本发明涉及人造板装饰材料领域，特别涉及一种抗菌中密度纤维板及其制备方法。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，人民生活水平的迅速提高，对家具甲醛释放量要求严格，即甲醛释放量达到国家标准的e1级，对人体健康不造成危害；而且要求这些室内装修物和家具在梅雨季节和空气湿度大的场合(浴室、卫生间、厨房)能够保持良好的抗菌性能，不会由于纤维板受潮后细菌快速繁殖生长，导致装饰装修物和家具表面污损、力学强度下降、发出异味、污染室内空气，此外人体长时间接触细菌会危害人体健康；其次，对纤维板在使用过程中，因内部空隙或者当板材表面受损而导致的菌类在内部的生长也提出了很高的抗菌要求，也预示着对家具的抗菌要求逐渐向更全面、更立体的方向发展。
因此，研制具有抗菌功能的人造板具有重大的经济效益、社会效益和生态效益。目前国内对抗菌家具的研究还不够成熟、系统，常用的方法即使用三聚氰胺树脂胶粘剂作为涂料浸渍后的装饰纸对人造板进行贴面处理，涂料本身是不利于微生物生长的一种基质，且大多数的树脂胶粘剂涂料都对微生物有抵抗作用。三聚氰胺树脂形成的封闭性涂层可以在一定程度上防止微生物在易于生长微生物的基材上生长。然而，材料表面的一些杂质同样支持微生物的增长。如在厨房中，微生物污染主要来源于食物残渣，通过使用易清洁的表面可以很容易除去这些微生物；如办公桌的工作台区域是人在伏案工作状态下接触频率极高的部位，皮肤直接接触家具表面并重复接触，给菌的生长创造了条件。虽然三聚氰胺树脂薄膜具有一定的抵抗微生物的性能，但整体的能力还是很弱，并且，即使是微小的表面损坏，比如显微镜下的小划痕和涂料的不均匀，都会减弱表面的除尘能力，导致微生物在人造板内部的滋生和侵染。
面对与日俱增的人造板产量及使用率，对常用家具板材的抗菌能力也逐渐开始被行业和用户重视和关注。对此，市面上较多使用的处理方法是在制造纤维板过程中的某一环节直接添加抗菌剂，如预先将抗菌剂与木粉混合再施胶或施胶时将胶粘剂与抗菌剂混合，并未对主要制造工序如热压工艺、制造工艺等做相应的改变，虽然提高了人造板的抗菌性能，但是也一定程度上的影响了人造板的物理性能，不利于用户后续的长期使用；其次，目前市场常用的抗菌剂依旧以有机抗菌剂如季铵盐、酚醚类、有机金属等为主，虽然具备杀菌速度快、抗菌性能普遍高的优点，但是有效期短，特别是分解产物经常有毒，长期接触会对人体造成一定能程度的伤害，不宜作为日后发展的使用对象。如专利cn1292660c和cn104126611b中，均选用了有机物质作为抗菌剂，如cn1292660c中氯代十六烷基吡啶、2n酰基异噻唑酮，cn104126611b中的异噻唑啉酮、三氯生、尼泊金丁酯，虽然达到了强抗菌效果，但是依旧会因为所具有的毒性及刺激性在一定程度上影响到用户的使用，存在着潜在的安全问题。
针对以上问题，本发明提出了一种抗菌中密度纤维板及其制备方法，一方面，通过改良用于贴面浸渍的三聚氰胺树脂胶粘剂及制板、热压工艺，使制得的人造板内、外均可以有效的防止微生物如菌类的繁衍，提高了人造板的整体抗菌能力，使人造板表面受到破坏时也能保持较好的抗菌效果，从而延长人造板的使用寿命；另一方面，针对目前市场上的抗菌剂，选用以天然抗菌剂为主体，无毒的无机抗菌剂为辅，通过不同抗菌剂的协效作用，在保证有效抗菌的同时，也大大提高了长期使用的安全性、环保性，做到了分解产物无毒无害。
技术实现要素：
本专利针对上述问题，提供了一种从制作工艺到装饰贴面的完整工艺的抗菌中密度纤维板及其制备方法，在保证基本力学性能的同时，可以使制成的人造板达到理想的抗菌性。
本发明的技术方案为，一种抗菌中密度纤维板及其制备方法，包括芯板和芯板两面的装饰纸，所述芯板使用的原料按质量份计各组分，其中每1m³成品纤维板的组成包括：纤维700-780份、酚醛树脂胶粘剂150-300份、偶联剂3-5份、填料150-180份、水50份、抗菌剂9-15份、固化剂且用量为酚醛树脂胶粘剂的10%；所述芯板两面的装饰纸由特制得的抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂浸渍而成。
作为改进，其特征在于，所述固化剂为纯度79%以上的对甲基苯磺酰氯。
