本发明涉及一种纤维毡、板材及其制备方法。
背景技术：
目前，市场上的纤维毡通常为单面涂层或者双面涂层，具有保温、吸音降噪和防潮性，可以防止霉菌的滋生，还具有较高的防火性能等级、理想的强度性能。随着人们生活水平的提高，对室内空气质量的要求越来越高，普通单面涂覆或者双面涂覆的纤维毡已经无法满足人们的需求，因此开发一种新型的纤维毡使之能够提高室内空气的质量是目前亟须解决的问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的纤维毡无法提高室内空气的质量的缺陷，而提供一种新型的能够提高室内空气的质量的纤维毡、板材及其制备方法。本发明的纤维毡能够自动释放负氧离子，采用该纤维毡制得的板材能够净化空气、显著提高室内的宜居性。本发明的制备方法工艺简单，生产时对操作人员无不良影响，适于产业化生产。
本发明提供一种纤维毡，其包括：纤维毡基材和涂料，所述涂料附着于所述纤维毡基材上；所述纤维毡基材为玻璃纤维毡；所述涂料的原料包括下述重量份的各组分：聚乙二醇10～19份、丙烯酸树脂4～8份、硅藻泥10～20份、膨胀蛭石10～15份、钛白粉5～10份、托马琳16～20份、氧化锌0.02～0.04份和水25～40份。
本发明中，所述纤维毡基材还可替换为无纺布、天然植物纤维毡布或动物毛料制得的纤维毡布。
本发明中，所述表面可为所述纤维毡基材的一个表面，较佳地为所述纤维毡基材的两个表面。
本发明中，所述聚乙二醇为本领域常规使用的聚乙二醇。所述聚乙二醇的用量较佳地为12～16份。所述聚乙二醇的数均分子量较佳地为1000～1500，更佳地为江苏省海安石油化工厂提供的规格为peg-1000和/或peg-1500聚乙二醇。
本发明中，所述丙烯酸树脂为本领域常规使用的丙烯酸树脂。较佳地为天津市科华工贸有限公司提供的kh-0807水溶性丙烯酸树脂。
本发明中，所述硅藻泥为本领域常规使用的硅藻泥，一般呈粉状。所述硅藻泥的用量较佳地为13～18份。所述硅藻泥较佳地为纳米级硅藻泥，所述纳米级硅藻泥的粒径较佳地为2～10nm，更佳地为5nm；所述纳米级硅藻泥的表面积较佳地为400～1000m2/g；所述纳米级硅藻泥的孔隙率较佳地大于等于85％。
本发明中，所述膨胀蛭石为本领域常规使用的膨胀蛭石。所述膨胀蛭石的用量较佳地为12～14份。所述膨胀蛭石较佳地为纳米级膨胀蛭石，所述纳米级膨胀蛭石的粒径较佳地为小于10nm，更佳地为1.2～5nm。
本发明中，所述钛白粉为本领域常规使用的钛白粉。所述钛白粉的用量较佳地为6～8份。所述钛白粉较佳地为纳米级钛白粉，更佳地为金红石型纳米钛白粉和/或锐钛型纳米钛白粉。所述金红石型纳米钛白粉的粒径较佳地为20～50nm；所述锐钛型纳米钛白粉的粒径较佳地为15～50nm。
本发明中，所述托马琳为本领域常规使用的托马琳，又称电气石。所述托马琳的用量较佳地为17～19份。所述托玛琳较佳地为纳米级托玛琳。所述纳米级托玛琳的粒径较佳地为10～500nm，更佳地为200～400nm。
本发明中，所述氧化锌为本领域常规使用的氧化锌，所述氧化锌的用量较佳地为0.03份。
本发明中，所述水为本领域常规使用的水，一般为去离子水。所述水的用量较佳地为30～40份。
本发明中，所述涂料较佳地还包括增稠剂，所述增稠剂可为本领域常规使用的增稠剂，较佳地为缔合型聚氨酯类增稠剂。所述增稠剂的用量较佳地为1.5～6份，更佳地为1.6～4份。
本发明还提供所述纤维毡的制备方法，其包括如下步骤：
(1)将所述涂料附着于所述纤维毡基材的表面；
(2)烘干，即可。
本发明中，所述附着的方式可为浸涂或喷涂。
其中，所述浸涂适用于双面涂覆。所述浸涂的操作为本领域常规，一般在涂料槽中进行。所述浸涂的温度较佳地为10～50℃，更佳地为25～40℃。所述浸涂的时间较佳地为5～25min，更佳地为10～20min。
所述浸涂之后按照本领域常规进行刮涂。所述刮涂的操作为本领域常规操作。所述刮涂采用本领域常规的刮涂机，所述刮涂机的刮刀与涂覆滚轮之间的间隙较佳地为0.4～1.4mm，更佳地为0.5～1.2mm。所述刮涂的温度较佳地为10～50℃，更佳地为25～40℃。
