阻燃纤维板的制备方法
【专利摘要】本发明涉及阻燃纤维板的制备方法，可有效解决现有板材力学性能差，成本高，不环保的问题，方法是，将废纸浆粉碎，加入NaOH进行碱浸渍，然后用清水洗涤，再用纤维解离器解离，并进行再次清水洗涤，使其碱完全被洗除，计算含水率，加入阻燃剂，阻燃剂是由粉煤灰20%?30%、蒙脱土36%?48%和三聚氰胺28%?42%混合在一起，搅拌均匀制成；搅拌均匀，成板料，将板料放进模具中，先在室温、4?6MPa下压制成型，然后再在温度为120?180℃、4?6MPa下压制成板，冷却至室温，即成。本发明原料丰富，制备方法简单，成本低，易生产，产品质量好，节能环保。
【专利说明】
阻燃纤维板的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及板材，特别是一种阻燃纤维板的制备方法。
【背景技术】
[0002]目前制备阻燃纤维板应用最普遍的方法是添加法，即将阻燃剂通过与纤维机械搅拌混合或阻燃剂喷洒到纤维上的方法，制备阻燃纤维板。使用的阻燃剂主要有硼系、氮-磷系、氮-磷-硼系等，但它们存在以下缺点:
(I)降低板材力学性能。随着阻燃剂加入量的增大，阻燃剂对纤维内结合强度产生一定的影响，致使板材力学性能下降。
[0003](2)不环保。在纤维板的制备冷压过程中部分阻燃剂会随水分流出产生废液。
[0004](3)成本高。氮磷协效阻燃选用的较多，而大多数磷选用的是聚磷酸铵，其价格较为昂贵。
[0005]现有一种选用氮磷硼复合阻燃剂，以与纤维进行物理混合机械搅拌的方法添加到纤维中，混合均匀后，铺装成型，经冷压、热压，压制成阻燃纤维板。但由于制备方法上存在的问题，该阻燃纤维板降低板材力学性能。随着阻燃剂加入量的增大，阻燃剂对纤维内结合强度产生一定的影响，致使板材力学性能下降，满足不了实际的使用;而且氮磷硼阻燃剂加入的量大，种类多，成本高;氮、磷、硼等，在纤维板的制备冷压过程中部分阻燃剂会随水分流出产生废液，不环保。
[0006]还有一种选用氮磷硼复合阻燃剂，以各阻燃剂用喷枪依次均匀喷洒在纤维表面上，以这种方式添加到纤维中，待纤维干燥至一定程度，铺装成型，经冷压、热压，压制成阻燃纤维板。同样由于制备方法上存在的问题，板材力学性能低，随着阻燃剂加入量的增大，阻燃剂对纤维内结合强度产生一定的影响，致使板材力学性能下降，氮、磷、硼等在纤维板的制备冷压过程中部分阻燃剂会随水分流出产生废液，不环保。
[0007]因此，阻燃纤维板制备方法上的改进和创新是必需解决的技术问题。
【发明内容】
[0008]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种阻燃纤维板的制备方法，可有效解决现有板材力学性能差，成本高，不环保的问题。
[0009]本发明解决的技术方案是，包括以下步骤:
(1)废纸浆的处理:
将废纸浆粉碎，加入质量浓度2%的NaOH进行碱浸渍24h，然后用清水洗涤，再用纤维解离器以5000r/min解离，并进行再次清水洗涤，使其碱完全被洗除，计算含水率；
(2)制备阻燃剂:
该阻燃剂是重量计的:粉煤灰20%-30%、蒙脱土36%-48%和三聚氰胺28%-42%混合在一起，搅拌均匀；
(3)阻燃剂和废纸浆配制: 干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂12-24%、干废纸浆76-88%，因步骤(I)处理后的废纸浆是湿浆，含有不同重量的水分，因此，在加入阻燃剂前要计算出湿纸浆的干重(纸浆含水率计算方法是常规的，这里不再累述)，将阻燃剂和湿废纸浆混合在一起，在搅拌速度为200r/min-400r/min下搅拌30min-60min，使阻燃剂和废纸楽均勾混合在一起，成板料；
例如，所需板材质量为230g，选取阻燃剂添加量为纤维总量的15%，则所需纤维和阻燃剂的量分别为200g和30g(按集中阻燃剂的不同比例配制50g阻燃剂);若纤维含水率为50%，则所需处理过的纤维应为400g(以下同)；
(4)制备纤维板:
将步骤(3)制备的板料放进模具中，先在室温、4-6MPa下压制成型，然后再在温度为120-180°C、4-6MPa下压制成板，冷却至室温，即成。
[0010]本发明原料丰富，制备方法简单，成本低，易生产，产品质量好，节能环保，经济和社会效益显著。
【具体实施方式】
[0011]以下结合实施例对本发明的【具体实施方式】作说明。
