本发明涉及材料领域，特别涉及一种环保型抗菌防霉复合纤维板及其制备方法。
背景技术
纤维板又名密度板，是以木质纤维或其他植物素纤维为原料，施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板，制造过程中可以施加胶粘剂和(或)添加剂。我国纤维板生产起步于20世纪70年代，发展于80年代，起飞于90年代，进入21世纪后，纤维板产量大幅度增长。纤维板具有材质均匀、纵横强度差小、不易开裂等优点，用途广泛。发展纤维板生产是木材资源综合利用的有效途径，制造1立方米纤维板约需2.5～3立方米的木材，可代替3立方米锯材或5立方米原木。纤维板的缺点是背面有网纹，造成板材两面表面积不等，吸湿后因产生膨胀力差异而使板材翘曲变形；硬质板材表面坚硬，钉钉困难，耐水性差；干法纤维板虽然避免了某些缺点，但成本较高。但是随着我国经济的快速发展和城市化率的不断提高，质量稳定、环保等级高、满足差异化需求以及具有安全阻燃功能的纤维板产品具有广阔的市场空间。未来我国房地产业、家具、室内装饰、包装等行业的快速发展和速生工业用材林原料基地的建成投产，将带动纤维板的需求量和出口量稳步增长，纤维板产品在人造板生产总量中的比例也将大大提高。所以研制出一款环保型抗菌防霉的复合纤维板来应对市场对于环保板材的需求显得尤为重要。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供一种环保型抗菌防霉复合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，得到的环保型抗菌防霉复合纤维板，其性质稳定、防霉、环保、对环境无污染，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：
一种环保型抗菌防霉复合纤维板，由下列重量份的原料制成：杨树叶5-8份、木粉5-10份、农作物秸秆5-9份、硅藻土3-6份、聚氨酯7-15份、聚醚5-10份、醋酸纤维5-8份、dl-苄基琥珀酸2-4份、乙二醇单硬脂酸酯3-5份、三聚氰胺磷酸酯1-3份、苯丙乳液2-6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。
所述的环保型抗菌防霉复合纤维板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)将杨树叶、木粉、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2-4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，同时加入硅藻土、抗氧化剂，热磨机加热温度为350-500℃，搅拌转速为1000-1300转/分钟，热磨时间为50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，同时依次加入聚氨酯、聚醚、醋酸纤维、dl-苄基琥珀酸、乙二醇单硬脂酸酯、三聚氰胺磷酸酯、苯丙乳液、硅烷偶联剂，反应温度为600-800℃，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200-400转/分钟，同时加入粘胶剂，搅拌时间为20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杨树叶、木粉、农作物秸秆为宜。
优选的所述步骤(4)中的过筛选用350目筛。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
(1)本发明的环保型抗菌防霉复合纤维板以杨树叶、木粉、农作物秸秆、聚氨酯、聚醚、醋酸纤维为主要成分，通过加入硅藻土、dl-苄基琥珀酸、乙二醇单硬脂酸酯、三聚氰胺磷酸酯、苯丙乳液、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，使得制备而成的环保型抗菌防霉复合纤维板，性质稳定、防霉、环保、对环境无污染，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
(2)本发明的环保型抗菌防霉复合纤维板原料便宜、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
实施例1
(1)按照重量份称取杨树叶5份、木粉5份、农作物秸秆5份、硅藻土3份、聚氨酯7份、聚醚5份、醋酸纤维5份、dl-苄基琥珀酸2份、乙二醇单硬脂酸酯3份、三聚氰胺磷酸酯1份、苯丙乳液2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)将杨树叶、木粉、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2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，同时加入硅藻土、3，4-二羟基苯甲酸乙酯，热磨机加热温度为350℃，搅拌转速为1000转/分钟，热磨时间为50分钟；
(4)将步骤(3)中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用350目筛；
(5)将步骤(4)的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚氨酯、聚醚、醋酸纤维、dl-苄基琥珀酸、乙二醇单硬脂酸酯、三聚氰胺磷酸酯、苯丙乳液、3-脲基丙基三甲氧基硅烷，反应温度为600℃，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20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℃。
制得的环保型抗菌防霉复合纤维板测试结果如表1所示。
实施例2
(1)按照重量份称取杨树叶6份、木粉7份、农作物秸秆6份、硅藻土4份、聚氨酯9份、聚醚6份、醋酸纤维6份、dl-苄基琥珀酸2份、乙二醇单硬脂酸酯4份、三聚氰胺磷酸酯1份、苯丙乳液3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)将杨树叶、木粉、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2.5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，同时加入硅藻土、叔丁基对羟基茴香醚，热磨机加热温度为400℃，搅拌转速为1100转/分钟，热磨时间为50分钟；
(4)将步骤(3)中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用350目筛；
(5)将步骤(4)的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚氨酯、聚醚、醋酸纤维、dl-苄基琥珀酸、乙二醇单硬脂酸酯、三聚氰胺磷酸酯、苯丙乳液、三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺，反应温度为700℃，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250转/分钟，同时加入亚磷酸三苯酯，搅拌时间为20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℃。
