一種戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法,其特征在于，包括以下步驟：1)以木纖維或植物纖維為原料，用噴嘴向管道中輸送的纖維噴灑著色料、膠粘劑、防腐劑和助劑；2)將含膠纖維在120?160℃條件下懸浮干燥0.1?0.5分鐘,使纖維含水率降低到5?10％；3)將干燥纖維鋪裝成單位面積規定重量的板坯，所述鋪裝的方式為水平氣流鋪裝；4)將板坯放入平板壓機或者裝有浮雕模具的壓機中進行熱壓，熱壓溫度為130?160℃，熱壓壓力為1?5MPa，熱壓時間為1?2分鐘/毫米板厚；5)將步驟4)得到的板材鋸裁成長條或方塊，在正面和側邊涂飾耐候防水涂料。本發明工藝簡單，成本低，產品應用范圍廣。
【專利說明】
一種戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑和裝修材料領域，尤其涉及一種以木纖維或植物纖維為原料的戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法。
【【背景技術】】
[0002]戶外工程材料是建筑和裝修材料中非常重要的一類。與室內材料不同，戶外工程材料除了裝飾性之外，還要求具有防腐、耐高溫、耐氣候、抗老化、無輻射、防火、防蟲、不變形等基本性能，同時還要求造型美觀、施工簡便、環保節能等。具體而言，戶外工程材料應該耐嚴寒酷暑，抗紫外線，耐老化，對酸、堿、鹽及潮濕地區有很好的耐腐蝕性;無污染，可以再生利用；環保性能好，容易清洗，免除后期維護；防火性能好，能夠保溫節能;便于安裝且牢固，能夠干法施工;價格低廉，能耗低;使用壽命長，維修方便，出現局部破損時，可以通過部分更換實現維修。
[0003]目前，戶外用地磚和地板產品為戶外工程材料中最常見的地面材料，通常為防腐木、重組竹、炭化木、PVC和高成本的木塑復合材料等，耐候性和抗蠕變性差;一些無機材料制作的戶外用地磚和地板產品如纖維水泥、石材、菱鎂粉等產品，重量大，強度低，質感也差同時不可持續。因此，能夠兼具阻燃、耐磨、防滑、耐候、成本低、安裝方便且有木材質地的綠色環保的地磚和地板品種不多，亟待開發。同時，目前戶外工程材料中另一類重要的墻面材料-外墻掛板，通常為纖維水泥板、鋁塑板、PVC板、石材、木質掛板、木塑復合材料等，難以同時兼具重量輕、耐候性好、成本低、安裝方便、有木材質地、保溫性能好、綠色環保的要求，合適的外墻掛板品種也非常少，尤其是低成本的外墻掛板。
[0004]木纖維或植物纖維是能夠有效降低建筑和裝修材料成本的一種原料，屬綠色可持續的生物質資源，來源廣。以采伐、造材、加工剩余物和速生豐產用材林(楊木和松木為主)的小徑級木材、竹材以及城市廢棄木材等木纖維或植物纖維為主要原料，施加脲醛樹脂等膠粘劑制成的人造板通稱為纖維板。纖維板具有材質均勻、縱橫強度差小、不易開裂等優點，并且制造I立方米纖維板僅需2.5-3立方米的木材，可代替3立方米鋸材或5立方米原木。纖維板產品按密度不同主要可分為:中密度纖維板(GB/T11718-1999，密度為500-880kg/m3)、輕質纖維板(LY/T 1718-2007，密度為500kg/m3以下)和硬質纖維板(GB/T12626-1990，密度大于880kg/m3)。但是，這些通過常見的膠粘劑和生產工藝生產的普通纖維板產品耐水性、耐腐和耐候性都很差，達不到戶外用地磚和地板及外墻掛板等戶外工程材料的使用要求，只能用于室內，主要用途為家具制造、室內裝飾裝修、強化木地板、復合門和包裝，使用范圍有限。
[0005]因此通過制造工藝改進，提高纖維板的耐水和防腐等性能，使其能夠適用于戶外工程，是非常有市場需求和現實意義的。
【
【發明內容】
】
[0006]為了解決現有技術中的上述問題，本發明提供了一種戶外地磚和地板及外墻掛板的制造方法，以木纖維或植物纖維為原料，制成裝飾性能優良、強度高、重量輕、耐候性好的戶外地磚和地板及外墻掛板，工藝簡單，成本低，安裝方便，適用范圍廣。
[0007]該技術方案是:
[0008]一種戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0009]I)以木纖維或植物纖維為原料，用噴嘴向管道中輸送的纖維噴灑著色料、膠粘劑、防腐劑和助劑;通過適當的配方將多種功能材料通過一步實現，簡化了常規工藝中的多次添加和干燥工序；