[0012]实施例1
本发明在具体实施中，包括以下步骤:
(1)废纸浆的处理:
将废纸浆粉碎，加入质量浓度2%的NaOH进行碱浸渍24h，然后用清水洗涤，再用纤维解离器以5000r/min解离，并进行再次清水洗涤，使其碱完全被洗除，计算含水率；
(2)制备阻燃剂:
该阻燃剂是重量计的:粉煤灰22%-28%、蒙脱土38%-46%和三聚氰胺30%-40%混合在一起，搅拌均匀；
(3)阻燃剂和废纸浆配制:
干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂15-20%、干废纸浆80-85%，因步骤(I)处理后的废纸浆是湿浆，含有不同重量的水分，因此，在加入阻燃剂前要计算出湿纸浆的干重(纸浆含水率计算方法是常规的，这里不再累述)，将阻燃剂和湿废纸浆混合在一起，在搅拌速度为200r/min-400r/min下搅拌30min-60min，使阻燃剂和废纸楽均勾混合在一起，成板料；
(4)制备纤维板:
将步骤(3)制备的板料放进模具中，先在室温、4-6MPa下压制成型，然后再在温度为120-180°C、4-6MPa下压制成板，冷却至室温，即成。
[0013]实施例2
本发明在具体实施中，包括以下步骤:
(1)废纸浆的处理:
将废纸浆粉碎，加入质量浓度2%的NaOH进行碱浸渍24h，然后用清水洗涤，再用纤维解离器以5000r/min解离，并进行再次清水洗涤，使其碱完全被洗除，计算含水率；
(2)制备阻燃剂: 该阻燃剂是重量计的:粉煤灰24%-26%、蒙脱土40%-43%和三聚氰胺33%-36%混合在一起，搅拌均匀；
(3)阻燃剂和废纸浆配制:
干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂16-18%、干废纸浆82-84%，因步骤(I)处理后的废纸浆是湿浆，含有不同重量的水分，因此，在加入阻燃剂前要计算出湿纸浆的干重(纸浆含水率计算方法是常规的，这里不再累述)，将阻燃剂和湿废纸浆混合在一起，在搅拌速度为200r/min-400r/min下搅拌30min-60min，使阻燃剂和废纸楽均勾混合在一起，成板料；
(4)制备纤维板:
将步骤(3)制备的板料放进模具中，先在室温、4-6MPa下压制成型，然后再在温度为120-180°C、4-6MPa下压制成板，冷却至室温，即成。
[0014]实施例3
本发明在具体实施中，包括以下步骤:
(1)废纸浆的处理:
将废纸浆粉碎，加入质量浓度2%的NaOH进行碱浸渍24h，然后用清水洗涤，再用纤维解离器以5000r/min解离，并进行再次清水洗涤，使其碱完全被洗除，计算含水率；
(2)制备阻燃剂:
该阻燃剂是重量计的:粉煤灰23%、蒙脱土47%和三聚氰胺30%混合在一起，搅拌均匀；
(3)阻燃剂和废纸浆配制:
干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂16%、干废纸浆84%，因步骤(I)处理后的废纸浆是湿浆，含有不同重量的水分，因此，在加入阻燃剂前要计算出湿纸浆的干重(纸浆含水率计算方法是常规的，这里不再累述)，将阻燃剂和湿废纸浆混合在一起，在搅拌速度为200r/min-400r/min下搅拌30min-60min，使阻燃剂和废纸楽均勾混合在一起，成板料；
(4)制备纤维板:
将步骤(3)制备的板料放进模具中，先在室温、4-6MPa下压制成型，然后再在温度为120-180°C、4-6MPa下压制成板，冷却至室温，即成。
[0015]实施例4
本发明在具体实施中，包括以下步骤:
(1)废纸浆的处理:
将废纸浆粉碎，加入质量浓度2%的NaOH进行碱浸渍24h，然后用清水洗涤，再用纤维解离器以5000r/min解离，并进行再次清水洗涤，使其碱完全被洗除，计算含水率；
(2)制备阻燃剂:
该阻燃剂是重量计的:粉煤灰27%、蒙脱土39%和三聚氰胺34%混合在一起，搅拌均匀；
(3)阻燃剂和废纸浆配制:
干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂18%、干废纸浆82%，因步骤(I)处理后的废纸浆是湿浆，含有不同重量的水分，因此，在加入阻燃剂前要计算出湿纸浆的干重(纸浆含水率计算方法是常规的，这里不再累述)，将阻燃剂和湿废纸浆混合在一起，在搅拌速度为200r/min-400r/min下搅拌30min-60min，使阻燃剂和废纸楽均勾混合在一起，成板料；
