高掺量粉煤灰复合强化地板制作方法

杨伟群

1999年1月6日

1997年6月27日

1997年6月27日

杨伟群

C04B18/06GK1203993SQ9711258

掺量 粉煤灰 地板 复合 强化

1．一种高掺量粉煤灰复合强化地板，其特征是产品由三层不同材料复合叠压构成，表层是经过陶瓷粉末表面强化处理的厚度0．1～0．6毫米薄木皮，基层是以粉煤灰为主要成分的复合材料层，而底层是由塑料或纸质薄层构成的地板背底2．根据权利1所述的高掺量粉煤灰复合强化地板，其特征是基层是一种不透水的由粉煤灰／热固性塑料／切短纤维构成的复合材料，粉煤灰含量必须大于65％(重量比)3．根据权利1所述的高掺量粉煤灰复合强化地板，其特征是表层所用的陶瓷粉末一般是硅或铝的氧化物或氮化物(如氧化铝、二氧化硅或氮化硅等)，此种陶瓷粉末的颗粒既可以附着在木皮表面，也可以存在于木皮孔隙内，陶瓷粉末用来强化木皮表面以增加木皮表面耐磨性

本发明涉及室内地面装修用的掺有大量粉煤灰的复合强化地板现有的木地板分成实木地板和复合木地板二种实木地板生产消耗大量的优质木材资源，大量使用不符合环保政策复合木地板主要通过指接工艺使短小木材集成平板或采用层合板结构-即表面层是优质薄木层，下层是中(高)密度纤维板，或由杂木、劣木等木材指(拼)接而成，地板背面常常贴上防水层，这样的复合地板依然离不开大量木材，只是木材等级不同而已目前，全球最先进的、销量最大的复合木地板是欧洲德国等地五年前率先生产的叠层复合强化木地板，这种地板是由经氧化铝超细粉表面强化的三聚氰胺树脂浸渍纸和高密度纤维板高温高压叠合而成，它的质量标准是根据欧洲标准EN-438-2(基于热固性树脂装饰表层的性能测定1991年10月施行)来制定的此复合地板的表面耐磨性、阻燃性、耐表面划伤、耐重物冲击、防潮性都优于实木地板但众所周知，大规模生产中，高密度纤维板生产仍然要种植并采伐大量经济级森林近几年来，出于节约木材，方便施工，改进质量等目的，已有多人提出复合地板构造，如我国专利94215964．0、94208398．9、93218332．8都是提出了层状复合构造，以达到节约木材的目的本发明设计人曾获得一项实用新型95225012．8，提出了一种薄木板和聚合物基纤维增强复合材料相结合构成的复合增强地板，也是为了节约木材并改良地板性能，但地板表层木材厚度依然较大(5～7毫米)，未掺大量粉煤灰，经过文献查阅，尚未发现木材和大量粉煤灰复合来制做地板的中国是世界上燃煤最多、当然也是煤渣、煤灰排放最多的国家，单粉煤灰的年排放量在0．8～1．2亿吨96年粉煤灰综合利用率为49％，主要大量用于新型墙体材料、低标号水泥、公路路基等粗放型产品一些企业为降低成本，树立环保形象，把粉煤灰作为填充料加到人造板或塑料制品中，但含量一般均较小全国各地钢厂、电厂蓄积的煤灰(渣)存量达89亿吨，占地70万亩，严重污染空气、水另外，人们在获得住房后进行室内装修需大量消耗优等阔叶类木材来装修地面、墙面等为此，本发明目的是把固体废物减量化和再生利用、极大节约木材资源三者有机结合，发明一种高掺量粉煤灰复合地板，它保留了实木地板应有的表面装饰效果、温暖感、缓震性可以取代目前所有种类实木地板，但耐水性及力学物理性能显著改良同时满足环保及美化居室的要求为了达到目的，本发明的产品结构主要由表面层(薄木皮)、基层(粉煤灰复合材料)、底层经高温叠压而成表层是厚度0．1～0．6毫米经旋切或刨切制成的薄木皮，薄木皮的表面或木皮断面的木材孔隙内吸附有Al2O3、SiO2或Si3N4的粉末，阔叶类树木的大部分孔隙尺寸在φ15～φ1000微米之间，所以超细陶瓷粉体(φ&#6010微米)可以存在于孔隙内，而较粗的粉体则附着在木皮表面，在木皮表面淋涂上油漆后，陶瓷粉体和木皮固结在一起，用陶瓷粉末强化木皮的主要目的是为了大大增加木皮的耐磨性基层是由粉煤灰／热固树脂／切短纤维构成的复合材料基体，此基体内要保证粉煤灰的含量(重量比)≥65％纤维可以是天然纤维(如麻、棉、丝等)，也可以是人造的(如玻璃纤维、碳纤维、Kevlar纤维等)，要求纤维的长度在10毫米以内，否则会影响增强效果在基体材料中热固性树脂起到粘结煤灰及切短纤维的作用；煤灰起到保温、阻燃、增强作用；纤维起到传递冲击应力，抵抗裂纹扩展的作用基层具有足够的抗弯、抗压等力学性能，其吸水率小于1％，基层材料不会内因居室潮湿、干燥或高温、低温的变化而引起尺寸的变化由于基层材料吸水率极低(&#601％)，所以当地面潮湿时，水份不会透过基层侵蚀至表层和基层界面处引起腐蚀开裂由于粉煤灰是良好的轻质保温材料，而煤灰颗粒主要是Al2O3、SiO2等混合物，非常硬，同时粒径尺寸小(φ≤0．074毫米)，尺寸不太分散，加上粉煤灰／热固树脂／切短纤维构成的复合材料是在高温高压下成型的，故此种复合材料应该是闭孔性、高比模量多孔材料，其保温、吸震效果良好加上纤维的存在，可以起分散应力、抵抗裂纹扩展的作用底层是0．2～1毫米厚的塑料薄膜或树脂浸渍纸，它作为地板背面可以起平衡防翘曲及缓解上层冲击能量作用使行走更舒适，当然如需要的话，它也可以和地面或墙面粘接在一起本发明和现有实木或复合地板比有如下明显优点(1)本发明产品大量利用固体废物，用量达65％以上(重量比)(2)本发明产品仅须用到0．1～0．6毫米厚的木皮，比起厚度15～20毫米的实木地板，节约木材95～99％(3)本发明产品表面层经清漆涂装后，具有更高耐磨性，当漆层或部分木皮被磨损后可以重新上漆翻新地板但欧洲产复合地板由于表面层的木纹是印刷层，故磨损后无法翻新(4)可以耐非常潮湿的环境，没有腐朽及虫蛀的担忧