一种耐磨、自净型肤感生态板及其制备方法与流程

：本发明涉及家具板材，具体讲是一种耐磨、自净型肤感生态板及其制备方法。

背景技术

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背景技术：

1、生态板主要是指三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面胶合板或细木工板，生态板表面采用浸渍纸层，可省略油饰环节且其花纹图案丰富，工艺简单，越来越受到消费者的青睐，发展前景广阔。肤感生态板即涂布肤感涂层或表层覆盖肤感材料的生态板。肤感主要是由于物体表面特殊结构(如褶皱、凹凸等)的存在使人体皮肤产生一定自我感知，根据肤感涂层的形成机制，肤感家具的成型可分为模压法和涂饰法。涂饰法是在板材表面涂覆皱纹漆，通过在其固化过程中表面和内部反应条件的不同，使固化涂层产生一些特定的纹理或凹凸结构，然而油漆耐磨、抗划伤性能差，生产污染大，耐污耐腐性较差，生产成本相对高昂，也不便于家具使用过程中的保养。模压法与传统家具表面装饰类似，先将肤感涂层预制在浸渍纸上，而后使用特殊的钢板进行模压胶贴于板材表面，使板材表面获得具有一定褶皱纹理的肤感涂层，其肤感效果主要由模具即所用钢板决定，目前肤感生态板多选用模压法进行规模化生产。但是由于肤感生态板表面特有的褶皱，在受到外力后，应力容易集中导致褶皱断裂，从而造成其表面容易磨损，在开料、运输过程中极易受到刮擦而留下刮痕，严重影响生产良品率。在日常生活中肤感板材随着表面涂层的不断磨损而渐渐失去肤感效果且不便维修，其表面耐磨性很大程度决定了产品的使用寿命，同时表面特殊纹理使得日常使用中容易藏污纳垢，不利于清洁打理，也是肤感生态板产品的主要痛点，影响客户体验。

2、为了解决生态板不耐磨的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，申请号为2021233146067的中国专利申请公开了一种耐磨性家用生态板，包括板体，所述板体的外侧壁设置有聚乙烯耐磨涂层，且聚乙烯耐磨涂层的外壁贴合有橡胶垫。该方案通过涂覆置聚乙烯耐磨涂层，可以对板体起到很好的防磨和防腐效果，避免了板体在长时间使用过程中发生严重磨损，从而延长了板体的使用寿命，但是该方案成本增加较多，需要额外进行涂料的使用；申请号为2022206870094的中国专利公开的一种耐磨防划的防潮生态板，包括第一防水层、第二防水层和木质层，所述第一防水层设置在木质层的上方，所述第二防水层设置在木质层的下方，所述木质层的顶面设置加强网，所述加强网分别为尼龙网、玻纤网或者金属丝网。该方案通过加强网进行第一防水层和第二防水层的结构加强，提升结构强度的同时提升耐磨和防划效果；申请号为2014204808728的中国专利申请公开的耐磨生态板，包括板体,板体包括木质基板,木质基板为细木工板和胶合板中的任意一种且在木质基板的两面或两面中的一面设有木质单板,在木质单板远离木质基板的一面设有浸胶木纹纸，所述的浸胶木纹纸和木质单板连为一体式结构且在浸胶木纹纸远离木质单板的一面设有耐磨结构。该方案通过在木纹纸表层设置三氧化二铝耐磨纸层或者将三氧化二铝喷涂在浸胶木纹纸上，从而提高生态板表面耐磨性与抗划伤性。但是该方案需额外热压一层耐磨纸，不利于生产操作，其次浸渍纸表面喷涂耐磨材料易脱落无法长效保护。

3、上述的方案在一定程度上改进了现有技术，但是还至少存在以下缺陷：设计不合理且成本高、效果有限或无法长效保持。现有技术多是针对普通生态板未考虑到肤感生态板特殊的表面结构，并不能很好的适用于解决肤感生态板的特有问题。因此，有待进一步改进。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明所要解决的技术问题是，提供一种耐磨、自净型肤感生态板及其制备方法，以解决肤感生态板表面硬度低，不耐磨、难清洁的问题，该肤感生态板将耐磨浸渍纸应用到肤感生态板以替换现有普通三聚氰胺浸渍纸，在不改变现有肤感生态板的基础上，大幅提升肤感生态板表面耐磨性与自净性。

2、本发明的技术解决方案是，提供一种耐磨、自净型肤感生态板,包括板体，所述板体包括位于中间的基材层以及依次由内到外对称设置在所述基材层两侧的平衡层和耐磨浸渍纸，所述耐磨浸渍纸通过肤感钢板在所述耐磨浸渍纸层外侧面模压形成具有褶皱纹理的肤感饰面，所述耐磨浸渍纸包括三聚氰胺浸渍纸和涂覆于所述三聚氰胺浸渍纸远离所述平衡层一侧表面的耐磨层，其中，