作为改进，其特征在于，所述抗菌剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵。
作为改进，其特征在于，所述填料为石英粉、蒙脱土、高岭土中的一种或几种，固体颗粒直径为0.01-0.1mm。
作为改进，其特征在于，所述酚醛树脂胶粘剂为市场购买所得，抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂为实验室制得。
作为改进，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂tmc-311。
作为改进，其特征在于，所述抗菌中密度纤维板包括以下步骤：
（1）制备抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂；
（2）按照比例称取原料，同时将备用的纤维送入干燥窑内将纤维含水率干燥至在4%-5%；
（3）按照每1m³成品纤维板加入酚醛胶粘剂150-300份，同时按1:3的比例加入偶联剂和抗菌剂；
（4）将填料与纤维在60℃的鼓风振荡器中充分混合30min，随后与步骤（2）所得混合；
（5）将步骤（3）混合后的纤维充分搅拌均匀，然后铺装成型；
（6）将铺装好的纤维混合物送入热压机进行热压，热压温度为140℃-150℃，通过加压使纤维板坯在压力下与12mm厚度规厚度保持一致，并持续热压20min后制得芯板；
（7）在芯板的两面贴上浸渍过抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂的浸渍纸后进行热压，热压温度170℃-175℃、压力6-7mpa、时间160min。
作为改进，其特征在于，所述的特制抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂包括以下几个步骤：
（1）将37%的甲醛溶液165-175份与钠基蒙脱土5-8份混合并加入到反应器中，在ph=4的条件下搅拌下依次加入50份水和8-9份硼砂；
（2）搅拌过程中逐步加入三聚氰胺150-170份、三乙醇胺0.4-0.5份和聚乙烯醇17991.5份，加热至95℃；
（3）40min后加入20nm纳米级银10-12份，同时降温至80℃，继续搅拌；
（4）80min后加入20%的naoh溶液；
（5）5min后开始测定浑浊度，当在15℃冷水中出现混浊沉淀时，加入尿素5-6份，并将偶联剂即体积分数为4%的γ-巯丙基三甲氧基硅烷的甲苯溶液6-8份和十二烷基二甲基胺乙内酯10-15份先后逐步加入到反应器中，继续搅拌；
（6）10min后加入乙二醇10-15份，在80℃条件下保温反应到在20℃水中稀释度为1:3时降温至70℃并加入三聚氰胺50-70份，继续搅拌；
（7）差15min达到反应终点时，加入占总份数4.5%的尿素；
（8）反应结束后，降温至25℃，并通过100-200目/cm2的筛网储存。
本发明以天然抗菌剂为主、无毒无机抗菌剂为辅，通过对中密度纤维板制造工艺的改进及贴面浸渍装饰纸的三聚氰胺树脂胶粘剂的改性，制得具有从内部和外部达到共同抗菌效果且安全无有毒产物的抗菌中密度纤维板。研究表明本发明制得的抗菌中密度纤维板具有抗菌强度高、效果显著得优点，可同时满足qb/t2591-2003、gb/t11718-2009中对抗菌性、板材基本性能的要求，可满足特殊行业如如医院、药厂、食品加工厂、儿童娱乐场所及常用家居家具中对建筑装饰材料的抗菌要求。
具体实施方式
实施例1
抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂的制备：
（1）将37%的甲醛溶液175份与钠基蒙脱土5份混合并加入到反应器中，在ph=4的条件下搅拌下依次加入50份水和8份硼砂；
（2）搅拌过程中逐步加入三聚氰胺150份、三乙醇胺0.4份和聚乙烯醇17991.5份，加热至95℃；
（3）40min后加入20nm纳米级银10份，同时降温至80℃，继续搅拌；
（4）80min后加入20%的naoh溶液；
（5）5min后开始测定浑浊度，当在15℃冷水中出现混浊沉淀时，加入尿素5份，并将偶联剂即体积分数为4%的γ-巯丙基三甲氧基硅烷的甲苯溶液6份和十二烷基二甲基胺乙内酯15份先后逐步加入到反应器中，继续搅拌；