[0010]2)將步驟I)得到的含膠纖維在120-160°C條件下懸浮干燥0.1-0.5分鐘，使纖維含水率降低到5-10%;此含水率范圍的含膠纖維有利于進行下一步的鋪裝板坯，優化最終產品的性能；
[0011]3)將步驟2)得到的干燥纖維按產品厚度和密度的要求鋪裝成單位面積規定重量的板坯，所述鋪裝的方式為水平氣流鋪裝，這種鋪裝方式可以保證最終產品的密度達到825-1300kg/m3；
[0012]4)將步驟3)得到的板坯放入平板壓機或者裝有浮雕模具的壓機中進行熱壓，熱壓溫度為130-160°C，熱壓壓力為l_5MPa，熱壓時間為1-2分鐘/毫米板厚;這種熱壓工藝不僅可以使產品的強度、耐磨性和耐候性達到要求，還可以使產品表面形成一定的木紋或浮雕等裝飾效果；
[0013]5)將步驟4)得到的板材鋸裁成長條或方塊，在正面和側邊涂飾耐候防水涂料，使產品具有更好的防水(疏水)和耐候效果。
[0014]具體的，上述步驟2)在氣流干燥機中進行，氣流干燥機可以實現對含膠纖維的均勻和快速干燥。
[0015]具體的，上述步驟I)中的膠粘劑為熱固型粘合劑。
[0016]具體的，上述熱固型粘合劑為酚醛樹脂、異氰酸酯樹脂、聚醋酸乙烯酯中的一種或幾種的混合物，有很好的耐水性和耐老化性能，環保性更好，成本也比較低。
[0017]具體的，上述步驟I)中的防腐劑為硼系防腐劑如硼砂或硼酸鋅的一種或兩種的混合物，防腐效果好，成本低，綠色環保。
[0018]具體的，上述步驟I)中的助劑為納米Ti02、納米Si02和納米ZnO中的兩種或三種的混合物，助劑使產品具有良好的耐老化和抗紫外線功能，而納米級材料便于分散，經攪拌可與膠均勻地混合。
[0019]具體的，上述著色料的用量為l-10kg/m3，所述膠粘劑的用量為300-700kg/m3，所述防腐劑的用量為10-70kg/m3，所述助劑的用量為0.1-5kg/m3。該范圍內的試劑可以使產品達到戶外用工程材料對上述幾種功能的要求。
[0020]具體的，上述步驟5)中的耐候防水涂料為含氟的丙烯酸涂料，可以使產品達到良好的防水(疏水)和耐候效果。
[0021 ]該技術方案具有以下有益的技術效果:
[0022](I)本發明提供了一種以木纖維或植物纖維為原料的戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法，產品具有木紋或浮雕等優良的裝飾性能，并且強度高、重量輕、耐候性好，滿足戶外工程材料的要求，可以制作戶外用地磚和地板及外墻掛板，大大提高了戶外工程材料的性價比；(2)本發明工藝簡單，產品的表面裝飾性能好，阻燃、耐磨、防滑、耐候、耐腐、耐老化、耐紫外線、使用壽命長，可以替代防腐木、炭化木和高成本的木塑復合材料，制作戶外地磚和地板，自組裝施工簡便快捷;也可以替代纖維水泥板、鋁塑板、PVC板、石材、木質掛板、木塑復合材料等，制作外墻掛板，從而擴展了纖維板的適用范圍，使纖維板的應用從室內材料擴展為室內外材料；(3)本發明可以以采伐、造材、加工剩余物和速生豐產用材林(楊木，桉木和松木為主)的小徑級木材、竹材以及城市廢棄木材、植物秸桿等纖維為原料，有利于實現劣材優用；(4)本發明通過合適的一步法模壓熱壓工藝，使表面密實化形成各種木紋或者浮雕效果，裝飾美觀，風格多樣，經濟價值高，市場前景巨大。
【【具體實施方式】】
[0023]以下結合具體實施例，對本發明做進一步描述。
[0024]實施例一
[0025]—種戶外用地磚的制造方法，包括以下步驟:
[0026]I)以木纖維為原料，用噴嘴向管道中輸送的纖維呈霧狀噴灑著色料(色精)、固含量為43 %的酚醛樹脂膠粘劑、硼砂防腐劑和助劑T12和ZnO，色精的用量為5kg/m3，膠粘劑的用量為400kg/m3，防腐劑的用量為30kg/m3，T12和ZnO助劑的用量各為0.1 kg/m3;
[0027]2)將步驟I)得到的含膠纖維在在氣流干燥機中、120-160 V條件下懸浮干燥0.2分鐘，使纖維含水率降低到8%;
