CN110076871A - 一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法，属于装饰材料制备技术领域。本发明将毛竹片经酸、汽爆处理制得汽爆产物，再加入硝酸镁、硝酸铜、柠檬酸、双氧水反应制得氧化产物，随后将氧化产物与银杏树树根、树叶混合发酵制得浓缩产物，最后将浓缩产物与有机高分子聚合物以及其它助剂高温混合，压制烘干即得高韧性防虫蛀软木地板，本发明加入柠檬酸腐蚀修饰毛竹片，使竹纤维表面粗糙程度增加，同时在竹纤维表面引入羧基基团，加强竹纤维的韧性以及力学强度，提高软木地板的抗形变性能，将改性后的竹纤维与银杏树树根、树叶进行微生物发酵，提高软木地板的韧性，使软木地板具有防虫蛀、抗菌的功效，具有广阔的应用前景。

Description

一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法，属于装饰材料制备技术领域。
背景技术
目前，市场上常见的装饰木地板主要有这几类：实木地板、强化木地板、合成软木地板和软木地板。强化木地板在安装时，垫层通常采用塑料泡沫，其透气性差，同时不利于环保；合成软木地板虽然达到了比较舒适、隔音和透气性比较好的特点，但其强度不能满足要求。
软木地板是利用树皮为原料制备而成。先将原料进行粉碎，将粉碎后的原料颗粒压模成型，将成型的软木模块在剖片机中进行剖片，再将所剖的片粘贴在高密度人造板上作为贴面，然后用砂布砂光，涂漆一般是采用喷漆的方式，然后制出扣槽，检验包装，成品。将软木及其制品用作建筑物的地板材料相对其他地板材料而言，具有环保、质轻、密度低、可压缩、有弹性、不透气、不透水、浮力大、防潮防腐、隔音、绝缘性强、耐摩擦、不易燃、不会导致过敏反应等一系列优良物理特性。软木的化学性能非常稳定，不会滋生各种虫菌，且与弱酸、弱碱等极性物质无化学反应。非常适合于卧室、会议室、图书馆、录音棚等场所。
现有市场上的一些软木地板，其结构设计不合理，抗变形强度较低，稳定性差，在使用中容易翘曲和变形，同时还有着不可避免的缺点，就是容易被虫蛀，而被限制使用范围。
因此，亟待研制出一种抗形变能力强，防虫蛀能力好的软木地板具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前软木地板抗变形强度差、易被虫蛀、微生物腐蚀的缺陷，提供了一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
高韧性防虫蛀软木地板的具体制备步骤为：
将预制混合物投入反应釜中，在温度为120～130℃、转速为120～150r/min的条件下混合搅拌40～50min，搅拌后均匀投入模具中，将模具置于热压机中，在压制压强为15～17MPa的条件下压制30～40min，压制后放入温度为50～60℃的烘箱中干燥2～3h出料即得高韧性防虫蛀软木地板；
预制混合物的具体制备步骤为：
（1）称取汽爆产物、硝酸镁、硝酸铜、质量分数为10～14%的柠檬酸溶液和质量分数为30～34%的丙二醇溶液投入反应釜中，在转速为300～320r/min和温度为50～60℃的条件下混合搅拌3～4h制得混合产物；
（2）向反应釜中滴加质量分数为7～13%的氢氧化钠溶液，调节pH值至9～10，在转速为500～520r/min的条件下混合搅拌30～40min制得混合液，搅拌后向反应釜中滴加质量分数为15～20%的双氧水，继续以500～520r/min的转速混合搅拌100～120min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次制得氧化产物；
（3）将氧化产物、银杏树树根、银杏树树叶、淀粉和去离子水投入发酵罐中，将发酵罐密封放置于温度为38～42℃的温室中，恒温发酵4～6天制得发酵产物，将发酵产物投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为96～100℃的水浴锅中恒温加热2～3h制得预制混合物；
汽爆产物的具体制备步骤为：
（1）将毛竹片与质量分数为15～19%的盐酸按质量比1:10投入烧杯中，常温下静置3～4h，静置后过滤得到滤渣，将滤渣投入坩埚中研磨，再用蒸馏水清洗滤渣3～5次；
