本發(fā)明涉及阻燃板材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于聚酯纖維材料的阻燃吸音板材及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
火災(zāi)是嚴(yán)重危害人民生命財產(chǎn)、直接影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定的最常見災(zāi)害。近年來，隨著新能源、新材料、新設(shè)備的廣泛利用以及城市建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大和人民物質(zhì)文化生活水平的提高，火災(zāi)造成的人身傷亡和財產(chǎn)損失也越來越大。因此，吸音材料的防火性能是至關(guān)重要的，防火觀念已經(jīng)是各領(lǐng)域最重要的安全要求。阻燃纖維板的問世，解決了傳統(tǒng)室內(nèi)裝飾裝修材料易燃的問題，阻燃纖維板以木材為主要原料生產(chǎn)的阻燃板，由于其結(jié)構(gòu)的合理性和生產(chǎn)過程中的精細(xì)加工，可大體上克服木材的缺陷大大改善和提高木材的物理力學(xué)性能，同時難燃膠合板也克服了普通膠合板易燃燒的缺點，有效提高了膠合板阻燃性能。諸如cn105131627a公開的一種復(fù)合阻燃劑及其用于制備阻燃纖維板的方法、cn101892057a公開的阻燃劑、阻燃纖維板及其制造方法。上述阻燃纖維板由于以木材為原料，不但需要大量木材原料，而且成本較高，價格昂貴，生產(chǎn)工藝路線復(fù)雜，密度高重量大，安裝施工過程工人強(qiáng)度較大，且在墻面安裝固定的要求較高，其吸聲阻燃性能尚可滿足要求，但仍有不足。
因此出現(xiàn)了性能更加優(yōu)越的聚酯纖維吸音板，聚酯纖維吸音板全稱為聚酯纖維裝飾吸音板，是一種以聚酯纖維為原料經(jīng)熱壓成型制成的兼具吸音功能的裝飾材料。聚酯纖維吸音板具有吸音隔熱保溫特性,而且板的材質(zhì)均勻堅實,富有彈性、韌性、耐磨、抗沖擊、耐撕裂、不易劃破、板幅大。因其具有裝飾、保溫、阻燃、環(huán)保、輕體、易加工、穩(wěn)定、抗沖擊、維護(hù)簡便等特點，成為室內(nèi)裝修首選的裝飾吸音材料，被廣泛的應(yīng)用于家庭、商場、酒店、ktv、影劇院、歌舞廳、禮堂、多功能廳、體育館等公眾集聚的活動場所。目前聚酯纖維吸音板的生產(chǎn)過程一般通過：開松——混棉——梳理——鋪網(wǎng)——針刺——烘箱熱壓成型——風(fēng)冷處理——切邊等工序。要向使得聚酯纖維吸音板具有阻燃性能，就需要添加阻燃劑。添加方法主要有板面涂覆法和添加法。添加法，即在成板之前進(jìn)行的阻燃處理，是將阻燃劑與纖維進(jìn)行簡單的機(jī)械攪拌物理共混或是將阻燃劑噴灑在纖維上，然后壓制成板。此方法雖使得整個板材都具有阻燃效果，但阻燃劑用量大，且隨阻燃劑的加入，板材的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度降低，進(jìn)而影響板材的力學(xué)性能，限制板材的使用；由于目前聚酯纖維阻燃吸音板是由聚酯纖維、低熔點皮芯纖維和三維中空纖維混合、梳理然后鋪網(wǎng)制得，因此添加法不適用于聚酯纖維阻燃吸音板的生產(chǎn)。涂覆法，即在纖維成板之后，在纖維板表面均勻的涂覆阻燃劑或阻燃涂料，制備阻燃纖維板。此方法雖外層保護(hù)，起到直接阻燃的效果，用量少，但也存在著耐久性差、噴涂不均勻及膠黏劑的膠粘性能與阻燃劑加入量關(guān)系等的問題，且一旦阻燃表層被破壞，整個板材不再有阻燃效果。
