酯和乙酸乙烯脂共聚乳液(VAE)中任一种。

6.根据权利要求1或2所述的抗菌防霉功能细木工板，其特征在于，所述面粉类填充材料：为玉米淀粉、土豆淀粉、和小麦粉中至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的抗菌防霉功能细木工板，其特征在于，所述固化剂为乙酸烯脂、有机锡、聚乙烯醇和乙烯基乳液中的任一种。

8、权利要求2至7任一所述抗菌防霉功能细木工板中使用的抗菌防霉胶粘剂。

9.一种抗菌防霉功能细木工板的加工方法，是在细木工板的厚贴面上涂刷权利要求8所述的抗菌防霉胶粘剂，然后贴最表层木皮，先冷压再热压处理而成；所述冷压在常温下进行，所述热压在90～110℃下进行。

10.根据权利要求9所述的抗菌防霉功能细木工板的加工方法，其特征在于，将所述无机抗菌粉料、有机防霉剂、面粉填充材料、固化剂按比例依次添加到水性乳胶材料中，边加边搅拌，搅拌速度200～400rad/min，搅拌10～20min后，按照500～800g/m²的涂刷量涂于制好的厚贴面板上，贴上表层木皮，常温冷压40～60min，再热压2-6min，热压温度为90～110℃。