其中，所述喷涂适用于单面涂覆。所述喷涂的操作为本领域常规操作，一般采用喷枪将涂料喷涂于纤维基材的表面。所述喷涂的温度较佳地为10～50℃，更佳地为25～40℃。所述喷涂的厚度较佳地为0.4～1.4mm，更佳地为0.5～1.2mm。
本发明中，所述烘干为本领域常规，一般在干燥烘道中进行，所述烘干的温度较佳地为100～250℃，更佳地为150～200℃。
本发明还提供一种板材，其包括：装饰板和所述纤维毡；所述纤维毡固定于所述装饰板的表面；所述装饰板为玻璃纤维板。
本发明中，所述装饰板还可替换为石膏板、矿棉板、水泥板、化学纤维板、矿物质板和天然动植物纤维板。其中，所述天然动植物纤维板较佳地为羊毛板、甘蔗纤维板和木屑板。
本发明中，所述的固定为本领域常规，可通过胶黏剂实现胶黏固定。
本发明还提供所述板材的制备方法，其包括如下步骤：
(1)将胶黏剂涂敷于所述装饰板的表面后，放置所述纤维毡，得组合件；
(2)将所得组合件进行热压，即可。
步骤(1)中，所述胶黏剂为本领域常规，较佳地为氧化淀粉、酸解淀粉或酶解淀粉。所述胶黏剂的用量为本领域常规，每平方米装饰板的胶黏剂用量较佳地为200～300g。
步骤(1)中，所述涂敷的时间为本领域常规，较佳地为20～30min。
步骤(2)中，所述热压为本领域常规，一般在热压机中进行。所述热压的温度较佳地为40～55℃。所述热压的时间较佳地为1～2h。所述热压的压力较佳地为2～8n/cm2。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明纤维毡、板材及其制备方法，通过对涂料配方、纤维毡和板材的制备方法的创造性发现，制得的纤维毡能够自动释放负氧离子，采用该纤维毡制得的板材能够净化空气、显著提高室内的宜居性，有利于人们的居住和工作，室内空气清新如同在公园、森林里。本发明的制备方法工艺简单，生产时对操作人员无不良影响，适于产业化生产。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
下述实施例中，聚乙二醇peg-1000和peg-1500购于江苏省海安石油化工厂。水溶性丙烯酸树脂kh-0807购于天津市科华工贸有限公司。
下述实施例中，所用试剂和原料均市售可得。
下述实施例中，所得负氧离子板材的负氧离子释放量按照《空气负(氧)离子浓度观测技术规范》(ly/t2586-2016)和《空气负(氧)离子浓度监测站点建设技术规范》(ly/t2587-2016)两项行业标准进行测试。
实施例1
本实施例的涂料，其包括下述重量份的组分：聚乙二醇peg-100010份、水溶性丙烯酸树脂kh-08078份、硅藻泥10份、膨胀蛭石15份、钛白粉5份、托马琳20份、氧化锌0.02份和水40份。其中，硅藻泥的粒径为2nm，硅藻泥的表面积为1000m2/g，硅藻泥的孔隙率大于等于85％，膨胀蛭石的粒径为小于1.2nm，金红石型纳米钛白粉的粒径为50nm，托玛琳的粒径为10nm。
按照上述涂料的原料组成，将聚乙二醇、硅藻泥、膨胀蛭石、钛白粉、托马琳、氧化锌倒入装有去离子水的涂料分散罐机筒内，进行搅拌分散，搅拌的速率为400rpm，搅拌的时间为20min，搅拌分散均匀后得分散液；在所得分散液中加入丙烯酸树脂，进行高速剪切，高速剪切的速率为2500rpm，高速剪切的时间为25min，然后再倒入缔合型聚氨酯类增稠剂1.5份，搅拌均匀后停机出料，即得本实施例的涂料。
将玻璃纤维毡送入盛有上述涂料的涂料槽中，在温度为25℃下，浸涂10min后，送入刮涂机刮刀与涂覆滚轮之间的间隙为0.5mm，在刮涂温度为40℃下，进行刮涂，随后，送入干燥烘道，在温度为150℃下进行烘干，即得负氧离子纤维毡。
将用量为300g/cm2的氧化淀粉涂敷于玻璃纤维板的表面，涂敷时间为20min，随后，放置上述负氧离子纤维毡，得组合件；将所得组合件进行热压，温度为55℃，时间为1h，压力为8n/cm2，即得负氧离子板材。
