阻燃纖維板的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及阻燃纖維板的制備方法，可有效解決現(xiàn)有板材力學(xué)性能差，成本高，不環(huán)保的問題，方法是，將廢紙漿粉碎，加入NaOH進(jìn)行堿浸漬，然后用清水洗滌，再用纖維解離器解離，并進(jìn)行再次清水洗滌，使其堿完全被洗除，計(jì)算含水率，加入阻燃劑，阻燃劑是由粉煤灰20%?30%、蒙脫土36%?48%和三聚氰胺28%?42%混合在一起，攪拌均勻制成；攪拌均勻，成板料，將板料放進(jìn)模具中，先在室溫、4?6MPa下壓制成型，然后再在溫度為120?180℃、4?6MPa下壓制成板，冷卻至室溫，即成。本發(fā)明原料豐富，制備方法簡(jiǎn)單，成本低，易生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量好，節(jié)能環(huán)保。
【專利說明】
阻燃纖維板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及板材，特別是一種阻燃纖維板的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前制備阻燃纖維板應(yīng)用最普遍的方法是添加法，即將阻燃劑通過與纖維機(jī)械攪拌混合或阻燃劑噴灑到纖維上的方法，制備阻燃纖維板。使用的阻燃劑主要有硼系、氮-磷系、氮-磷-硼系等，但它們存在以下缺點(diǎn):
(I)降低板材力學(xué)性能。隨著阻燃劑加入量的增大，阻燃劑對(duì)纖維內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響，致使板材力學(xué)性能下降。
[0003](2)不環(huán)保。在纖維板的制備冷壓過程中部分阻燃劑會(huì)隨水分流出產(chǎn)生廢液。
[0004](3)成本高。氮磷協(xié)效阻燃選用的較多，而大多數(shù)磷選用的是聚磷酸銨，其價(jià)格較為昂貴。
[0005]現(xiàn)有一種選用氮磷硼復(fù)合阻燃劑，以與纖維進(jìn)行物理混合機(jī)械攪拌的方法添加到纖維中，混合均勻后，鋪裝成型，經(jīng)冷壓、熱壓，壓制成阻燃纖維板。但由于制備方法上存在的問題，該阻燃纖維板降低板材力學(xué)性能。隨著阻燃劑加入量的增大，阻燃劑對(duì)纖維內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響，致使板材力學(xué)性能下降，滿足不了實(shí)際的使用;而且氮磷硼阻燃劑加入的量大，種類多，成本高;氮、磷、硼等，在纖維板的制備冷壓過程中部分阻燃劑會(huì)隨水分流出產(chǎn)生廢液，不環(huán)保。
[0006]還有一種選用氮磷硼復(fù)合阻燃劑，以各阻燃劑用噴槍依次均勻噴灑在纖維表面上，以這種方式添加到纖維中，待纖維干燥至一定程度，鋪裝成型，經(jīng)冷壓、熱壓，壓制成阻燃纖維板。同樣由于制備方法上存在的問題，板材力學(xué)性能低，隨著阻燃劑加入量的增大，阻燃劑對(duì)纖維內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響，致使板材力學(xué)性能下降，氮、磷、硼等在纖維板的制備冷壓過程中部分阻燃劑會(huì)隨水分流出產(chǎn)生廢液，不環(huán)保。
[0007]因此，阻燃纖維板制備方法上的改進(jìn)和創(chuàng)新是必需解決的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種阻燃纖維板的制備方法，可有效解決現(xiàn)有板材力學(xué)性能差，成本高，不環(huán)保的問題。
[0009]本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，包括以下步驟:
(1)廢紙漿的處理:
將廢紙漿粉碎，加入質(zhì)量濃度2%的NaOH進(jìn)行堿浸漬24h，然后用清水洗滌，再用纖維解離器以5000r/min解離，并進(jìn)行再次清水洗滌，使其堿完全被洗除，計(jì)算含水率；
(2)制備阻燃劑:
