CN106239686A - 一种添加有竹纤维的高密度环保纤维板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了添加有竹纤维的高密度环保纤维板及其制备方法，由下列重量份的原料制成：竹纤维8‑12份、竹叶5‑8份、木粉5‑10份、棕榈叶3‑7份、农作物秸秆5‑9份、蒙脱石1‑3份、聚砜6‑9份、聚氯乙烯5‑12份、乳酸纤维5‑8份、DL‑苄基琥珀酸2‑4份、环磷酰胺2‑5份、2,4,6‑三氯苯甲酸1‑2份、邻甲基苯甲酸乙酯2‑6份、邻羟甲基苯甲酸内酯1‑2份、硅烷偶联剂1‑4份、抗氧化剂2‑3份、粘胶剂2‑5份。制备而成的添加有竹纤维的高密度环保纤维板,其密度高、强度大。

Description

一种添加有竹纤维的高密度环保纤维板及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域，特别涉及一种添加有竹纤维的高密度环保纤维板及其制备方法。
背景技术
近年来，我国中、高密度纤维板业发展非常迅速，原来的硬质纤维板已逐渐被中、高密度纤维板所取代。中密度纤维板在我国是利用农业三剩物或者次小薪材等为主原材料，其主要成分是木质纤维、树脂胶等。经过热磨、干燥、施胶、铺装、热压、后处理、砂光后成型的一种代替原木的环保型家具建材替代品，其主要优点是相对原木价格低廉，容易加工，材质均匀，物理性能好，在添加石蜡等物品后能防水防潮。中密度板是将小口径木材打磨碎加胶在高温高压下压制而成的，中密度板结构均匀，边缘牢固，密度和强度适中，有较好的再加工性，避免了腐朽、虫蛀等问题。高密度纤维板以其优异的各项物理性能，兼容了中纤板的所有优点，广泛应用于室内外装潢，家具，办公、高档家私、音响、高级轿车内部装饰，还可用作计算机室抗静电地板、护墙板、防盗门、墙板、隔板等的制作材料。它还是包装品的良好材料。近年来更是取代高档硬木直接加工成复合地板、强化地板；还用在运输过程中的货物保护架上面，以及家居现代装饰无框画中，比如国家注册商标视觉生活无框画就是如此应用，让家居生活更环保。所以现在研制出一款添加有竹纤维的高密度环保纤维板显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种添加有竹纤维的高密度环保纤维板及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的添加有竹纤维的高密度环保纤维板，其密度高、强度大，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
添加有竹纤维的高密度环保纤维板，由下列重量份的原料制成：竹纤维8-12份、竹叶5-8份、木粉5-10份、棕榈叶3-7份、农作物秸秆5-9份、蒙脱石1-3份、聚砜6-9份、聚氯乙烯5-12份、乳酸纤维5-8份、DL-苄基琥珀酸2-4份、环磷酰胺2-5份、2,4,6-三氯苯甲酸1-2份、邻甲基苯甲酸乙酯2-6份、邻羟甲基苯甲酸内酯1-2份、硅烷偶联剂1-4份、抗氧化剂2-3份、粘胶剂2-5份。
优选地，所述硅烷偶联剂选自3-脲基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺、乙烯基-三（2-甲氧基乙氧基）硅烷、N-（2-氨基乙基）-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种。
优选地，所述抗氧化剂选自3，4-二羟基苯甲酸乙酯、叔丁基对羟基茴香醚、环己六醇磷酸酯、4，4'-二叔辛基二苯胺中的一种或几种。
优选的，所述粘胶剂选自邻苯二甲酸二丁酯、亚磷酸三苯酯、聚硫醇、甲苯二异氰酸酯中的一种或几种。
所述的添加有竹纤维的高密度环保纤维板的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆加入0.5%次氯酸钠溶液中，进行浸泡软化消毒，浸泡时间为3小时；
（3）将软化后的混合物烘干进行搅拌切割，然后注入热磨机，同时加入蒙脱石、抗氧化剂，热磨机加热温度为400-500℃，搅拌转速为1200-1300转/分钟，热磨时间为30分钟；
（4）将步骤（3）中的混合物过筛去除大颗粒物质；
（5）将步骤（4）的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚砜、聚氯乙烯、乳酸纤维、DL-苄基琥珀酸、环磷酰胺、2,4,6-三氯苯甲酸、邻甲基苯甲酸乙酯、邻羟甲基苯甲酸内酯、硅烷偶联剂，反应温度为520-660℃，反应时间为30-60分钟；
