專利名稱：炭素板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以炭和膠粘劑為主要組分的用于室內(nèi)裝飾和家具內(nèi)襯材料的炭素板及其制造方法。
背景技術(shù)：
竹子是一種可迅速再生的資源，竹材具有特殊的微孔結(jié)構(gòu)，竹材經(jīng)熱解炭化后生成的竹炭是一種多孔性材料，具有大的比表面積和很強(qiáng)的吸附能力，具有良好的凈化空氣、凈化水質(zhì)、吸附有害氣體、調(diào)節(jié)濕氣、屏蔽電磁波、輻射遠(yuǎn)紅外線、防紫外線等功能，竹炭還具有耐火耐熱、化學(xué)穩(wěn)定性好、重量輕等特點(diǎn)，用途十分廣泛。如用作建筑與裝修材料，具有凈化空氣、調(diào)節(jié)濕度作用，能保持住宅的舒適宜人，使人心神安定，對(duì)健康十分有利。但竹炭性脆，難以直接做成板材等供建筑使用，使其在建筑裝修上的應(yīng)用受到極大限制。其它炭材料如木炭、果殼炭、農(nóng)作物秸稈炭、煤質(zhì)炭等也存在性脆的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以炭和膠粘劑為主要組分的炭素板，該炭素板保持了炭材料的多孔結(jié)構(gòu)，具有凈化空氣、吸附有害氣體、調(diào)節(jié)濕氣、屏蔽電磁波、輻射遠(yuǎn)紅外線、防紫外線等功能，與炭材料相比，具有更好的加工成型性能，可根據(jù)需要制成規(guī)則或不規(guī)則的板材，該板材有一定的機(jī)械強(qiáng)度，可鋸，可釘，可膠貼，主要用于室內(nèi)功能性裝修材料及家具內(nèi)襯材料等。
炭素板由貼面材料1與中間混合物夾層2組成，中間混合物夾層2各種成分配比范圍為(均以干基計(jì))顆粒狀炭100份，膠粘劑5～33份。
中間混合物夾層也可含有顆粒狀電氣石，重量含量為0～40份。
炭素板中所用的顆粒狀炭的粒徑大約在10μm～2mm，優(yōu)選25μm～800μm，更優(yōu)選60μm～500μm。顆粒狀炭可以是具有吸附性的炭，如竹炭、木炭、果殼炭、農(nóng)作物秸稈炭、煤質(zhì)炭，以及竹炭、木炭、煤質(zhì)炭等經(jīng)過(guò)活化得到的活性炭，也可以是經(jīng)過(guò)改性得到的炭材料。顆粒狀炭同樣可以用前述炭材料的混合物。這些炭中以竹炭特別適用，這是因?yàn)橹裉吭蟻?lái)源廣，資源較容易再生。
炭素板中所用的電氣石(tourmaline)具有產(chǎn)生負(fù)離子、放射遠(yuǎn)紅外線等功效，所述的顆粒狀電氣石其粒徑大約在3μm～2mm。
炭素板中所用的膠粘劑材料可以是合成高分子類膠粘劑，也可以是天然高分子類膠粘劑，以及無(wú)機(jī)膠粘劑等，要求使用的膠粘劑不含甲醛、甲苯、二甲苯等組分。適合應(yīng)用的合成高分子類膠粘劑有聚烯烴類(如聚乙酸乙烯類、聚丙烯酸類、聚丙烯酸酯類、聚苯乙烯-丙烯酸、聚苯乙烯-丙烯酸酯，以及烯烴的共聚物如乙烯-乙酸乙烯共聚物等)，聚乙烯醇類。適合應(yīng)用的天然高分子類膠粘劑有淀粉改性膠類。適合應(yīng)用的無(wú)機(jī)類膠粘劑有硅酸鹽類，如水玻璃。膠粘劑材料同樣可以用前述膠粘劑的混合物，如各類合成高分子類膠粘劑，天然高分子類膠粘劑，以及無(wú)機(jī)類膠粘劑等混合所得到的應(yīng)用產(chǎn)物。這些膠粘劑可以加填充劑，也可以含有其它物理增強(qiáng)劑，因此可以包括以下填料玻璃纖維類，增塑劑類(如三醋酸甘油酯)，阻燃劑類(如十溴二苯乙烷)，偶聯(lián)劑類(如鋁酸酯)等等。因此，此處所述“膠粘劑”應(yīng)該指前述膠粘劑的單獨(dú)應(yīng)用制成本發(fā)明的炭素板，同時(shí)也指這些膠粘劑與任何前述添加劑同時(shí)包括在內(nèi)用于制成本發(fā)明的炭素板。
