一种阻燃壁纸及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种壁纸及其制备方法，特别设及一种阻燃壁纸及其制备方法，本发 明属于化工技术领域。
【背景技术】
[0002] 墙纸，也称为壁纸，英文为wallcoverings或Wallpaper,它是一种应用相当广泛 的室内装修材料。因为墙纸具有色彩多样，图案丰富，豪华气派、安全环保、施工方便、价格 适宜等多种其它室内装饰材料所无法比拟的特点，故在欧美、日本等发达国家和地区得到 相当程度的普及。墙纸因为具有一定的强度、初度、美观的外表和良好的抗水性能，广泛用 于住宅、办公室、宾馆、酒店的室内装修等。
[0003] 壁纸按材质一般分为W下9种：1)PVC壁纸也称胶面墙纸：有反光和亚光两种效 果，它能防潮、防霉、防水、防火。由于表面有一层珠光油，不容易变色；2)布壁纸或称壁布： (俗称工程布基）又称织物背衬聚氯乙締壁纸：它是由机织织物（经缔编织）或者非机织 的合成物（无纺布）为底层上刮涂PVC糊状树脂，经涂布，印花，压延，压纹等工艺生产的 壁纸。它是壁纸中最坚固，耐用，擦洗性强的壁纸。主要用在宾馆，酒店等公共场所的过程 上；3)无纺壁纸：是用棉、麻等天然纤维或涂、腊合成纤维，经过无纺成形、上树脂、印制彩 色花纹而成的一种高级饰面壁纸。其特性是挺括、不易撕裂、富有弹性、表面光洁，又有羊 绒毛的感觉，而且色泽鲜艳、图案雅致、不易稱色，具有一定的透气性，可W擦洗；4)纯纸壁 纸：主要由草、树皮等W及现代高档新型天然加强木浆（含10%的木纤维丝）加工而成，花 色自然、大方、纯朴，粘贴技术简易，不易翅边、起泡，无异味，环保性能高，透气性强，为欧洲 儿童房间指定专用型壁纸，尤其是现代新型加强木浆壁纸更有耐擦洗、防静电、不吸尘等特 点；5)木纤维壁纸：为经典、实用型高档壁纸，由北欧特殊树种中提取的木质精纤维丝面或 聚脂合成，采用亚光型色料（鲜花、亚麻提取），柔和自然，易与家具搭配，花色品种繁多；对 人体没有任何化学侵害，透气性能良好，墙面的湿气、潮气都可透过壁纸；长期使用，不会有 悠气的感觉，也就是我们常说的"会呼吸的壁纸"，是健康家居的首选。它可用水擦洗，更可 W用刷子清洗，抗拉化效果优于普通壁纸8~10倍，防霉、防潮、防蛙，使用寿命是普通壁纸 的2~3倍；6)天然纺织物壁纸：W丝、羊毛、棉、亚麻等编织制成装饰面层再复合在壁纸底 纸上形成的墙纸，有高贵、柔和的感觉。锦锻壁纸是更为高级的一种天然纺织物壁纸，要求 在Ξ种颜色W上的锻纹底上，再织出细丽多彩、古雅精致的花纹。锦锻墙纸柔软易变形，价 格较贵，适用于室内高级饰面装饰用；7)线形壁纸：运类壁纸把纤细的纵向细丝娠压到底 纸层上加工而成。细丝可W是人造的材料或者天然纤维，譬如：棉线，蚕丝，亚麻或化纤丝线 等；8)植绒壁纸：它属于机制壁纸。机械把特别细的棉花、丝铜、人造丝或者尼龙纤维撒在 用清漆或缓慢干燥油漆印制的图案上，使其产生天碟绒或锻子般的外观，或者呈现出Ξ维 效果。但是其抗刮划力不强，须防较猛烈的外力冲击和刮划，清洗时应特别小屯、；9)天然纤 维壁纸：把天然纤维如：藤、黄麻、羊毛、海草、挪子纤维、栓皮、大麻纤维、剑麻、棉花，草、木 材、树叶等天然纤维进行染色后制成面层铺压在纸质背衬上，再使用传统方法印制而成的 壁纸。
[0004]壁纸作为重要的室内装饰材料，广泛用于民用住宅、办公写字楼、公共场所等空间 的界面装饰装修。壁纸对室内环境的空气质量和使用安全性的影响很大，但是根据我国强 制标准GB8624-2012《建筑材料及燃烧制品分级》，W上Ξ类壁纸均属于易燃材料，其实际 使用时存在火灾隐患。特别是销量最大的PVC壁纸，由于面层为塑料高分子聚合物，在燃烧 时会放出有毒物质，对人体健康及生态环境构成极大潜在危害。