制得的环保型抗菌防霉复合纤维板测试结果如表1所示。
实施例3
(1)按照重量份称取杨树叶7份、木粉9份、农作物秸秆8份、硅藻土5份、聚氨酯12份、聚醚9份、醋酸纤维7份、dl-苄基琥珀酸3份、乙二醇单硬脂酸酯4份、三聚氰胺磷酸酯2份、苯丙乳液5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)将杨树叶、木粉、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3.5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，同时加入硅藻土、环己六醇磷酸酯，热磨机加热温度为450℃，搅拌转速为1200转/分钟，热磨时间为50分钟；
(4)将步骤(3)中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用350目筛；
(5)将步骤(4)的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚氨酯、聚醚、醋酸纤维、dl-苄基琥珀酸、乙二醇单硬脂酸酯、三聚氰胺磷酸酯、苯丙乳液、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷，反应温度为750℃，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300转/分钟，同时加入聚硫醇，搅拌时间为20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250转/分钟，螺杆温度为245℃。
制得的环保型抗菌防霉复合纤维板测试结果如表1所示。
实施例4
(1)按照重量份称取杨树叶8份、木粉10份、农作物秸秆9份、硅藻土6份、聚氨酯15份、聚醚10份、醋酸纤维8份、dl-苄基琥珀酸4份、乙二醇单硬脂酸酯5份、三聚氰胺磷酸酯3份、苯丙乳液6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)将杨树叶、木粉、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4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，同时加入硅藻土、4，4'-二叔辛基二苯胺，热磨机加热温度为500℃，搅拌转速为1300转/分钟，热磨时间为50分钟；
(4)将步骤(3)中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用350目筛；
(5)将步骤(4)的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚氨酯、聚醚、醋酸纤维、dl-苄基琥珀酸、乙二醇单硬脂酸酯、三聚氰胺磷酸酯、苯丙乳液、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，反应温度为800℃，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400转/分钟，同时加入甲苯二异氰酸酯，搅拌时间为20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℃。
制得的环保型抗菌防霉复合纤维板测试结果如表1所示。
对比例1
(1)按照重量份称取杨树叶5份、木粉5份、农作物秸秆5份、硅藻土3份、聚氨酯7份、聚醚5份、醋酸纤维5份、dl-苄基琥珀酸2份、三聚氰胺磷酸酯1份、苯丙乳液2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)将杨树叶、木粉、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2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，同时加入硅藻土、3，4-二羟基苯甲酸乙酯，热磨机加热温度为350℃，搅拌转速为1000转/分钟，热磨时间为50分钟；
(4)将步骤(3)中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用350目筛；
(5)将步骤(4)的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚氨酯、聚醚、醋酸纤维、dl-苄基琥珀酸、三聚氰胺磷酸酯、苯丙乳液、3-脲基丙基三甲氧基硅烷，反应温度为600℃，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20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℃。
制得的环保型抗菌防霉复合纤维板测试结果如表1所示。
对比例2
(1)按照重量份称取杨树叶8份、木粉10份、农作物秸秆9份、硅藻土6份、聚氨酯15份、聚醚10份、醋酸纤维8份、乙二醇单硬脂酸酯5份、三聚氰胺磷酸酯3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)将杨树叶、木粉、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4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，同时加入硅藻土、4，4'-二叔辛基二苯胺，热磨机加热温度为500℃，搅拌转速为1300转/分钟，热磨时间为50分钟；
(4)将步骤(3)中的混合物过筛去除大颗粒物质，选用350目筛；
(5)将步骤(4)的过筛物注入高温密炼机混合反应，同时依次加入聚氨酯、聚醚、醋酸纤维、乙二醇单硬脂酸酯、三聚氰胺磷酸酯、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，反应温度为800℃，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400转/分钟，同时加入甲苯二异氰酸酯，搅拌时间为20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℃。
制得的环保型抗菌防霉复合纤维板测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的制得的环保型抗菌防霉复合纤维板分别进行静曲强度、弹性模量、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
本发明的环保型抗菌防霉复合纤维板以杨树叶、木粉、农作物秸秆、聚氨酯、聚醚、醋酸纤维为主要成分，通过加入硅藻土、dl-苄基琥珀酸、乙二醇单硬脂酸酯、三聚氰胺磷酸酯、苯丙乳液、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，使得制备而成的环保型抗菌防霉复合纤维板，性质稳定、防霉、环保、对环境无污染，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的环保型抗菌防霉复合纤维板原料便宜、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。