專利名稱：植物纖維生蛭石阻燃復(fù)合板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種阻燃建筑材料-植物纖維生蛭石阻燃復(fù)合板。
阻燃材料是廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)、家俱業(yè)和軍工業(yè)領(lǐng)域的重要材料。隨著對(duì)防火要求程度的提高，各國都重視了阻燃材料的研制。材料阻燃的方法最常見的就是使用阻燃劑。用于人造板如木質(zhì)刨花板、中密度纖維板和干法纖維板中的阻燃劑有多種。我國上海人造板廠與上海無機(jī)化工研究所聯(lián)合研制的防火軟質(zhì)纖維板，采用聚磷酸銨、氧化鋁為阻燃劑，中國林業(yè)部科學(xué)院木材工業(yè)研究所研制的木材阻燃浸漬劑以聚磷酸銨為主。目前常用的阻燃劑可分為以下幾類(1)銨鹽磷酸氫二銨、磷酸氫銨、氧化銨、硫酸銨、硼酸銨、溴化銨等;
(2)堿鹽碳酸鈉、碳酸鈣、氧化鎂、氧化鈣、磷酸鈉、磷酸鈣等;
(3)金屬化合物氯化鋅、硫酸鋁、氧化鋁等;
(4)其它硼酸、硼砂等;
(5)各種阻燃劑聯(lián)合使用，以提高性能，降低成本、避免對(duì)人畜產(chǎn)生危害等。
使用上述阻燃劑價(jià)格相當(dāng)昂貴，如上海人造板廠生產(chǎn)的阻燃板較非阻燃板的價(jià)格提高1～2倍。我國目前的實(shí)際情況是人們?yōu)榱斯?jié)約建筑工程造價(jià)，本該采用阻燃材料的，也往往不采用，在客觀上產(chǎn)生火災(zāi)的因素增加了。
本發(fā)明的目的是制造一種價(jià)廉而且阻燃性能良好的阻燃復(fù)合板，從而可在建筑業(yè)的許多地方大規(guī)模采用阻燃材料，提高建筑工程的防火安全程度。
本發(fā)明植物纖維生蛭石阻燃復(fù)合板，用生蛭石粉作為阻燃組分，由植物纖維、生蛭石粉、膠粘劑和添加劑按一定比例配合后加工復(fù)合而成，其中各組分的重量自分配比為植物纖維 30～70%生蛭石粉 15～50%膠粘劑 12～30%添加劑 2～20%該阻燃復(fù)合板可以在生產(chǎn)刨花板、纖維板的工藝基礎(chǔ)之上，添1～2件加工生蛭石粉的設(shè)備即可生產(chǎn)。其制備工藝流程見下圖
植物(包括一年生植物和多年生植物)經(jīng)切斷、破碎(熱磨)、烘干、篩選進(jìn)芯層料倉備用，生蛭石原礦經(jīng)球磨或其它粉碎機(jī)粉碎，烘干后篩選出粒度符合要求的生蛭石粉送入生蛭石料倉。植物纖維的粒度要求為厚0.5～20mm，長10～20mm，含水率小于5%，生蛭石粉粒度要求為300目篩余不大于20%，含水率小于5%。
本發(fā)明中可使用的植物纖維有許多種、如麻桿、棉桿、玉米桿、煙桿、玉米芯、高梁桿、向日葵桿(盤、殼)、菜籽桿、麥桿、蘆葦、豆桿、茅草桿，各種木材下腳料、灌木、樹枝、竹屑、竹黃等;另外也可用工業(yè)下腳料如棉絨、麻屑、蒲草絨、紙漿、廢纖維等代替部分植物纖維。
膠粘劑主要是氨基樹脂，如脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氫銨甲醛樹脂，或這些樹脂的復(fù)合與改性，或以這些樹脂為主復(fù)合少量其他樹脂而組成的復(fù)合型樹脂(包括熱固型或常溫固化型)。其中脲醛樹脂本身就是一種阻燃劑。
添加劑主要有三類(1)固化劑，如氯化銨，用量為膠粘劑樹脂的0.1～1.0%;(2)防水劑，如烷烴石臘乳液，用量為植物纖維干料的0.5～1.5%;(3)其它阻燃效果較好的添加劑，如添加少量含有氮、磷、硼、硅、銨、鎂、鋁等物質(zhì)的無機(jī)化合物，及用于木材的其它類型的高效阻燃劑。
將植物纖維、生蛭石粉和已加入添加劑的膠粘劑樹脂按比例同時(shí)加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后，進(jìn)入氣流鋪裝機(jī)(或機(jī)械鋪裝)，鋪裝或規(guī)定厚度的板坯，然后經(jīng)預(yù)壓(簿板坯可不進(jìn)行預(yù)壓)后進(jìn)入熱壓機(jī)，壓制成各種容重的阻燃復(fù)合板，最后可切邊整理成產(chǎn)品。
該阻燃復(fù)合板最薄可壓制至4mm，最厚可到22mm。可利用各種成型模模壓成型。制成的板材可進(jìn)行后處理，經(jīng)后處理和砂光后的板材形變較小，表面平整，從外觀上看與一般的木質(zhì)刨花板沒有區(qū)別。也可加入少量防蟲劑、著色劑成為改善某一性能的添加劑。
本發(fā)明阻燃復(fù)合板采用的原材料，除生蛭石外均是本質(zhì)刨花板或植物纖維復(fù)合板中常用的材料，而生蛭石作為一種價(jià)廉的原材料在其中占的比例又較大，在能保證該阻燃復(fù)合板阻燃性能的前提下，又能大幅度地降低板材的價(jià)格。其它人造板如刨花木質(zhì)板、中密度纖維板和干法纖維板等也可使用生蛭石粉作為阻燃成分生產(chǎn)具有阻燃性能的板材。用該板材可制作門扇，固定家具、天花板、墻裙、暖氣罩等許多方面，是一種有廣泛應(yīng)用前景的建筑材料。