效果数据：将所得负氧离子板材置于室内，所得负氧离子板材的负氧离子释放量达1600个/cm3，有利于人们的居住和工作，室内空气清新如同在公园、森林里。
实施例2
本实施例的涂料，其包括下述重量份的组分：聚乙二醇peg-100019份、水溶性丙烯酸树脂kh-08074份、硅藻泥20份、膨胀蛭石10份、钛白粉10份、托马琳16份、氧化锌0.04份和水25份。其中，硅藻泥的粒径为10nm，硅藻泥的表面积为400m2/g，硅藻泥的孔隙率大于等于85％，膨胀蛭石的粒径为9nm，金红石型纳米钛白粉的粒径为20nm，托玛琳的粒径为500nm。
按照上述涂料的原料组成，将聚乙二醇、硅藻泥、膨胀蛭石、钛白粉、托马琳、氧化锌倒入装有去离子水的涂料分散罐机筒内，进行搅拌分散，搅拌的速率为800rpm，搅拌的时间为15min，搅拌分散均匀后得分散液；在所得分散液中加入丙烯酸树脂，进行高速剪切，高速剪切的速率为3000rpm，高速剪切的时间为15min，然后再倒入缔合型聚氨酯类增稠剂3.5份，搅拌均匀后停机出料，即得本实施例的涂料。
将玻璃纤维毡送入盛有上述涂料的涂料槽中，在温度为40℃下，浸涂20min后，送入刮涂机刮刀与涂覆滚轮之间的间隙为1.2mm，在刮涂温度为25℃下，进行刮涂，随后，送入干燥烘道，在温度为200℃下进行烘干，即得负氧离子纤维毡。
将用量为200g/cm2的酸解淀粉涂敷于玻璃纤维板的表面，涂敷时间为30min，随后，放置上述负氧离子纤维毡，得组合件；将所得组合件进行热压，温度为40℃，时间为2h，压力为2n/cm2，即得负氧离子板材。
效果数据：将所得负氧离子板材置于室内，所得负氧离子板材的负氧离子释放量达1700个/cm3，有利于人们的居住和工作，室内空气清新如同在公园、森林里。
实施例3
本实施例的涂料，其包括下述重量份的组分：聚乙二醇peg-100015份、水溶性丙烯酸树脂kh-08076份、硅藻泥15份、膨胀蛭石12份、钛白粉8份、托马琳18份、氧化锌0.03份和水35份。其中，硅藻泥的粒径为6nm，硅藻泥的表面积为800m2/g，硅藻泥的孔隙率大于等于85％，膨胀蛭石的粒径为5nm，金红石型纳米钛白粉的粒径为35nm，托玛琳的粒径为250nm。
按照上述涂料的原料组成，将聚乙二醇、硅藻泥、膨胀蛭石、钛白粉、托马琳、氧化锌倒入装有去离子水的涂料分散罐机筒内，进行搅拌分散，搅拌的速率为600rpm，搅拌的时间为30min，搅拌分散均匀后得分散液；在所得分散液中加入丙烯酸树脂，进行高速剪切，高速剪切的速率为2700rpm，高速剪切的时间为15min，然后再倒入缔合型聚氨酯类增稠剂1.6份，搅拌均匀后停机出料，即得本实施例的涂料。
将玻璃纤维毡送入盛有上述涂料的涂料槽中，在温度为10℃下，浸涂25min后，送入刮涂机刮刀与涂覆滚轮之间的间隙为0.8mm，在刮涂温度为35℃下，进行刮涂，随后，送入干燥烘道，在温度为180℃下进行烘干，即得负氧离子纤维毡。
将用量为250g/cm2的酶解淀粉涂敷于玻璃纤维板的表面，涂敷时间为25min，随后，放置上述负氧离子纤维毡，得组合件；将所得组合件进行热压，温度为45℃，时间为1.5h，压力为5n/cm2，即得负氧离子板材。
效果数据：将所得负氧离子板材置于室内，所得负氧离子板材的负氧离子释放量达1650个/cm3，有利于人们的居住和工作，室内空气清新如同在公园、森林里。
实施例4
本实施例的涂料，其包括下述重量份的组分：聚乙二醇peg-150012份、水溶性丙烯酸树脂kh-08076份、硅藻泥13份、膨胀蛭石14份、钛白粉6份、托马琳19份、氧化锌0.02份和水30份。其中，硅藻泥的粒径为5nm，硅藻泥的表面积为925m2/g，硅藻泥的孔隙率大于等于85％，膨胀蛭石的粒径为小于3nm，锐钛型纳米钛白粉的粒径为15nm，托玛琳的粒径为200nm。
