一种负氧离子人造板及其制备方法与流程

本发明属于人造板制造，特别涉及一种负氧离子人造板及其制备方法。

背景技术：

1、现代城市中室内空气污染比室外高出许多，室内空气污染严重影响人们的生活质量。室内空气污染主要有以下几点：建筑材料和装饰材料造成的污染、室外污染物的污染、燃烧造成的室内污染、人体自身的新陈代谢等。负氧离子被誉为“空气维生素”，可通过人的神经系统及血液循环对人的机体生理活动产生影响，因此可起到镇静、催眠、降血压、改善肺功能等作用。生态级负氧离子可以捕捉空气中带正电的小粒微尘如细菌、灰尘和烟雾等，使其凝聚成团发生降落，从而达到空气净化的目的。

2、人造板作为一种室内建筑材料，被应用于地板、家具、门窗等。尽管人造板得到广泛应用，但其本身功能单一且释放的甲醛及挥发性有机物会污染室内环境。为改善室内环境质量和实现人造板的高值化利用，迫切需要开发一种具有空气净化功能的人造板。目前负氧离子人造板大部分都是通过直接将负离子材料电气石与纤维混合，加入胶后，进行热压成型，但是电气石极易产生团聚，使得电气石在人造板分散不均匀，从而影响人造板的综合性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种负氧离子人造板及其制备方法，该人造板具有良好的负氧离子释放能力和低甲醛释放，力学性能优异。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种负氧离子人造板的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)利用硅烷偶联剂对电气石进行改性，得到改性的电气石；

4、(2)将改性的电气石、激活剂加入纤维素溶液中，超声震荡分散，得到混合液；

5、(3)将步骤(2)得到的混合液添加到人造板原材料中，烘干，得到预处理的人造板原材料；

6、(4)对步骤(3)得到的预处理的人造板原材料施胶，然后经过热压得到负氧离子人造板。

7、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述激活剂为氧化铈、氧化锌中的一种或两种，所述电气石、激活剂粉末粒径为10-50nm。

8、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述硅烷偶联剂为氟硅烷类偶联剂，所述氟硅烷类试剂为十八氟癸基三乙氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟三乙氧基硅烷、全氟辛基三氯硅烷、十八烷基氟硅烷、十八烷基三氯硅烷的一种或多种。采用氟硅烷类偶联剂对电气石进行改性，有利于提高电气石的分散性，有利于改性后的电气石与木质材料连接，另外氟硅烷类天然具有疏水性，避免电气石吸湿引起人造板吸潮。

9、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述纤维素是生物质纤维氨水浸泡后，碱法脱木素再经过漂白得到的；所述碱法采用亚硫酸钠、氢氧化钠，浓度为1～5m。

10、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述生物质纤维包括木竹加工剩余物和秸秆碎料废弃生物质纤维。

11、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述生物质纤维为竹纤维、木纤维、秸秆纤维中的一种或几种。

12、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述纤维素溶液的质量分数为1.5～10％。

13、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述步骤(2)中，纤维素溶液、电气石和激活剂的重量比为100:1～20:1～20。

14、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述步骤(2)中，超声震荡工艺参数：频率10-25khz、温度25-50℃、时间5-100min。通过超声法将电气石、氧化锌或氧化铈填充到纤维素中，从而提高电气石和纳米氧化物的负载率。

15、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述步骤(3)中，混合液与人造板原料的重量比为1～20:100。

16、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述步骤(4)中，胶为三聚氰胺改性脲醛树脂，在胶中加入丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷，所述丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷的加入量为胶质量的2～5％。

17、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述步骤(3)中，所述混合液添加的方式为喷洒或者直接搅拌混合。本发明通过对电气石改性与纤维素复合，从而将电气石和激发剂负载到纤维素上，然后将纤维素溶液喷洒至人造板原材料上，两者可以通过氢键连接，也避免粒子的脱落，相较于直接将电气石与胶混合会影响胶黏剂的黏度以及流动性，从而在施加到人造板原料中影响人造板的粘结，会降低人造板的内结合强度；本发明的添加方式具有负氧离子释放量和力学性能都得到提升。