[0028]3)將步驟2)得到的干燥纖維鋪裝成單位面積規定重量的板坯，使最終板子的厚度為1mm,最終板子的密度達到942kg/m3，所述鋪裝的方式為水平氣流鋪裝；
[0029]4)將步驟3)得到的板坯放入平板壓機或者裝有浮雕模具的壓機中進行熱壓，熱壓溫度為150°C，熱壓壓力為1.5MPa，熱壓時間為1.2分鐘/毫米板厚；
[0030]5)將步驟4)得到的板材鋸裁成一定規格(300_X 300mm或600_X 600mm)的方塊，
在其正面和側邊涂飾含氟的透明丙烯酸涂料后變成地磚。
[0031]該實施例的產品具有木材質地，色澤豐富多彩，具有良好的防水(疏水)和耐候效果，彈性模量為4000MPa，靜曲強度為42MPa，內結合強度為1.2MPa，24小時厚度膨脹率〈5%，2小時沸水煮后的靜曲強度為21MPa，游離甲醛含量彡0.45mg/100g，重量損失率只為1.5%，可替代傳統地磚，廣泛用于戶內外裝飾。
[0032]實施例二
[0033]—種戶外用模塊化自組裝地磚的制造方法，步驟I)到3)同實施例一，還包括以下步驟:
[0034]4)將含膠板坯放入裝有浮雕模具的壓機中進行熱壓，熱壓溫度160°C，熱壓壓力2MPa，熱壓時間I分鐘/毫米板厚，形成具有浮雕表面的硬質纖維板材；
[0035]5)將得到的板材鋸裁成一定規格(如250mmX70mm或300mmX75mm)的窄短條，在其正面和側邊涂飾含氟的透明丙烯酸涂料后干燥，再與模塊化塑料墊板聯接后變成自組裝地磚。
[0036]該實施例的廣品具有木材質地，具有良好的防水(疏水)和耐候效果，強度尚，耐久性好，產品彈性模量為4200MPa，靜曲強度為45MPa，內結合強度為1.3MPa，24小時厚度膨脹率〈5%，2小時沸水煮后的靜曲強度為23MPa，游離甲醛含量彡0.45mg/100g，重量損失率只為1.5%，可替代傳統的模塊化自組裝地磚(防腐木/木塑復合材料等)，廣泛用于戶外工程。
[0037]實施例三
[0038]—種戶外用地板的制造方法，包括以下步驟:
[0039]I)以木纖維為原料，用噴嘴向管道中輸送的纖維呈霧狀噴灑著色料(色精)、固含量為43%的異氰酸酯樹脂膠粘劑、硼酸鋅防腐劑和助劑納米Ti02、納米S12和納米ZnO混合物，色精的用量為10kg/m3，膠粘劑的用量為700kg/m3，防腐劑的用量為70kg/m3，Ti02、Si02和ZnO助劑的用量各為5kg/m3;
[0040]2)將步驟I)得到的含膠纖維在在氣流干燥機中、120-160 V條件下懸浮干燥0.1分鐘，使纖維含水率降低到10%;
[0041]3)將步驟2)得到的干燥纖維鋪裝成單位面積規定重量的板坯，使最終板子的厚度為28mm，密度達到960kg/m3，所述鋪裝的方式為水平氣流鋪裝；
[0042]4)將步驟3)得到的板坯放入平板壓機或者裝有浮雕模具的壓機中進行熱壓，熱壓溫度為130°C，熱壓壓力為3-5MPa，熱壓時間為1.5-2分鐘/毫米板厚，形成具有浮雕表面的硬質纖維板材；
[0043]5)將步驟4)得到的板材鋸裁成一定規格(如2400mm X 89mm)的窄長塊，在其正面和側邊涂飾含氟的透明丙烯酸涂料后變成戶外地板。
[0044]該實施例的產品具有木材質地和紋理，具有良好的防水(疏水)和耐候效果，強度高，耐久性好，產品彈性模量為5100MPa，靜曲強度為55.7MPa，內結合強度為1.9MPa，24小時厚度膨脹率〈5%，2小時沸水煮后的靜曲強度為27.3MPa，游離甲醛含量彡0.45mg/100g，重量損失率只為1.6%，可替代傳統的防腐木、重組竹、炭化木和高成本的木塑復合材料等傳統戶外地板，廣泛用于戶外工程。
[0045]實施例四
[0046]—種戶外用外墻掛板的制造方法，包括以下步驟:
[0047]I)以木纖維為原料，用噴嘴向管道中輸送的纖維呈霧狀噴灑著色料(色精)、固含量為43%的酚醛樹脂膠粘劑和固含量為10%的聚醋酸乙烯酯膠粘劑的混合物、硼砂防腐劑、納米助劑T12和納米助劑ZnO的混合物，色精的用量為lkg/m3，膠粘劑的用量為300kg/m3，防腐劑的用量為10kg/m3，T12和ZnO助劑的用量各為0.lkg/m3;
[0048]2)將步驟I)得到的含膠纖維在在氣流干燥機中、120-160 V條件下懸浮干燥0.5分鐘，使纖維含水率降低到5%;
