专利名称：一种增强纤维装饰板材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种纤维增强装饰板材板材及其制备方法。具体说是用作室内、外装修和一些家具的制造的板材及其制备方法。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，对装饰板材的需求也变得丰富多彩，不但要求新潮时尚、美观大方、自然简洁、安全耐用，而且对板材的无毒无害、绿色环保等方面具有更高的要求。目前市场上常见的装饰板材都或多或少的含有一定量的甲醛等有害物质，尤其是装饰材料使用量较大时，其共同释放出来的有害物质就严重超过了国标要求，严重威胁着人们的健康。市场上的装饰板材也有较为环保的，如木屑复合板、木制多层板和中纤板等。但是这些木屑板、木制多层板和中纤板都是以木屑或木板为主要原料，需要大量的木材，不仅生产成本较高，而且由于砍伐木材会对生态环境造成破坏，同时这些木制板材很容易受潮变形。
发明内容
本发明的主要内容是解决现有装饰板材的不足之处，并提供一种防水防潮、无甲醛、稳定性和二次加工性能好的健康环保装饰板材。且本发明不仅生产成本低、可避免对生态环境造成破坏，而且解决了热固性苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物的回收再利用问题。本发明的一种增强纤维装饰板材，它由面皮材料、热固性泡沫塑料、增强纤维、热固性泡沫塑料组成的四层复合板；热固性泡沫塑料为废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料；纤维增强是使用50-80°C的热水对纤维进行表面预处理30-50min并烘干使用；或者使用氮氮二甲基乙酰将纤维浸泡30-60s进行表明改性，待纤维表面多余的氮氮二甲基乙酰挥发完后使用。本发明的增强纤维装饰板材的制造方法，步骤如下1)将废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净；将清洗后的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料研磨成20-100目的粉末；2)称量原料粉末，在100-170°C下预热，时间为10_30min ；3)在模具中铺设一层饰面增强材料，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均勻铺设一层进行过表明预处理的增强纤维，在原料上表面也铺设一层饰面增强材料；热固性泡沫塑料废弃物与天然纤维和面皮材料的质量百分比为 80-95 5-10 1-5 ；4)在压强为5-20MPa，温度为140_200°C，时间为5_30min的条件下热压成型。将步骤4)成型后的板材进行低温定型，其中压强为5_20MPa，温度为20-80°C，时间为 15-30mm。步骤1)将废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物切成易于研磨的0. 5-2cm3的块状，然后将其研磨成20-100目的粉末。所用的饰面增强材料可以是牛皮纸、压纹纸、书面纸、铜版纸、画报纸或美纹纸等。所用的增强纤维为天然黄麻纤维、天然亚麻纤维、天然苎麻纤维。所述的热固性泡沫塑料废弃物为任意单体摩尔的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物。本发明使用的原料粉末主要利用热固性苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末，在实施步骤2中，对原来粉末的预热干燥温度不宜过高或过低，过高将使原来碳化和裂解，过低则无法实现对原来的彻底干燥而影响所得装饰板材的强度，预热时间也应适中， 经探究在100-170°C下预热10-30min教为合适；实施步骤3中的面皮增强材料可以根据实际需要进行调整；实施步骤3中的纤维应均勻铺设于物料中间部位，以免所得板材的性能不均勻，局部强度过低。本发明中为实现真正意义上的环保，在装饰板材的制备过程中完全利用纤维和饰面材料对苯乙烯-丙烯睛共聚物机体进行双重物理增强，不使用粘合剂，无溶剂无甲醛，极大地简化了生产工艺、降低了生产成本、减少了资源消耗。所制备的板材具有强度高、稳定性好、抗变形能力强，平整度高，防潮性能优越，握钉力强、耐腐蚀等性能。说明书附1天然纤维和饰面增强热固性泡沫塑料废弃物再生复合板材示意图；其中1为热固性泡沫塑料、2为增强纤维、3为面皮材料。
具体实施例方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。实施例1 (1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其研磨成20-100 目的粉末。(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末38. 25kg在100°C下预热30min。(3)将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均勻铺设6. 75kg增强纤维，然后在原料上表面铺设一层牛皮纸面皮。(4)热压成型，压强为20MPa，温度为200°C，时间为30min。(5)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然黄麻纤维，黄麻纤维预先用50°C的热水浸泡50min后烘干备用，黄麻麻纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率4. 30%、抗冲强度23. 16kJ/ m2、抗压强度51. 34MPa、抗弯强度41. 95MPa。实施例2 (1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其切成0. 5-2cm3 的块状，将块状物研磨成20-100目的粉末。(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末38. 25kg在100°C下预热30min。
(3)将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均勻铺设6. 75kg增强纤维，然后在原料上表面铺设一层牛皮纸面皮。(4)热压成型，压强为20MPa，温度为200°C，时间为30min。(5)低温定型，压强为20MPa，温度为80°C，时间为15min。(6)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然黄麻纤维，黄麻纤维预先用50°C的热水浸泡50min后烘干备用，黄麻麻纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率4. 32%、抗冲强度25. 13kJ/ m2、抗压强度52. 84MPa、抗弯强度43. 25MPa。实施例3 (1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其切成0. 5-2cm3 的块状，将块状物研磨成20-100目的粉末。(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末38. 25kg在150°C下预热15min。(3)在模具中铺设一层书面纸面皮，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均勻铺设6. 75kg增强纤维，然后在原料上表面也铺设一层书面纸面皮。(4)热压成型，压强为15MPa，温度为180°C，时间为15min。(5)低温定型，压强为lOMPa，温度为50°C，时间为IOmin。(6)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然黄麻纤维，黄麻纤维预先用60°C的热水浸泡40min后烘干备用，黄麻纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率3.94%、抗冲强度沈.3证1/1112、 抗压强度51. 06MPa、抗弯强度45. 48MPa。实施例4 (1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其切成0. 