（6）10min后加入乙二醇10份，在80℃条件下保温反应到在20℃水中稀释度为1:3时降温至70℃并加入三聚氰胺50份，继续搅拌；
（7）差15min达到反应终点时，加入占总份数4.5%的尿素；
（8）反应结束后，降温至25℃，并通过100-200目/cm2的筛网储存。
所述抗菌中密度纤维板包括以下步骤：
（1）按照比例称取原料，同时将备用的纤维送入干燥窑内将纤维含水率干燥至在4%-5%；
（2）按照每1m³成品纤维板加入酚醛胶粘剂180份，同时加入偶联剂3份、抗菌剂9份；
（3）将填料与纤维在60℃的鼓风振荡器中充分混合30min，随后与步骤（2）所得混合；
（4）将步骤（3）混合后的纤维充分搅拌均匀，然后铺装成型；
（5）将铺装好的纤维混合物送入热压机进行热压，热压温度为140℃，通过加压使纤维板坯在压力下与12mm厚度规厚度保持一致，并持续热压20min后制得芯板；
（6）在芯板的两面贴上浸渍过抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂的浸渍纸后进行热压，热压温度170℃、压力6mpa、时间160min。
按照qb/t2591-2003、gb/t11718-2009对本实施例制得的抗菌中密度纤维板的抗菌性能和物理力学性能进行测试，结果如下：
抗菌性能测试（表1）
样品处理：编号a是直径90mm或100mm的灭菌平皿的内平板；
编号b是未添加抗菌成分的中密度纤维板，尺寸为50mm×50mm；
编号c是添加抗菌成分的中密度纤维板，尺寸为50mm×50mm；
检测依据：qb/t2591-2003、gb/t4789.2
检测菌种：：
i.大肠杆菌（escherichiacoli)atcc25922
ii.金黄色葡萄球菌(staphylococcusaureus)atcc6538
iii.大肠埃希氏菌(escherichiacoli)atcc25922
iv.肺炎克雷伯氏菌（klebsiellapneumoniae)as1.1736
表1检测结果：
特殊的，取添加抗菌成分的中密度纤维板样品，用于测试中密度纤维板内部抗菌性，具体操作步骤如下：取样品，用刀沿样品两对角线各划出等距刀缝，刀缝间距5mm，宽1.2mm，深2.5mm，随后依据qb/t2591-2003、gb/t4789.2中的检测方法对处理后的纤维板进行抗菌性能测试。
表2检测结果
板材基本性能测试（表3）
检测依据：gb/t11718-2009
表3检测结果
实施例2
抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂的制备：
（1）将37%的甲醛溶液170份与钠基蒙脱土6份混合并加入到反应器中，在ph=4的条件下搅拌下依次加入50份水和8.3份硼砂；
（2）搅拌过程中逐步加入三聚氰胺155份、三乙醇胺0.4份和聚乙烯醇17991.5份，加热至95℃；
（3）40min后加入20nm纳米级银10份，同时降温至80℃，继续搅拌；
（4）80min后加入20%的naoh溶液；
（5）5min后开始测定浑浊度，当在15℃冷水中出现混浊沉淀时，加入尿素5份，并将偶联剂即体积分数为4%的γ-巯丙基三甲氧基硅烷的甲苯溶液6份和十二烷基二甲基胺乙内酯12份先后逐步加入到反应器中，继续搅拌；
（6）10min后加入乙二醇12份，在80℃条件下保温反应到在20℃水中稀释度为1:3时降温至70℃并加入三聚氰胺55份，继续搅拌；
（7）差15min达到反应终点时，加入占总份数4.5%的尿素；
（8）反应结束后，降温至25℃，并通过100-200目/cm2的筛网储存。
所述抗菌中密度纤维板包括以下步骤：
（1）按照比例称取原料，同时将备用的纤维送入干燥窑内将纤维含水率干燥至在4%-5%；
（2）按照每1m³成品纤维板加入酚醛胶粘剂200份，同时加入偶联剂2份、抗菌剂6份；
（3）将填料与纤维在60℃的鼓风振荡器中充分混合30min，随后与步骤（2）所得混合；
（4）将步骤（3）混合后的纤维充分搅拌均匀，然后铺装成型；
（5）将铺装好的纤维混合物送入热压机进行热压，热压温度为145℃，通过加压使纤维板坯在压力下与12mm厚度规厚度保持一致，并持续热压20min后制得芯板；