[0005]木质壁纸是将装饰薄木（面层）与基纸（无纺纸）覆贴而成的新型壁纸，该壁纸 集木材天然纹理和良好环境特性W及无纺纸的透湿透气和高初性为一体，健康环保、绿色 安全，具有良好的市场前景。但木材和无纺纸属于可燃和易燃材料，因此，对此类壁纸进行 阻燃研究实有必要。
[0006] 现在应用较多的阻燃防火壁纸是用100~200g/nf的石棉纸作基材，同时在壁纸 面层的PVC涂塑材料中渗有阻燃剂，使壁纸具有一定的防火阻燃性能。阻燃壁纸通常是通 过浆内添加、浸溃和涂布等加工工艺将阻燃剂添加到纸张内部或覆盖在纸张表面而制得， 阻燃剂通过产生不燃气体达到稀释空气、隔绝空气或者受热融化后形成不可燃炭层构成的 保护层阻止燃烧。
[0007]现有的用于制备阻燃墙纸的阻燃剂在燃烧时会产生大量的烟雾和毒气，而火灾 过程中释放的烟气不但降低可视度，增加人的屯、理恐惧感、妨碍及时逃生，也无益于消防人 员的扑救，同时更会因气态产物的毒性而导致非热危害（如C0中毒等），给火灾现场的抢救 工作造成巨大障碍。因此迫切需要研发功能全面（兼具装饰性和阻燃性）、低毒、低烟、对环 境友好、对人类无害的阻燃壁纸。
【发明内容】
[0008]本发明的首要目的是针对现有室内装饰材料壁纸及其制备方法存在的技术缺陷， 提供一种阻燃性壁纸及其制备方法，本发明的壁纸的阻燃性能好，材料燃烧潜在的火灾危 险性低，好阻燃效果显著；抑烟效果明显，烟雾中的C0释放量明显降低，能将C0部分转变为 无毒气体对C0生成有良好的抑制作用。
[0009] 为实现上述目的，本发明一方面提供一种阻燃壁纸的制备方法，包括将装饰薄木、 壁纸基层浸泡于阻燃剂溶液中后对装饰薄木、壁纸基层进行超声波浸溃处理，获得阻燃薄 木、阻燃基层；然后将阻燃薄木覆贴与阻燃基层的表面。
[0010] 其中，所述装饰薄木选择天然薄木、集成薄木、人造薄木（科技木）；所述壁纸基层 选择机织织物（经缔编织）、非机织的合成物（无纺布）、壁纸原纸或无纺纸，优选为无纺 纸。
[0011] 特别是，所述装饰薄木的厚度为0. 11-0. 28mm，优选为0. 26-0. 28mm，进一步优选 为0. 26mm;所述无纺纸的厚度为0. 23-0. 29mm，优选为0. 26mm;定量120-150g/m2,优选为 120g/m2。
[0012] 尤其是，所述无纺纸按照如下方法制备而成：
[0013]A)按照如下重量份配比备料：
[0014] 木浆55-80、涂绝纤维15-25、助剂4-17
[0015] B)首先对木浆进行碎浆、打浆；接着加入涂绝纤维及助剂，与木浆混合均匀；然后 经过上浆、干燥、涂布、卷纸、复卷，即得。
[0016]其中，所述阻燃剂包括聚憐酸锭（APP)、季戊四醇（PER)、憐酸脈（GP)、有机蒙脱± (0MMT)〇
[0017] 特别是，所述APP:阳R:GP的重量份配比为10 :3-5 :5-10;优选为10:3-4:5,进一 步优选为10:3:5。
[0018] 尤其是，所述0MMT系蒙脱± (MMT)经硅烷偶联剂改性而成，其具有更优阻燃性能 (为阻燃协效剂和抑烟剂）。