3、所述耐磨层按质量百分比计，包括以下组分，10-15％的al2o3，3-5％的tio2，40-50％的改性三聚氰胺树脂，2-5％的增塑剂，2-8％的固化剂，1-3％的脱模剂，余量为水。

4、作为优选，步骤2中，改性三聚氰胺树脂中还含有改性脲醛树脂。

5、耐磨浸渍纸采用预固化连体生产工艺，可实现直接在现有设备生产，在二次浸胶段引入al2o3和tio2，利用两者的材料特性，相互协同，具有良好的工业化应用前景。

6、作为优选，al2o3为改性al2o3，改性方法如下，按质量百分比计，将6％硬脂酸溶解于正丁醇中，再加入al2o3粉体，反应温度25-30℃，快速机械搅拌20-30min，离心洗涤后在110-125℃的烘箱中干燥，研磨后即得到硬脂酸改性的al2o3。

7、本发明通过在肤感生态板表面应用耐磨浸渍纸，提高其表面硬度，当板材表面受到摩擦时，其表面喷涂的改性al2o3和tio2在对偶面富集，形成润滑膜，降低了表面的摩擦系数同时使树脂被直接磨损的几率减小，从而增强了肤感生态板表面肤感耐磨程度；其次在浸渍纸中加入的适量tio2,，当紫外线照射tio2表面时，产生高活性自由移动的光生电子(e-)和空穴(h+)，由于空穴是强氧化剂，可将吸附在tio2表面的羟基(oh-)和水(h2o)氧化为羟基自由基(·oh)，空气中的水分子能解离吸附在这些氧空位中，成为化学吸附水，化学吸附水继续吸附空气中的水分子使其表面表现出超亲水性，从而在表面能够使水形成薄膜，带走表面的污垢和颗粒；电子是强还原剂，被吸附在tio2表面的氧气俘获而形成超氧阴离子自由基(·o2-)；部分(·o2-)可继续通过链式反应生成(·oh)，生成的超氧阴离子自由基和羟基自由基具有较强的氧化性，攻击污染物的不饱和键或抽取h原子产生新自由基激发链式反应，对它们进行矿化氧化，使板材能够分解表面油污以及甲醛等有机挥发物，净化室内环境(参见图2)。

8、作为优选，al2o3为改性al2o3，改性方法如下，按质量百分比计，将6％硬脂酸溶解于正丁醇中，再加入al2o3粉体，反应温度25-30℃，快速机械搅拌20-30min，离心洗涤后在110-125℃的烘箱中干燥，研磨后即得到硬脂酸改性的al2o3。

9、作为优选，tio2为改性tio2，改性方法如下，按质量百分比计，将6％硬脂酸溶解于正丁醇中，再加入tio2粉体，反应温度25-30℃，快速机械搅拌20-30min，离心洗涤后在110-125℃的烘箱中干燥，研磨后即得到硬脂酸改性的tio2。

10、作为优选，所述基材层为enf级细木工板或胶合板基材。

11、作为优选，所述平衡层为高密度板或科技木单板。以提高板材的表面质量，保证了板材表面的平整性。

12、进一步的，所述平衡层与耐浸渍纸层叠后热压复合。

13、另外，本发明还提供一种上述的耐磨、自净型肤感生态板的制备方法，包括以下步骤，

14、步骤1，无机材料改性，采用硬脂酸作为改性剂分别对al2o3和tio2进行表面接枝，使表面的羟基和硬脂酸的羧基发生酯化反应而得改性al2o3和改性tio2；

15、步骤2，制备耐磨树脂，按质量百分比计，改性al2o3添加量为10-15％，改性tio2添加量为3-5％，改性三聚氰胺树脂添加量为40-50％，增塑剂添加量为2-5％，固化剂添加量为2-8％，脱模剂添加量为1-3％，水14-38％，用搅拌机搅拌均匀，搅拌机转数设置为1000r/min-2000r/min；

16、步骤3，制备耐磨浸渍纸，将素色原纸或印刷装饰纸浸渍于改性三聚氰胺树脂、改性脲醛树脂池中进行一次浸渍，经烘箱(100-120℃)干燥后将步骤2制得的耐磨树脂喷涂于一次浸渍纸上表面，将改性三聚氰胺树脂辊涂于一次浸渍纸下表面，后经烘箱(90-120℃)干燥得耐磨浸渍纸；优选的，步骤3中浸胶线的速度放慢为12-25m/min，耐磨浸渍纸浸胶量为160％-250％，预固化度50-70％，二段辊涂时面涂与底涂胶量要控制好平衡避免卷曲，控制在一小时左右调配一次胶，避免黏度增大造成涂布不均；