（2）将滤渣投入蒸汽***罐中，向汽爆罐中充入水蒸气，直至罐内气压升高至1.6～1.8MPa，恒温恒压静置80～100min，静置后打开***罐罐口，制得汽爆产物。
模具在热压过程中的所承受的温度为50～60℃。
预制混合物的具体制备步骤（1）中优选的按重量份数计，汽爆产物为8～10份、硝酸镁为1.3～1.5份、硝酸铜为0.5～0.9份、质量分数为10～14%的柠檬酸溶液为6～8份、质量分数为30～34%的丙二醇溶液为13～15份。
预制混合物的具体制备步骤（2）中向反应釜中滴加的质量分数为15～20%的双氧水的质量为混合液质量的13～15%。
预制混合物的具体制备步骤（2）中滴加氢氧化钠溶液调节pH值进一步优选为9.6～10.0。
预制混合物的具体制备步骤（3）中优选的按重量份数计，氧化产物为10～12份、银杏树树根为6～8份、银杏树树叶为1～2份、淀粉为2～3份、去离子水为5～7份。
汽爆产物的具体制备步骤（1）中毛竹片与质量分数为15～19%的盐酸的质量比为1:10。
汽爆产物的具体制备步骤（2）中向汽爆罐中充入的水蒸气的温度为230～250℃。
本发明的有益技术效果是：
（1）本发明首先将毛竹片在酸液中浸泡，浸泡后研磨并投入蒸汽***罐中进行汽爆处理制得汽爆产物，随后向汽爆产物中混入硝酸镁、硝酸铜、柠檬酸，静置一段时间后滴加碱液调节至碱性，再加入双氧水反应制得氧化产物，随后将氧化产物与银杏树树根、树叶混合发酵，浓缩干燥后制得浓缩产物，最后将浓缩产物与有机高分子聚合物以及其它助剂高温混合搅拌，压制烘干即得高韧性防虫蛀软木地板，本发明将毛竹片经过酸液浸泡、蒸汽***提取出竹片中的竹纤维，再加入柠檬酸溶液浸泡毛竹片，一定程度上腐蚀竹纤维，增加竹纤维本身的粗糙程度，增加纤维的比表面积，提高与周围其它成分的接触程度，同时在竹纤维表面引入羧基基团，使竹纤维通过离子键、络合作用吸附大量的镁离子和铜离子，并利用碱液与镁离子、铜离子反应，再经过过氧化氢氧化生成氧化镁、氧化铜纳米级颗粒，修饰竹纤维，加强竹纤维的韧性以及力学强度，提高软木地板的抗形变性能；
（2）本发明将改性后的竹纤维与银杏树树根、树叶进行微生物发酵，促进生长银杏树内生菌，通过微生物生长代谢使竹纤维以及树根、树叶中的植物纤维得到分离，同时得到一定程度的腐蚀分解使竹纤维、植物纤维以及纤维素之间的吸附性能得到提高，增强软木地板微观结构的空间结构，从而提高软木地板的韧性，同时银杏树内生菌生长代谢分泌出抗菌产物，具有良好的抗菌性能，吸附于竹纤维上使软木地板具有防虫蛀、抗菌的功效，从而避免软木地板被虫蛀和微生物腐蚀，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
将毛竹片与质量分数为15～19%的盐酸按质量比1:10投入烧杯中，常温下静置3～4h，静置后过滤得到滤渣，将滤渣投入坩埚中研磨，再用蒸馏水清洗滤渣3～5次；将上述滤渣投入蒸汽***罐中，向汽爆罐中充入温度为230～250℃的水蒸气，直至罐内气压升高至1.6～1.8MPa，恒温恒压静置80～100min，静置后打开***罐罐口，制得汽爆产物；按重量份数计，称取8～10份上述汽爆产物、1.3～1.5份硝酸镁、0.5～0.9份硝酸铜、6～8份质量分数为10～14%的柠檬酸溶液和13～15份质量分数为30～34%的丙二醇溶液投入反应釜中，在转速为300～320r/min和温度为50～60℃的条件下混合搅拌3～4h制得混合产物；向上述反应釜中滴加质量分数为7～13%的氢氧化钠溶液，调节pH值至9～10，在转速为500～520r/min的条件下混合搅拌30～40min制得混合液，搅拌后向反应釜中滴加混合液质量13～15%的质量分数为15～20%的双氧水，继续以500～520r/min的转速混合搅拌100～120min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次制得氧化产物；按重量份数计，将10～12份上述氧化产物、6～8份银杏树树根、1～2份银杏树树叶、2～3份淀粉和5～7份去离子水投入发酵罐中，将发酵罐密封放置于温度为38～42℃的温室中，恒温发酵4～6天制得