（6）将步骤（5）的反应物注入搅拌机进行自然冷却，搅拌速度为200-300转/分钟，同时加入粘胶剂，搅拌时间为30分钟；
（7）将步骤（6）的冷却物注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为200-300转/分钟，螺杆温度为220-260℃。
优选地，所述步骤（2）中的0.5%次氯酸钠溶液用量以浸没竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆为宜。
优选的所述步骤（4）中的过筛选用200目筛。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的添加有竹纤维的高密度环保纤维板以竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆、聚砜、聚氯乙烯、乳酸纤维为主要成分，通过加入蒙脱石、DL-苄基琥珀酸、环磷酰胺、2,4,6-三氯苯甲酸、邻甲基苯甲酸乙酯、邻羟甲基苯甲酸内酯、硅烷偶联剂、抗氧化剂、粘胶剂，辅以浸泡消毒、机械切割、加热热磨、过筛分选、高温密炼、搅拌冷却、挤出塑形等工艺，使得制备而成的添加有竹纤维的高密度环保纤维板，其密度高、强度大，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
（2）本发明的添加有竹纤维的高密度环保纤维板原料便宜、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）按照重量份称取竹纤维8份、竹叶5份、木粉5份、棕榈叶3份、农作物秸秆5份、蒙脱石1份、聚砜6份、聚氯乙烯5份、乳酸纤维5份、DL-苄基琥珀酸2份、环磷酰胺2份、2,4,6-三氯苯甲酸1份、邻甲基苯甲酸乙酯2份、邻羟甲基苯甲酸内酯1份，3-脲基丙基三甲氧基硅烷1份、3，4-二羟基苯甲酸乙酯2份、邻苯二甲酸二丁酯2份；
（2）将竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆加入0.5%次氯酸钠溶液中，进行浸泡软化消毒，浸泡时间为3小时；
（3）将软化后的混合物烘干进行搅拌切割，然后注入热磨机，同时加入蒙脱石、3，4-二羟基苯甲酸乙酯，热磨机加热温度为400℃，搅拌转速为1200转/分钟，热磨时间为30分钟；
（4）将步骤（3）中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用200目筛；
（5）将步骤（4）的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚砜、聚氯乙烯、乳酸纤维、DL-苄基琥珀酸、环磷酰胺、2,4,6-三氯苯甲酸、邻甲基苯甲酸乙酯、邻羟甲基苯甲酸内酯、3-脲基丙基三甲氧基硅烷，反应温度为520℃，反应时间为30分钟；
（6）将步骤（5）的反应物注入搅拌机进行自然冷却，搅拌速度为200转/分钟，同时加入邻苯二甲酸二丁酯，搅拌时间为30分钟；
（7）将步骤（6）的冷却物注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为200转/分钟，螺杆温度为220℃。
制得的添加有竹纤维的高密度环保纤维板测试结果如表1所示。
实施例2
（1）按照重量份称取竹纤维10份、竹叶6份、木粉7份、棕榈叶4份、农作物秸秆6份、蒙脱石2份、聚砜7份、聚氯乙烯7份、乳酸纤维6份、DL-苄基琥珀酸3份、环磷酰胺3份、2,4,6-三氯苯甲酸1份、邻甲基苯甲酸乙酯3份、邻羟甲基苯甲酸内酯1份、三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺2份、叔丁基对羟基茴香醚2份、亚磷酸三苯酯3份；
（2）将竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆加入0.5%次氯酸钠溶液中，进行浸泡软化消毒，浸泡时间为3小时；
（3）将软化后的混合物烘干进行搅拌切割，然后注入热磨机，同时加入蒙脱石、叔丁基对羟基茴香醚，热磨机加热温度为420℃，搅拌转速为1230转/分钟，热磨时间为30分钟；
（4）将步骤（3）中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用200目筛；