cn1335218a公開了一種非織造的纖維板材及其制造方法，板材是由多種不同的短纖維混合在一起、經(jīng)針刺成型和加熱定型的板材，特征是混合短纖維是由重量比50%～60%的聚酯纖維、20%～30%的聚丙烯腈纖維、15%～25%的聚丙烯纖維混合構(gòu)成。制造方法特征是將混合短纖維開松、分梳、制成纖維網(wǎng)，將纖維網(wǎng)在針刺機(jī)上經(jīng)密針刺織，一次性制成基布，將基布加熱至聚丙烯纖維融化，壓制使基布表面平整并使基布厚度修正至產(chǎn)品厚度，定型后便為成品。cn102896684a公開一種聚酯纖維保溫吸音板的制備系統(tǒng)，其在進(jìn)行生產(chǎn)時，原料從原料喂入裝置進(jìn)入制備系統(tǒng)，再進(jìn)入粗開松機(jī)進(jìn)行混合并實現(xiàn)粗開松；然后利用精開松機(jī)對原料進(jìn)行精開松，再將原料輸出至烘箱；烘箱對原料進(jìn)行加熱，使得原料中的低熔點皮芯纖維的皮熔化后，與其他原料混合粘結(jié)，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；冷水輥對從烘箱出料口流出的原料進(jìn)行冷卻滾壓，使原料定型；分切機(jī)對冷卻滾壓后的原料進(jìn)行剪切及修邊后，輸出最終產(chǎn)品。
上述兩篇專利技術(shù)方案雖然公開了采用非織造的方法，利用化學(xué)纖維制備無紡布的工藝生產(chǎn)纖維板，但是利用該兩種方法生產(chǎn)的纖維板材并不具有阻燃性。
cn1635211a公開了一種厚重織物的阻燃涂層工藝，其采用對低粘的阻燃膠進(jìn)行機(jī)械發(fā)泡達(dá)到增稠的目的，使它具有可涂層加工性，經(jīng)過刮刀涂層后，在刮涂擠壓過程中泡沫破碎，重新變成低粘的阻燃膠，滲透到被涂層基材中，然后烘干，使織物的整體阻燃性能達(dá)到要求。
cn106113214a公開了一種復(fù)合型阻燃纖維板的制備方法，可有效解決阻燃劑成本高，纖維板的力學(xué)性能和耐久性差的問題，方法是，將收集的廢舊紙漿纖維粉碎，加入質(zhì)量濃度2%的naoh堿液中浸漬24h，再用水清洗，解離，將堿完全洗除，取樣烘干，計算樣品含水率；將占纖維總干重3%-6%的硼砂、占纖維總干重3%-5%的硼酸鋅、占纖維總干重20%-40%的蒙脫土與纖維混合在一起，在機(jī)械攪拌下，混合均勻，成坯料；將坯料放入纖維板成型模具中鋪裝成型，再經(jīng)冷、熱壓兩步法制備成纖維板；將纖維板的表面涂覆膨脹阻燃劑，室溫晾干，即成阻燃纖維板。上述兩篇專利技術(shù)方案采用涂覆法在織物表面涂覆阻燃膠，使得厚重織物表面具備了阻燃性能，但是阻燃膠僅僅在表面形成了阻燃涂層，阻燃膠并不能夠完全滲透到厚重的織物內(nèi)部，無法做到整體的阻燃，阻燃性能相對較差。
cn105506979a公開了一種阻燃地毯的處理工藝，具體步驟為：1）將阻燃液以1:1的體積比加水稀釋，常溫下分別加入水池a和水池b中；2）往水池a加入酸性劑，使ph值在3以下；3）將地毯紗線放到水池a內(nèi)，常溫浸泡15-20分鐘，取出，浸軋，在80-90℃溫度下烘干；4）往水池b加入堿性劑，使ph值在9以上；5）再將烘干后的地毯紗線放入水池b內(nèi)，常溫浸泡15-20分鐘，取出，浸軋，在80-90℃溫度下烘干；6）最后按地毯工序加工生產(chǎn)即可。cn102851879a涉及一種阻燃無紡地毯的制造工藝。其目的為使采用該工藝生產(chǎn)的無紡地毯具有良好的阻燃性和耐磨性。本發(fā)明阻燃無紡地毯的制造工藝，以化纖短絲為原料，所述化纖短絲包括質(zhì)量百分比為90%～96%的丙綸短纖和4%～10%的滌綸短纖，包括以下步驟：（1）先將化纖短絲開松、混合、梳理、鋪網(wǎng)形成均勻的纖網(wǎng)，然后采用針刺固結(jié)；（2）將纖網(wǎng)經(jīng)輸送輥輸送浸入到由丙烯酸膠、磷系阻燃劑和水組成并經(jīng)發(fā)泡后的阻燃乳液中，所述阻燃乳液包含質(zhì)量百分比為22.5%～25%的丙烯酸膠、4.5%～5%的磷系阻燃劑、余量為水，阻燃乳液的發(fā)泡倍數(shù)為10～15，纖網(wǎng)浸入阻燃乳液的行走速度為4～6m/min；（3）用軋輥擠壓浸漬得到的纖網(wǎng)；（4）烘干定型。