該阻燃劑是重量計(jì)的:粉煤灰20%-30%、蒙脫土36%-48%和三聚氰胺28%-42%混合在一起，攪拌均勻；
(3)阻燃劑和廢紙漿配制: 干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑12-24%、干廢紙漿76-88%，因步驟(I)處理后的廢紙漿是濕漿，含有不同重量的水分，因此，在加入阻燃劑前要計(jì)算出濕紙漿的干重(紙漿含水率計(jì)算方法是常規(guī)的，這里不再累述)，將阻燃劑和濕廢紙漿混合在一起，在攪拌速度為200r/min-400r/min下攪拌30min-60min，使阻燃劑和廢紙楽均勾混合在一起，成板料；
例如，所需板材質(zhì)量為230g，選取阻燃劑添加量為纖維總量的15%，則所需纖維和阻燃劑的量分別為200g和30g(按集中阻燃劑的不同比例配制50g阻燃劑);若纖維含水率為50%，則所需處理過的纖維應(yīng)為400g(以下同)；
(4)制備纖維板:
將步驟(3)制備的板料放進(jìn)模具中，先在室溫、4-6MPa下壓制成型，然后再在溫度為120-180°C、4-6MPa下壓制成板，冷卻至室溫，即成。
[0010]本發(fā)明原料豐富，制備方法簡(jiǎn)單，成本低，易生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量好，節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作說明。
[0012]實(shí)施例1
本發(fā)明在具體實(shí)施中，包括以下步驟:
(1)廢紙漿的處理:
將廢紙漿粉碎，加入質(zhì)量濃度2%的NaOH進(jìn)行堿浸漬24h，然后用清水洗滌，再用纖維解離器以5000r/min解離，并進(jìn)行再次清水洗滌，使其堿完全被洗除，計(jì)算含水率；
(2)制備阻燃劑:
該阻燃劑是重量計(jì)的:粉煤灰22%-28%、蒙脫土38%-46%和三聚氰胺30%-40%混合在一起，攪拌均勻；
(3)阻燃劑和廢紙漿配制:
干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑15-20%、干廢紙漿80-85%，因步驟(I)處理后的廢紙漿是濕漿，含有不同重量的水分，因此，在加入阻燃劑前要計(jì)算出濕紙漿的干重(紙漿含水率計(jì)算方法是常規(guī)的，這里不再累述)，將阻燃劑和濕廢紙漿混合在一起，在攪拌速度為200r/min-400r/min下攪拌30min-60min，使阻燃劑和廢紙楽均勾混合在一起，成板料；
(4)制備纖維板:
將步驟(3)制備的板料放進(jìn)模具中，先在室溫、4-6MPa下壓制成型，然后再在溫度為120-180°C、4-6MPa下壓制成板，冷卻至室溫，即成。
[0013]實(shí)施例2
本發(fā)明在具體實(shí)施中，包括以下步驟:
(1)廢紙漿的處理:
將廢紙漿粉碎，加入質(zhì)量濃度2%的NaOH進(jìn)行堿浸漬24h，然后用清水洗滌，再用纖維解離器以5000r/min解離，并進(jìn)行再次清水洗滌，使其堿完全被洗除，計(jì)算含水率；
(2)制備阻燃劑: 該阻燃劑是重量計(jì)的:粉煤灰24%-26%、蒙脫土40%-43%和三聚氰胺33%-36%混合在一起，攪拌均勻；
(3)阻燃劑和廢紙漿配制:
干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑16-18%、干廢紙漿82-84%，因步驟(I)處理后的廢紙漿是濕漿，含有不同重量的水分，因此，在加入阻燃劑前要計(jì)算出濕紙漿的干重(紙漿含水率計(jì)算方法是常規(guī)的，這里不再累述)，將阻燃劑和濕廢紙漿混合在一起，在攪拌速度為200r/min-400r/min下攪拌30min-60min，使阻燃劑和廢紙楽均勾混合在一起，成板料；
(4)制備纖維板:
將步驟(3)制備的板料放進(jìn)模具中，先在室溫、4-6MPa下壓制成型，然后再在溫度為120-180°C、4-6MPa下壓制成板，冷卻至室溫，即成。
[0014]實(shí)施例3
本發(fā)明在具體實(shí)施中，包括以下步驟:
(1)廢紙漿的處理:
將廢紙漿粉碎，加入質(zhì)量濃度2%的NaOH進(jìn)行堿浸漬24h，然后用清水洗滌，再用纖維解離器以5000r/min解離，并進(jìn)行再次清水洗滌，使其堿完全被洗除，計(jì)算含水率；
(2)制備阻燃劑:
該阻燃劑是重量計(jì)的:粉煤灰23%、蒙脫土47%和三聚氰胺30%混合在一起，攪拌均勻；
(3)阻燃劑和廢紙漿配制:
干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑16%、干廢紙漿84%，因步驟(I)處理后的廢紙漿是濕漿，含有不同重量的水分，因此，在加入阻燃劑前要計(jì)算出濕紙漿的干重(紙漿含水率計(jì)算方法是常規(guī)的，這里不再累述)，將阻燃劑和濕廢紙漿混合在一起，在攪拌速度為200r/min-400r/min下攪拌30min-60min，使阻燃劑和廢紙楽均勾混合在一起，成板料；
(4)制備纖維板:
將步驟(3)制備的板料放進(jìn)模具中，先在室溫、4-6MPa下壓制成型，然后再在溫度為120-180°C、4-6MPa下壓制成板，冷卻至室溫，即成。
[0015]實(shí)施例4
本發(fā)明在具體實(shí)施中，包括以下步驟:
(1)廢紙漿的處理:
將廢紙漿粉碎，加入質(zhì)量濃度2%的NaOH進(jìn)行堿浸漬24h，然后用清水洗滌，再用纖維解離器以5000r/min解離，并進(jìn)行再次清水洗滌，使其堿完全被洗除，計(jì)算含水率；
(2)制備阻燃劑:
該阻燃劑是重量計(jì)的:粉煤灰27%、蒙脫土39%和三聚氰胺34%混合在一起，攪拌均勻；
(3)阻燃劑和廢紙漿配制:
干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑18%、干廢紙漿82%，因步驟(I)處理后的廢紙漿是濕漿，含有不同重量的水分，因此，在加入阻燃劑前要計(jì)算出濕紙漿的干重(紙漿含水率計(jì)算方法是常規(guī)的，這里不再累述)，將阻燃劑和濕廢紙漿混合在一起，在攪拌速度為200r/min-400r/min下攪拌30min-60min，使阻燃劑和廢紙楽均勾混合在一起，成板料；
(4)制備纖維板: 將步驟(3)制備的板料放進(jìn)模具中，先在室溫、4-6MPa下壓制成型，然后再在溫度為120-180°C、4-6MPa下壓制成板，冷卻至室溫，即成。
[0016]實(shí)施例5
干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑18%、干廢紙漿82%，其中阻燃劑是由重量計(jì)的:粉煤灰24%、蒙脫土42%和三聚氰胺34%混合在一起，攪拌均勻制成。
[0017]該板材經(jīng)測(cè)試，極限氧指數(shù)(LOI)可高達(dá)32.3，纖維板的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為0.93MPa，靜曲強(qiáng)度為67MPa，彈性模量為6.3MPa，24h吸水厚度膨脹率為8.4%。
[0018]實(shí)施例6
干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑20%、干廢紙漿80%，其中阻燃劑是由重量計(jì)的:粉煤灰26%、蒙脫土43%和三聚氰胺31%混合在一起，攪拌均勻制成。
[0019]該板材經(jīng)測(cè)試，限氧指數(shù)(LOI)可高達(dá)32.6，纖維板的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為0.91MPa，靜曲強(qiáng)度為64MPa，彈性模量為6.2MPa，24h吸水厚度膨脹率為8.7%。
[0020]本發(fā)明經(jīng)測(cè)試和實(shí)地應(yīng)用，取得了非常好的有益技術(shù)效果，板材阻燃性能明顯高，氧指數(shù)(LOI)從未添加時(shí)的21提高到添加后的30-33，纖維板的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度大致在0.86-
0.98MPa，靜曲強(qiáng)度大致在46-69MPa，彈性模量大致在4.2-6.3MPa，24h吸水厚度膨脹率大致在6.7%-12.4%，力學(xué)性能明顯提高。
