一种炭化处理剂及炭化地板的制备方法与流程

本发明涉及表面处理剂领域，尤其涉及一种炭化处理剂及炭化地板的制备方法。

背景技术：

炭化地板具有如下优点：(1)经过碳化处理后，木质纤维孔高度集成，消除了木材的内应力，使木材更坚固，并且不再热胀冷缩；(2)吸热保温，冬暖夏凉；(2)防潮木材经过碳化处理后，木质纤维孔密集、集中，水渍很难浸入木材里面；(4)防腐木材经过高温处理后，木质中的有机物全部分解变性，使真菌无生存空间等。因此，近年来，炭化地板成为装修市场的热门产品。

常规炭化地板需要使用炭化木表板，常规炭化木生产工艺一般需170～220℃的密闭隔绝氧气的罐体中处理4～8h，才可实现整个表板内外均炭化，但存在处理环境及条件苛刻、炭化木废品率高、需要专门的生产设备、成本高的技术问题，因此，很多地板企业的炭化木表板均需外购，不能自己生产。此外，对地板表面炭化也是炭化地板的一种生产方法，但是该方法一般使用烧烤的方式对地板表面进行加热处理，比如烧，烫，使用氧焊枪或烙铁等，也存在炭化木废品率高、生产效率低下的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于一种炭化处理剂及炭化地板的制备方法。本发明提供的炭化处理剂，在较低的温度下即可实现可控地快速炭化地板表面，能避免过度炭化，无炭化木废品产生，降低了炭化地板的生产成本，且获得的炭化地板表面颜色多变，富有层次感，颜色厚重、漂亮，装饰性能显著提高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了提供一种炭化处理剂，按质量含量计，包括以下组分：硫酸4～15％，平平加o0.05～0.5％，氯化钠0.05～0.5％，硫酸钠0.05～0.5％，水83.5～95.85％。

优选地，所述硫酸的质量含量为5～13％。

优选地，所述平平加o的质量含量为0.06～0.3％。

本发明还提供了一种炭化地板的制备方法，包括以下步骤：

(1)在待炭化的地板表面涂覆如上述技术方案所述炭化处理剂，然后依次进行第一干燥和第一加热，得到炭化处理的地板；

(2)在所述步骤(1)得到的炭化处理的地板的表面涂覆炭化稳定剂，然后依次进行第二干燥和第二加热后，平衡养护，得到炭化地板；

所述炭化稳定剂按质量含量计，包括以下组分：氢氧化钠0.1～0.5％，平平加o0.01～0.1％，水99.4～99.89％。

优选地，所述步骤(1)中炭化处理剂的涂覆用量为50～80ml/m²。

优选地，所述步骤(1)中第一干燥为室温晾干，第一干燥的时间为1～8h。

优选地，所述步骤(1)中第一加热的温度为50～80℃，所述第一加热的温度下保温的时间为30～90s。

优选地，所述步骤(2)中第二加热的温度为50～80℃，所述第二加热的温度下保温的时间为10～40s。

优选地，所述步骤(2)中平衡养护的时间为3～10天。

优选地，所述步骤(2)中炭化稳定剂中氢氧化钠的质量含量为0.15～0.3％。

本发明提供了一种炭化处理剂，按质量含量计，包括以下组分：硫酸4～12％，平平加o0.05～0.5％，氯化钠0.05～0.5％，硫酸钠0.05～0.5％。本发明提供的炭化处理剂以硫酸作为基础组分，以平平加o、氯化钠和硫酸钠作为助剂，涂覆在地板表面后，经加热后，具有腐蚀性和氧化性的硫酸对地板进行表面炭化氧化，同时协同氯化钠和硫酸钠的平衡调节作用，以及非离子型表面活性剂的平平加o的扩散稳定作用，促使地板表面在较低的温度下实现可控地快速炭化，避免过度炭化，无炭化木废品产生，获得的炭化地板表面颜色多变，富有层次感，颜色厚重、漂亮，装饰性能显著提高。实施例的结果显示，本发明提供的炭化处理剂在较低的温度70～80℃下即可实现炭化地板的目的，无炭化木废品产生；制备得到炭化地板正常投入使用一个月左右，颜色稳定、无明显变化，且与非日晒区的炭化地板相比，日晒区的炭化地板无明显色差。