5-2cm3 的块状，将块状物研磨成20-100目的粉末。(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末40. 5kg在150°C下预热 IOmin0(3)在模具中铺设一层书面纸面皮，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均勻铺设4. 5kg增强纤维，然后在原料上表面也铺设一层书面纸面皮。(4)热压成型，压强为15MPa，温度为180°C，时间为lOmin。(5)低温定型，压强为lOMPa，温度为50°C，时间为IOmin。(6)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然黄麻纤维，黄麻纤维预先用80°C的热水浸泡30min后烘干备用，黄麻麻纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率1. 32%、抗冲强度35. 62kJ/ m2、抗压强度65. 59MPa、抗弯强度40. 32MPa。实施例5 (1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其切成0. 5-2cm3的块状，将块状物研磨成20-100目的粉末。(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末42. 25kg在170°C下预热IOmin。(3)在模具中铺设一层压纹纸面皮，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均勻铺设2. 25kg增强纤维，然后在原料上表面也铺设一层压纹纸面皮。(4)热压成型，压强为lOMPa，温度为140°C，时间为IOmin。(5)低温定型，压强为5MPa，温度为30°C，时间为30min。(6)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然苎麻纤维，苎麻纤维预先用DMAC浸泡30s，待其表面的DMAC挥发干以后备用，苎麻纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率3. 02%、抗冲强度 22. 31kJ/m2、抗压强度 58. 32MPa、抗弯强度 41. 65MPa。实施例6:(1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其切成0. 5-2cm3 的块状，将块状物研磨成20-100目的粉末。(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末42. 25kg在170°C下预热20min。(3)在模具中铺设一层铜版纸面皮，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均勻铺设2. 25kg增强纤维，然后在原料上表面也铺设一层铜版纸面皮。(4)热压成型，压强为5MPa，温度为150°C，时间为5min。(5)低温定型，压强为5MPa，温度为20°C，时间为15min。(6)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然亚麻纤维，亚麻纤维预先用DMAC浸泡40s，待其表面的DMAC挥发干以后备用，亚麻纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率0. 21%、抗冲强度 30. ^kj/m2、抗压强度 69. 86MPa、抗弯强度；35. 86MPa。实施例7 (1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其切成0. 5-2cm3 的块状，将块状物研磨成20-100目的粉末。(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末42. 25kg在170°C下预热20min。(3)在模具中铺设一层铜版纸面皮，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均勻铺设2. 25kg增强纤维，然后在原料上表面也铺设一层铜版纸面皮。(4)热压成型，压强为5MPa，温度为150°C，时间为5min。(5)低温定型，压强为5MPa，温度为20°C，时间为15min。(6)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然亚麻纤维，亚麻纤维预先用DMAC浸泡60s，待其表面的DMAC挥发干以后备用，亚麻纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率0. 15%、抗冲强度35. 32kJ/m2、抗压强度 69. 58MPa、抗弯强度 56. 69MPa。 以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种增强纤维装饰板材，其特征是它由面皮材料、热固性泡沫塑料、增强纤维、热固性泡沫塑料组成的四层复合板；热固性泡沫塑料为废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料；纤维增强是使用50-80°C的热水对纤维进行表面预处理30-50min并烘干使用；或者使用氮氮二甲基乙酰将纤维浸泡30-60s进行表明改性，待纤维表面多余的氮氮二甲基乙酰挥发完后使用。
2.权利要求1的增强纤维装饰板材的制造方法，其特征是步骤如下1)将废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净；将清洗后的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料研磨成20-100目的粉末；2)称量原料粉末，在100-170°C下预热，时间为10-30min；3)在模具中铺设一层饰面增强材料，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均勻铺设一层进行过表明预处理的增强纤维，在原料上表面也铺设一层饰面增强材料；热固性泡沫塑料废弃物与天然纤维和面皮材料的质量百分比为80-95 5-10 1-5；4)在压强为5-20MPa，温度为140-200°C，时间为5-30min的条件下热压成型。
3.如权利要求2所述的方法，其特征是将步骤4)成型后的板材进行低温定型，其中压强为 5-20MPa，温度为 20-80°C，时间为 15_30min。
4.如权利要求2所述的方法，其特征是步骤1)将废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物切成易于研磨的0. 5-2cm3的块状，然后将其研磨成20-100目的粉末。
5.如权利要求2所述的方法，其特征是步骤4)中所用的饰面增强材料可以是牛皮纸、 压纹纸、书面纸、铜版纸、画报纸或美纹纸。
6.如权利要求2所述的方法，其特征是所用的增强纤维为天然黄麻纤维、天然亚麻纤维、天然苎麻纤维。
全文摘要
本发明涉及一种纤维增强装饰板材及其制备方法。它由面皮材料、热固性泡沫塑料、增强纤维、热固性泡沫塑料组成的四层复合板；热固性泡沫塑料为废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料；纤维增强是使用50-80℃的热水对纤维进行表面预处理30-50min并烘干使用；或者使用氮氮二甲基乙酰将纤维浸泡30-60s进行表明改性，待纤维表面多余的氮氮二甲基乙酰挥发完后使用。本发明在装饰板材的制备过程中完全利用纤维和饰面材料对苯乙烯-丙烯睛共聚物机体进行双重物理增强，不使用粘合剂，无溶剂无甲醛，极大地简化了生产工艺、降低了生产成本、减少了资源消耗。所制备的板材具有强度高、稳定性好、抗变形能力强，平整度高，防潮性能优越，握钉力强、耐腐蚀等性能。
文档编号C08L25/12GK102277939SQ20111013489
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者刘晓非, 刘运飞, 支晓娜, 曾安蓉 申请人:天津大学