本发明涉及板材制造技术领域，具体涉及一种可作为家具板、墙板、地板等装饰板材使用，并能有效吸附甲醛净化空气的炭塑负离子健康板材及其制备工艺。
背景技术：
随着房地产的快速发展和我国对森林资源限伐政策的出台，人造板、实木复合板等各种装饰板材经饰面后代替实木板材被广泛应用于家具制造、室内装饰装修等领域。人造板、实木复合板主要由林产剩余物和胶黏剂按一定比例混合后经高温压制而成，会大量释放浓烈的(VOCS)挥发性化学有机物气味，是甲醛、苯、二甲苯等有害物质污染的主要来源，甲醛对人体的危害除引起刺激性慢性疾病外，还能与空气中的离子性氯化物反应生成致癌物--二氯甲基醚，造成目前装修好的房子很长时间不能居住。
为了解决人类居住环境，前几年，装饰领域在大力推广“以塑代木”的木塑板材，木塑板材就是在树脂中加入木粉热压成型来替代人造复合板材。木塑板材以其重量轻、强度高、加工方便，甲醛含量低等优点，被广泛应用于家居、办公、建筑行业。虽然木塑板材甲醛含量低，但其并不能吸收甲醛、甲苯、二甲苯等有害污染物，仍无法解决室内环境污染给人体健康带来的损害，变成了第二个污染源，造成二次污染。为了能吸附甲醛等有害物质，近年来，市面上又出现了一些所谓能净化空气质量的制品，如专利申请号CN200510049608.4，一种用竹炭粉和胶合剂混合用油压机压制而成的竹炭板材；如专利申请号CN200420054011.X在普通板材的夹层中加入竹炭颗粒制成竹炭地板；如专利申请号CN201510358009.4，在碳粉、沸石粉中加入脲醛树脂胶合剂，经热压合成的复合装饰材料。以上制品虽然能在一定程度上吸附甲醛，但是受其特性、形状、原料配方以及生产技术工艺上的限制，产品性能差、硬度低、握钉力不够，无法达到家具、建筑等装饰板材的使用性能。
目前，为了能改善室内空气质量，装饰领域又在大力推广“负离子”产品。负离子被誉为“空气中的维生素”，负离子净化室内被污染的气体，有利于人体的身心健康，它通过人的神经系统及血液循环让人体的毛细管扩张，能起到促进血液循环促进再生细胞组织的作用，对人的机体生理活动产生影响。人体每天一般需要吸入大量负离子，由于城市建设，人口集中，自然条件失衡，负离子浓度下降，尤其室内密封，空调普及更带来负面影响，负离子只有50个左右/cm3，令人呼吸不畅、闷热头疼，甚至导致气管炎等不明呼吸疾病的发生。虽负离子空调及发生器已经上市，但成本高，功率低，消耗电能源。为了提供人类一个较健康的生活环境，市面上出现了所谓的负离子制品。如专利申请CN201410317722.X，用蛭石、胶黏剂扥各原料混合成为浆液涂层，涂抹在汽车内饰板上，得到可释放负离子的汽车内饰板。又如申请号CN201310401006.5，用蛭石、水泥、纸浆、沸石、硅酸钙等原料通过搅拌器混合，再用筒压方法制型烘干制成板材。又如申请号CN20151103167.0，用硫酸镁溶液、粉煤灰、独居石、沸石、木屑等原料通过搅拌器混合，经辊平法或层压法制成板材。这些制品在一定程度上能释放少量的负离子，也是由于受其特性、形状、原料配方以及生产技术工艺上的限制，产品性能差、硬度低、握钉力不够，无法达到家具、建筑等装饰板材的使用性能，无法真正解决人类生活环境质量。目前市场上能释放有益的健康元素，有效吸附和自动降解甲醛等有害物质，并能净化空气质量的真正环保板材还处于空白。
技术实现要素：
本发明鉴于上述问题而提出，本发明的目的在于提供一种炭塑负离子板材，其特征在于，以重量计，含有树脂5％-50％、炭粉5％-50％、蛭石粉5％-20％；碳酸钙5％-15％；植物纤维5％-10％；锗石粉1％-5％。
本发明所述的炭塑负离子板材，其中，还可以含有选自电气石粉、ACR、PE蜡、发泡调节剂、复合稳定剂、纳米二氧化钛、硬脂酸、CPE 2％、发泡剂中任意一种以上的加工助剂。
本发明所述的炭塑负离子板材，其中，所述树脂为烯烃化合物及其衍生物。