下面結(jié)合本發(fā)明的最佳實(shí)施例作詳細(xì)說明1、粒度和含水率符合要求的煙桿碎料(纖維)1400g、生蛭石粉750g共同加入攪拌機(jī)，噴入含固量為60%的脲醛樹脂375g，加入添加劑氯化銨1.10g、烷烴石臘乳液14g一起攪拌，再在模板上均勻鋪成50×50cm2的板坯，在100噸熱壓機(jī)上(溫度為145～180℃，壓力為25～35Kg/cm2)熱壓8分鐘，取出的板材厚為12mm。該板材的主要性能如下(按國標(biāo)GB4896-4915-85刨花板標(biāo)準(zhǔn))。
容重 0.8g/cm3 靜曲強(qiáng)度19.2Nmm2含水率4.2% 平面抗拉強(qiáng)度大于0.4N/mm2吸水厚度膨脹8.2%阻燃性能采用阻燃型木質(zhì)人造板專用試驗(yàn)方法，符合美國ANIS/ASTME69-80的火管試驗(yàn)法，測得其阻燃性能如下燃燒終止時(shí)間0秒(離明火即滅)火炭熄滅時(shí)間40秒燃燒后重量損失10.4%2、符合粒度、含水率要求的麻桿、玉米桿纖維混合料1250g、生蛭石粉1000g，脲醛樹脂及固化劑的加入量與實(shí)施例1相同，防水劑加入量12.5g，采用實(shí)施例1的工藝，制成50×50cm2厚度為12mm的阻燃復(fù)合板，測得性能參數(shù)如下容重 0.75g/cm2含水率 2.4%靜曲強(qiáng)度 17.4N/mm2平面抗拉強(qiáng)度大于0，4N/mm2吸水厚度膨脹率 10.5%
火管試驗(yàn)法測得阻燃性能燃燒終止時(shí)間0秒(離明火即滅)火炭燃燒時(shí)間34秒燃燒后重量損失9.6%3、符合粒度、含水率要求的棉桿纖維碎料1410g，生蛭石粉1300g，含固量為60%的脲醛樹脂500g，固化劑氯化銨1.5g，防水劑烷烴石臘乳液14.1g，配合均勻攪拌，在實(shí)施例1的工藝條件下得到阻燃復(fù)合板50×50×1.2cm3，采用火管試驗(yàn)法，測得阻燃性能如下燃燒終止時(shí)間 0秒(離明火即滅)火炭熄滅時(shí)間 15秒燃燒后重?fù)p失 5.94%由以上數(shù)據(jù)可見，該阻燃復(fù)合板的性能是良好的。
權(quán)利要求
1.植物纖維生蛭石阻燃復(fù)合板，其特征是以生蛭石粉作為阻燃成分，由植物纖維與生蛭石粉，膠粘劑和添加劑按一定比例配合后加工復(fù)合而成，其中各種材料所占的重量百分配比為植物纖維 30～70%生蛭石粉 15～50%膠粘劑12～30%添加劑2～20%；
2.如權(quán)利要求1所述的阻燃復(fù)合板，其特征在于所用的植物纖維包括一年生植物纖維和多年生植物纖維，植物纖維的粒度要求為厚0.5～2.0mm，長10～20mm，含水率小于5%，植物纖維可部分地用工業(yè)下腳料如棉絨、麻屑、蒲草絨、紙漿和其他廢纖維替代;
3.如權(quán)利要求1所述的阻燃復(fù)合板，其特征在于所用的生蛭石粉的粒度要求為300目篩余量不大于20%，含水率小于5%;
4.如權(quán)利要求1的阻燃復(fù)合板，其特征在于所用的膠粘劑是脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氫銨甲醛樹脂或這些樹脂的復(fù)合與改性，或以這些樹脂為主復(fù)合少量其他樹脂而組成的復(fù)合型樹脂(包括熱固型或常溫固化型);
5.如權(quán)利要求1～4的生蛭石阻燃復(fù)合板，其特征在于添加劑包括(1)固化劑氯化銨，用量為樹脂膠粘劑的0.1～1.0%(2)防水劑烷烴石臘乳液，用量為植物纖維干料的0.5～1.5%。
全文摘要
植物纖維生蛭石阻燃復(fù)合板是用加工好的植物纖維(包括一年生植物纖維和多年生植物纖維)或碎料與生蛭石粉拌和膠粘劑、添加劑、鋪裝、預(yù)壓(或不經(jīng)預(yù)壓)、熱壓(或冷壓)、鋸邊而成的。該阻燃復(fù)合板的制造設(shè)備可沿用現(xiàn)有復(fù)合板、刨花板的設(shè)備，在原工藝的基礎(chǔ)上添加1～2臺(tái)設(shè)備即可生產(chǎn)。該阻燃復(fù)合板材除具有一般樹脂基復(fù)合板、刨花板等的一系列優(yōu)良性能外，還具有優(yōu)良的阻燃性能，而且生產(chǎn)成本低，很適合建筑業(yè)上廣泛應(yīng)用的需要。
文檔編號(hào)C04B18/24GK1067639SQ9110644
公開日1993年1月6日 申請(qǐng)日期1991年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月10日
發(fā)明者鄒惟前, 邱昌蘭, 劉偉 申請(qǐng)人:山東建筑材料工業(yè)學(xué)院