上述兩篇專利采用浸漬阻燃劑的方式，將普通地毯處理成阻燃地毯，雖然能夠具備優(yōu)良的阻燃性能，并且環(huán)保、成本低，但是采用浸漬、烘干的方式，最終得到的產(chǎn)品容易變形，且不平整，難以保證地毯的質(zhì)量。
由此可知，普通木質(zhì)纖維板公開了涂膠阻燃的工藝，但其并不是采用纖維無紡制得，也不具有吸音性能，聚酯纖維板的生產(chǎn)目前雖然現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開，但是在聚酯纖維板上涂覆阻燃劑，阻燃劑并不能全部滲透至板體內(nèi)部，要使其整體具備良好的阻燃性能，確保一定的使用壽命并兼得板材的平整度、成型性，也具有一定的難度。而采用浸漬阻燃劑的方式，聚酯纖維板的硬度、形狀及表面成型性又難以保證，也就是說，目前對聚酯纖維板的阻燃除了涂覆阻燃劑，并無其它有效方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種生產(chǎn)效率高、使得板材由內(nèi)而外具有優(yōu)良的阻燃性的同時，又能有效確保產(chǎn)品良好的成型性、硬度及表面質(zhì)量的基于聚酯纖維材料的阻燃吸音板材及其生產(chǎn)工藝。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種基于聚酯纖維材料的阻燃吸音板材，以廢舊塑料為原料，經(jīng)熔融紡絲制得再生聚酯短纖維、再生低熔點皮芯型滌綸短纖維，通過開松、混合、梳理、鋪網(wǎng)形成均勻的所需厚度的纖維網(wǎng)，然后采用針刺加固，得到板材本體，其特征在于：在板材本體的上表面均勻噴淋阻燃劑，下表面部分厚度浸漬阻燃劑，經(jīng)預(yù)烘干、壓光后冷風(fēng)降溫，切割后得到阻燃吸音板材；所述阻燃劑由如下重量百分比的成分組成：
水性白乳改性乳液15%～25%；
水溶性高分子增稠劑2%～5%；
發(fā)泡劑1.5%～5%；
穩(wěn)泡劑1%～3%；
硼酸鋅5%～10%；
無鹵磷氮氨系阻燃粉20%～30%；
軟化水余量。
上述的基于聚酯纖維材料的阻燃吸音板材，所述阻燃劑由如下重量百分比的成分組成：水性白乳改性乳液20%，水溶性高分子增稠劑3.5%，發(fā)泡劑3%，穩(wěn)泡劑1.5%，硼酸鋅7%，無鹵磷氮氨系阻燃粉28.5%，軟化水，余量。
上述的基于聚酯纖維材料的阻燃吸音板材，所述水性白乳改性乳液為改性丙烯酸乳液或水性聚氨酯乳液，水溶性高分子增稠劑為丙烯酸酰胺、椰子油酰胺、季銨鹽改性淀粉中的一種或幾種，發(fā)泡劑為仲烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、醇醚羧酸鈉中的一種或幾種，穩(wěn)泡劑為聚乙二醇、氧化胺中的一種或幾種，無鹵磷氮氨系阻燃粉為季戊四醇、磷酸酯、亞磷酸酯、三聚氰胺中的一種或幾種。
上述的基于聚酯纖維材料的阻燃吸音板材，所述針刺步驟采用四道重復(fù)針刺工藝。
一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述基于聚酯纖維材料的阻燃吸音板材的工藝，包括如下步驟：
（1）、原料準(zhǔn)備：以廢舊塑料為原料，經(jīng)熔融紡絲制得再生聚酯短纖維、再生低熔點皮芯型滌綸短纖維；
（2）、混合再生短纖維的成網(wǎng)：將步驟（1）制得的再生聚酯短纖維、再生低熔點皮芯型滌綸短纖維經(jīng)開松、混合、梳理、鋪網(wǎng)，層層重疊成一定厚度的網(wǎng)絮，最終形成均勻的纖維網(wǎng)；