发酵产物，将发酵产物投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为96～100℃的水浴锅中恒温加热2～3h；将上述烧杯置于真空干燥箱中，在真空度为60～100Pa，温度为65～75℃的条件下浓缩干燥10～12h制得浓缩产物，按重量份数计，将10～12份浓缩产物、5～7份氯磺化聚乙烯、20～22份聚氯乙烯、15～17份硬脂酸锌和3～5份二氧化硅投入粉碎机中粉碎共混制得预制混合物；将上述预制混合物投入反应釜中，在温度为120～130℃、转速为120～150r/min的条件下混合搅拌40～50min，搅拌后均匀投入模具中，将模具置于热压机中，在温度为50～60℃、压制压强为15～17MPa的条件下压制30～40min，压制后放入温度为50～60℃的烘箱中干燥2～3h出料即得高韧性防虫蛀软木地板。
实例1
汽爆产物的制备：
将毛竹片质量分数为15%的盐酸溶液按质量比1:10投入烧杯中，常温下静置3h，静置后过滤得到滤渣，将滤渣投入坩埚中研磨，再用蒸馏水清洗滤渣3次；将上述滤渣投入蒸汽***罐中，向汽爆罐中充入温度为230℃的水蒸气，直至罐内气压升高至1.6MPa，恒温恒压静置80min，静置后打开***罐罐口，制得汽爆产物。
混合产物的制备：
按重量份数计，称取8份上述汽爆产物、1.3份硝酸镁、0.5份硝酸铜、6份质量分数为10%的柠檬酸溶液和13份质量分数为30%的丙二醇溶液投入反应釜中，在转速为300r/min和温度为50℃的条件下混合搅拌3h制得混合产物。
氧化产物的制备：
向上述反应釜中滴加质量分数为7%的氢氧化钠溶液，调节pH值至9，在转速为500r/min的条件下混合搅拌30min制得混合液，搅拌后向反应釜中滴加混合液质量13%的质量分数为15%的双氧水，继续以500r/min的转速混合搅拌100min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3次制得氧化产物。
混合物的制备：
按重量份数计，将10份上述氧化产物、6份银杏树树根、1份银杏树树叶、2份淀粉和5份去离子水投入发酵罐中，将发酵罐密封放置于温度为38℃的温室中，恒温发酵4天制得发酵产物，将发酵产物投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为96℃的水浴锅中恒温加热2h；将上烧杯置于真空干燥箱中，在真空度为60Pa，温度为65℃的条件下浓缩干燥10h制得浓缩产物，按重量份数计，将10份浓缩产物、5份氯磺化聚乙烯、20份聚氯乙烯、15份硬脂酸锌和3份二氧化硅投入粉碎机中粉碎共混制得预制混合物。
高韧性防虫蛀软木地板的制备：
将上述预制混合物投入反应釜中，在温度为120℃、转速为120r/min的条件下混合搅拌40min，搅拌后均匀投入模具中，将模具置于热压机中，在温度为50℃、压制压强为15MPa的条件下压制30min，压制后放入温度为50℃的烘箱中干燥2h出料即得高韧性防虫蛀软木地板。
实例2
汽爆产物的制备：
将毛竹片质量分数为16%的盐酸溶液按质量比1:10投入烧杯中，常温下静置3h，静置后过滤得到滤渣，将滤渣投入坩埚中研磨，再用蒸馏水清洗滤渣4次；将上述滤渣投入蒸汽***罐中，向汽爆罐中充入温度为240℃的水蒸气，直至罐内气压升高至1.7MPa，恒温恒压静置90min，静置后打开***罐罐口，制得汽爆产物。
混合产物的制备：
按重量份数计，称取9份上述汽爆产物、1.4份硝酸镁、0.8份硝酸铜、7份质量分数为12%的柠檬酸溶液和14份质量分数为32%的丙二醇溶液投入反应釜中，在转速为310r/min和温度为55℃的条件下混合搅拌3h制得混合产物。
氧化产物的制备：
向上述反应釜中滴加质量分数为10%的氢氧化钠溶液，调节pH值至9，在转速为510r/min的条件下混合搅拌35min制得混合液，搅拌后向反应釜中滴加混合液质量14%的质量分数为17%的双氧水，继续以510r/min的转速混合搅拌110min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼4次制得氧化产物。
混合物的制备：
