一种户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法,其特征在于，包括以下步骤：1)以木纤维或植物纤维为原料，用喷嘴向管道中输送的纤维喷洒着色料、胶粘剂、防腐剂和助剂；2)将含胶纤维在120?160℃条件下悬浮干燥0.1?0.5分钟,使纤维含水率降低到5?10％；3)将干燥纤维铺装成单位面积规定重量的板坯，所述铺装的方式为水平气流铺装；4)将板坯放入平板压机或者装有浮雕模具的压机中进行热压，热压温度为130?160℃，热压压力为1?5MPa，热压时间为1?2分钟/毫米板厚；5)将步骤4)得到的板材锯裁成长条或方块，在正面和侧边涂饰耐候防水涂料。本发明工艺简单，成本低，产品应用范围广。
【专利说明】
一种户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑和装修材料领域，尤其涉及一种以木纤维或植物纤维为原料的户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法。
【【背景技术】】
[0002]户外工程材料是建筑和装修材料中非常重要的一类。与室内材料不同，户外工程材料除了装饰性之外，还要求具有防腐、耐高温、耐气候、抗老化、无辐射、防火、防虫、不变形等基本性能，同时还要求造型美观、施工简便、环保节能等。具体而言，户外工程材料应该耐严寒酷暑，抗紫外线，耐老化，对酸、碱、盐及潮湿地区有很好的耐腐蚀性;无污染，可以再生利用；环保性能好，容易清洗，免除后期维护；防火性能好，能够保温节能;便于安装且牢固，能够干法施工;价格低廉，能耗低;使用寿命长，维修方便，出现局部破损时，可以通过部分更换实现维修。
[0003]目前，户外用地砖和地板产品为户外工程材料中最常见的地面材料，通常为防腐木、重组竹、炭化木、PVC和高成本的木塑复合材料等，耐候性和抗蠕变性差;一些无机材料制作的户外用地砖和地板产品如纤维水泥、石材、菱镁粉等产品，重量大，强度低，质感也差同时不可持续。因此，能够兼具阻燃、耐磨、防滑、耐候、成本低、安装方便且有木材质地的绿色环保的地砖和地板品种不多，亟待开发。同时，目前户外工程材料中另一类重要的墙面材料-外墙挂板，通常为纤维水泥板、铝塑板、PVC板、石材、木质挂板、木塑复合材料等，难以同时兼具重量轻、耐候性好、成本低、安装方便、有木材质地、保温性能好、绿色环保的要求，合适的外墙挂板品种也非常少，尤其是低成本的外墙挂板。
[0004]木纤维或植物纤维是能够有效降低建筑和装修材料成本的一种原料，属绿色可持续的生物质资源，来源广。以采伐、造材、加工剩余物和速生丰产用材林(杨木和松木为主)的小径级木材、竹材以及城市废弃木材等木纤维或植物纤维为主要原料，施加脲醛树脂等胶粘剂制成的人造板通称为纤维板。纤维板具有材质均匀、纵横强度差小、不易开裂等优点，并且制造I立方米纤维板仅需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。纤维板产品按密度不同主要可分为:中密度纤维板(GB/T11718-1999，密度为500-880kg/m3)、轻质纤维板(LY/T 1718-2007，密度为500kg/m3以下)和硬质纤维板(GB/T12626-1990，密度大于880kg/m3)。但是，这些通过常见的胶粘剂和生产工艺生产的普通纤维板产品耐水性、耐腐和耐候性都很差，达不到户外用地砖和地板及外墙挂板等户外工程材料的使用要求，只能用于室内，主要用途为家具制造、室内装饰装修、强化木地板、复合门和包装，使用范围有限。
[0005]因此通过制造工艺改进，提高纤维板的耐水和防腐等性能，使其能够适用于户外工程，是非常有市场需求和现实意义的。
【
【发明内容】
】
[0006]为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种户外地砖和地板及外墙挂板的制造方法，以木纤维或植物纤维为原料，制成装饰性能优良、强度高、重量轻、耐候性好的户外地砖和地板及外墙挂板，工艺简单，成本低，安装方便，适用范围广。
[0007]该技术方案是:
[0008]一种户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0009]I)以木纤维或植物纤维为原料，用喷嘴向管道中输送的纤维喷洒着色料、胶粘剂、防腐剂和助剂;通过适当的配方将多种功能材料通过一步实现，简化了常规工艺中的多次添加和干燥工序；
[0010]2)将步骤I)得到的含胶纤维在120-160°C条件下悬浮干燥0.1-0.5分钟，使纤维含水率降低到5-10%;此含水率范围的含胶纤维有利于进行下一步的铺装板坯，优化最终产品的性能；
[0011]3)将步骤2)得到的干燥纤维按产品厚度和密度的要求铺装成单位面积规定重量的板坯，所述铺装的方式为水平气流铺装，这种铺装方式可以保证最终产品的密度达到825-1300kg/m3；
[0012]4)将步骤3)得到的板坯放入平板压机或者装有浮雕模具的压机中进行热压，热压温度为130-160°C，热压压力为l_5MPa，热压时间为1-2分钟/毫米板厚;这种热压工艺不仅可以使产品的强度、耐磨性和耐候性达到要求，还可以使产品表面形成一定的木纹或浮雕等装饰效果；
[0013]5)将步骤4)得到的板材锯裁成长条或方块，在正面和侧边涂饰耐候防水涂料，使产品具有更好的防水(疏水)和耐候效果。
[0014]具体的，上述步骤2)在气流干燥机中进行，气流干燥机可以实现对含胶纤维的均匀和快速干燥。
[0015]具体的，上述步骤I)中的胶粘剂为热固型粘合剂。
[0016]具体的，上述热固型粘合剂为酚醛树脂、异氰酸酯树脂、聚醋酸乙烯酯中的一种或几种的混合物，有很好的耐水性和耐老化性能，环保性更好，成本也比较低。
[0017]具体的，上述步骤I)中的防腐剂为硼系防腐剂如硼砂或硼酸锌的一种或两种的混合物，防腐效果好，成本低，绿色环保。
[0018]具体的，上述步骤I)中的助剂为纳米Ti02、纳米Si02和纳米ZnO中的两种或三种的混合物，助剂使产品具有良好的耐老化和抗紫外线功能，而纳米级材料便于分散，经搅拌可与胶均匀地混合。
[0019]具体的，上述着色料的用量为l-10kg/m3，所述胶粘剂的用量为300-700kg/m3，所述防腐剂的用量为10-70kg/m3，所述助剂的用量为0.1-5kg/m3。该范围内的试剂可以使产品达到户外用工程材料对上述几种功能的要求。
[0020]具体的，上述步骤5)中的耐候防水涂料为含氟的丙烯酸涂料，可以使产品达到良好的防水(疏水)和耐候效果。
[0021 ]该技术方案具有以下有益的技术效果:
[0022](I)本发明提供了一种以木纤维或植物纤维为原料的户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法，产品具有木纹或浮雕等优良的装饰性能，并且强度高、重量轻、耐候性好，满足户外工程材料的要求，可以制作户外用地砖和地板及外墙挂板，大大提高了户外工程材料的性价比；(2)本发明工艺简单，产品的表面装饰性能好，阻燃、耐磨、防滑、耐候、耐腐、耐老化、耐紫外线、使用寿命长，可以替代防腐木、炭化木和高成本的木塑复合材料，制作户外地砖和地板，自组装施工简便快捷;也可以替代纤维水泥板、铝塑板、PVC板、石材、木质挂板、木塑复合材料等，制作外墙挂板，从而扩展了纤维板的适用范围，使纤维板的应用从室内材料扩展为室内外材料；(3)本发明可以以采伐、造材、加工剩余物和速生丰产用材林(杨木，桉木和松木为主)的小径级木材、竹材以及城市废弃木材、植物秸杆等纤维为原料，有利于实现劣材优用；(4)本发明通过合适的一步法模压热压工艺，使表面密实化形成各种木纹或者浮雕效果，装饰美观，风格多样，经济价值高，市场前景巨大。
【【具体实施方式】】
[0023]以下结合具体实施例，对本发明做进一步描述。
[0024]实施例一
[0025]—种户外用地砖的制造方法，包括以下步骤:
[0026]I)以木纤维为原料，用喷嘴向管道中输送的纤维呈雾状喷洒着色料(色精)、固含量为43 %的酚醛树脂胶粘剂、硼砂防腐剂和助剂T12和ZnO，色精的用量为5kg/m3，胶粘剂的用量为400kg/m3，防腐剂的用量为30kg/m3，T12和ZnO助剂的用量各为0.1 kg/m3;
[0027]2)将步骤I)得到的含胶纤维在在气流干燥机中、120-160 V条件下悬浮干燥0.2分钟，使纤维含水率降低到8%;
