自净化抗菌功能实木地板的制作方法

1.本发明属于实木地板技术领域，具体涉及自净化抗菌功能实木地板。


背景技术：

2.目前，木地板产品仍以浸渍纸层压木质地板、实木复合地板、实木地板和竹地板4大品类为主。由于木地板属于生物质材料，易遭受各种菌虫侵袭。往往会成为细菌的传递者威胁人们的健康，造成交叉感染。
3.实木地板是用实木直接加工而成的地板。随着木地板产业的日臻成熟，以及人们安全环保意识的加强，人们偏爱实木地板的自然木纹和舒适的脚感的同时，也逐渐关注实用及安全环保等性能，研发了各种具有特殊功能或满足特定环境使用要求的实木地板。但是目前针对实木地板的自净化抗菌研究很少，实木地板在使用时没有很好的自净化抗菌功能，使得地板容易脏污，且卫生性能差，容易滋生细菌。在实木地板表面喷涂单纯表面亲水化的涂层虽有较好自净化功能，但是涂层若遭到结构性破坏。其自净化强度及时效性则难以保证。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供自净化抗菌功能实木地板，以解决以下技术问题：提升实木地板自净化抗菌功能，增强自净化强度及时效性。
5.自净化抗菌功能实木地板，包括实木地板基材和涂覆于实木地板基材表面的超亲水涂层，所述实木地板基材包括以下步骤制得：
6.步骤一、将氟改性三聚氰胺树脂、htb-032载银磷酸锆纳米抗菌剂和六偏磷酸钠分散剂搅拌混合后，静置24h，得到抗菌处理混合溶液；
7.步骤二、将实木板材浸于配制好的抗菌处理混合溶液中，然后置于真空箱中，抽真空浸渍处理2h，得到抗菌处理板材；
8.步骤三、将抗菌处理板材烘干，然后在22℃-26℃、湿度为45％-55％的环境中平衡养生10-20天，即得实木地板基材。经过平衡养生处理的抗菌处理板材含水率一致，应力均衡，进一步加工成的实木地板各块之间差别也很细微，组装在一起的稳定性好。
9.作为本发明的进一步方案，所述超亲水涂层为二氧化硅晶体涂层，厚度为20-200μm。二氧化硅晶体具备高亲水性，通过在实木地板表面形成水膜带走并隔绝污染物，以达到自净化效果，使得实木地板表面具有很好的自净化功能；二氧化硅晶体同时具有透光性，不影响实木地板外观。
10.作为本发明的进一步方案，步骤一中所述氟改性三聚氰胺树脂、htb-032载银磷酸锆纳米抗菌剂和六偏磷酸钠分散剂的用量质量比为400:20:1。
11.作为本发明的进一步方案，步骤二中所述真空箱的真空度设置为-0.095mpa。
12.作为本发明的进一步方案，步骤一中所述氟改性三聚氰胺树脂包括以下步骤制得：
13.步骤s1、向二甲基乙酰胺中加入甲醇钠溶液，搅拌调节ph至9.0-10.0，然后加入三聚氰胺和多聚甲醛，于95℃条件下搅拌反应40min，即得羟甲基三聚氰胺溶液；
14.步骤s2、向羟甲基三聚氰胺溶液中加入对甲苯磺酸，调节ph至5.5，缓慢滴加十三氟辛醇，于90℃下搅拌反应40min，反应结束后，用三乙胺将反应体系ph调至8.0，得到氟改性三聚氰胺树脂。通过向三聚氰胺树脂分子中引入有机氟化合物，增强其疏水性能。
15.作为本发明的进一步方案，所述二甲基乙酰胺、三聚氰胺和多聚甲醛的摩尔质量比为5：1:3，所述甲醇钠溶液的质量分数为20％。
16.作为本发明的进一步方案，所述十三氟辛醇的加入量为三聚氰胺物质的量的3.0％。
17.本发明的有益效果：
