專利名稱：一種增強纖維裝飾板材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維增強裝飾板材板材及其制備方法。具體說是用作室內(nèi)、外裝修和一些家具的制造的板材及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，對裝飾板材的需求也變得豐富多彩，不但要求新潮時尚、美觀大方、自然簡潔、安全耐用，而且對板材的無毒無害、綠色環(huán)保等方面具有更高的要求。目前市場上常見的裝飾板材都或多或少的含有一定量的甲醛等有害物質(zhì)，尤其是裝飾材料使用量較大時，其共同釋放出來的有害物質(zhì)就嚴重超過了國標(biāo)要求，嚴重威脅著人們的健康。市場上的裝飾板材也有較為環(huán)保的，如木屑復(fù)合板、木制多層板和中纖板等。但是這些木屑板、木制多層板和中纖板都是以木屑或木板為主要原料，需要大量的木材，不僅生產(chǎn)成本較高，而且由于砍伐木材會對生態(tài)環(huán)境造成破壞，同時這些木制板材很容易受潮變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要內(nèi)容是解決現(xiàn)有裝飾板材的不足之處，并提供一種防水防潮、無甲醛、穩(wěn)定性和二次加工性能好的健康環(huán)保裝飾板材。且本發(fā)明不僅生產(chǎn)成本低、可避免對生態(tài)環(huán)境造成破壞，而且解決了熱固性苯乙烯-丙烯腈共聚物廢棄物的回收再利用問題。本發(fā)明的一種增強纖維裝飾板材，它由面皮材料、熱固性泡沫塑料、增強纖維、熱固性泡沫塑料組成的四層復(fù)合板；熱固性泡沫塑料為廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料；纖維增強是使用50-80°C的熱水對纖維進行表面預(yù)處理30-50min并烘干使用；或者使用氮氮二甲基乙酰將纖維浸泡30-60s進行表明改性，待纖維表面多余的氮氮二甲基乙酰揮發(fā)完后使用。本發(fā)明的增強纖維裝飾板材的制造方法，步驟如下1)將廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈；將清洗后的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料研磨成20-100目的粉末；2)稱量原料粉末，在100-170°C下預(yù)熱，時間為10_30min ；3)在模具中鋪設(shè)一層飾面增強材料，將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)一層進行過表明預(yù)處理的增強纖維，在原料上表面也鋪設(shè)一層飾面增強材料；熱固性泡沫塑料廢棄物與天然纖維和面皮材料的質(zhì)量百分比為 80-95 5-10 1-5 ；4)在壓強為5-20MPa，溫度為140_200°C，時間為5_30min的條件下熱壓成型。將步驟4)成型后的板材進行低溫定型，其中壓強為5_20MPa，溫度為20-80°C，時間為 15-30mm。步驟1)將廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料廢棄物切成易于研磨的0. 5-2cm3的塊狀，然后將其研磨成20-100目的粉末。所用的飾面增強材料可以是牛皮紙、壓紋紙、書面紙、銅版紙、畫報紙或美紋紙等。所用的增強纖維為天然黃麻纖維、天然亞麻纖維、天然苧麻纖維。所述的熱固性泡沫塑料廢棄物為任意單體摩爾的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料廢棄物。本發(fā)明使用的原料粉末主要利用熱固性苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末，在實施步驟2中，對原來粉末的預(yù)熱干燥溫度不宜過高或過低，過高將使原來碳化和裂解，過低則無法實現(xiàn)對原來的徹底干燥而影響所得裝飾板材的強度，預(yù)熱時間也應(yīng)適中， 經(jīng)探究在100-170°C下預(yù)熱10-30min教為合適；實施步驟3中的面皮增強材料可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整；實施步驟3中的纖維應(yīng)均勻鋪設(shè)于物料中間部位，以免所得板材的性能不均勻，局部強度過低。本發(fā)明中為實現(xiàn)真正意義上的環(huán)保，在裝飾板材的制備過程中完全利用纖維和飾面材料對苯乙烯-丙烯睛共聚物機體進行雙重物理增強，不使用粘合劑，無溶劑無甲醛，極大地簡化了生產(chǎn)工藝、降低了生產(chǎn)成本、減少了資源消耗。所制備的板材具有強度高、穩(wěn)定性好、抗變形能力強，平整度高，防潮性能優(yōu)越，握釘力強、耐腐蝕等性能。說明書附1天然纖維和飾面增強熱固性泡沫塑料廢棄物再生復(fù)合板材示意圖；其中1為熱固性泡沫塑料、2為增強纖維、3為面皮材料。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實施例1 (1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其研磨成20-100 目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末38. 25kg在100°C下預(yù)熱30min。(3)將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)6. 75kg增強纖維，然后在原料上表面鋪設(shè)一層牛皮紙面皮。(4)熱壓成型，壓強為20MPa，溫度為200°C，時間為30min。(5)對制備的板材進行鋸邊、砂光，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然黃麻纖維，黃麻纖維預(yù)先用50°C的熱水浸泡50min后烘干備用，黃麻麻纖維在樣板中層沿長邊排列。所得板材密度為1000kg/m3的板材，吸水率4. 30%、抗沖強度23. 16kJ/ m2、抗壓強度51. 34MPa、抗彎強度41. 95MPa。實施例2 (1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其切成0. 5-2cm3 的塊狀，將塊狀物研磨成20-100目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末38. 25kg在100°C下預(yù)熱30min。