(4)制备纤维板: 将步骤(3)制备的板料放进模具中，先在室温、4-6MPa下压制成型，然后再在温度为120-180°C、4-6MPa下压制成板，冷却至室温，即成。
[0016]实施例5
干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂18%、干废纸浆82%，其中阻燃剂是由重量计的:粉煤灰24%、蒙脱土42%和三聚氰胺34%混合在一起，搅拌均匀制成。
[0017]该板材经测试，极限氧指数(LOI)可高达32.3，纤维板的内结合强度为0.93MPa，静曲强度为67MPa，弹性模量为6.3MPa，24h吸水厚度膨胀率为8.4%。
[0018]实施例6
干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂20%、干废纸浆80%，其中阻燃剂是由重量计的:粉煤灰26%、蒙脱土43%和三聚氰胺31%混合在一起，搅拌均匀制成。
[0019]该板材经测试，限氧指数(LOI)可高达32.6，纤维板的内结合强度为0.91MPa，静曲强度为64MPa，弹性模量为6.2MPa，24h吸水厚度膨胀率为8.7%。
[0020]本发明经测试和实地应用，取得了非常好的有益技术效果，板材阻燃性能明显高，氧指数(LOI)从未添加时的21提高到添加后的30-33，纤维板的内结合强度大致在0.86-
0.98MPa，静曲强度大致在46-69MPa，弹性模量大致在4.2-6.3MPa，24h吸水厚度膨胀率大致在6.7%-12.4%，力学性能明显提高。
[0021]本发明采用阻燃剂添加法，粉煤灰和蒙脱土的凝聚相阻燃和三聚氰胺的气相阻燃协同作用，且蒙脱土是一种具有粘性的物质，含有高质量的S12,其中的S1-O键能和纤维素大分子上的-OH以氢键的形式牢固的结合;增加板材的密实性。粉煤灰也含有S12,具有类似的作用，适量的蒙脱土、粉煤灰的加入可提高板材的致密性和粘结性，进而提高其力学性會K。
[0022]本发明与现有技术相比，具有以下突出的有益技术效果:
(I)、蒙脱土的加入，使得纤维粘结性变好，内结合强度提高，纤维板致密性随之提高，不仅没降低板材的力学能，使力学性能提高。
[0023](2)、粉煤灰、蒙脱土，价格低廉，成本低，只有原成本的40-50%。
[0024](3)、粉煤灰、蒙脱土本身无污染，在纤维板的制备冷压过程中产生的液体不会对土壤造成危害，节能环保，经济和社会效益显著。
【主权项】
1.一种阻燃纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)废纸浆的处理: 将废纸浆粉碎，加入质量浓度2%的NaOH进行碱浸渍24h，然后用清水洗涤，再用纤维解离器以5000r/min解离，并进行再次清水洗涤，使其碱完全被洗除，计算含水率； (2)制备阻燃剂: 该阻燃剂是重量计的:粉煤灰20%-30%、蒙脱土36%-48%和三聚氰胺28%-42%混合在一起，搅拌均匀； (3)阻燃剂和废纸浆配制: 干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂12-24%、干废纸浆76-88%，将阻燃剂和湿废纸楽混合在一起，在搅拌速度为200r/min-400r/min下搅拌30min-60min，使阻燃剂和废纸浆均匀混合在一起，成板料； (4)制备纤维板: 将步骤(3)制备的板料放进模具中，先在室温、4-6MPa下压制成型，然后再在温度为120-180°C、4-6MPa下压制成板，冷却至室温，即成。2.根据权利要求1所述的阻燃纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)废纸浆的处理: 将废纸浆粉碎，加入质量浓度2%的NaOH进行碱浸渍24h，然后用清水洗涤，再用纤维解离器以5000r/min解离，并进行再次清水洗涤，使其碱完全被洗除，计算含水率； (2)制备阻燃剂: 该阻燃剂是重量计的:粉煤灰22%-28%、蒙脱土38%-46%和三聚氰胺30%-40%混合在一起，搅拌均匀； (3)阻燃剂和废纸浆配制: 干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂15-20%、干废纸浆80-85%，将阻燃剂和湿废纸楽混合在一起，在搅拌速度为200r/min-400r/min下搅拌30min-60min，使阻燃剂和废纸浆均匀混合在一起，成板料； (4)制备纤维板: 将步骤(3)制备的板料放进模具中，先在室温、4-6MPa下压制成型，然后再在温度为120-180°C、4-6MPa下压制成板，冷却至室温，即成。