18.本发明选择分散作用强的六偏磷酸钠分散剂，使htb-032载银磷酸锆纳米抗菌剂得以均匀分散在氟改性三聚氰胺树脂载体中，并通过抽真空浸渍对实木地板进行抗菌处理，使得处理的实木地板获得对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌功能，均达到i级强抗菌级别的同时通过向三聚氰胺树脂分子中引入有机氟化合物，相对于三聚氰胺树脂分子大量的亚氨基、羟甲基活性基团，可增强其疏水性能从而使实木地板基材处于疏水状态，并具有良好的防水及耐水性能。实木地板表面超亲水涂层具有超亲水性，通过在其表面形成水膜带走并隔绝污染物，进而实现自净化，当表面超亲水涂层遭到结构性破坏，实木地板基材表面具有疏水性能，依然可通过水滴的滚动带走污染物，以实现实木地板自净化，从而增强了实木地板自净化功能的强度及时效性。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例1
21.氟改性三聚氰胺树脂包括以下步骤制得：
22.步骤s1、向装有搅拌器，温度计，冷凝管的反应器中加入二甲基乙酰胺(二甲基乙酰胺的加入量为三聚氰胺摩尔质量的5倍)，用质量分数20％的甲醇钠溶液调控体系的ph至9.0，搅拌5min，向反应器中加入摩尔质量比为1:3的三聚氰胺和多聚甲醛，95℃下搅拌反应40min，即得无色透明的羟甲基三聚氰胺溶液；
23.步骤s2、以对甲苯磺酸为酸催化剂，将羟甲基三聚氰胺溶液ph值调至5.5，缓慢滴加十三氟辛醇(十三氟辛醇的加入量为三聚氰胺物质的量的3.0％)；90℃下继续搅拌反应40min；反应结束时采用三乙胺将体系ph调至8.0，得到氟改性三聚氰胺树脂。
24.实施例2
25.氟改性三聚氰胺树脂包括以下步骤制得：
26.步骤s1、向装有搅拌器，温度计，冷凝管的反应器中加入二甲基乙酰胺(二甲基乙酰胺的加入量为三聚氰胺摩尔质量的5倍)，用质量分数20％的甲醇钠溶液调控体系的ph至10.0，搅拌5min，向反应器中加入摩尔质量比为1:3的三聚氰胺和多聚甲醛，95℃下搅拌反
应40min，即得无色透明的羟甲基三聚氰胺溶液；
27.步骤s2、以对甲苯磺酸为酸催化剂，将步骤s1得到的羟甲基三聚氰胺溶液ph值调至5.5，缓慢滴加十三氟辛醇(十三氟辛醇的加入量为三聚氰胺物质的量的3.0％)；90℃下继续搅拌反应40min；反应结束时采用三乙胺将体系ph调至8.0，得到氟改性三聚氰胺树脂。
28.实施例3
29.一种自净化抗菌功能实木地板，包括以下步骤制得：
30.步骤一、按照用量质量比为400:20:1，将实施例1制得的氟改性三聚氰胺树脂、htb-032载银磷酸锆纳米抗菌剂和六偏磷酸钠分散剂搅拌混合后，静置24h，得到抗菌处理混合溶液；
31.步骤二、将实木板材浸于配制好的抗菌处理混合溶液中，然后置于真空箱中，真空箱的真空度设置为-0.095mpa，抽真空浸渍处理2h，得到抗菌处理板材；
32.步骤三、将抗菌处理板材使用清水冲洗后烘干，然后在22℃-26℃、湿度为45％-55％的环境中平衡养生10天，即得实木地板基材；
33.步骤四、向实木地板基材表面涂覆厚度为20μm的二氧化硅晶体涂层，即得自净化抗菌功能实木地板。
34.实施例4
35.一种自净化抗菌功能实木地板，包括以下步骤制得：
36.步骤一、按照用量质量比为400:20:1，将实施例2制得的氟改性三聚氰胺树脂、htb-032载银磷酸锆纳米抗菌剂和六偏磷酸钠分散剂搅拌混合后，静置24h，得到抗菌处理混合溶液；
37.步骤二、将实木板材浸于配制好的抗菌处理混合溶液中，然后置于真空箱中，真空箱的真空度设置为-0.095mpa，抽真空浸渍处理2h，得到抗菌处理板材；
38.步骤三、将抗菌处理板材使用清水冲洗后烘干，然后在22℃-26℃、湿度为45％-55％的环境中平衡养生20天，即得实木地板基材；