炭素板中所用的貼面材料可以是天然纖維織物(如麻、棉、木材纖維等)，合成纖維織物，也可以是無(wú)紡布等。這些貼面材料可防止顆粒狀炭脫落，起到保護(hù)炭素板表層的作用，也起裝飾作用。這些貼面材料可以不具有花紋圖案，也可具有花紋圖案。
一種制造本發(fā)明所述炭素板的方法為連續(xù)輥壓法，其制造方法為取所需材料，將固含量為40％～60％的膠粘劑與顆粒狀炭、顆粒狀電氣石混合均勻，將混勻后的膠和顆粒狀炭、顆粒狀電氣石混合物均勻鋪裝涂布在貼面材料1的一個(gè)表面上，在一定厚度要求的膠和顆粒狀炭、顆粒狀電氣石混合物的另一面覆上貼面材料1。將被貼面材料1夾在中間的膠和顆粒狀炭、顆粒狀電氣石的混合物連同貼面材料1經(jīng)過(guò)輥壓成板狀，經(jīng)熱空氣烘干或晾干、曬干，即成炭素板。熱空氣溫度50～170℃，烘干時(shí)間2～30min。若用晾干、曬干，時(shí)間不限，一直到干燥為止。
另一種制造本發(fā)明所述炭素板的方法為間歇模壓法，該方法材料配比和鋪裝涂布同前述連續(xù)輥壓法。鋪裝涂布后，將被貼面材料1夾在中間的膠和顆粒狀炭、顆粒狀電氣石的混合物連同貼面材料1經(jīng)模壓成型，模壓成型時(shí)可以加熱，也可模壓后經(jīng)熱空氣烘干或晾干、曬干，即成炭素板。模壓溫度50～170℃，烘干用熱空氣溫度50～170℃，烘干時(shí)間10～120min。若用晾干、曬干，時(shí)間不限，一直到干燥為止。
本發(fā)明所述炭素板具有吸附、凈化氣體、調(diào)節(jié)濕氣、輻射遠(yuǎn)紅外線等性能，又有一定強(qiáng)度并符合使用形狀要求，由于使用的膠粘劑不含甲醛、甲苯、二甲苯等組分，所以在使用過(guò)程中不釋放甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有害氣體，特別適合用作室內(nèi)裝修和家具內(nèi)襯等材料。
本發(fā)明所述炭素板可以被制成平板，波紋狀，弧形，塊狀等，形狀和厚度不受限制。任何情況下，制成炭素板的關(guān)鍵是顆粒狀炭、顆粒狀電氣石與膠粘劑材料的用量的相對(duì)比值落在前述范圍內(nèi)，以保證目標(biāo)產(chǎn)品的吸附功能和其它功能。
雖然前述方法對(duì)得到本發(fā)明的目的物本身是完善的，但需要指出，只要不偏離所尋求的最終產(chǎn)品的實(shí)質(zhì)，要求可包含各種附加的步驟。例如，炭素板的表面可以另加貼面，以及用印刷或噴涂等方法使炭素板覆蓋上保護(hù)層和裝飾層。