（5）将步骤（4）的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚砜、聚氯乙烯、乳酸纤维、DL-苄基琥珀酸、环磷酰胺、2,4,6-三氯苯甲酸、邻甲基苯甲酸乙酯、邻羟甲基苯甲酸内酯、三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺，反应温度为550℃，反应时间为40分钟；
（6）将步骤（5）的反应物注入搅拌机进行自然冷却，搅拌速度为220转/分钟，同时加入亚磷酸三苯酯，搅拌时间为30分钟；
（7）将步骤（6）的冷却物注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为220转/分钟，螺杆温度为230℃。
制得的添加有竹纤维的高密度环保纤维板测试结果如表1所示。
实施例3
（1）按照重量份称取竹纤维11份、竹叶7份、木粉9份、棕榈叶6份、农作物秸秆8份、蒙脱石2份、聚砜8份、聚氯乙烯10份、乳酸纤维7份、DL-苄基琥珀酸3份、环磷酰胺4份、2,4,6-三氯苯甲酸2份、邻甲基苯甲酸乙酯5份、邻羟甲基苯甲酸内酯2份、乙烯基-三（2-甲氧基乙氧基）硅烷3份、环己六醇磷酸酯3份、聚硫醇4份；
（2）将竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆加入0.5%次氯酸钠溶液中，进行浸泡软化消毒，浸泡时间为3小时；
（3）将软化后的混合物烘干进行搅拌切割，然后注入热磨机，同时加入蒙脱石、环己六醇磷酸酯，热磨机加热温度为460℃，搅拌转速为1250转/分钟，热磨时间为30分钟；
（4）将步骤（3）中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用200目筛；
（5）将步骤（4）的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚砜、聚氯乙烯、乳酸纤维、DL-苄基琥珀酸、环磷酰胺、2,4,6-三氯苯甲酸、邻甲基苯甲酸乙酯、邻羟甲基苯甲酸内酯、乙烯基-三（2-甲氧基乙氧基）硅烷，反应温度为600℃，反应时间为50分钟；
（6）将步骤（5）的反应物注入搅拌机进行自然冷却，搅拌速度为260转/分钟，同时加入聚硫醇，搅拌时间为30分钟；
（7）将步骤（6）的冷却物注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为260转/分钟，螺杆温度为250℃。
制得的添加有竹纤维的高密度环保纤维板测试结果如表1所示。
实施例4
（1）按照重量份称取竹纤维12份、竹叶8份、木粉10份、棕榈叶7份、农作物秸秆9份、蒙脱石3份、聚砜9份、聚氯乙烯12份、乳酸纤维8份、DL-苄基琥珀酸4份、环磷酰胺5份、2,4,6-三氯苯甲酸2份、邻甲基苯甲酸乙酯6份、邻羟甲基苯甲酸内酯2份、N-（2-氨基乙基）-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷4份、4，4'-二叔辛基二苯胺3份、甲苯二异氰酸酯5份；
（2）将竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆加入0.5%次氯酸钠溶液中，进行浸泡软化消毒，浸泡时间为3小时；
（3）将软化后的混合物烘干进行搅拌切割，然后注入热磨机，同时加入蒙脱石、4，4'-二叔辛基二苯胺，热磨机加热温度500℃，搅拌转速为1300转/分钟，热磨时间为30分钟；
（4）将步骤（3）中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用200目筛；
（5）将步骤（4）的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚砜、聚氯乙烯、乳酸纤维、DL-苄基琥珀酸、环磷酰胺、2,4,6-三氯苯甲酸、邻甲基苯甲酸乙酯、邻羟甲基苯甲酸内酯、N-（2-氨基乙基）-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，反应温度为660℃，反应时间为60分钟；
（6）将步骤（5）的反应物注入搅拌机进行自然冷却，搅拌速度为300转/分钟，同时加入甲苯二异氰酸酯，搅拌时间为30分钟；
