專利名稱：：光觸媒納米木塑板材的制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種木塑板材的制備方法，特別是涉及一種光觸媒納米木塑板材的制備方法。
背景技術：
：在現(xiàn)有技術中，采用復合技術制作的用于裝飾家具的裝修地面的各種復合板材，通常只具有普通的裝飾功能，沒有抗菌的功能，而木制家具和木制地板容易受到污染而滋生各種細菌。家居或辦公樓的家私、裝修使用的油漆及木地板等建筑材料以及汽車的內(nèi)飾材料均會產(chǎn)生大量的有毒氣體，特別是新裝修的房子，產(chǎn)生很多如曱醛、甲苯、氨氣及揮發(fā)性有機化合物(TVOC)等污染物，而普通的木塑板材不具有可以對這些氣體進行分解的功能，且對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌等細菌起不到有效地抑制。而目前多數(shù)都是用凈化空氣器等一些產(chǎn)品對空氣進行凈化，而在公共場合、面積比較大的場所就很難實施，或效果不好，如商場、車站、會議廳、醫(yī)院、公司的辦公室等。一般的木塑板只能完成這些場所的裝修，卻達不到凈化空氣，抑制細菌傳播等的功效。有鑒于上述現(xiàn)有的裝飾產(chǎn)品和木塑板材存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設計制造多年豐富的實務經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新的光觸媒納米木塑板材的制備方法，能夠改進一般現(xiàn)有的光觸媒納米木塑產(chǎn)品，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設計，并經(jīng)反復試作及改進后，終于創(chuàng)設出確具實用價值的本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的裝飾材料或木塑板材產(chǎn)品存在的缺陷，而提供一種新的光觸媒納米木塑板材的制備方法，所要解決的技術問題是通過對木粉進行改性，使木粉很好的和高分子樹脂結(jié)合在一起，并能適合規(guī)?；a(chǎn)；通過木粉的改性使光觸媒納米材料很好而緊密的吸附在木塑板上，從而具有良好的殺菌和凈化空氣的作用。本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種光觸媒納米木塑板材的制備方法，其包括以下步驟a)將50100重量份的木粉放進臥式攪拌器中，添加24重量份的鋁鋯處理劑，于100120。C下攪拌2-3小時；b)將上述處理后的木粉和樹脂按質(zhì)量比為1:l1:2的比例，投放到高速捏合機，加入740重量份的助劑，于100120°C下攪拌1015分鐘,卸料到低速混合機，攪拌至常溫；c)將上述混合好的料，放到板材擠出設備，并經(jīng)過真空和冷卻定型、兩輥壓光定型，生產(chǎn)板材,并定長切割；d)在上述板材表面噴涂一層光觸^某納米材料，制得成品。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。前述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其中所述的木粉是木材碎屑、農(nóng)作物秸稈粉、玉米淀粉、棉花果殼粉或竹粉。前述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其中所述的木粉粒徑為80目200目。前述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其中所述的鋁鋯處理劑(couplingagent)是tl系列鋁鋯偶聯(lián)劑。前述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其中所述的助劑是穩(wěn)定劑、內(nèi)外潤滑劑、加工助劑、填充劑、成核劑或發(fā)泡劑中的一種以上的混合物。前述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其中所述的樹脂是聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚苯乙烯(PS)。