按重量份数计，将11份上述氧化产物、7份银杏树树根、1份银杏树树叶、2份淀粉和6份去离子水投入发酵罐中，将发酵罐密封放置于温度为40℃的温室中，恒温发酵5天制得发酵产物，将发酵产物投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为98℃的水浴锅中恒温加热2h；将上述烧杯置于真空干燥箱中，在真空度为80Pa，温度为70℃的条件下浓缩干燥11h制得浓缩产物，按重量份数计，将11份浓缩产物、6份氯磺化聚乙烯、21份聚氯乙烯、16份硬脂酸锌和4份二氧化硅投入粉碎机中粉碎共混制得预制混合物。
高韧性防虫蛀软木地板的制备：
将上述预制混合物投入反应釜中，在温度为125℃、转速为135r/min的条件下混合搅拌45min，搅拌后均匀投入模具中，将模具置于热压机中，在温度为55℃、压制压强为16MPa的条件下压制35min，压制后放入温度为55℃的烘箱中干燥2h出料即得高韧性防虫蛀软木地板。
实例3
汽爆产物的制备：
将毛竹片质量分数为19%的盐酸溶液按质量比1:10投入烧杯中，常温下静置4h，静置后过滤得到滤渣，将滤渣投入坩埚中研磨，再用蒸馏水清洗滤渣5次；将上述滤渣投入蒸汽***罐中，向汽爆罐中充入温度为250℃的水蒸气，直至罐内气压升高至1.8MPa，恒温恒压静置100min，静置后打开***罐罐口，制得汽爆产物。
混合产物的制备：
按重量份数计，称取10份上述汽爆产物、1.5份硝酸镁、0.9份硝酸铜、8份质量分数为14%的柠檬酸溶液和15份质量分数为34%的丙二醇溶液投入反应釜中，在转速为320r/min和温度为60℃的条件下混合搅拌4h制得混合产物。
氧化产物的制备：
向上述反应釜中滴加质量分数为13%的氢氧化钠溶液，调节pH值至10，在转速为520r/min的条件下混合搅拌40min制得混合液，搅拌后向反应釜中滴加混合液质量15%的质量分数为20%的双氧水，继续以520r/min的转速混合搅拌120min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼5次制得氧化产物。
预制混合物的制备：
按重量份数计，将12份上述氧化产物、8份银杏树树根、2份银杏树树叶、3份淀粉和7份去离子水投入发酵罐中，将发酵罐密封放置于温度为42℃的温室中，恒温发酵6天制得发酵产物，将发酵产物投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为100℃的水浴锅中恒温加热3h；将上述烧杯置于真空干燥箱中，在真空度为100Pa，温度为75℃的条件下浓缩干燥12h制得浓缩产物，按重量份数计，将12份浓缩产物、7份氯磺化聚乙烯、22份聚氯乙烯、17份硬脂酸锌和5份二氧化硅投入粉碎机中粉碎共混制得预制混合物。
高韧性防虫蛀软木地板的制备：
将上述预制混合物投入反应釜中，在温度为130℃、转速为150r/min的条件下混合搅拌50min，搅拌后均匀投入模具中，将模具置于热压机中，在温度为60℃、压制压强为17MPa的条件下压制40min，压制后放入温度为60℃的烘箱中干燥3h出料即得高韧性防虫蛀软木地板。
对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是未加入混合产物。
对比例2：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是未加入浓缩产物。
对比例3：苏州市某公司生产的软木地板。 对本发明制得的高韧性防虫蛀软木地板和对比例中的软木地板进行检测，检测结果如表1所示：
力学性能测试
按照标准GB/T15104-2006采用力学性能测试仪进行测试。
抗冲击性能测试
按照标准GB/T24508-2009中记载的方法进行检测（标准要求是凹坑直径≤12mm）。
甲醛释放量
参照标准GB/T18103-2013进行检测。
表1性能测定结果
根据表1中数据可知，本发明制得的高韧性防虫蛀软木地板，具有抗变形强度高，稳定性好，防潮、防霉效果好，防虫蛀能力佳，且制备所用原料来源广，价格低廉，适合工业化生产，具有良好的市场前景和经济效益。

Claims (8)