本发明所述的炭塑负离子板材，其中，所述烯烃化合物及其衍生物优选选自聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯中任意一种以上。
本发明所述的炭塑负离子板材，其中，所述植物纤维选自为20目～300目的果壳纤维粉末、竹纤维粉末、木纤维粉末中任意一种以上。
本发明所述的炭塑负离子板材，其中，所述炭粉是由果壳烧制而成的60目～300目的果壳炭、竹炭、木炭中任意一种以上。
本发明所述的炭塑负离子板材，其中，所述蛭石粉为高温膨化而成的20目～600目的蛭石粉。
本发明所述的炭塑负离子板材，其中，所述碳酸钙为600目～1000目的轻质碳酸钙。
本发明还提供一种炭塑负离子板材的制备方法，该包括以下步骤：
第一步：将树脂、炭粉、蛭石粉、锗石粉、碳酸钙微粒等原料和加工助剂按照配比进行筛选、备料；
第二步：对植物纤维粉末进行熟化处理；
第三步：将配比好的原料按序加入高速混合机中混配均匀；
第四步：将混合好的原料放入低温混合机冷却搅拌；
第五步：将第四步处理好的原料送到双螺杆挤出机，经成型口模挤出；
第六步：塑化挤出胚料经定型模冷却硬化成型；
第七步：用牵引机将成型板材牵引至切割机按标准板材切割后平放24小时。
本发明所述的炭塑负离子板材的制备方法，所述第三步的高速混合过程，是将原料从主料、辅料到加工助剂按序加入高速混合机进行配混，配混温度根据辅料不同控制在105℃～120℃之间，形成干混料。
本发明所述的炭塑负离子板材的制备方法，所述第四步的是将混配好的高温原料放入低温混合机中进行冷却搅拌，使温度降低至45℃左右。
本发明所述的炭塑负离子板材的制备方法，所述第五步的挤出机筒温度设置130℃～190℃，口模挤出温度控制在120℃～190℃，挤出压力保存在17MPa以上。
本发明所述的炭塑负离子板材的制备方法，所述第六步定型模冷却硬化成型温度控制在16℃～32℃。
本发明所述的炭塑负离子板材的制备方法，牵引后切割板材切割尺寸为1220mm×2440mm的标准板材，也可以制成长宽比为200mm-6000mm×100mm-600mm的墙板和长宽比为300mm-2000mm mm×100mm-300mm的地板等其他各种形状的装饰板材，其中厚度根据需要可控制在3.5mm-50mm之间。
本发明除具有普通装饰板材的功能外，自身不含甲醛、苯、氨等有害污染物，并能有效吸附和自动降解甲醛、苯、二甲苯、氨、酚和硫化物、氮化物等有害物质，24小时甲醛净化率达52.9％，甲醛净化效果持久性为46.5％。同时，还可持久大量释放负离子，每立方厘米负离子释放量达2000个以上，真正起到强化人体自然治愈力，改善体质，防止老化，预防癌症，调整神经等保健功能。而且可锯、可刨、可钉，邵氏硬度达到59HD，是一般木材的2倍。握钉力达1199N，是一般木材的3倍。抗弯强度达到21MPa，抗弯弹性模量达到1976MPa。远高于目前家具板材的使用标准。它将取代目前市面上密度板、木工板、胶合板、贴面板、指接板等污染严重的复合装饰板材，以及目前市面上流行的木塑板材。炭塑负离子板材从根本解决了目前市场上装饰板材在潮湿和多水环境中吸水受潮后容易腐烂、膨胀变形等问题，解决了传统竹木制品在特殊环境下无法应用等问题。炭塑负离子板材健康环保，装修的房子可以直接入住，彻底改善家居办公环境，营造无醛无毒空间。是今后制造家具、地板等产品的主要材料，在家装、办公、建筑等方面将得到广泛应用，为人类营造无醛空间，彻底解决人类健康问题。适合我国可持续发展的国策，造福人类社会，市场前景看好。
具体实施方式
结合工艺流程对本发明的具体加工工艺作进一步的详细描述：