前述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其中所述的光觸媒納米材料是銳鈦型納米二氧化鈦(Ti02)、二氧化錫(Sn02)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鋯(Zr02)、五氧化二鈮(Nb205)或三氧化鎢(W03)。借由上述技術方案，本發(fā)明光觸媒納米木塑板材的制備方法至少具有下列優(yōu)點1)可以迅速分解空氣中的甲醛、曱苯、氨氣及揮發(fā)性有機化合物(TVOC)等污染物，從而達到凈化空氣的效果。2)對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌等細菌具有極強的殺傷力，殺菌能力高達90%，并能有效地抑制腸病毒、流行性感冒、濾過性病毒等病原的傳播，且本發(fā)明可以輕易分解霉菌，解決物體發(fā)霉的問題。3)充分利用木粉，桔梗，谷糠，竹粉等一些農(nóng)作物廢棄物，通過用鋁鋯偶聯(lián)劑對木粉進行改性，使木粉很好的和高分子樹脂結(jié)合在一起，并能適合規(guī)?；a(chǎn)；通過木粉的改性使光觸媒納米材料很好而緊密的吸附在木塑板上，使制得的木塑產(chǎn)品既具有木塑的裝飾效果，又具有殺菌，凈化空氣的作用。綜上所述，本發(fā)明具有上述諸多優(yōu)點及實用價值，其不論在制造方法或功能上皆有較大的改進，在技術上有顯著的進步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的光觸媒納米木塑板材具有增進的突出功效，從而更加適于實用，并具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。圖1為本發(fā)明的工藝方法流程圖。圖2是一曲線圖，表示本發(fā)明光觸媒納米木塑板材與對比組普通木塑板材置入一密室中，在紫外線照射下，不同照射時間與曱醛濃度的關系。圖3是一曲線圖，表示本發(fā)明光觸媒納米木塑板材與對比組普通木塑板材置入一密室中，在紫外線照射下，不同照射時間與苯濃度的關系。圖4是一曲線圖，表示本發(fā)明光觸媒納米木塑板材與對比組普通木塑板材置入一密室中，在紫外線照射下，不同照射時間與氨濃度的關系。具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的光觸媒納米木塑板材的制備方法其具體實施方式、制造方法、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。如圖l所示，本發(fā)明的工藝步驟主要包括木粉的分選和干燥l，木粉處理2，木粉、樹脂混合3，板材擠出成型4，真空冷卻定型5，兩輥壓光定型6,牽引7,定長切割8，噴涂光觸媒納米材料9及檢驗10。以下分別說明其中，木粉的分選和干燥l首先是采用木材碎屑(木材加工廢棄物)、竹粉(竹材加工廢棄物)、桔梗和稻草等農(nóng)作物為原料，用專用的磨粉機對木粉進行磨粉并進行分選，合格物為80目200目的不同等級，并對分選后的木粉進行千燥處理，使其含水量<3%。木粉處理2是將已干燥的上述木粉，放到自制的帶加熱的臥式攪拌機中，添加一定量的鋁鋯處理劑，木粉與鋁鋯處理劑的質(zhì)量比可設定為100:4;同時設定攪拌溫度為10(TC120。C,攪拌時間為23小時。木粉、樹脂混合3是將上述已處理的木粉、樹脂(可以是PVC、PE、PP、PS等高分子材料)及助劑混合；根據(jù)不同的樹脂，應用不同的助劑，助劑有穩(wěn)定劑、內(nèi)外潤滑劑、偶聯(lián)劑、加工助劑、填充劑、成核劑、發(fā)泡劑、著色劑等?；旌蠒r，可以設置攪拌溫度為100120°C,攪拌時間10~15分鐘；之后，將攪拌后的物料放到低速混合機，攪拌到常溫即可排料。板材擠出成型4是將上述排出的物料經(jīng)過板材擠出機和板材模具制得板材，而板材擠出機和板材模具要預先設置好合適的溫度，溫度恒定1小時，才可開機。真空冷卻定型5是將上述板材經(jīng)過真空和冷卻定型，以確保板材的尺寸和表面效果，如板材的尺寸可控制在1.22米(寬)x2,44米(長)x3毫米(厚)，表面結(jié)皮層厚和表面硬度較高，屬可控發(fā)泡工藝。兩輥壓光定型6是將上述經(jīng)過真空冷卻定型的板材再經(jīng)過兩輥壓光定型，以再一次確保板材的表面效果，屬自由發(fā)泡工藝。