（6）在芯板的两面贴上浸渍过抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂的浸渍纸后进行热压，热压温度170℃、压力7mpa、时间160min。
实验结束后以实施例1为参考依据对实施例2所得抗菌中密度纤维板进行抗菌性能和板材基本性能测试，结果表明经实施例2所得抗菌中密度纤维板抗菌率≥99%，具有强抗菌效果，板材基本性能也符合对应标准。特殊的，对板材进行割缝处理后所得抗菌中密度纤维板抗菌率≥90%，亦知当板材表面遭受破坏时亦可达到非常好的抗菌效果。
实施例3
抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂的制备：
（1）将37%的甲醛溶液170份与钠基蒙脱土6份混合并加入到反应器中，在ph=4的条件下搅拌下依次加入50份水和8.3份硼砂；
（2）搅拌过程中逐步加入三聚氰胺155份、三乙醇胺0.4份和聚乙烯醇17991.5份，加热至95℃；
（3）40min降温至80℃并继续搅拌；
（4）80min后加入20%的naoh溶液；
（5）5min后开始测定浑浊度，当在15℃冷水中出现混浊沉淀时，加入尿素5份，并将偶联剂即体积分数为4%的γ-巯丙基三甲氧基硅烷的甲苯溶液6份和十二烷基二甲基胺乙内酯12份先后逐步加入到反应器中，继续搅拌；
（6）10min后加入乙二醇12份，在80℃条件下保温反应到在20℃水中稀释度为1:3时降温至70℃并加入三聚氰胺55份，继续搅拌；
（7）差15min达到反应终点时，加入占总份数4.5%的尿素；
（8）反应结束后，降温至25℃，并通过100-200目/cm2的筛网储存。
所述抗菌中密度纤维板包括以下步骤：
（1）按照比例称取原料，同时将备用的纤维送入干燥窑内将纤维含水率干燥至在4%-5%；
（2）按照每1m³成品纤维板加入酚醛胶粘剂200份，同时加入偶联剂2份、抗菌剂6份；
（3）将填料与纤维在60℃的鼓风振荡器中充分混合30min，随后与步骤（2）所得混合；
（4）将步骤（3）混合后的纤维充分搅拌均匀，然后铺装成型；
（5）将铺装好的纤维混合物送入热压机进行热压，热压温度为145℃，通过加压使纤维板坯在压力下与12mm厚度规厚度保持一致，并持续热压20min后制得芯板；
（6）在芯板的两面贴上浸渍过抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂的浸渍纸后进行热压，热压温度170℃、压力7mpa、时间160min。
实验结束后以实施例1为参考依据对实施例3所得抗菌中密度纤维板进行抗菌性能和板材基本性能测试，结果表明经实施例3所得抗菌中密度纤维板抗菌率≥90%，具有抗菌效果，板材基本性能也符合对应标准。特殊的，对板材进行割缝处理后所得抗菌中密度纤维板抗菌率≥90%，亦知当板材表面遭受破坏时亦可达到非常好的抗菌效果。
实施例4
抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂的制备：
（1）将37%的甲醛溶液170份与钠基蒙脱土6份混合并加入到反应器中，在ph=4的条件下搅拌下依次加入50份水和8.3份硼砂；
（2）搅拌过程中逐步加入三聚氰胺155份、三乙醇胺0.4份和聚乙烯醇17991.5份，加热至95℃；
（3）40min后加入20nm纳米级银10份，同时降温至80℃，继续搅拌；
（4）80min后加入20%的naoh溶液；
（5）5min后开始测定浑浊度，当在15℃冷水中出现混浊沉淀时，加入尿素5份并继续搅拌；
（6）10min后加入乙二醇12份，在80℃条件下保温反应到在20℃水中稀释度为1:3时降温至70℃并加入三聚氰胺55份，继续搅拌；
（7）差15min达到反应终点时，加入占总份数4.5%的尿素；
（8）反应结束后，降温至25℃，并通过100-200目/cm2的筛网储存。
所述抗菌中密度纤维板包括以下步骤：
（1）按照比例称取原料，同时将备用的纤维送入干燥窑内将纤维含水率干燥至在4%-5%；
（2）按照每1m³成品纤维板加入酚醛胶粘剂200份，同时加入偶联剂2份、抗菌剂6份；
（3）将填料与纤维在60℃的鼓风振荡器中充分混合30min，随后与步骤（2）所得混合；
（4）将步骤（3）混合后的纤维充分搅拌均匀，然后铺装成型；
（5）将铺装好的纤维混合物送入热压机进行热压，热压温度为145℃，通过加压使纤维板坯在压力下与12mm厚度规厚度保持一致，并持续热压20min后制得芯板；