本发明提供的炭化处理剂的原料来源广泛，价格低廉，生产成本低，适宜规模化生产。

附图说明

图1为本申请应用例1制备得到炭化红黑对比仿古地板表面图；

图2为本申请应用例2制备得到炭化拉丝套色植物油地板表面图；

图3为本申请应用例3制备得到炭化古铜色套白色地板表面图；

图4为本申请应用例4制备得到炭化黑褐色仿古地板表面图。

具体实施方式

本发明提供了提供一种炭化处理剂，按质量含量计，包括以下组分：硫酸4～15％，平平加o0.05～0.5％，氯化钠0.05～0.5％，硫酸钠0.05～0.5％，水83.5～95.85％。

本发明对所述硫酸、平平加o、氯化钠、硫酸钠和水的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。

按质量含量计，本发明提供的炭化处理剂包括硫酸4～15％，优选为5～13％。在本发明的实施例中，所述炭化处理剂中硫酸的质量含量可具体为5％、8％或12％。本发明将所述硫酸的质量含量控制在上述范围内，避免硫酸用量过高而造成过度炭化，实现无炭化木废品产生，同时避免硫酸用量过低而造成炭化不明显，有利于提高炭化地板的品质和生产效率。

按质量含量计，本发明提供的炭化处理剂包括平平加o0.05～0.5％，优选为0.06～0.3％，更优选为0.1％。本发明将所述平平加o的质量含量控制在上述范围内，有利于充分发挥平平加o的扩散稳定作用，从而提高炭化效果，并提高后续使用过程中炭化地板的颜色稳定性。

按质量含量计，本发明提供的炭化处理剂包括氯化钠0.05～0.5％，优选为0.06～0.3％，更优选为0.1％。本发明将所述氯化钠的质量含量控制在上述范围内，有利于充分发挥氯化钠对硫酸的平衡调节作用，避免过度炭化，实现无炭化木废品产生，有利于提高炭化地板的品质和生产效率。

按质量含量计，本发明提供的炭化处理剂包括硫酸钠0.05～0.5％，优选为0.06～0.3％，更优选为0.1％。本发明将所述硫酸钠的质量含量控制在上述范围内，有利于充分发挥硫酸钠对硫酸的平衡调节作用，避免过度炭化，实现无炭化木废品产生，有利于提高炭化地板的品质和生产效率。

按质量含量计，本发明提供的炭化处理剂包括水83.5～95.85％，优选为86.1～94.82％。在本发明中，所述水用于充分溶解各组分，涂覆后使各组分均匀覆盖在涂覆的地板表面。本发明将所述水的质量含量控制在上述范围内，有利于控制炭化处理剂中各组分的浓度，提高炭化效果，从而提高炭化地板的品质和生产效率。

本发明提供的炭化处理剂以硫酸作为基础组分，以平平加o、氯化钠和硫酸钠作为助剂，涂覆在地板表面后，经加热后，具有腐蚀性和氧化性的硫酸对地板进行表面炭化氧化，同时协同氯化钠和硫酸钠的平衡调节作用，以及非离子型表面活性剂的平平加o的扩散稳定作用，促使地板表面在较低的温度下实现可控地快速炭化，避免过度炭化，实现无炭化木废品产生，获得的炭化地板表面颜色多变，富有层次感炭化处理剂，且炭化处理剂的原料来源广泛，价格低廉，生产成本低，适宜规模化生产。