這樣，表面光潔度更高。牽引7的目的是將板材能按一定的速度從模具拉過來，牽引的速度比擠出的速度略快，為1.1:1。定長切割8是按規(guī)定的要求作長度。長度是以客戶的要求定的，一般是2.44米長/張板噴涂光觸媒納米材料9是在上述完成后的板材的表面噴上一層光觸媒納米材料(本發(fā)明的光觸媒納米材料可以是Ti02、Sn02、ZnO、Zr02、Nb2Os或WO",由于之前對木粉的處理，改善了木粉的親水親油性，使得該工序的光觸媒納米層能很好的和板材粘接在一起，否則，如不將木粉預先改性處理的話，則兩種材料的粘接不牢固。表1是本發(fā)明實施例的光觸媒納米木塑板材及木粉沒有經(jīng)過改性處理的光觸媒納米木塑板材(對照例)的使用效果比較表。表1兩種光觸媒納米木塑板材的使用效果對照表噴涂層脫落情況本發(fā)明實施例0.2%的噴涂層脫對照例5%的噴涂層脫落說明噴涂層脫落的測試，是在一塊板上，用介紙刀劃上方格，然后用膠紙緊貼于這些方格上，迅速撕開膠紙，觀察噴涂層脫落情況。由表1可以看出，本發(fā)明實施例的光觸^某納米木塑板材由于木粉預先經(jīng)過改性處理，其表面的光觸媒納米噴涂層脫落極少，相比于沒有經(jīng)過改性處理的對照例，本發(fā)明的光觸媒納米層能很好的和板材粘接在一起。最后，檢驗IO是對本發(fā)明實施例制得的光觸媒納米木塑板材進行檢觀'J。如圖24所示，分別表示本發(fā)明光觸媒納米木塑板材與對比組普通木塑板材置入一密室中，在紫外線照射下，不同照射時間與曱醛、苯和氨濃度的變化關系。由圖2~4中可以看出，本發(fā)明實施例的光觸媒納米木塑板材在紫外線照射下，可分解降低室內(nèi)環(huán)境中有毒物質(zhì)曱醛、苯和氨，這種降解作用是持續(xù)的，在檢測條件下，分別于0.5h、lh、2h監(jiān)測，其中曱醛降至原含量的70.0%,48.3%，27.5%;苯降至原含量的60.0°/。，40.0%,32.2°/。；氨降至原含量的69.8%,60.0°/。，40.0%。而對比組的普通木塑板材對有毒物質(zhì)曱醛、苯和氨無法起到降解作用。另外，請再參閱表2所示，表2是對本發(fā)明實施例的光觸媒納米木塑板材的分析檢測結(jié)果表。其中，纟企驗依據(jù)和分析方法參照GB15979-2002和中華人民共和國衛(wèi)生部2002年《消毒技術規(guī)范》執(zhí)行。表2本發(fā)明實施例的光觸媒納米木塑板材的分析檢測結(jié)果表。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由上述表2可以得出，本發(fā)明實施例的光觸媒納米木塑板材對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌等十余種有害菌類的殺滅率均在90.0%以上，對測試的微生物具有很強的抗菌作用。在本發(fā)明的實施例中，木粉的粒徑為80200目，含水量《3%;鋁鋯處理劑，由重慶市久碩工貿(mào)有限公司生產(chǎn)；光觸媒納米材料，由廣州奧因光觸媒公司生產(chǎn)；所用原料均為市售產(chǎn)品。本發(fā)明的重量份與千克對應。實施例1將農(nóng)作物秸稈粉50kg放入一個帶加熱的臥式攪拌機中，并添加tl系列鋁鋯偶聯(lián)劑2kg，溫度設置110。C，攪拌2小時；將攪拌后的農(nóng)作物秸稈粉投放到高速捏合機中，并依次加入PVC樹脂100kg及相關的助劑(三鹽基性疏酸鉛6kg,二鹽基性亞磷酸鉛2kg，硬脂酸鋅0.7kg,硬脂酸4丐0.6kg，調(diào)節(jié)劑6kg，ACR2kg，潤滑劑2kg，發(fā)泡劑0.4kg，滑石粉6kg)，于IO(TC下高速攪拌10分鐘，將混合后的物料排放到低速混合機，繼續(xù)攪拌到常溫后，排料；排出的混合料，經(jīng)過板材擠出成型機、板材模具、真空冷卻定型、兩輥壓光定型、牽引、定長切割，得到木塑板材；將光觸媒納米Ti02噴涂到木塑板材的表面，形成封閉連續(xù)的光觸媒納米層，兩者緊緊地連接在一起，制得光觸媒納米木塑板材。經(jīng)檢測，本實施例的光觸媒納米木塑板材對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌等有害菌類的殺滅率均在90.0%以上，同時，對曱醛、苯和氨等有毒物質(zhì)的降解率，在2h之內(nèi)可達到40%以下。