(3)將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)6. 75kg增強纖維，然后在原料上表面鋪設(shè)一層牛皮紙面皮。(4)熱壓成型，壓強為20MPa，溫度為200°C，時間為30min。(5)低溫定型，壓強為20MPa，溫度為80°C，時間為15min。(6)對制備的板材進行鋸邊、砂光，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然黃麻纖維，黃麻纖維預(yù)先用50°C的熱水浸泡50min后烘干備用，黃麻麻纖維在樣板中層沿長邊排列。所得板材密度為1000kg/m3的板材，吸水率4. 32%、抗沖強度25. 13kJ/ m2、抗壓強度52. 84MPa、抗彎強度43. 25MPa。實施例3 (1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其切成0. 5-2cm3 的塊狀，將塊狀物研磨成20-100目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末38. 25kg在150°C下預(yù)熱15min。(3)在模具中鋪設(shè)一層書面紙面皮，將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)6. 75kg增強纖維，然后在原料上表面也鋪設(shè)一層書面紙面皮。(4)熱壓成型，壓強為15MPa，溫度為180°C，時間為15min。(5)低溫定型，壓強為lOMPa，溫度為50°C，時間為IOmin。(6)對制備的板材進行鋸邊、砂光，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然黃麻纖維，黃麻纖維預(yù)先用60°C的熱水浸泡40min后烘干備用，黃麻纖維在樣板中層沿長邊排列。所得板材密度為1000kg/m3的板材，吸水率3.94%、抗沖強度沈.3證1/1112、 抗壓強度51. 06MPa、抗彎強度45. 48MPa。實施例4 (1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其切成0. 5-2cm3 的塊狀，將塊狀物研磨成20-100目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末40. 5kg在150°C下預(yù)熱 IOmin0(3)在模具中鋪設(shè)一層書面紙面皮，將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)4. 5kg增強纖維，然后在原料上表面也鋪設(shè)一層書面紙面皮。(4)熱壓成型，壓強為15MPa，溫度為180°C，時間為lOmin。(5)低溫定型，壓強為lOMPa，溫度為50°C，時間為IOmin。(6)對制備的板材進行鋸邊、砂光，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然黃麻纖維，黃麻纖維預(yù)先用80°C的熱水浸泡30min后烘干備用，黃麻麻纖維在樣板中層沿長邊排列。所得板材密度為1000kg/m3的板材，吸水率1. 32%、抗沖強度35. 62kJ/ m2、抗壓強度65. 59MPa、抗彎強度40. 32MPa。實施例5 (1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其切成0. 5-2cm3的塊狀，將塊狀物研磨成20-100目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末42. 25kg在170°C下預(yù)熱IOmin。(3)在模具中鋪設(shè)一層壓紋紙面皮，將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)2. 25kg增強纖維，然后在原料上表面也鋪設(shè)一層壓紋紙面皮。(4)熱壓成型，壓強為lOMPa，溫度為140°C，時間為IOmin。(5)低溫定型，壓強為5MPa，溫度為30°C，時間為30min。(6)對制備的板材進行鋸邊、砂光，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然苧麻纖維，苧麻纖維預(yù)先用DMAC浸泡30s，待其表面的DMAC揮發(fā)干以后備用，苧麻纖維在樣板中層沿長邊排列。所得板材密度為1000kg/m3的板材，吸水率3. 02%、抗沖強度 22. 31kJ/m2、抗壓強度 58. 32MPa、抗彎強度 41. 65MPa。實施例6:(1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其切成0. 5-2cm3 的塊狀，將塊狀物研磨成20-100目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末42. 25kg在170°C下預(yù)熱20min。(3)在模具中鋪設(shè)一層銅版紙面皮，將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)2. 25kg增強纖維，然后在原料上表面也鋪設(shè)一層銅版紙面皮。(4)熱壓成型，壓強為5MPa，溫度為150°C，時間為5min。