本发明对所述炭化处理剂的制备方法没有特殊的限定，按上述质量含量混合各组分即可。在本发明中，所述炭化处理剂的制备方法优选为在搅拌的条件下，将硫酸和水混合后，再加入平平加o、氯化钠和硫酸钠。本发明对所述硫酸和水混合的方式没有特殊的限定，采用本领域熟知的硫酸和水混合的方式，能避免体系温度升温过快，防止液体飞溅即可。本发明对所述搅拌的速率没有特殊的限定，常规搅拌速率即可。

本发明还提供了一种炭化地板的制备方法，包括以下步骤：

(1)在待炭化的地板表面涂覆如上述技术方案所述炭化处理剂，然后依次进行第一干燥和第一加热，得到炭化处理的地板；

(2)在所述步骤(1)得到的炭化处理的地板的表面涂覆炭化稳定剂，然后依次进行第二干燥和第二加热后，平衡养护，得到炭化地板；

所述炭化稳定剂按质量含量计，包括以下组分：氢氧化钠0.1～0.5％，平平加o0.01～0.1％，水99.4～99.89％。

本发明在待炭化的地板表面涂覆如上述技术方案所述炭化处理剂，然后依次进行第一干燥和第一加热，得到炭化处理的地板。

本发明对所述待炭化的地板的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员常规的可进行炭处理的地板即可。

本发明对所述炭化处理剂的涂覆的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的涂覆方式即可。在本发明中，所述炭化处理剂的涂覆的方式优选为手工涂覆或机械涂覆。在本发明中，所述手工涂覆优选为利用抹布手工涂刷地板的整体表面，或按照美学要求涂刷地板的部分表面。

在本发明中，所述炭化处理剂的涂覆用量优选为50～80ml/m²，更优选为60～70ml/m²。本发明将所述炭化处理剂的涂覆用量控制在上述范围内，避免涂覆用量过多而造成过度炭化，同时避免水分过多引起地板翘曲变形，有利于提高炭化地板的品质和生产率。在本发明中，所述炭化处理剂的涂覆用量不同会使每块地板上颜色不同而具有层次感。

在本发明中，所述第一干燥优选为室温晾干；所述第一干燥的时间优选为1～8h，更优选为2～4h。本发明将所述第一干燥的方式和时间控制在上述范围内，有利于炭化处理剂中部分水分挥发，避免后续第一加热的过程中失水过快而造成地板弯曲，提高地板的品质。

在本发明中，所述第一加热的温度优选为50～80℃，更优选为60～75℃；所述第一加热的温度下保温的时间优选为30～90s，更优选为35～60s。本发明将所述第一加热的温度和第一加热的温度下保温的时间控制在上述范围内，以控制地板表面的受热量和受热时间，从而控制炭化的速率和程度，促使地板表面在较低的温度下实现可控地快速炭化，避免过度炭化，实现无炭化木废品产生，获得表面颜色多变的炭化地板。在本发明中，所述第一加热的方式优选为利用过油漆线辊台加热。本发明对所述过油漆线辊台加热的次数、油漆线辊台的加热线的长短、油漆线辊台的干燥灯的功率、油漆线辊台的传送速度没有特殊限定，能实现第一加热的温度和第一加热的温度下保温的时间在上述范围内即可。本发明利用生产地板工艺中常见的油漆线辊台加热，实现多次加热、缓慢升温，从而有利于实现可控地快速炭化，无需专门加热设备，降低了生产成本。

得到炭化处理的地板后，本发明在所述炭化处理的地板的表面涂覆炭化稳定剂，然后依次进行第二干燥和第二加热后，平衡养护，得到炭化地板。

在本发明中，所述炭化处理剂的涂覆的方式优选为手工涂覆；所述手工涂覆优选为利用抹布手工涂刷已经涂覆过炭化处理剂的地板表面。

在本发明中，所述炭化稳定剂的涂覆用量优选为50～80ml/m²，更优选为60～75ml/m²。本发明将所述炭化稳定剂的涂覆用量控制在上述范围内，避免涂覆用量过多而造成腐蚀地板，以及避免水分过多引起地板翘曲变形，同时避免涂覆用量过少，不能有效地完全中和炭化处理剂中的硫酸而造成硫酸残留，从而避免地板在后续运输和使用过程中因残留硫酸的脱水而变色，有利于提高炭化地板的颜色稳定性。

