[发明专利]一种新型装饰用环保竹炭板的制备方法及其产品

说明书

本发明涉及一种新型装饰用环保竹炭板的制备方法及其产品，以生物质纳米纤维素为分散剂，将竹炭粉末均匀分散在水溶液中，形成分散均匀且稳定的竹炭粉/纳米纤维素混合液，冷冻干燥后形成竹炭粉块状材料，再将竹炭粉块状材料粉碎成颗粒状，然后浸渍酚醛树脂，低温干燥后热压成不同密度的竹炭板材。通过该方法生产的竹炭板具有密度均匀，力学性能性能稳定的特点。纳米纤维素添加可提高竹炭板的抗弯强度和弹性模量，解决竹炭板脆性较大、力学性能不理性的问题。同时，本发明所采用的原料成分简单，使用的生物质纳米纤维素可完全降解，真正达到环保的目的。而且本发明的生产设备采用常规的多层人造板热压机即可生产，具有生产效率高、产量大的特点。

技术领域

本发明涉及的是一种新型装饰用环保竹炭板的制备方法及其产品，属于竹材人造板加工技术领域。

背景技术

目前，建筑以及室内装用板材主要以木/竹质人造板为主，是通过将木/竹质单元材料通过酚醛/脲醛树脂，或其他树脂经高温/高压负荷而成，所制备的板材具有天然木材或竹的纹理，在满足强度的同时又具有一定的美观性。但是这类板材的尺寸稳定性并不是太理想，尤其用作户外建筑装饰用材料时，在阳光的持续曝晒和雨水的浸泡过程中，容易出现变形、开裂，霉变、腐朽、变色等问题。

竹炭是通过竹材经过高温热解而形成的炭材料，具有疏松多孔的结构，其分子细密多孔，质地坚硬等特点。在建筑装潢，将竹炭放置在楼房底层或地板下，具有防潮、防霉、防虫、改善环境的功效。由于竹炭具有自动调湿功能，且功效持久不变，故其远优于中国普遍在楼房下放置生石灰的方法。竹炭粉用于建筑涂料加工生产，前景非常广阔。随着居民生活品质的改善，如今竹炭颗粒包装的地板专用竹炭和木质地板一起铺置受到人们的喜爱和环保界的倡导。在材料工业，竹炭可制成一部分新型复合材料，如超微粉竹炭布、竹炭陶瓷多孔体、粉末成型复合材料、还可以制成可降解塑料的填充剂、饲料添加剂等。

当前，用竹炭制成的人造板也以用到建筑材料材料中，如竹炭地板、门板、等其它装饰材料，主要是利用竹炭的高孔隙率来有效地减少建筑残材的污染物，保护空间环境。当前竹炭板的制备方法主要是以竹炭粉、树脂以及其他润滑剂、稳定剂混合后压缩挤压而成型，该方法主要存在的问题是成本偏高，且竹炭粉在树脂中的均匀性不高，成型板材的密度不均匀。

发明内容

本发明提出的是一种新型装饰用环保竹炭板的制备方法及其产品，其目的在于解决现有竹炭板成本偏高、竹炭粉在树脂中的分散不均匀而导致竹炭板的密度不均匀等问题，提出一种新型装饰用竹炭板的制备方法，以生物质纳米纤维素为分散剂和稳定剂，将竹炭粉末均匀分散在水溶液中，形成分散均匀且稳定的竹炭粉/纳米纤维素悬浮液，冷冻干燥后形成片状竹炭粉气凝胶，再将气凝胶浸渍酚醛树脂，低温干燥后热压成竹炭板材。

本发明的技术解决方案：一种新型装饰用竹炭板的制备方法及其产品，具体包括如下步骤：

（一）将制备的竹炭粉碎成300目～1000目的竹炭粉末（粒径在10～50μm范围内）；

（二）以生物质纳米纤维素为分散剂，纳米纤维素径级在20～200之间，将纳米纤维素溶解在去离子水中，形成一定浓度的纳米纤维素溶液；

（三）将制备的竹炭粉按一定比例添加到纳米纤维素溶液中，常温下均匀搅拌一定时间后，再进行超声分散处理，制备成分散均匀且稳定的竹炭粉/纳米纤维素溶液；

（四）将制备好的竹炭粉/纳米纤维素溶液采用旋转蒸发仪浓缩成竹炭粉/纳米纤维素凝胶状态，取出后经过冷冻干燥形成块状或者片状竹炭粉气凝胶；

（五）将获得的竹炭粉气凝胶进行再次粉碎，制备成粒度平均直径为3～5mm的气凝胶颗粒；

（六）将获得的竹炭粉气凝胶颗粒放入酚醛树脂水溶液中浸渍一定时间，取出常温晾干，在低温干燥一定时间后形成浸胶的竹炭粉气凝胶颗粒；

（七）通过预定的竹炭板密度对浸胶的竹炭粉颗粒进行称重，然后均匀铺装在热压板模具中，在高温高压下压制成新型装饰用竹炭板材。

本发明的有益效果：