[0021]本發(fā)明采用阻燃劑添加法，粉煤灰和蒙脫土的凝聚相阻燃和三聚氰胺的氣相阻燃協(xié)同作用，且蒙脫土是一種具有粘性的物質(zhì)，含有高質(zhì)量的S12,其中的S1-O鍵能和纖維素大分子上的-OH以氫鍵的形式牢固的結(jié)合;增加板材的密實(shí)性。粉煤灰也含有S12,具有類似的作用，適量的蒙脫土、粉煤灰的加入可提高板材的致密性和粘結(jié)性，進(jìn)而提高其力學(xué)性會(huì)K。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的有益技術(shù)效果:
(I)、蒙脫土的加入，使得纖維粘結(jié)性變好，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度提高，纖維板致密性隨之提高，不僅沒降低板材的力學(xué)能，使力學(xué)性能提高。
[0023](2)、粉煤灰、蒙脫土，價(jià)格低廉，成本低，只有原成本的40-50%。
[0024](3)、粉煤灰、蒙脫土本身無污染，在纖維板的制備冷壓過程中產(chǎn)生的液體不會(huì)對(duì)土壤造成危害，節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種阻燃纖維板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)廢紙漿的處理: 將廢紙漿粉碎，加入質(zhì)量濃度2%的NaOH進(jìn)行堿浸漬24h，然后用清水洗滌，再用纖維解離器以5000r/min解離，并進(jìn)行再次清水洗滌，使其堿完全被洗除，計(jì)算含水率； (2)制備阻燃劑: 該阻燃劑是重量計(jì)的:粉煤灰20%-30%、蒙脫土36%-48%和三聚氰胺28%-42%混合在一起，攪拌均勻； (3)阻燃劑和廢紙漿配制: 干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑12-24%、干廢紙漿76-88%，將阻燃劑和濕廢紙楽混合在一起，在攪拌速度為200r/min-400r/min下攪拌30min-60min，使阻燃劑和廢紙漿均勻混合在一起，成板料； (4)制備纖維板: 將步驟(3)制備的板料放進(jìn)模具中，先在室溫、4-6MPa下壓制成型，然后再在溫度為120-180°C、4-6MPa下壓制成板，冷卻至室溫，即成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃纖維板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)廢紙漿的處理: 將廢紙漿粉碎，加入質(zhì)量濃度2%的NaOH進(jìn)行堿浸漬24h，然后用清水洗滌，再用纖維解離器以5000r/min解離，并進(jìn)行再次清水洗滌，使其堿完全被洗除，計(jì)算含水率； (2)制備阻燃劑: 該阻燃劑是重量計(jì)的:粉煤灰22%-28%、蒙脫土38%-46%和三聚氰胺30%-40%混合在一起，攪拌均勻； (3)阻燃劑和廢紙漿配制: 干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑15-20%、干廢紙漿80-85%，將阻燃劑和濕廢紙楽混合在一起，在攪拌速度為200r/min-400r/min下攪拌30min-60min，使阻燃劑和廢紙漿均勻混合在一起，成板料； (4)制備纖維板: 將步驟(3)制備的板料放進(jìn)模具中，先在室溫、4-6MPa下壓制成型，然后再在溫度為120-180°C、4-6MPa下壓制成板，冷卻至室溫，即成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃纖維板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)廢紙漿的處理: 將廢紙漿粉碎，加入質(zhì)量濃度2%的NaOH進(jìn)行堿浸漬24h，然后用清水洗滌，再用纖維解離器以5000r/min解離，并進(jìn)行再次清水洗滌，使其堿完全被洗除，計(jì)算含水率； (2)制備阻燃劑: 