（7）将步骤（6）的冷却物注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为300转/分钟，螺杆温度为260℃。
制得的添加有竹纤维的高密度环保纤维板测试结果如表1所示。
对比例1
（1）按照重量份称取竹纤维8份、竹叶5份、木粉5份、棕榈叶3份、农作物秸秆5份、蒙脱石1份、聚砜6份、聚氯乙烯5份、乳酸纤维5份、DL-苄基琥珀酸2份、2,4,6-三氯苯甲酸1份、邻甲基苯甲酸乙酯2份、邻羟甲基苯甲酸内酯1份，3-脲基丙基三甲氧基硅烷1份、3，4-二羟基苯甲酸乙酯2份、邻苯二甲酸二丁酯2份；
（2）将竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆加入0.5%次氯酸钠溶液中，进行浸泡软化消毒，浸泡时间为3小时；
（3）将软化后的混合物烘干进行搅拌切割，然后注入热磨机，同时加入蒙脱石、3，4-二羟基苯甲酸乙酯，热磨机加热温度为400℃，搅拌转速为1200转/分钟，热磨时间为30分钟；
（4）将步骤（3）中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用200目筛；
（5）将步骤（4）的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚砜、聚氯乙烯、乳酸纤维、DL-苄基琥珀酸、2,4,6-三氯苯甲酸、邻甲基苯甲酸乙酯、邻羟甲基苯甲酸内酯、3-脲基丙基三甲氧基硅烷，反应温度为520℃，反应时间为30分钟；
（6）将步骤（5）的反应物注入搅拌机进行自然冷却，搅拌速度为200转/分钟，同时加入邻苯二甲酸二丁酯，搅拌时间为30分钟；
（7）将步骤（6）的冷却物注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为200转/分钟，螺杆温度为220℃。
制得的添加有竹纤维的高密度环保纤维板测试结果如表1所示。
对比例2
（1）按照重量份称取竹纤维12份、竹叶8份、木粉10份、棕榈叶7份、农作物秸秆9份、蒙脱石3份、聚砜9份、聚氯乙烯12份、乳酸纤维8份、DL-苄基琥珀酸4份、环磷酰胺5份、2,4,6-三氯苯甲酸2份、邻羟甲基苯甲酸内酯2份、N-（2-氨基乙基）-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷4份、4，4'-二叔辛基二苯胺3份、甲苯二异氰酸酯5份；
（2）将竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆加入0.5%次氯酸钠溶液中，进行浸泡软化消毒，浸泡时间为3小时；
（3）将软化后的混合物烘干进行搅拌切割，然后注入热磨机，同时加入蒙脱石、4，4'-二叔辛基二苯胺，热磨机加热温度500℃，搅拌转速为1300转/分钟，热磨时间为30分钟；
（4）将步骤（3）中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用200目筛；
（5）将步骤（4）的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚砜、聚氯乙烯、乳酸纤维、DL-苄基琥珀酸、环磷酰胺、2,4,6-三氯苯甲酸、邻羟甲基苯甲酸内酯、N-（2-氨基乙基）-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，反应温度为660℃，反应时间为60分钟；
（6）将步骤（5）的反应物注入搅拌机进行自然冷却，搅拌速度为300转/分钟，同时加入甲苯二异氰酸酯，搅拌时间为30分钟；
（7）将步骤（6）的冷却物注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为300转/分钟，螺杆温度为260℃。
制得的添加有竹纤维的高密度环保纤维板测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的制得的添加有竹纤维的高密度环保纤维板分别进行静曲强度、内结合强度、平面抗拉强度、密度和甲醛释放量标准这几项性能测试。
表1
静曲强度（MPa） 内结合强度（MPa） 平面抗拉强度（MPa） 密度（kg/m3） 甲醛释放量标准
实施例1 36.57 0.89 0.97 368 E0级
实施例2 35.89 0.85 0.96 379 E0级
实施例3 36.03 0.84 0.93 363 E0级