在本发明中，所述炭化稳定剂按质量含量计，包括以下组分：氢氧化钠0.1～0.5％，平平加o0.01～0.1％，水99.4～99.89％。本发明对所述氢氧化钠、平平加o和水的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。

在本发明中，所述炭化稳定剂中氢氧化钠的质量含量为0.1～0.5％，优选为0.15～0.3％。本发明将所述炭化稳定剂中氢氧化钠的质量含量控制在上述范围内，避免氢氧化钠用量过高而造成腐蚀地板，实现无炭化木废品产生，同时避免氢氧化钠用量过低，不能有效地完全中和炭化处理剂中的硫酸而造成硫酸残留，从而避免地板在后续运输和使用过程中因残留硫酸的脱水而变色。

在本发明中，所述炭化稳定剂中平平加o的质量含量为0.01～0.1％，优选为0.03～0.08％，更优选为0.05％。本发明将所述炭化稳定剂中平平加o的质量含量控制在上述范围内，有利于充分发挥平平加o的扩散稳定作用，从而提高稳定效果，并有利于提高后续使用过程中炭化地板的颜色稳定性。

在本发明中，所述炭化稳定剂中水的质量含量为99.4～99.89％，优选为99.62～99.82％。在本发明中，所述水用于充分溶解各组分，涂覆后使各组分均匀覆盖在涂覆的地板表面。本发明将所述炭化稳定剂中水的质量含量控制在上述范围内，有利于控制炭化稳定剂中各组分的浓度，提高稳定效果，从而有利于提高炭化地板的品质。

本发明对所述炭化稳定剂的制备方法没有特殊的限定，按上述质量含量混合各组分即可。在本发明中，所述炭化稳定剂的制备方法优选为在搅拌的条件下，将氢氧化钠和水混合后，再加入平平加o。在本发明中，所述氢氧化钠和水混合的方式优选为将氢氧化钠滴加到水中。本发明对所述氧氧化钠和水混合的方式没有特殊的限定，采用本领域熟知的氢氧化钠和水混合的方式，能避免体系温度升温过快，防止液体飞溅即可。本发明对所述搅拌的速率没有特殊的限定，常规搅拌速率即可。

在本发明中，所述第二干燥优选为室温晾干；所述第二干燥的时间优选为1～8h，更优选为2～4h。本发明将所述第二干燥的方式和时间控制在上述范围内，以使炭化稳定剂和炭化处理剂在室温下反应，同时使地板表面的部分水分挥发，避免后续第二加热的过程中失水过快而造成地板弯曲，有利于提高地板的品质。

在本发明中，所述第二加热的温度优选为50～80℃，更优选为60～75℃；所述第二加热的温度下保温的时间优选为10～40s，更优选为15～30s。本发明将所述第二加热的温度和第二加热的温度下保温的时间控制在上述范围内，进一步促进炭化稳定剂和炭化处理剂反应，并将地板烘干，有利于使地板的颜色趋于稳定。在本发明中，所述第二加热的方式优选为利用过油漆线辊台加热。本发明对所述过油漆线辊台加热的次数、油漆线辊台的加热线的长短、油漆线辊台的干燥灯的功率、油漆线辊台的传送速度没有特殊限定，能实现第二加热的温度和第二加热的温度下保温的时间在上述范围内即可。本发明利用生产地板工艺中常见的油漆线辊台加热，实现多次加热、缓慢升温，无需专门加热设备，降低了生产成本。

在本发明中，所述平衡养护的时间优选为3～10天。本发明中的平衡养护可以使地板释放应力，同时促进地板表面的含水率趋于平衡，有利于提高地板的颜色稳定性。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