（6）在芯板的两面贴上浸渍过抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂的浸渍纸后进行热压，热压温度170℃、压力7mpa、时间160min。
实验结束后以实施例1为参考依据对实施例4所得抗菌中密度纤维板进行抗菌性能和板材基本性能测试，结果表明经实施例4所得抗菌中密度纤维板抗菌率≥95%，具有较强的抗菌效果，板材基本性能也符合对应标准。特殊的，对板材进行割缝处理后所得抗菌中密度纤维板抗菌率≥90%，亦知当板材表面遭受破坏时亦可达到非常好的抗菌效果。
实施例5
所述抗菌中密度纤维板包括以下步骤：
（1）按照比例称取原料，同时将备用的纤维送入干燥窑内将纤维含水率干燥至在4%-5%；
（2）按照每1m³成品纤维板加入酚醛胶粘剂280份，同时加入偶联剂3份、抗菌剂9份；
（3）将填料与纤维在60℃的鼓风振荡器中充分混合30min，随后与步骤（2）所得混合；
（4）将步骤（3）混合后的纤维充分搅拌均匀，然后铺装成型；
（5）将铺装好的纤维混合物送入热压机进行热压，热压温度为150℃，通过加压使纤维板坯在压力下与12mm厚度规厚度保持一致，并持续热压20min后制得芯板；
（6）在芯板的两面贴上浸渍过普通三聚氰胺树脂胶粘剂的浸渍纸后进行热压，热压温度175℃、压力6mpa、时间160min；
（7）所述普通三聚氰胺树脂胶粘可于市场购买。
实验结束后以实施例1为参考依据对实施例5所得抗菌中密度纤维板进行抗菌性能和板材基本性能测试，结果表明经实施例5所得抗菌中密度纤维板抗菌率＞70%，且≤85%，未达到标准qb/t2591-2003中对抗菌效果的要求。特殊的，对板材进行割缝处理后所得抗菌中密度纤维板抗菌率≥92%，亦知当板材表面遭受破坏时亦可达到非常好的抗菌效果。
实施例6
抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂的制备：
（1）将37%的甲醛溶液160份与钠基蒙脱土8份混合并加入到反应器中，在ph=4的条件下搅拌下依次加入50份水和8.8份硼砂；
（2）搅拌过程中逐步加入三聚氰胺170份、三乙醇胺0.5份和聚乙烯醇17991.5份，加热至95℃；
（3）40min后加入20nm纳米级银10份，同时降温至80℃，继续搅拌；
（4）80min后加入20%的naoh溶液；
（5）5min后开始测定浑浊度，当在15℃冷水中出现混浊沉淀时，加入尿素5份，并将偶联剂即体积分数为4%的γ-巯丙基三甲氧基硅烷的甲苯溶液8份和十二烷基二甲基胺乙内酯14份先后逐步加入到反应器中，继续搅拌；
（6）10min后加入乙二醇14份，在80℃条件下保温反应到在20℃水中稀释度为1:3时降温至70℃并加入三聚氰胺65份，继续搅拌；
（7）差15min达到反应终点时，加入占总份数4.5%的尿素；
（8）反应结束后，降温至25℃，并通过100-200目/cm2的筛网储存。
所述抗菌中密度纤维板包括以下步骤：
（1）按照比例称取原料，同时将备用的纤维送入干燥窑内将纤维含水率干燥至在4%-5%；
（2）按照每1m³成品纤维板加入酚醛胶粘剂180份；
（3）将填料与纤维在60℃的鼓风振荡器中充分混合30min，随后与步骤（2）所得混合；
（4）将步骤（3）混合后的纤维充分搅拌均匀，然后铺装成型；
（5）将铺装好的纤维混合物送入热压机进行热压，热压温度为150℃，通过加压使纤维板坯在压力下与12mm厚度规厚度保持一致，并持续热压20min后制得芯板；
（6）在芯板的两面贴上浸渍过抗菌型三聚氰胺树脂胶粘剂的浸渍纸后进行热压，热压温度175℃、压力6mpa、时间160min。
实验结束后以实施例1为参考依据对实施例6所得抗菌中密度纤维板进行抗菌性能和板材基本性能测试，结果表明经实施例5所得抗菌中密度纤维板抗菌率≥90%，达到标准qb/t2591-2003中对抗菌效果的要求。特殊的，对板材进行割缝处理后所得抗菌中密度纤维板抗菌率＞50%，且≤75%，亦知当板材表面遭受破坏时抗菌效果基本丧失。
上述是实施例仅为本发明的优选实施方式，不能来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。