本发明公开了一种能有效吸附甲醛和净化空气的炭塑负离子板材，其原料的组成配比如下：树脂5％-50％；炭粉5％-50％；蛭石粉5％-15％；碳酸钙5％-15％；植物纤维5％-10％；锗石粉1％-5％；电气石粉0.5％-2％；ACR 0.5％-2％；PE蜡0.2％-2％；发泡调节剂1％-5％；复合稳定剂1％-3％；纳米级二氧化钛1％-3％；硬脂酸0.1％-2％；CPE 1％-3％；发泡剂0.1％-1％。
本发明还公开了一种能有效吸附甲醛和净化空气的炭塑负离子板材的制备工艺，包括如下步骤：
第一步：将树脂、炭粉、蛭石粉、锗石粉、碳酸钙微粒等原料和加工助剂按照配比进行筛选、备料；第二步：对植物纤维粉末进行熟化处理；第三步：将配比好的原料按序加入高速混合机中混配均匀；第四步：将混合好的原料放入低温混合机冷却搅拌；第五步：将第四步处理好的原料送到双螺杆挤出机，经成型口模挤出；第六步：塑化挤出胚料经定型模冷却硬化成型；第七步：用牵引机将成型板材牵引至切割机按标准板材切割后平放24小时。
所述第一步的树脂为聚氯乙烯树脂(pvc)，也可以是聚乙烯树脂(PE)、聚丙烯树脂(PP)；炭粉是由果壳烧制而成的60目～300目的果壳炭，也可用同样目数的竹炭、木炭等植物炭粉；蛭石粉是经600℃～900℃高温膨化而成20目～600目的蛭石粉末；电气石微粒为100目～800目；碳酸钙为600目～1000目的轻质碳酸钙。
所述第二步的植物纤维粉末为20目～300目的果壳纤维粉末，也可以是同样目数的竹纤维粉末、木纤维粉末；
所述第三步的高速混合过程，是将原料从主料、辅料到加工助剂按序加入高速混合机进行配混，配混温度根据辅料不同控制在105℃～120℃之间，形成干混料；
所述第四步是将混配好的高温原料放入低温混合机中进行冷却搅拌，使温度降低至45℃左右；
所述第五步的挤出机筒温度设置130℃～190℃，口模挤出温度控制在120℃～190℃，挤出压力保存在17MPa以上；
所述第六步定型模冷却硬化成型温度控制在16℃～32℃。
所述第七步牵引后切割板材切割尺寸为1220mm×2440mm的标准板材，也可以制成长宽比为200mm-6000mm×100mm-600mm的墙板和长宽比为300mm-2000mm mm×100mm-300mm的地板等其他各种形状的装饰板材，其中厚度根据需要可控制在3.5mm-50mm之间。
一种能有效吸附甲醛和净化空气的炭塑负离子板材的制备工艺，包括如下步骤：第一步：将树脂、炭粉、蛭石粉、锗石粉、碳酸钙微粒等原料和加工助剂按照配比进行筛选、备料；第二步：对植物纤维粉末进行熟化处理；第三步：将配比好的原料按序加入高速混合机中混配均匀；第四步：将混合好的原料放入低温混合机冷却搅拌；第五步：将第四步处理好的原料送到双螺杆挤出机，经成型口模挤出；第六步：塑化挤出胚料经定型模冷却硬化成型；第七步：用牵引机将成型板材牵引至切割机按标准板材切割后平放24小时。
本发明利用炭粉六角分子结构，细密多孔，吸附特性等优点，有效解决了甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、氯苯等氨、胺等有害污染物的吸附问题；利用蛭石独特的构造特性、吸附性以及离子交换能力结合电气石的热电性和压电性，有效解决了目前装饰板材无法持久释放大量负氧离子问题，中和并分解甲醛和沉降于空气中PM2.5，活化人体细胞，调整体液和神经系统，激活相关生理活动，强化呼吸系统和清除自由基延缓衰老等功效。利用无醛树脂有效解决了其他粘合剂甲醛污染严重的问题，使产品真正达到无醛效果；利用钙锌复合稳定剂改善了树脂混合分散不均的问题，提供了无尘生产的条件；加入内外润滑剂，减小了加工中摩擦，改善加工性能，进而改善板材的表面性能；添加氯化聚氯乙烯CPE和植物纤维，有效提高了板材的弹性、韧性和低温性。加入纳米级二氧化钛粉，有效解决了炭粉在吸收甲醛后无法自动降解的问题，避免二次污染。利用锗石原子32个电位等特殊特性，调整人体不正常电位功能，夺取癌细胞的电子，起到抑制病症的变化，增加产品的用途，提高产品的档次，全面净化空气，成为会呼吸的绿色环保建筑材料。