[0028]3)将步骤2)得到的干燥纤维铺装成单位面积规定重量的板坯，使最终板子的厚度为1mm,最终板子的密度达到942kg/m3，所述铺装的方式为水平气流铺装；
[0029]4)将步骤3)得到的板坯放入平板压机或者装有浮雕模具的压机中进行热压，热压温度为150°C，热压压力为1.5MPa，热压时间为1.2分钟/毫米板厚；
[0030]5)将步骤4)得到的板材锯裁成一定规格(300_X 300mm或600_X 600mm)的方块，
在其正面和侧边涂饰含氟的透明丙烯酸涂料后变成地砖。
[0031]该实施例的产品具有木材质地，色泽丰富多彩，具有良好的防水(疏水)和耐候效果，弹性模量为4000MPa，静曲强度为42MPa，内结合强度为1.2MPa，24小时厚度膨胀率〈5%，2小时沸水煮后的静曲强度为21MPa，游离甲醛含量彡0.45mg/100g，重量损失率只为1.5%，可替代传统地砖，广泛用于户内外装饰。
[0032]实施例二
[0033]—种户外用模块化自组装地砖的制造方法，步骤I)到3)同实施例一，还包括以下步骤:
[0034]4)将含胶板坯放入装有浮雕模具的压机中进行热压，热压温度160°C，热压压力2MPa，热压时间I分钟/毫米板厚，形成具有浮雕表面的硬质纤维板材；
[0035]5)将得到的板材锯裁成一定规格(如250mmX70mm或300mmX75mm)的窄短条，在其正面和侧边涂饰含氟的透明丙烯酸涂料后干燥，再与模块化塑料垫板联接后变成自组装地砖。
[0036]该实施例的广品具有木材质地，具有良好的防水(疏水)和耐候效果，强度尚，耐久性好，产品弹性模量为4200MPa，静曲强度为45MPa，内结合强度为1.3MPa，24小时厚度膨胀率〈5%，2小时沸水煮后的静曲强度为23MPa，游离甲醛含量彡0.45mg/100g，重量损失率只为1.5%，可替代传统的模块化自组装地砖(防腐木/木塑复合材料等)，广泛用于户外工程。
[0037]实施例三
[0038]—种户外用地板的制造方法，包括以下步骤:
[0039]I)以木纤维为原料，用喷嘴向管道中输送的纤维呈雾状喷洒着色料(色精)、固含量为43%的异氰酸酯树脂胶粘剂、硼酸锌防腐剂和助剂纳米Ti02、纳米S12和纳米ZnO混合物，色精的用量为10kg/m3，胶粘剂的用量为700kg/m3，防腐剂的用量为70kg/m3，Ti02、Si02和ZnO助剂的用量各为5kg/m3;
[0040]2)将步骤I)得到的含胶纤维在在气流干燥机中、120-160 V条件下悬浮干燥0.1分钟，使纤维含水率降低到10%;
[0041]3)将步骤2)得到的干燥纤维铺装成单位面积规定重量的板坯，使最终板子的厚度为28mm，密度达到960kg/m3，所述铺装的方式为水平气流铺装；
[0042]4)将步骤3)得到的板坯放入平板压机或者装有浮雕模具的压机中进行热压，热压温度为130°C，热压压力为3-5MPa，热压时间为1.5-2分钟/毫米板厚，形成具有浮雕表面的硬质纤维板材；
[0043]5)将步骤4)得到的板材锯裁成一定规格(如2400mm X 89mm)的窄长块，在其正面和侧边涂饰含氟的透明丙烯酸涂料后变成户外地板。
[0044]该实施例的产品具有木材质地和纹理，具有良好的防水(疏水)和耐候效果，强度高，耐久性好，产品弹性模量为5100MPa，静曲强度为55.7MPa，内结合强度为1.9MPa，24小时厚度膨胀率〈5%，2小时沸水煮后的静曲强度为27.3MPa，游离甲醛含量彡0.45mg/100g，重量损失率只为1.6%，可替代传统的防腐木、重组竹、炭化木和高成本的木塑复合材料等传统户外地板，广泛用于户外工程。
[0045]实施例四
[0046]—种户外用外墙挂板的制造方法，包括以下步骤:
[0047]I)以木纤维为原料，用喷嘴向管道中输送的纤维呈雾状喷洒着色料(色精)、固含量为43%的酚醛树脂胶粘剂和固含量为10%的聚醋酸乙烯酯胶粘剂的混合物、硼砂防腐剂、纳米助剂T12和纳米助剂ZnO的混合物，色精的用量为lkg/m3，胶粘剂的用量为300kg/m3，防腐剂的用量为10kg/m3，T12和ZnO助剂的用量各为0.lkg/m3;