實施例2將木材碎屑100kg放入一個帶加熱的臥式攪拌^L中，并添加tl系列鋁鋯偶聯(lián)劑4kg,溫度設置12(TC，攪拌2.5小時；將攪拌后的木材碎屑投放到高速捏合機中，并依次加入PE樹脂100kg及相關的助劑(滑石粉5kg,OPE蠟1.5kg,AC發(fā)泡劑0.5kg)，于110。C下高速攪拌15分鐘，將混合后的物料排放到低速混合機，繼續(xù)攪拌到常溫后，排料；排出的混合料，經(jīng)過板材擠出成型機、板材模具、真空冷卻定型、兩輥壓光定型、牽引、定長切割，得到木塑板材；將光觸媒納米ZnO噴涂到木塑板材的表面，形成封閉連續(xù)的光觸媒納米層，兩者緊緊地連接在一起，制得光觸媒納米木塑板材。經(jīng)檢測，本實施例的光觸媒納米木塑板材對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌等有害菌類的殺滅率均在90.0%以上，同時，對曱醛和總揮發(fā)性有機化合物的降解率，同時，對曱醛、苯和氨等有毒物質(zhì)的降解率，在2h之內(nèi)可達到40%以下。實施例3將棉花果殼粉80kg放入一個帶加熱的臥式攪拌機中，并添加tl系列鋁鋯偶聯(lián)劑3.5kg,溫度設置11(TC,攪拌2小時；將攪拌后的棉花果殼粉投放到高速捏合機中，并依次加入PP樹脂160kg及相關的助劑(潤滑劑2.2kg，發(fā)泡劑0.2kg，滑石粉10kg)，于ll(TC下高速攪拌IO分鐘，將混合后的物料排放到低速混合機，繼續(xù)攪拌到常溫后，排料；排出的混合料，經(jīng)過板材擠出成型機、板材模具、真空冷卻定型、兩輥壓光定型、牽引、定長切割，得到木塑板材；將光觸媒納米Zr02噴涂到木塑板材的表面，形成封閉連續(xù)的光觸媒納米層，兩者緊緊地連接在一起，制得光觸媒納米木塑板材。經(jīng)檢測，本實施例的光觸媒納米木塑板材對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌等有害菌類的殺滅率均在卯.0%以上，同時，對甲醛、苯和氨等有毒物質(zhì)的降解率，在2h之內(nèi)可達到40%以下。實施例4將竹粉100kg放入一個帶加熱的臥式攪拌機中，并添加tl系列鋁鋯偶聯(lián)劑4kg，溫度設置110。C，攪拌2小時；將攪拌后的竹粉投放到高速捏合機中，并依次加入PVC樹脂200kg及相關的助劑(穩(wěn)定劑(MT1800)6kg,硬脂酸鋅1.4kg,硬脂酸4丐1.2kg，調(diào)節(jié)劑4kg，ACR4kg，潤滑劑2.7kg，發(fā)泡劑0.7kg,滑石粉20kg)，于120。C下高速攪拌IO分鐘，將混合后的物料排放到低速混合機，繼續(xù)攪拌到常溫后，排料；排出的混合料，經(jīng)過板材擠出成型機、板材模具、真空冷卻定型、兩輥壓光定型、牽引、定長切割，得到木塑板材；將光觸媒納米Nb205噴涂到木塑板材的表面，形成封閉連續(xù)的光觸媒納米層，兩者緊緊地連接在一起，制得光觸媒納米木塑板材。經(jīng)檢測，本實施例的光觸媒納米木塑板材對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌等有害菌類的殺滅率均在90.0%以上，同時，對甲醛、苯和氨等有毒物質(zhì)的降解率，在2h之內(nèi)可達到40%以下。實施例5將木材碎屑70kg放入一個帶加熱的臥式攪拌機中，并添加tl系列鋁鋯偶聯(lián)劑3kg,溫度設置11(TC，攪拌2小時；將攪拌后的木材碎屑投放到高速捏合機中，并依次加入PE樹脂140kg及相關的助劑(潤滑劑4.5kg，發(fā)泡劑0.5kg，滑石粉5kg)，于IO(TC下高速攪拌10分鐘，將混合后的物料排放到低速混合機，繼續(xù)攪拌到常溫后，排料；排出的混合料，經(jīng)過板材擠出成型機、板材模具、真空冷卻定型、兩輥壓光定型、牽引、定長切割，得到木塑板材；將光觸媒納米Sn02噴涂到木塑板材的表面，形成封閉連續(xù)的光觸媒納米層，兩者緊緊地連接在一起，制得光觸媒納米木塑板材。經(jīng)檢測，本實施例的光觸媒納米木塑板材對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌等有害菌類的殺滅率均在90.0%以上，同時，對曱醛、苯和氨等有毒物質(zhì)的降解率，在2h之內(nèi)可達到40%以下。