按质量含量计，炭化处理剂的组分为：硫酸12％，平平加o0.1％，氯化钠0.1％，硫酸钠0.1％，水87.7％。

应用例1

(1)在待炭化的待油漆复合地板的部分表面，手工用半干抹布涂覆实施例1中的炭化处理剂2遍，保证涂覆用量为70ml/m²，然后在室温下晾干2h，过油漆线辊台加热2～3次，控制油漆线辊台传送速度在0.2m/s，保证加热的温度为70～80℃下保温的时间为35s，此时复合地板颜色炭化至黑色，得到炭化处理的复合地板；

(2)在所述步骤(1)得到的炭化处理的复合地板表面，已涂覆过实施例1中的炭化处理剂的部位涂覆炭化稳定剂，保证涂覆用量为70ml/m²，然后在室温下晾干2h，过油漆线辊台加热1～2次，控制油漆线辊台传送速度在0.2m/s，保证加热的温度为50～70℃下保温的时间为20s，然后在平衡库中平衡养生3天，得到炭化复合地板；

所述炭化稳定剂按质量含量计，组分为：氢氧化钠0.2％，平平加o0.05％，水99.75％；

将所述步骤(2)得到的炭化复合地板用砂光机砂光，去除表面的毛刺和炭化产生的浮炭陈粒，然后用由体积比为100:1的香蕉水和红色色精配置的红色染料，涂刷于整个地板表面，经正常油漆工艺，得到炭化红黑对比仿古地板，无炭化木废品产生，将制备得到炭化红黑对比仿古地板正常投入使用一个月左右，颜色稳定、无明显变化，且与非日晒区的炭化地板相比，日晒区的炭化地板无明显色差。

图1为应用例制备得到炭化红黑对比仿古地板表面图，由图1可知，复合地板的表面未涂刷炭化药水部位被染成红色，黑色部位是经炭化处理剂和炭化稳定剂处理后的部位。

应用例2

(1)在待炭化的表面拉丝待油漆复合地板的整体表面，手工用半干抹布涂覆实施例1中的炭化处理剂2遍，保证涂覆用量为70ml/m²，然后在室温下晾干1h，过油漆线辊台加热2～3次，控制油漆线辊台传送速度在0.2m/s，保证加热的温度为70～80℃下保温的时间为35s，此时表面拉丝的复合地板颜色炭化至黑色，得到炭化处理的表面拉丝复合地板；

(2)在所述步骤(1)得到的炭化处理的表面拉丝复合地板的整体表面涂覆炭化稳定剂，保证涂覆用量为70ml/m²，然后在室温下晾干2h，过油漆线辊台加热1～2次，控制油漆线辊台传送速度在0.2m/s，保证加热的温度为70～80℃下保温的时间为20s，然后在平衡库中平衡养生3天，得到炭化的表面拉丝复合地板；

所述炭化稳定剂按质量含量计，包括以下组分：氢氧化钠0.2％，平平加o0.05％，水99.75％；

将所述步骤(2)得到的炭化的表面拉丝复合地板用砂光机砂光，去除表面的毛刺和炭化产生的浮炭陈粒，然后涂刷黄褐色的植物油，最终得到炭化拉丝套色植物油地板，无炭化木废品产生，将制备得到炭化拉丝套色植物油地板正常投入使用一个月左右，颜色稳定、无明显变化，且与非日晒区的炭化地板相比，日晒区的炭化地板无明显色差。

图2为应用例2制备得到炭化拉丝套色植物油地板表面图，由图2可知，炭化拉丝套色植物油地板的拉丝层内部显现出黄褐色纹理，面层为炭化木的黑色。

实施例2

按质量含量计，炭化处理剂包括以下组分：硫酸5％，平平加o0.1％，氯化钠0.1％，硫酸钠0.1％，水94.7％。

应用例3

(1)在待炭化的表面拉丝待油漆复合地板的部分表面，手工用半干抹布涂覆实施例2中的炭化处理剂2遍，保证涂覆用量为60ml/m²，然后在室温下晾干2h，过油漆线辊台加热2～3次，控制油漆线辊台传送速度在0.2m/s，保证加热的温度为70～80℃下保温的时间为40s，此时复合地板颜色炭化至古铜色，得到炭化处理的表面拉丝复合地板；