（3）、纖維網(wǎng)的加固：將最終形成的均勻的纖維網(wǎng)采用針刺的方式進(jìn)行加固，形成板材本體；
（4）、噴淋、浸漬阻燃劑：在針刺加固后的板材本體的上表面沿板材本體的幅寬均勻噴淋阻燃劑，下表面進(jìn)入阻燃劑容器內(nèi)，使得阻燃劑自板材本體的下表面向板材本體內(nèi)滲透，滲透的厚度為板材本體厚度的一半，使阻燃劑由外而內(nèi)浸濕板材本體；
（5）、預(yù)烘干、壓光、降溫：經(jīng)噴淋、浸漬阻燃劑的板材本體連續(xù)進(jìn)入預(yù)烘干設(shè)備、壓光設(shè)備進(jìn)行先預(yù)烘干后加熱處理，使得板材本體內(nèi)的再生聚酯短纖維與低熔點的再生低熔點皮芯型滌綸短纖維共熔混合，相互粘連加固，將阻燃劑由外而內(nèi)固化于板材本體的纖維上，最后進(jìn)行冷風(fēng)降溫成型處理；
（6）、切割整理：將成型后最終得到的板材本體進(jìn)行激光切割至所需尺寸，整理入庫。
上述的基于聚酯纖維材料的阻燃吸音板材的生產(chǎn)工藝，所述步驟（3）的針刺加固過程，通過四道針刺重復(fù)加固處理。
本發(fā)明基于聚酯纖維材料的阻燃吸音板材及其生產(chǎn)工藝的優(yōu)點是：本發(fā)明利用噴淋、浸液同時作用的方法，進(jìn)行阻燃劑的上噴淋下浸漬，不但能夠合理控制吸音板的待液率，為后續(xù)烘干工序做準(zhǔn)備，而且合理的阻燃劑的添加量，能夠在有效保證吸音板良好的阻燃效果的同時，還能夠確保吸音板在烘干后有一個良好的成型性，硬度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，不會出現(xiàn)傳統(tǒng)的因為阻燃劑添加過多造成纖維內(nèi)部熔化不均勻影響纖維的三維網(wǎng)狀形態(tài)的形成，并且阻燃劑在吸音板的纖維內(nèi)分布均勻，阻燃效果不會因正常的使用而降低，確保了吸音板最佳的整體阻燃效果。根據(jù)本發(fā)明提供的包含阻燃劑的阻燃纖維板，能夠在不改變纖維板的生產(chǎn)工藝和裝備的條件下制成，因而其制造成本較低。根據(jù)本發(fā)明的阻燃纖維板不僅能夠顯著提高阻燃纖維板的力學(xué)性能，而且其燃燒性能符合gb8624的b級或c級的規(guī)定，并且無甲醛釋放量，因而是一種質(zhì)優(yōu)價廉的高強(qiáng)度環(huán)保阻燃纖維板，可廣泛應(yīng)用于建筑內(nèi)裝修、阻燃家具生產(chǎn)、阻燃地板生產(chǎn)、船舶和車輛內(nèi)裝修等方面，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。在生產(chǎn)過程中通過原料自身熔化粘合形成物理粘結(jié)結(jié)構(gòu)，不含任何膠水等粘著劑，徹底解決了傳統(tǒng)產(chǎn)品中含大量膠水的問題，通過本發(fā)明制備系統(tǒng)生成的產(chǎn)品環(huán)保，無甲醛，無異味。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明；
一種基于聚酯纖維材料的阻燃吸音板材，以廢舊塑料為原料，經(jīng)熔融紡絲制得再生聚酯短纖維、再生低熔點皮芯型滌綸短纖維，通過開松、混合、梳理、鋪網(wǎng)形成均勻的所需厚度的纖維網(wǎng)，然后采用針刺加固，得到板材本體，針刺步驟采用四道重復(fù)針刺工藝，在板材本體的上表面均勻噴淋阻燃劑，下表面部分厚度浸漬阻燃劑，經(jīng)預(yù)烘干、壓光后冷風(fēng)降溫，切割后得到阻燃吸音板材；所述阻燃劑由如下重量百分比的成分組成：
水性白乳改性乳液15%～25%；
水溶性高分子增稠劑2%～5%；
發(fā)泡劑1.5%～5%；
穩(wěn)泡劑1%～3%；
硼酸鋅5%～10%；
無鹵磷氮氨系阻燃粉20%～30%；
軟化水余量。