[0048]2)将步骤I)得到的含胶纤维在在气流干燥机中、120-160 V条件下悬浮干燥0.5分钟，使纤维含水率降低到5%;
[0049]3)将步骤2)得到的干燥纤维铺装成单位面积规定重量的板坯，使最终板子的厚度为10mm，最终板子的密度达到825kg/m3，所述铺装的方式为水平气流铺装；
[0050]4)将步骤3)得到的板坯放入装有浮雕模具的压机中进行热压，热压温度为150°C，热压压力为IMPa，热压时间为1.2分钟/毫米板厚，形成具有浮雕表面的硬质纤维板材；
[0051 ] 5)将步骤4)得到的板材锯裁成一定规格(如2400mmX 200mm)的窄长条，在其正面和侧边涂饰含氟的不透明丙烯酸涂料后变成户外用外墙挂板。
[0052]该实施例的产品具有木材质地和纹理，色泽丰富多彩，保温效果好，具有良好的防水(疏水)和耐候效果，强度高，耐久性好，产品弹性模量为3637MPa，静曲强度为39.4MPa，内结合强度为I.IMPa，24小时厚度膨胀率7.4%, 2小时沸水煮后的静曲强度为17.4MPa，游离甲醛含量彡0.5mg/100g，重量损失率只为1.5%，可替代市场上常见的纤维水泥板、铝塑板、PVC板、石材、木质挂板和木塑复合材料挂板，广泛用于户外工程。
[0053]以上所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进，亦落入本发明要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)以木纤维或植物纤维为原料，用喷嘴向管道中输送的纤维喷洒着色料、胶粘剂、防腐剂和助剂； 2)将步骤I)得到的含胶纤维在120-160°(:条件下悬浮干燥0.1-0.5分钟，使纤维含水率降低到5-10%; 3)将步骤2)得到的干燥纤维按产品厚度和密度的要求铺装成单位面积规定重量的板坯，所述铺装的方式为水平气流铺装； 4)将步骤3)得到的板坯放入平板压机或者装有浮雕模具的压机中进行热压，热压温度为130-160 °C，热压压力为l_5MPa，热压时间为1-2分钟/毫米板厚； 5)将步骤4)得到的板材锯裁成长条或方块，在正面和侧边涂饰耐候防水涂料。2.根据权利要求1所述的户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法，其特征在于，所述步骤2)在气流干燥机中进行。3.根据权利要求1或2所述的户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法，其特征在于，所述步骤I)中的胶粘剂为热固型粘合剂。4.根据权利要求1或2所述的户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法，其特征在于，所述热固型粘合剂为酚醛树脂、异氰酸酯树脂、聚醋酸乙烯酯中的一种或几种的混合物。5.根据权利要求1或2所述的户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法，其特征在于，所述步骤I)中的防腐剂为硼系防腐剂如硼砂或硼酸锌的一种或两种的混合物。6.根据权利要求1或2所述的户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法，其特征在于，所述步骤I)中的助剂为纳米Ti02、纳米Si02和纳米ZnO中的两种或三种的混合物。7.根据权利要求1或2所述的户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法，其特征在于，所述着色料的用量为l-10kg/m3，所述胶粘剂的用量为300-700kg/m3，所述防腐剂的用量为10-70kg/m3，所述助剂的用量为0.1-5kg/m3。8.根据权利要求1或2所述的户外用地砖和地板及外墙挂板的制造方法，其特征在于，所述步骤5)中的耐候防水涂料为含氟的丙烯酸涂料。
【文档编号】E04F13/075GK106042133SQ201610351807
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】王建和, 王正, 刘斌, 高子震
【申请人】宁波中加低碳新技术研究院有限公司