18、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述步骤(3)中，烘干除去水分，含水率在8％以下。

19、优选的，上述的负氧离子人造板的制备方法中，所述步骤(4)中，热压工艺为：热压温度为160～190，压力为2～6mpa，热压时间为150～450s。

20、本发明还提供一种上述的负氧离子人造板的制备方法制备得到的负氧离子人造板。

21、与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

22、1.本发明的负氧离子人造板的制备方法，先对电气石进行改性，然后通过超声法将电气石和激活剂(氧化铈和或氧化锌)与纤维素复合，实现了电气石和激活剂的良好分散，避免了纳米颗粒发生团聚，所制备的人造板具有良好的负氧离子释放功能和力学性能。

23、2.本发明的负氧离子人造板的制备方法，将电气石、激活剂和纤维素混合再与人造板原料混合的方式，相较于将电气石、激活剂加入胶中进行喷施的方式，电气石在人造板中的分散性更好，有利于增大电气石在人造板中的截表面积，电荷量越多，电场越强，电气石电极化效应得到增强，从而加强与空气中水分子作用产生更大量空气负离子；同时不会影响到胶的流动性和粘性，具有好的粘结强度。

24、3.本发明的负氧离子人造板的制备方法制备得到的可释放负氧离子的人造板，由于氧化铈的ce3+/ce4+之间自发的氧化还原循环可在氧化铈晶面上产生许多氧空位(v)，加快反应中的电荷转移，使氧化铈具有很高的催化活性和储放氧能力。混合价态自发的氧化还原循环以及由此产生的氧空位对氧化铈的性质有着重大影响，使其表现出独特的抗菌和紫外吸收等作用，同时可与电气石协同增强人造板的负氧离子释放能力。

25、4.本发明的负氧离子人造板的制备方法，在胶中加入丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷，丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷具有多个活性基团和硅氧键，能够加强胶与纤维素之间的连接，提高人造板的力学性能，同时有利于负氧离子的释放，提高板材的综合性能。

技术特征：

1.一种负氧离子人造板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的负氧离子人造板的制备方法，其特征在于，所述激活剂为氧化铈、氧化锌中的一种或两种，所述电气石、激活剂粉末粒径为10-50nm。

3.根据权利要求1所述的负氧离子人造板的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为十八氟癸基三乙氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟三乙氧基硅烷、全氟辛基三氯硅烷、十八烷基氟硅烷、十八烷基三氯硅烷的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的负氧离子人造板的制备方法，其特征在于，所述纤维素为生物质纤维经氨水浸泡后，碱法脱木素再经过漂白得到的；所述纤维素溶液的质量分数为2-10%。

5.根据权利要求1所述的负氧离子人造板的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，纤维素溶液、电气石和激活剂的重量比为100:1~20:1~20。

6.根据权利要求1所述的负氧离子人造板的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，超声震荡工艺参数：频率10-25khz、温度25-50℃、时间5-100min。

7.根据权利要求1所述的负氧离子人造板的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，混合液与人造板原料的重量比为1~20:100。

8.根据权利要求1所述的负氧离子人造板的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，胶为三聚氰胺改性脲醛树脂，在胶中加入丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷，所述丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷的加入量为胶质量的2~5%。

9.根据权利要求1所述的负氧离子人造板的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，烘干除去水分，含水率在8%以下。

10.一种如权利要求1~9任一项所述的负氧离子人造板的制备方法制备得到的负氧离子人造板。

技术总结
本发明涉及人造板制造技术领域，具体公开了一种负氧离子人造板的制备方法，包括：利用硅烷偶联剂对电气石进行改性，得到改性的电气石；将改性的电气石、激活剂加入纤维素溶液中，超声震荡分散，得到混合液；将混合液添加到人造板原材料中，烘干，得到预处理的人造板原材料；对预处理的人造板原材料施胶，然后经过热压得到负氧离子人造板。本发明的负氧离子人造板的制备方法，先对电气石进行改性，然后通过超声法将电气石和氧化铈与纤维素复合，实现了电气石和激活剂的良好分散，避免了纳米颗粒发生团聚，所制备的人造板具有良好的负氧离子释放功能和力学性能。

技术研发人员：党宝康,刘明,孙庆丰,苏正郎,李匀曦,唐运表,李欣欣
受保护的技术使用者：广西丰林木业集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15