(5)低溫定型，壓強為5MPa，溫度為20°C，時間為15min。(6)對制備的板材進行鋸邊、砂光，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然亞麻纖維，亞麻纖維預(yù)先用DMAC浸泡40s，待其表面的DMAC揮發(fā)干以后備用，亞麻纖維在樣板中層沿長邊排列。所得板材密度為1000kg/m3的板材，吸水率0. 21%、抗沖強度 30. ^kj/m2、抗壓強度 69. 86MPa、抗彎強度；35. 86MPa。實施例7 (1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其切成0. 5-2cm3 的塊狀，將塊狀物研磨成20-100目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末42. 25kg在170°C下預(yù)熱20min。(3)在模具中鋪設(shè)一層銅版紙面皮，將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)2. 25kg增強纖維，然后在原料上表面也鋪設(shè)一層銅版紙面皮。(4)熱壓成型，壓強為5MPa，溫度為150°C，時間為5min。(5)低溫定型，壓強為5MPa，溫度為20°C，時間為15min。(6)對制備的板材進行鋸邊、砂光，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然亞麻纖維，亞麻纖維預(yù)先用DMAC浸泡60s，待其表面的DMAC揮發(fā)干以后備用，亞麻纖維在樣板中層沿長邊排列。所得板材密度為1000kg/m3的板材，吸水率0. 15%、抗沖強度35. 32kJ/m2、抗壓強度 69. 58MPa、抗彎強度 56. 69MPa。 以上對本發(fā)明做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本發(fā)明的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費創(chuàng)造性勞動的等同替換均落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種增強纖維裝飾板材，其特征是它由面皮材料、熱固性泡沫塑料、增強纖維、熱固性泡沫塑料組成的四層復(fù)合板；熱固性泡沫塑料為廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料；纖維增強是使用50-80°C的熱水對纖維進行表面預(yù)處理30-50min并烘干使用；或者使用氮氮二甲基乙酰將纖維浸泡30-60s進行表明改性，待纖維表面多余的氮氮二甲基乙酰揮發(fā)完后使用。
2.權(quán)利要求1的增強纖維裝飾板材的制造方法，其特征是步驟如下1)將廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈；將清洗后的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料研磨成20-100目的粉末；2)稱量原料粉末，在100-170°C下預(yù)熱，時間為10-30min；3)在模具中鋪設(shè)一層飾面增強材料，將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)一層進行過表明預(yù)處理的增強纖維，在原料上表面也鋪設(shè)一層飾面增強材料；熱固性泡沫塑料廢棄物與天然纖維和面皮材料的質(zhì)量百分比為80-95 5-10 1-5；4)在壓強為5-20MPa，溫度為140-200°C，時間為5-30min的條件下熱壓成型。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是將步驟4)成型后的板材進行低溫定型，其中壓強為 5-20MPa，溫度為 20-80°C，時間為 15_30min。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是步驟1)將廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料廢棄物切成易于研磨的0. 5-2cm3的塊狀，然后將其研磨成20-100目的粉末。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是步驟4)中所用的飾面增強材料可以是牛皮紙、 壓紋紙、書面紙、銅版紙、畫報紙或美紋紙。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所用的增強纖維為天然黃麻纖維、天然亞麻纖維、天然苧麻纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維增強裝飾板材及其制備方法。它由面皮材料、熱固性泡沫塑料、增強纖維、熱固性泡沫塑料組成的四層復(fù)合板；熱固性泡沫塑料為廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料；纖維增強是使用50-80℃的熱水對纖維進行表面預(yù)處理30-50min并烘干使用；或者使用氮氮二甲基乙酰將纖維浸泡30-60s進行表明改性，待纖維表面多余的氮氮二甲基乙酰揮發(fā)完后使用。本發(fā)明在裝飾板材的制備過程中完全利用纖維和飾面材料對苯乙烯-丙烯睛共聚物機體進行雙重物理增強，不使用粘合劑，無溶劑無甲醛，極大地簡化了生產(chǎn)工藝、降低了生產(chǎn)成本、減少了資源消耗。所制備的板材具有強度高、穩(wěn)定性好、抗變形能力強，平整度高，防潮性能優(yōu)越，握釘力強、耐腐蝕等性能。
文檔編號C08L25/12GK102277939SQ20111013489
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者劉曉非, 劉運飛, 支曉娜, 曾安蓉 申請人:天津大學(xué)