3.根据权利要求1所述的阻燃纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)废纸浆的处理: 将废纸浆粉碎，加入质量浓度2%的NaOH进行碱浸渍24h，然后用清水洗涤，再用纤维解离器以5000r/min解离，并进行再次清水洗涤，使其碱完全被洗除，计算含水率； (2)制备阻燃剂: 该阻燃剂是重量计的:粉煤灰24%-26%、蒙脱土40%-43%和三聚氰胺33%-36%混合在一起，搅拌均匀； (3)阻燃剂和废纸浆配制: 干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂16-18%、干废纸浆82-84%，将阻燃剂和湿废纸楽混合在一起，在搅拌速度为200r/min-400r/min下搅拌30min-60min，使阻燃剂和废纸浆均匀混合在一起，成板料； (4)制备纤维板: 将步骤(3)制备的板料放进模具中，先在室温、4-6MPa下压制成型，然后再在温度为120-180°C、4-6MPa下压制成板，冷却至室温，即成。4.根据权利要求1所述的阻燃纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)废纸浆的处理: 将废纸浆粉碎，加入质量浓度2%的NaOH进行碱浸渍24h，然后用清水洗涤，再用纤维解离器以5000r/min解离，并进行再次清水洗涤，使其碱完全被洗除，计算含水率； (2)制备阻燃剂: 该阻燃剂是重量计的:粉煤灰23%、蒙脱土47%和三聚氰胺30%混合在一起，搅拌均匀； (3)阻燃剂和废纸浆配制: 干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂16%、干废纸浆84%，将阻燃剂和湿废纸浆混合在一起，在搅拌速度为200r/min-400r/min下搅拌30min-60min，使阻燃剂和废纸楽均勾混合在一起，成板料； (4)制备纤维板: 将步骤(3)制备的板料放进模具中，先在室温、4-6MPa下压制成型，然后再在温度为120-180°C、4-6MPa下压制成板，冷却至室温，即成。5.根据权利要求1所述的阻燃纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)废纸浆的处理: 将废纸浆粉碎，加入质量浓度2%的NaOH进行碱浸渍24h，然后用清水洗涤，再用纤维解离器以5000r/min解离，并进行再次清水洗涤，使其碱完全被洗除，计算含水率； (2)制备阻燃剂: 该阻燃剂是重量计的:粉煤灰27%、蒙脱土39%和三聚氰胺34%混合在一起，搅拌均匀； (3)阻燃剂和废纸浆配制: 干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂18%、干废纸浆82%，将阻燃剂和湿废纸浆混合在一起，在搅拌速度为200r/min-400r/min下搅拌30min-60min，使阻燃剂和废纸楽均勾混合在一起，成板料； (4)制备纤维板: 将步骤(3)制备的板料放进模具中，先在室温、4-6MPa下压制成型，然后再在温度为120-180°C、4-6MPa下压制成板，冷却至室温，即成。6.根据权利要求1所述的阻燃纤维板的制备方法，其特征在于，所述的干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂18%、干废纸浆82%，其中阻燃剂是由重量计的:粉煤灰24%、蒙脱土 42%和三聚氰胺34%混合在一起，搅拌均匀制成。7.根据权利要求1所述的阻燃纤维板的制备方法，其特征在于，所述的干废纸浆与阻燃剂的重量百分比为:阻燃剂20%、干废纸浆80%，其中阻燃剂是由重量计的:粉煤灰26%、蒙脱土 43%和三聚氰胺31%混合在一起，搅拌均匀制成。
【文档编号】D21H17/51GK106087597SQ201610735253
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月27日
【发明人】刘洁, 朱秋荣, 贺文明, 孟艳芳
【申请人】安阳华森纸业有限责任公司