[0019] 所述0MMT的主要特征为：偶联剂中的烷基锭利用其表面的有机官能团在MMT表 面进行化学吸附或插层反应，覆盖于粒子的表面，增加了其润湿性、热稳定性和阻燃性。具 体阻燃机理可描述为：阻燃剂与0MMT混合过程中，部分聚合物进入改性后的0MMT孔隙中， 阻燃液的渗透和键合作用驱使0MMT片层撑开、剥离而分散在被阻燃的薄木与无纺纸基体 中，形成了膨胀阻燃体系与被阻燃的木质壁纸之间的复合体系层，增加了两者之间的相互 作用。0MMT对层间聚合分子具有良好的阻燃作用，耐热性提高，而且能够促使阻燃剂成分在 燃烧表面形成隔离层。
[0020] 特别是，所述0MMT按照如下方法制备而成：
[002。a)将市售的钢基MMT粉碎成粒径为80-100目的粉末后，加入水、乙醇或乙酸下醋 中的一种为溶剂，溶胀MMT粉末；
[0022] b)将溶胀后的MMT与插层剂KH-560混匀；
[0023] C)经步骤b)制备的混合物料于溫度80-85°C条件下进行改性反应4-化；
[0024]d)对反应混合物进行离屯、处理后，向沉淀物中加入蒸馈水进行离屯、、洗涂，除去过 量的烷基锭和漠离子，直至用0.Imol/L的AgN〇3溶液检验其离屯、上清液中无漠离子残余； 最后将离屯、后的产物在溫度为80±5°C的下烘干并磨细至粒径小于200目，即得。
[00幼其中，步骤a)所述钢基MMT的化学式为Mx(Al4-xMgx)Sis020(0H)4,离子 交换容量80-120mmol/100g;步骤b)所述插层剂即偶联剂KH-560的分子式为 CHs-OKOCHs-O(CHz)3SUOCH3) 3;
[002引特别是，步骤a)中溶剂的体积与所述钢基MMT的重量之比为2-5 :1 ;步[0027]骤b)中所述插层剂与钢基MMT的重量之比为1-2:100;
[002引特别是，所述阻燃剂溶液中APP的质量百分比浓度为15-20%;优选为15-18%;所 述0MMT与APP的重量份配比为2. 5-7. 0 :100 ;优选为4. 0-5. 0:100,进一步优选为5. 0:100。
[0029] 尤其是，所述阻燃剂溶液按照如下步骤制备而成：
[0030]U按照APP:P邸：GP的重量份配比为10 :2-4 :4-6的比例分别称取原料APP、阳R、 GP;按照0MMT与APP的重量份配比为2. 5-7. 0 :100的比例称取0MMT;
[0031]ii)将APP、阳R、GP混合均匀后，加入蒸馈水或去离子水，稀释成阻燃剂基础溶 液；
[0032] iii)对阻燃剂基础溶液进行超声波处理，使APP、阳R、GP溶解后加入0MMT;然后 在进行超声波处理，使得0MMT均匀分散，即得。
[003引特别是，步骤U中所述APP:阳R:GP的重量份配比优选为10:3:5;所述0匪1'与APP的重量份配比优选为4. 0-5. 0:100,进一步优选为5. 0:100;步骤ii)中所述阻燃剂基 础溶液中所述APP的质量百分比浓度为15-20%，优选为15-18%。
[0034] 其中，所述的超声波浸溃处理过程中控制处理时间为2-5min，优选为2min;超声 波浸溃处理溫度为25-35Γ，优选为30°C;超声波的频率为28-42KHZ，优选为40KHZ;功率 为100-120W，优选为120W;作用在装饰薄木、壁纸基层上的功率密度为0. 96-1. 15W/cm2,优 选为 1. 15W/cm2。
[0035] 本发明另一方面提供一种阻燃壁纸的制备方法，包括如下顺序进行步骤：
[003引1)配制阻燃剂溶液
[0037] 1A)按照APP:P邸：GP的重量份配比为10 :3-5 :5-10的比例分别称取原料APP、 阳R、GP;按照0MMT与APP的重量份配比为2. 5-7. 0 :100的比例称取0MMT;
[003引 1B)将APP、阳R、GP混合均匀后，加入蒸馈水或去离子水，稀释成阻