17、步骤4，高温高压贴纸，将步骤3制得的耐磨浸渍纸采用高温高压贴面于平衡层一侧，使用肤感纹理钢板，模压温度190-210℃，单位压力4-4.5mpa下，压贴22-25s得饰面单板；平衡层与耐浸渍纸预先通过高温高压复合；

18、步骤5，涂胶组合，将胶合板或细木工板基材经涂胶机均匀涂布胶黏剂，视基板板面粗糙度控制布胶量，后将饰面单板置于基材上下表面贴合，获得板坯；

19、步骤6，冷压，将步骤5的板坯陈放10-60min后开始冷压，具体陈放时间视温度及干湿度而定，采用单位压力0.3-0.4mpa保持60-90min；

20、步骤7，热压，将冷压后的板坯送入热压机，采用温度92-99℃、单位压力0.3-0.5mpa保持5-10min，热压后含水率控制在5-14％。

21、作为优选，步骤1中，改性al2o3的改性方法如下：按质量百分比计，将6％硬脂酸溶解于正丁醇中，再加入al2o3粉体，反应温度25-30℃，快速机械搅拌20-30min，离心洗涤后在110-125℃的烘箱中干燥，研磨后即得到硬脂酸改性的al2o3；

22、改性tio2的改性方法如下，按质量百分比计，将6％硬脂酸溶解于正丁醇中，再加入tio2粉体，反应温度25-30℃，快速机械搅拌20-30min，离心洗涤后在110-125℃的烘箱中干燥，研磨后即得到硬脂酸改性的tio2。

23、由于al2o3和tio2的均匀分散极大影响成品的最终性能，为了提高它们在树脂中的分散性和填充均匀度，采用硬脂酸作为改性剂对al2o3和tio2进行表面接枝，使表面的羟基和硬脂酸的羧基发生酯化反应，改变其表面极性，降低无机材料之间的团聚，改善al2o3和tio2与树脂的界面相容性；

24、反应式：al2o3—oh+hoocr→al2o3—oocr+h2o

25、tio2—oh+hoocr→tio2—oocr+h2o

26、式中：r＝ch3(ch2)16—

27、作为优选，步骤1中，al2o3为白色圆形松散粉末，纯度>99％，平均粒径<80nm，tio2纯度>99％，平均粒径<30nm。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

29、1、本发明通过在肤感生态板设置耐磨层，开创性的将耐磨浸渍纸应用到肤感生态板以替换现有普通三聚氰胺浸渍纸，当板材表面受到摩擦时，其表面的改性al2o3和tio2在对偶面富集，形成润滑膜，降低了表面的摩擦系数同时使树脂被直接磨损的几率减小，从而增强了肤感生态板表面肤感耐磨程度，测试证明本发明产品表面硬度可达6h,耐磨转数大于6000转，达到媲美地板的耐磨性能，能够有效保持肤感生态板的肤感效果，延长其使用寿命；

30、2、本发明的耐磨浸渍纸选用液体耐磨工艺，改性al2o3和tio2预先均匀地分布在浸渍树脂中，然后被喷涂到原纸表面(单面)；耐磨颗粒与树脂之间可实现充分的润湿，避免耐磨材料浮于胶层表面，减少了耐磨材料对钢板模具的表面磨损，同时浸渍后具有清晰度高、色泽均匀一致等优点，其次耐磨材料的含量和粒径灵活可调，便于控制产品耐磨等级以适应不同产品需求；

31、3、本发明通过在浸渍纸中添加适量材料，赋予肤感生态板更多功能属性，使得板材表面吸收自然光后具有强吸收电子的能力，即强氧化性，能有效催化分解有害有机、无机物质，净化室内空气，也能消除细菌和病毒，并将其最终降解为h2o、co2等无害的小分子物质，使有机污物和无机污物不容易附着在其表面。再结合材料的光诱导超亲水性，极大提高了肤感板材的表面清洁容易度；

32、4、本发明采用二次覆膜法，浸渍纸经过两次热压，其中的耐磨物质与三聚氰胺甲醛树脂充分流动熔融，在肤感板材表面形成耐磨自清洁涂层，进一步增强肤感板材的表面性能；

33、5、本发明在制备方法上简单高效，在不改变现有肤感生态板工艺的基础上，大幅提升肤感生态板表面耐磨性与自净性，相较常见的油漆涂饰，投入小，高性能，稳定性好，便于工业化推广应用。