本发明除具有普通装饰板材的功能外，自身不含甲醛、苯、氨等有害污染物，并能有效吸附和自动降解甲醛、苯、二甲苯、氨、酚和硫化物、氮化物等有害物质，24小时甲醛净化率达52.9％，甲醛净化效果持久性为46.5％。同时，还可持久大量释放负离子，每立方厘米负离子释放量达2000个以上，真正起到强化人体自然治愈力，改善体质，防止老化，预防癌症，调整神经等保健功能。而且可锯、可刨、可钉，邵氏硬度达到59HD，是一般木材的2倍。握钉力达1199N，是一般木材的3倍。抗弯强度达到21MPa，抗弯弹性模量达到1976MPa。远高于目前家具板材的使用标准。它将取代目前市面上密度板、木工板、胶合板、贴面板、指接板等污染严重的复合装饰板材，以及目前市面上流行的木塑板材。炭塑负离子板材从根本解决了目前市场上装饰板材在潮湿和多水环境中吸水受潮后容易腐烂、膨胀变形等问题，解决了传统竹木制品在特殊环境下无法应用等问题。炭塑负离子板材健康环保，装修的房子可以直接入住，彻底改善家居办公环境，营造无醛无毒空间。是今后制造家具、地板等产品的主要材料，在家装、办公、建筑等方面将得到广泛应用，为人类营造无醛空间，彻底解决人类健康问题。适合我国可持续发展的国策，造福人类社会。
实施例1
称取树脂40％、炭粉20％、蛭石粉12％、碳酸钙8％、竹纤维7％、锗石粉2.5％、电气石粉1.1％、ACR 0.7％、PE蜡0.3％、发泡调节剂3％、复合稳定剂2％、纳米级二氧化钛1％、硬脂酸0.2％、CPE 2％、发泡剂0.2％备料；
对竹纤维粉末进行熟化处理(具体条件，例如温度？时间？)；将配比好的原料按序加入105℃～120℃下的高速混合机中混配均匀后，放入45℃的低温混合机冷却搅拌，将搅拌好的原料送到130℃～190℃双螺杆挤出机，经120℃～190℃、17MPa以上成型口模挤出，将塑化挤出胚料经16℃～32℃定型模冷却硬化成型后，使用牵引机将成型板材牵引至切割机按标准板材切割后平放24小时。
按照实施例1得到的板材，24小时甲醛净化率达52.9％，甲醛净化效果持久性为46.5％。同时，还可持久大量释放负离子，每立方厘米负离子释放量达2000个以上，而且可锯、可刨、可钉，邵氏硬度达到59HD，是一般木材的2倍。握钉力达1199N、抗弯强度达到21MPa、抗弯弹性模量达到1976MPa。
实施例2
称取树脂35％、炭粉20％、蛭石粉15％、碳酸钙10％、木纤维6.5％、锗石粉2.5％、电气石粉1％、ACR 0.8％、PE蜡0.4％、发泡调节剂2.7％、复合稳定剂2.2％、纳米级二氧化钛1.3％、硬脂酸0.3％、CPE 2％、发泡剂0.3％备料；
对木纤维粉末进行熟化处理(具体条件，例如温度？时间？)；将配比好的原料按序加入105℃～120℃下的高速混合机中混配均匀后，放入45℃的低温混合机冷却搅拌，将搅拌好的原料送到130℃～190℃双螺杆挤出机，经120℃～190℃、17MPa以上成型口模挤出，将塑化挤出胚料经16℃～32℃定型模冷却硬化成型后，使用牵引机将成型板材牵引至切割机按标准板材切割后平放24小时。
按照实施例2得到的板材，24小时甲醛净化率达52.9％，甲醛净化效果持久性为46.5％。同时，还可持久大量释放负离子，每立方厘米负离子释放量达2000个以上，而且可锯、可刨、可钉，邵氏硬度达到59HD，是一般木材的2倍。握钉力达1199N、抗弯强度达到21MPa、抗弯弹性模量达到1976MPa。
实施例3
称取树脂40％、炭粉15％、蛭石粉20％、碳酸钙8％、椰子壳纤维5％、锗石粉2％、电气石粉1.5％、ACR 0.9％、PE蜡0.4％、发泡调节剂3％、复合稳定剂1.5％、纳米级二氧化钛0.5％、硬脂酸0.4％、CPE 1.5％、发泡剂0.3％备料；