按照上述涂料的原料组成，将聚乙二醇、硅藻泥、膨胀蛭石、钛白粉、托马琳、氧化锌倒入装有去离子水的涂料分散罐机筒内，进行搅拌分散，搅拌的速率为300rpm，搅拌的时间为15min，搅拌分散均匀后得分散液；在所得分散液中加入丙烯酸树脂，进行高速剪切，高速剪切的速率为2000rpm，高速剪切的时间为30min，然后再倒入缔合型聚氨酯类增稠剂4份，搅拌均匀后停机出料，即得本实施例的涂料。
在温度为25℃下，采用喷枪将上述涂料喷涂于玻璃纤维毡的一个表面，喷涂厚度为0.5mm，随后，送入干燥烘道，在温度为200℃下进行烘干，即得负氧离子纤维毡。
将用量为250g/cm2的氧化淀粉涂敷于石膏板的表面，涂敷时间为20min，随后，放置上述负氧离子纤维毡，得组合件；将所得组合件进行热压，温度为50℃，时间为1h，压力为5n/cm2，即得负氧离子板材。
效果数据：将所得负氧离子板材置于室内，所得负氧离子板材的负氧离子释放量达1650个/cm3，有利于人们的居住和工作，室内空气清新如同在公园、森林里。
实施例5
本实施例的涂料，其包括下述重量份的组分：聚乙二醇peg-150016份、水溶性丙烯酸树脂kh-08074份、硅藻泥18份、膨胀蛭石13份、钛白粉10份、托马琳17份、氧化锌0.03份和水40份。其中，硅藻泥的粒径为3nm，硅藻泥的表面积为830m2/g，硅藻泥的孔隙率大于等于85％，膨胀蛭石的粒径为小于8nm，锐钛型纳米钛白粉的粒径为50nm，托玛琳的粒径为400nm。
按照上述涂料的原料组成，将聚乙二醇、硅藻泥、膨胀蛭石、钛白粉、托马琳、氧化锌倒入装有去离子水的涂料分散罐机筒内，进行搅拌分散，搅拌的速率为1000rpm，搅拌的时间为30min，搅拌分散均匀后得分散液；在所得分散液中加入丙烯酸树脂，进行高速剪切，高速剪切的速率为2000rpm，高速剪切的时间为15min，然后再倒入缔合型聚氨酯类增稠剂6份，搅拌均匀后停机出料，即得本实施例的涂料。
在温度为40℃下，采用喷枪将上述涂料喷涂于玻璃纤维毡的一个表面，喷涂厚度为1.2mm，随后，送入干燥烘道，在温度为250℃下进行烘干，即得负氧离子纤维毡。
将用量为250g/cm2的酸解淀粉涂敷于甘蔗纤维板的表面，涂敷时间为20min，随后，放置上述负氧离子纤维毡，得组合件；将所得组合件进行热压，温度为55℃，时间为1.5h，压力为8n/cm2，即得负氧离子板材。
效果数据：将所得负氧离子板材置于室内，所得负氧离子板材的负氧离子释放量达1650个/cm3，有利于人们的居住和工作，室内空气清新如同在公园、森林里。
实施例6
本实施例的涂料，其包括下述重量份的组分：聚乙二醇peg-150010份、水溶性丙烯酸树脂kh-08074份、硅藻泥15份、膨胀蛭石10份、钛白粉8份、托马琳18份、氧化锌0.02份和水25份。其中，硅藻泥的粒径为5nm，硅藻泥的表面积为720m2/g，硅藻泥的孔隙率大于等于85％，膨胀蛭石的粒径为小于6nm，锐钛型纳米钛白粉的粒径为35nm，托玛琳的粒径为100nm。
按照上述涂料的原料组成，将聚乙二醇、硅藻泥、膨胀蛭石、钛白粉、托马琳、氧化锌倒入装有去离子水的涂料分散罐机筒内，进行搅拌分散，搅拌的速率为650rpm，搅拌的时间为20min，搅拌分散均匀后得分散液；在所得分散液中加入丙烯酸树脂，进行高速剪切，高速剪切的速率为2300rpm，高速剪切的时间为20min，然后再倒入缔合型聚氨酯类增稠剂2.5份，搅拌均匀后停机出料，即得本实施例的涂料。
在温度为50℃下，采用喷枪将上述涂料喷涂于玻璃纤维毡的一个表面，喷涂厚度为0.8mm，随后，送入干燥烘道，在温度为100℃下进行烘干，即得负氧离子纤维毡。
将用量为200g/cm2的酶解淀粉涂敷于羊毛板的表面，涂敷时间为20min，随后，放置上述负氧离子纤维毡，得组合件；将所得组合件进行热压，温度为40℃，时间为1h，压力为5n/cm2，即得负氧离子板材。
效果数据：将所得负氧离子板材置于室内，所得负氧离子板材的负氧离子释放量达1600个/cm3，有利于人们的居住和工作，室内空气清新如同在公园、森林里。