39.步骤四、向实木地板基材表面涂覆厚度为200μm的二氧化硅晶体涂层，即得自净化抗菌功能实木地板。
40.实施例5
41.一种自净化抗菌功能实木地板，包括以下步骤制得：
42.步骤一、按照用量质量比为400:20:1，将实施例1制得的氟改性三聚氰胺树脂、htb-032载银磷酸锆纳米抗菌剂和六偏磷酸钠分散剂搅拌混合后，静置24h，得到抗菌处理混合溶液；
43.步骤二、将实木板材浸于配制好的抗菌处理混合溶液中，然后置于真空箱中，真空箱的真空度设置为-0.095mpa，抽真空浸渍处理2h，得到抗菌处理板材；
44.步骤三、将抗菌处理板材使用清水冲洗后烘干，然后在22℃-26℃、湿度为45％-55％的环境中平衡养生15天，即得实木地板基材；
45.步骤四、向实木地板基材表面涂覆厚度为110μm的二氧化硅晶体涂层，即得自净化抗菌功能实木地板。
46.对比例1
47.本对比例与实施例3相比，仅将“实施例1制得的氟改性三聚氰胺树脂”替换为“普
通市售的三聚氰胺树脂”，其余制备过程和参数均相同。
48.对比例2
49.本对比例与实施例3相比，仅省去步骤四，即未向实木地板基材表面涂覆二氧化硅晶体涂层，其余制备过程和参数均相同。
50.性能测试
51.将实施例3-5得到的实木地板锯切成规格(长
×
宽
×
厚)50mm
×
50mm
×
25mm试样，各实施例测试6个试样。先对实木地板试样进行老化处理后，再测试其抗菌性。
52.老化处理，根据gb/t 21866-2008，用1支30w、波长253.7nm的紫外灯，在距离实木地板1m的位置照射100h；根据ly/t 1926-2010，采用贴膜法检测实木地板的抗菌性，通过将定量的细菌均匀地接种于待测实木地板表面，经过24h培养后，将实木地板上的细菌洗下，利用活菌落计数法，检测实木地板的活菌数，并按照下述公式计算其抗菌率(r):r(％)＝(b－c)/b
×
100，式中b为空白对照实木地板平均回收活菌数/(cfu/片)；c为待测实木地板平均回收活菌数/(cfu/片)。
53.测量数据如表1所示。
54.表1
[0055][0056]
由表1所示，根据ly/t 1926-2010要求，实施例3-5得到的实木地板抗菌率达≥99％，为ⅰ级强抗菌级别。经紫外灯照射100h后，实施例3-5得到的实木地板对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均超过了99％，具有强抗菌效果。
[0057]
采用德国kruss公司的dsa20标准型接触角测量仪，使用水为测试液体，分别测试实施例3-5及对比例1-2得到的实木地板与水的接触角，每个实木地板取5个点测试，取平均值。
[0058]
测量数据如表2所示。
[0059]
表2
[0060]
测试对象实施例3实施例5实施例3对比例1对比例2接触角/
°
54.8353.6752.4074.76103.5
[0061]
由表2所示，实施例3-5得到的实木地板接触角明显小于对比例1，且都小于90
°
，实施例3-5得到的实木地板亲水性明显强于对比例1，具有更强抗污自净化功能。对比例2得到的实木地板未涂覆超亲水涂层，接触角大于90
°
，具有疏水性能。
[0062]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0063]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。