(2)在所述步骤(1)得到的炭化处理的表面拉丝复合地板表面，已涂覆过实施例2中的炭化处理剂的部位涂覆炭化稳定剂，保证涂覆用量为65ml/m²，然后在室温下晾干2h，过油漆线辊台加热1～2次，控制油漆线辊台传送速度在0.2m/s，保证加热的温度为50～70℃下保温的时间为15s，然后在平衡库中平衡养生3天，得到炭化的表面拉丝复合地板；

所述炭化稳定剂按质量含量计，包括以下组分：氢氧化钠0.1％，平平加o0.05％，水99.85％；

将所述步骤(2)得到的炭化的表面拉丝复合地板用砂光机砂光，去除表面的毛刺和炭化产生的浮炭陈粒，涂刷白色水性漆，最终得到炭化古铜色套白色地板，无炭化木废品产生，将制备得到炭化古铜色套白色地板正常投入使用一个月左右，颜色稳定、无明显变化，且与非日晒区的炭化地板相比，日晒区的炭化地板无明显色差。

图3为应用例3制备得到炭化古铜色套白色地板表面图，由图3可知，炭化古铜色套白色地板的拉丝层内部显现出白色纹理，面层是炭化木的古铜色。

实施例3

按质量含量计，炭化处理剂包括以下组分：硫酸8％，平平加o0.1％，氯化钠0.1％，硫酸钠0.1％，水91.7％。

应用例4

(1)在待炭化的待油漆复合地板的整体表面，手工用半干抹布涂覆实施例3中的炭化处理剂2遍，保证涂覆用量为60ml/m²，然后在室温下晾干1h，过油漆线辊台加热2～3次，控制油漆线辊台传送速度在0.2m/s，保证加热的温度为70～80℃下保温的时间为30s，此时复合地板颜色炭化至深褐色，得到炭化处理的复合地板；

(2)在所述步骤(1)得到的炭化处理的复合地板的整体表面涂覆炭化稳定剂，保证涂覆用量为75ml/m²，然后在室温下晾干2h，过油漆线辊台加热1～2次，控制油漆线辊台传送速度在0.2m/s，保证加热的温度为70～80℃下保温的时间为15s，然后在平衡库中平衡养生3天，得到炭化的复合地板；

所述炭化稳定剂按质量含量计，包括以下组分：氢氧化钠0.1％，平平加o0.05％，水99.85％；

将所述步骤(2)得到的炭化的复合地板用砂光机砂光，去除表面的毛刺和炭化产生的浮炭陈粒，然后涂刷植物油，最终得到炭化深褐色仿古地板，无炭化木废品产生，将制备得到炭化深褐色仿古地板正常投入使用一个月左右，颜色稳定、无明显变化，且与非日晒区的炭化地板相比，日晒区的炭化地板无明显色差。

图4为应用例4制备得到炭化深褐色仿古地板表面图，由图4可知，炭化深褐色仿古地板的木材纹理内部显现出浅褐色，面层是炭化木的深褐色。

由上述实施例和应用例可知，利用本发明提供的炭化处理剂在较低的温度70～80℃下即可实现炭化地板的目的，利用炭化稳定剂可以中和炭化处理剂中的硫酸，避免硫酸残留，从而避免地板在后续运输和使用过程中因残留硫酸的脱水而变色，提高炭化地板的颜色稳定性，无炭化木废品产生，制备得到炭化地板正常投入使用一个月左右，颜色稳定、无明显变化，且与非日晒区的炭化地板相比，日晒区的炭化地板无明显色差。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。