該阻燃劑是重量計(jì)的:粉煤灰24%-26%、蒙脫土40%-43%和三聚氰胺33%-36%混合在一起，攪拌均勻； (3)阻燃劑和廢紙漿配制: 干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑16-18%、干廢紙漿82-84%，將阻燃劑和濕廢紙楽混合在一起，在攪拌速度為200r/min-400r/min下攪拌30min-60min，使阻燃劑和廢紙漿均勻混合在一起，成板料； (4)制備纖維板: 將步驟(3)制備的板料放進(jìn)模具中，先在室溫、4-6MPa下壓制成型，然后再在溫度為120-180°C、4-6MPa下壓制成板，冷卻至室溫，即成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃纖維板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)廢紙漿的處理: 將廢紙漿粉碎，加入質(zhì)量濃度2%的NaOH進(jìn)行堿浸漬24h，然后用清水洗滌，再用纖維解離器以5000r/min解離，并進(jìn)行再次清水洗滌，使其堿完全被洗除，計(jì)算含水率； (2)制備阻燃劑: 該阻燃劑是重量計(jì)的:粉煤灰23%、蒙脫土47%和三聚氰胺30%混合在一起，攪拌均勻； (3)阻燃劑和廢紙漿配制: 干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑16%、干廢紙漿84%，將阻燃劑和濕廢紙漿混合在一起，在攪拌速度為200r/min-400r/min下攪拌30min-60min，使阻燃劑和廢紙楽均勾混合在一起，成板料； (4)制備纖維板: 將步驟(3)制備的板料放進(jìn)模具中，先在室溫、4-6MPa下壓制成型，然后再在溫度為120-180°C、4-6MPa下壓制成板，冷卻至室溫，即成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃纖維板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)廢紙漿的處理: 將廢紙漿粉碎，加入質(zhì)量濃度2%的NaOH進(jìn)行堿浸漬24h，然后用清水洗滌，再用纖維解離器以5000r/min解離，并進(jìn)行再次清水洗滌，使其堿完全被洗除，計(jì)算含水率； (2)制備阻燃劑: 該阻燃劑是重量計(jì)的:粉煤灰27%、蒙脫土39%和三聚氰胺34%混合在一起，攪拌均勻； (3)阻燃劑和廢紙漿配制: 干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑18%、干廢紙漿82%，將阻燃劑和濕廢紙漿混合在一起，在攪拌速度為200r/min-400r/min下攪拌30min-60min，使阻燃劑和廢紙楽均勾混合在一起，成板料； (4)制備纖維板: 將步驟(3)制備的板料放進(jìn)模具中，先在室溫、4-6MPa下壓制成型，然后再在溫度為120-180°C、4-6MPa下壓制成板，冷卻至室溫，即成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃纖維板的制備方法，其特征在于，所述的干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑18%、干廢紙漿82%，其中阻燃劑是由重量計(jì)的:粉煤灰24%、蒙脫土 42%和三聚氰胺34%混合在一起，攪拌均勻制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃纖維板的制備方法，其特征在于，所述的干廢紙漿與阻燃劑的重量百分比為:阻燃劑20%、干廢紙漿80%，其中阻燃劑是由重量計(jì)的:粉煤灰26%、蒙脫土 43%和三聚氰胺31%混合在一起，攪拌均勻制成。
【文檔編號(hào)】D21H17/51GK106087597SQ201610735253
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月27日
【發(fā)明人】劉潔, 朱秋榮, 賀文明, 孟艷芳
【申請(qǐng)人】安陽華森紙業(yè)有限責(zé)任公司