1.一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
将预制混合物投入反应釜中，在温度为120～130℃、转速为120～150r/min的条件下混合搅拌40～50min，搅拌后均匀投入模具中，将模具置于热压机中，在压制压强为15～17MPa的条件下压制30～40min，压制后放入温度为50～60℃的烘箱中干燥2～3h出料即得高韧性防虫蛀软木地板；
所述的预制混合物的具体制备步骤为：
（1）称取汽爆产物、硝酸镁、硝酸铜、质量分数为10～14%的柠檬酸溶液和质量分数为30～34%的丙二醇溶液投入反应釜中，在转速为300～320r/min和温度为50～60℃的条件下混合搅拌3～4h制得混合产物；
（2）向反应釜中滴加质量分数为7～13%的氢氧化钠溶液，调节pH值至9～10，在转速为500～520r/min的条件下混合搅拌30～40min制得混合液，搅拌后向反应釜中滴加质量分数为15～20%的双氧水，继续以500～520r/min的转速混合搅拌100～120min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次制得氧化产物；
（3）将氧化产物、银杏树树根、银杏树树叶、淀粉和去离子水投入发酵罐中，将发酵罐密封放置于温度为38～42℃的温室中，恒温发酵4～6天制得发酵产物，将发酵产物投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为96～100℃的水浴锅中恒温加热2～3h制得预制混合物；
所述的汽爆产物的具体制备步骤为：
（1）将毛竹片与质量分数为15～19%的盐酸按质量比1:10投入烧杯中，常温下静置3～4h，静置后过滤得到滤渣，将滤渣投入坩埚中研磨，再用蒸馏水清洗滤渣3～5次；
（2）将滤渣投入蒸汽***罐中，向汽爆罐中充入水蒸气，直至罐内气压升高至1.6～1.8MPa，恒温恒压静置80～100min，静置后打开***罐罐口，制得汽爆产物。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法，其特征在于：所述的模具在热压过程中的所承受的温度为50～60℃。
3.根据权利要求1所述的一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法，其特征在于：预制混合物的具体制备步骤（1）中优选的按重量份数计，所述的汽爆产物为8～10份、硝酸镁为1.3～1.5份、硝酸铜为0.5～0.9份、质量分数为10～14%的柠檬酸溶液为6～8份、质量分数为30～34%的丙二醇溶液为13～15份。
4.根据权利要求1所述的一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法，其特征在于：预制混合物的具体制备步骤（2）中所述的向反应釜中滴加的质量分数为15～20%的双氧水的质量为混合液质量的13～15%。
5.根据权利要求1所述的一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法，其特征在于：预制混合物的具体制备步骤（2）中所述的滴加氢氧化钠溶液调节pH值进一步优选为9.6～10.0。
6.根据权利要求1所述的一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法，其特征在于：预制混合物的具体制备步骤（3）中优选的按重量份数计，所述的氧化产物为10～12份、银杏树树根为6～8份、银杏树树叶为1～2份、淀粉为2～3份、去离子水为5～7份。
7.根据权利要求1所述的一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法，其特征在于：汽爆产物的具体制备步骤（1）中所述的毛竹片与质量分数为15～19%的盐酸的质量比为1:10。
8.根据权利要求1所述的一种高韧性防虫蛀软木地板的制备方法，其特征在于：汽爆产物的具体制备步骤（2）中所述的向汽爆罐中充入的水蒸气的温度为230～250℃。
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