水性白乳改性乳液為改性丙烯酸乳液或水性聚氨酯乳液，水溶性高分子增稠劑為丙烯酸酰胺、椰子油酰胺、季銨鹽改性淀粉中的一種或幾種，發(fā)泡劑為仲烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、醇醚羧酸鈉中的一種或幾種，穩(wěn)泡劑為聚乙二醇、氧化胺中的一種或幾種，無鹵磷氮氨系阻燃粉為季戊四醇、磷酸酯、亞磷酸酯、三聚氰胺中的一種或幾種。本發(fā)明優(yōu)選實施例的成分百分比選擇為：阻燃劑由如下重量百分比的成分組成：水性白乳改性乳液20%，水溶性高分子增稠劑3.5%，發(fā)泡劑3%，穩(wěn)泡劑1.5%，硼酸鋅7%，無鹵磷氮氨系阻燃粉28.5%，軟化水，余量。
一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述基于聚酯纖維材料的阻燃吸音板材的工藝，包括如下步驟：
（1）、原料準(zhǔn)備：以廢舊塑料為原料，經(jīng)熔融紡絲制得再生聚酯短纖維、再生低熔點皮芯型滌綸短纖維；
（2）、混合再生短纖維的成網(wǎng)：將步驟（1）制得的再生聚酯短纖維、再生低熔點皮芯型滌綸短纖維經(jīng)開松、混合、梳理、鋪網(wǎng)，層層重疊成一定厚度的網(wǎng)絮，最終形成均勻的纖維網(wǎng)；
（3）、纖維網(wǎng)的加固：將最終形成的均勻的纖維網(wǎng)采用針刺的方式進(jìn)行加固，形成板材本體；針刺加固過程，為確保板材本體的硬度及成型性，通過四道針刺重復(fù)加固處理。
（4）、噴淋、浸漬阻燃劑：在針刺加固后的板材本體的上表面沿板材本體的幅寬均勻噴淋阻燃劑，下表面進(jìn)入阻燃劑容器內(nèi)，使得阻燃劑自板材本體的下表面向板材本體內(nèi)滲透，滲透的厚度為板材本體厚度的一半，使阻燃劑由外而內(nèi)浸濕板材本體；
（5）、預(yù)烘干、壓光、降溫：經(jīng)噴淋、浸漬阻燃劑的板材本體連續(xù)進(jìn)入預(yù)烘干設(shè)備、壓光設(shè)備進(jìn)行先預(yù)烘干后加熱處理，使得板材本體內(nèi)的再生聚酯短纖維與低熔點的再生低熔點皮芯型滌綸短纖維共熔混合，相互粘連加固，將阻燃劑由外而內(nèi)固化于板材本體的纖維上，最后進(jìn)行冷風(fēng)降溫成型處理；
（6）、切割整理：將成型后最終得到的板材本體進(jìn)行激光切割至所需尺寸，整理入庫。
實施例1：
所述阻燃劑由如下重量百分比的成分組成：
改性丙烯酸乳液15%；
丙烯酸酰胺2%；
仲烷基磺酸鈉1.5%；
聚乙二醇1%；
硼酸鋅5%；
季戊四醇20%；
軟化水余量。
實施例2：
所述阻燃劑由如下重量百分比的成分組成：
水性聚氨酯乳液20%；
椰子油酰胺3.5%；
十二烷基硫酸鈉3%；
氧化胺1.5%；
硼酸鋅7%；
磷酸酯28.5%；
軟化水余量。
實施例3：
所述阻燃劑由如下重量百分比的成分組成：
改性丙烯酸乳液25%；
季銨鹽改性淀粉5%；
醇醚羧酸鈉5%；
聚乙二醇3%；
硼酸鋅10%；
三聚氰胺30%；
軟化水余量。
制備阻燃劑的方法，包括如下步驟：
（1）、按照上述重量百分比，在攪拌罐中稱取定量的軟化水，水性白乳改性膠；二者充分?jǐn)嚢?～15分鐘，攪拌速度1000r/min～1500r/min；
（2）、然后依次加入發(fā)泡劑，穩(wěn)泡劑，降低攪拌速度，攪拌速度600r/min～800r/min，攪拌3～8分鐘；
（3）、稱取硼酸鋅，無鹵磷氮氨系阻燃粉慢慢均勻地加入混合體中，邊加入邊攪拌，攪拌速度500r/min～800r/min，整個過程40分鐘；
（4）、加入水溶性高分子增稠劑，充分?jǐn)嚢?0～40分鐘，攪拌速度600r/min～1000r/min，過濾出料即得到該阻燃劑。
當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。