[0049]3)將步驟2)得到的干燥纖維鋪裝成單位面積規定重量的板坯，使最終板子的厚度為10mm，最終板子的密度達到825kg/m3，所述鋪裝的方式為水平氣流鋪裝；
[0050]4)將步驟3)得到的板坯放入裝有浮雕模具的壓機中進行熱壓，熱壓溫度為150°C，熱壓壓力為IMPa，熱壓時間為1.2分鐘/毫米板厚，形成具有浮雕表面的硬質纖維板材；
[0051 ] 5)將步驟4)得到的板材鋸裁成一定規格(如2400mmX 200mm)的窄長條，在其正面和側邊涂飾含氟的不透明丙烯酸涂料后變成戶外用外墻掛板。
[0052]該實施例的產品具有木材質地和紋理，色澤豐富多彩，保溫效果好，具有良好的防水(疏水)和耐候效果，強度高，耐久性好，產品彈性模量為3637MPa，靜曲強度為39.4MPa，內結合強度為I.IMPa，24小時厚度膨脹率7.4%, 2小時沸水煮后的靜曲強度為17.4MPa，游離甲醛含量彡0.5mg/100g，重量損失率只為1.5%，可替代市場上常見的纖維水泥板、鋁塑板、PVC板、石材、木質掛板和木塑復合材料掛板，廣泛用于戶外工程。
[0053]以上所提供的實施例并非用以限制本發明所涵蓋的范圍，所描述的步驟也不是用以限制其執行順序。本領域技術人員結合現有公知常識對本發明做顯而易見的改進，亦落入本發明要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)以木纖維或植物纖維為原料，用噴嘴向管道中輸送的纖維噴灑著色料、膠粘劑、防腐劑和助劑； 2)將步驟I)得到的含膠纖維在120-160°(:條件下懸浮干燥0.1-0.5分鐘，使纖維含水率降低到5-10%; 3)將步驟2)得到的干燥纖維按產品厚度和密度的要求鋪裝成單位面積規定重量的板坯，所述鋪裝的方式為水平氣流鋪裝； 4)將步驟3)得到的板坯放入平板壓機或者裝有浮雕模具的壓機中進行熱壓，熱壓溫度為130-160 °C，熱壓壓力為l_5MPa，熱壓時間為1-2分鐘/毫米板厚； 5)將步驟4)得到的板材鋸裁成長條或方塊，在正面和側邊涂飾耐候防水涂料。2.根據權利要求1所述的戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法，其特征在于，所述步驟2)在氣流干燥機中進行。3.根據權利要求1或2所述的戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法，其特征在于，所述步驟I)中的膠粘劑為熱固型粘合劑。4.根據權利要求1或2所述的戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法，其特征在于，所述熱固型粘合劑為酚醛樹脂、異氰酸酯樹脂、聚醋酸乙烯酯中的一種或幾種的混合物。5.根據權利要求1或2所述的戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法，其特征在于，所述步驟I)中的防腐劑為硼系防腐劑如硼砂或硼酸鋅的一種或兩種的混合物。6.根據權利要求1或2所述的戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法，其特征在于，所述步驟I)中的助劑為納米Ti02、納米Si02和納米ZnO中的兩種或三種的混合物。7.根據權利要求1或2所述的戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法，其特征在于，所述著色料的用量為l-10kg/m3，所述膠粘劑的用量為300-700kg/m3，所述防腐劑的用量為10-70kg/m3，所述助劑的用量為0.1-5kg/m3。8.根據權利要求1或2所述的戶外用地磚和地板及外墻掛板的制造方法，其特征在于，所述步驟5)中的耐候防水涂料為含氟的丙烯酸涂料。
【文檔編號】E04F13/075GK106042133SQ201610351807
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月23日
【發明人】王建和, 王正, 劉斌, 高子震
【申請人】寧波中加低碳新技術研究院有限公司