實施例6將竹粉50kg放入一個帶加熱的臥式攪拌機中，并添加tl系列鋁鋯偶聯(lián)劑4kg，溫度設置110。C，攪拌3小時；將攪拌后的竹粉投放到高速捏合機中，并依次加入PS樹脂100kg及相關的助劑(潤滑劑1.8kg,發(fā)泡劑0.2kg，滑石粉6kg)，于120。C下高速攪拌IO分鐘，將混合后的物料排放到低速混合機，繼續(xù)攪拌到常溫后，排料；排出的混合料，經(jīng)過板材擠出成型機、板材模具、真空冷卻定型、兩輥壓光定型、牽引、定長切割，得到木塑板材；將光觸媒納米W03噴涂到木塑板材的表面，形成封閉連續(xù)的光觸媒納米層，兩者緊緊地連接在一起，制得光觸媒納米木塑板材。經(jīng)檢測，本實施例的光觸媒納米木塑板材對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌等有害菌類的殺滅率，在90.0%以上，同時，對曱醛、苯和氨等有毒物質(zhì)的降解率，在2h之內(nèi)可達到40。/o以下。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、一種光觸媒納米木塑板材的制備方法，其特征在于其包括以下步驟:a)將50～100重量份的木粉放進臥式攪拌器中，添加2～4重量份的鋁鋯處理劑，于100～120℃下攪拌2～3小時；b)將上述處理后的木粉和樹脂按質(zhì)量比為1:1～1:2的比例，投放到高速捏合機，加入7～40重量份的助劑，于100～120℃下攪拌10～15分鐘，卸料到低速混合機，攪拌至常溫；c)將上述混合好的料，放到板材擠出設備，并經(jīng)過真空和冷卻定型、兩輥壓光定型，生產(chǎn)板材，并定長切割；d)在上述板材表面噴涂一層光觸媒納米材料，制得成品。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其特征在于所述的木粉是木材碎屑、農(nóng)作物秸稈粉、玉米淀粉、棉花果殼粉或竹粉。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其特征在于所述的木粉粒徑為80目200目。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其特征在于所述的鋁鋯處理劑是tl系列鋁鋯偶聯(lián)劑。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其特征在于所述的助劑是穩(wěn)定劑、內(nèi)外潤滑劑、加工助劑、填充劑、成核劑或發(fā)泡劑中的一種以上的混合物。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其特征在于所述的樹脂是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸媒納米木塑板材的制備方法，其特征在于所述的光觸媒納米材料是銳鈦型納米二氧化鈦,、二氧化錫、氧化鋅、二氧化鋯、五氧化二鈮或三氧化鎢。全文摘要本發(fā)明是關于一種光觸媒納米木塑板材的制備方法，其方法有以下步驟a)將50～100重量份的木粉放進臥式攪拌器中，添加2～4重量份的鋁鋯處理劑，于100～120℃下攪拌2～3小時；b)將上述處理后的木粉和樹脂按質(zhì)量比為1∶2的比例，投放到高速捏合機，加入7～40重量份的助劑，于100～120℃下攪拌10～15分鐘，卸料到低速混合機，攪拌至常溫；c)將上述混合好的料，放到板材擠出設備，并經(jīng)過真空和冷卻定型、兩輥壓光定型，生產(chǎn)板材，并定長切割；d)在上述板材表面噴涂一層光觸媒納米材料，制得成品。本發(fā)明具有成本低，來源廣泛，裝飾效果好，更重要的是利用自然光可以殺菌，達到凈化空氣的效果。文檔編號C08L23/00GK101381521SQ20071014600公開日2009年3月11日申請日期2007年9月3日優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日發(fā)明者劉雪寧,梁偉東,梁立仁,秦特夫,陳元文申請人:中山市森朗環(huán)保裝飾建材有限公司;中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所