对木纤维粉末进行熟化处理(具体条件，例如温度？时间？)；将配比好的原料按序加入105℃～120℃下的高速混合机中混配均匀后，放入45℃的低温混合机冷却搅拌，将搅拌好的原料送到130℃～190℃双螺杆挤出机，经120℃～190℃、17MPa以上成型口模挤出，将塑化挤出胚料经16℃～32℃定型模冷却硬化成型后，使用牵引机将成型板材牵引至切割机按标准板材切割后平放24小时。
按照实施例3得到的板材，24小时甲醛净化率达52.9％，甲醛净化效果持久性为46.5％。同时，还可持久大量释放负离子，每立方厘米负离子释放量达2000个以上，而且可锯、可刨、可钉，邵氏硬度达到59HD，是一般木材的2倍。握钉力达1199N、抗弯强度达到21MPa、抗弯弹性模量达到1976MPa。
本发明的有益效果是：利用炭粉六角分子结构，细密多孔，吸附特性等优点，有效解决了甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、氯苯等氨、胺等有害污染物的吸附问题；利用蛭石独特的构造特性、吸附性以及离子交换能力结合电气石的热电性和压电性，有效解决了目前装饰板材无法持久释放大量负氧离子问题，中和并分解甲醛和沉降于空气中PM2.5，活化人体细胞，调整体液和神经系统，激活相关生理活动，强化呼吸系统和清除自由基延缓衰老等功效。利用无醛树脂有效解决了其他粘合剂甲醛污染严重的问题，使产品真正达到无醛效果；利用钙锌复合稳定剂改善了树脂混合分散不均的问题，提供了无尘生产的条件；加入内外润滑剂，减小了加工中摩擦，改善加工性能，进而改善板材的表面性能；添加氯化聚氯乙烯CPE和植物纤维，有效提高了板材的弹性、韧性和低温性。加入纳米级二氧化钛粉，有效解决了炭粉在吸收甲醛后无法自动降解的问题，避免二次污染。利用锗石原子32个电位等特殊特性，调整人体不正常电位功能，夺取癌细胞的电子，起到抑制病症的变化，增加产品的用途，提高产品的档次，全面净化空气，成为会呼吸的绿色环保建筑材料。
本发明除具有普通装饰板材的功能外，自身不含甲醛、苯、氨等有害污染物，并能有效吸附和自动降解甲醛、苯、二甲苯、氨、酚和硫化物、氮化物等有害物质，24小时甲醛净化率达52.9％，甲醛净化效果持久性为46.5％。同时，还可持久大量释放负离子，每立方厘米负离子释放量达2000个以上，真正起到强化人体自然治愈力，改善体质，防止老化，预防癌症，调整神经等保健功能。而且可锯、可刨、可钉，邵氏硬度达到59HD，是一般木材的2倍。握钉力达1199N，是一般木材的3倍。抗弯强度达到21MPa，抗弯弹性模量达到1976MPa。远高于目前家具板材的使用标准。它将取代目前市面上密度板、木工板、胶合板、贴面板、指接板等污染严重的复合装饰板材，以及目前市面上流行的木塑板材。炭塑负离子板材从根本解决了目前市场上装饰板材在潮湿和多水环境中吸水受潮后容易腐烂、膨胀变形等问题，解决了传统竹木制品在特殊环境下无法应用等问题。炭塑负离子板材健康环保，装修的房子可以直接入住，彻底改善家居办公环境，营造无醛无毒空间。是今后制造家具、地板等产品的主要材料，在家装、办公、建筑等方面将得到广泛应用，为人类营造无醛空间，彻底解决人类健康问题。适合我国可持续发展的国策，造福人类社会。
需要说明的是，本发明并不限于说明书所述示范性实施例的细节，本说明书只是按照示范性实施方式加以描述，并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，本说明书的这种叙述方式仅仅是便于大家了解本发明。本领域技术人员应当将本专利说明书作为一个整体，各示范性实施例中的技术方案只是根据负离子健康板特性进行适当组合，各实施例所记载的技术方案依然可以修改，对其中部分技术特征进行等同替换。凡是在本发明技术参数范围内，不背离本发明的精神、基本特征以及技术参数的，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护的技术方案范围之内。