实施例4 35.78 0.87 0.95 375 E0级
对比例1 14.44 0.21 0.41 240 E0级
对比例2 15.79 0.35 0.37 219 E0级
本发明的添加有竹纤维的高密度环保纤维板以竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆、聚砜、聚氯乙烯、乳酸纤维为主要成分，通过加入蒙脱石、DL-苄基琥珀酸、环磷酰胺、2,4,6-三氯苯甲酸、邻甲基苯甲酸乙酯、邻羟甲基苯甲酸内酯、硅烷偶联剂、抗氧化剂、粘胶剂，辅以浸泡消毒、机械切割、加热热磨、过筛分选、高温密炼、搅拌冷却、挤出塑形等工艺，使得制备而成的添加有竹纤维的高密度环保纤维板，其密度高、强度大，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的添加有竹纤维的高密度环保纤维板原料便宜、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种添加有竹纤维的高密度环保纤维板，其特征在于：由下列重量份的原料制成:竹纤维8-12份、竹叶5-8份、木粉5-10份、棕榈叶3-7份、农作物秸秆5-9份、蒙脱石1-3份、聚砜6-9份、聚氯乙烯5-12份、乳酸纤维5-8份、DL-苄基琥珀酸2-4份、环磷酰胺2-5份、2,4,6-三氯苯甲酸1-2份、邻甲基苯甲酸乙酯2-6份、邻羟甲基苯甲酸内酯1-2份、硅烷偶联剂1-4份、抗氧化剂2-3份、粘胶剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的添加有竹纤维的高密度环保纤维板，其特征在于：所述硅烷偶联剂选自3-脲基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺、乙烯基-三（2-甲氧基乙氧基）硅烷、N-（2-氨基乙基）-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的添加有竹纤维的高密度环保纤维板，其特征在于：所述抗氧化剂选自3，4-二羟基苯甲酸乙酯、叔丁基对羟基茴香醚、环己六醇磷酸酯、4，4'-二叔辛基二苯胺中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的添加有竹纤维的高密度环保纤维板，其特征在于：所述粘胶剂选自邻苯二甲酸二丁酯、亚磷酸三苯酯、聚硫醇、甲苯二异氰酸酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1～4任一所述的添加有竹纤维的高密度环保纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆加入0.5%次氯酸钠溶液中，进行浸泡软化消毒，浸泡时间为3小时；
（3）将软化后的混合物烘干进行搅拌切割，然后注入热磨机，同时加入蒙脱石、抗氧化剂，热磨机加热温度为400-500℃，搅拌转速为1200-1300转/分钟，热磨时间为30分钟；
（4）将步骤（3）中的混合物过筛去除大颗粒物质；
（5）将步骤（4）的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚砜、聚氯乙烯、乳酸纤维、DL-苄基琥珀酸、环磷酰胺、2,4,6-三氯苯甲酸、邻甲基苯甲酸乙酯、邻羟甲基苯甲酸内酯、硅烷偶联剂，反应温度为520-660℃，反应时间为30-60分钟；
（6）将步骤（5）的反应物注入搅拌机进行自然冷却，搅拌速度为200-300转/分钟，同时加入粘胶剂，搅拌时间为30分钟；
（7） 将步骤（6）的冷却物注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为200-300转/分钟，螺杆温度为220-260℃。
6.根据权利要求5所述的添加有竹纤维的高密度环保纤维板的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的0.5%次氯酸钠溶液用量以浸没竹纤维、竹叶、木粉、棕榈叶、农作物秸秆为宜。
7.根据权利要求5所述的添加有竹纤维的高密度环保纤维板的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中的过筛选用200目筛。
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