附圖為炭素板的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖，1為炭素板的貼面材料，2為中間混合物夾層。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1以重量為基準(zhǔn)，顆粒狀竹炭(以干基計(jì))∶顆粒狀電氣石(以干基計(jì))∶聚乙酸乙烯酯乳液(以固含量100％計(jì))為77∶5∶15配料，竹炭粒徑為25μm～800μm，電氣石粒徑為10μm～1mm。將稀釋到固含量為50％的膠粘劑與顆粒狀竹炭、顆粒狀電氣石混合均勻，混勻后的膠和顆粒狀竹炭、顆粒狀電氣石的混合物均勻涂布在貼面材料1的一個(gè)表面上，在一定厚度要求的膠和顆粒狀竹炭的混合物的另一面覆上貼面材料1。將被貼面材料1夾在中間的膠和顆粒狀竹炭、顆粒狀電氣石的混合物連同貼面材料1經(jīng)過(guò)輥壓成板狀，經(jīng)烘干箱內(nèi)50～120℃的熱空氣烘干2～10min，即成炭素板。
實(shí)施例2以重量為基準(zhǔn)，按顆粒狀竹炭(以干基計(jì))∶聚乙酸乙烯酯乳液(以固含量100％計(jì))∶十溴二苯乙烷為82∶15∶1.5配料，竹炭粒徑為25μm～800μm。將稀釋到固含量為50％的膠粘劑與十溴二苯乙烷、顆粒狀竹炭混合均勻，混勻后的膠和十溴二苯乙烷、顆粒狀竹炭的混合物按實(shí)施例1所述的涂布、輥壓和烘干方法成型、干燥成炭素板。
實(shí)施例3以重量為基準(zhǔn)，按顆粒狀竹炭(以干基計(jì))∶聚乙酸乙烯酯乳液(以固含量100％計(jì))∶聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液(以固含量100％計(jì))∶三醋酸甘油酯為82∶7.5∶7.5∶0.7配料，竹炭粒徑為25μm～800μm。將稀釋到固含量為50％的混合膠粘劑與三醋酸甘油、顆粒狀竹炭混合均勻，混勻后的膠和三醋酸甘油、顆粒狀竹炭的混合物按實(shí)施例1所述的涂布、輥壓和烘干方法成型、干燥成炭素板。
實(shí)施例4以重量為基準(zhǔn)，按顆粒狀竹炭(以干基計(jì))∶變性淀粉膠(以固含量100％計(jì))∶貼面材料為85∶12∶3配料，竹炭粒徑為25μm～800μm。將稀釋到固含量為50％的變性淀粉膠與顆粒狀竹炭混合均勻，混勻后的膠和顆粒狀竹炭的混合物按實(shí)施例1所述的涂布、輥壓和烘干方法成型、干燥成炭素板。
實(shí)施例5以重量為基準(zhǔn)，按顆粒狀竹炭(以干基計(jì))∶變性淀粉膠(以固含量100％計(jì))∶水玻璃為80∶14∶3配料，竹炭粒徑為25μm～800μm。將稀釋到固含量為50％的變性淀粉膠與水玻璃、顆粒狀竹炭混合均勻，混勻后的膠和水玻璃、顆粒狀竹炭的混合物按實(shí)施例1所述的涂布、輥壓和烘干方法成型、干燥成炭素板。
實(shí)施例6按實(shí)施例2配料。將稀釋到固含量為50％的膠粘劑與十溴二苯乙烷、顆粒狀竹炭混合均勻，混勻后的膠和十溴二苯乙烷、顆粒狀竹炭的混合物均勻鋪裝涂布在貼面材料1的一個(gè)表面上，在一定厚度要求的膠和顆粒狀竹炭的混合物的另一面覆上貼面材料1。將被貼面材料1夾在中間的膠和十溴二苯乙烷、顆粒狀竹炭的混合物連同貼面材料1經(jīng)過(guò)模壓成型，經(jīng)烘干箱內(nèi)50～120℃的熱空氣烘干10～120min，即成模壓所要求形狀的炭素板。
權(quán)利要求
1.一種炭素板，其特征在于該炭素板由貼面材料(1)與中間混合物夾層(2)組成，中間混合物夾層(2)各種組分配比范圍為(均以干基計(jì))顆粒狀炭100份，膠粘劑5～33份。
2.如權(quán)利要求1所述的炭素板，其特征在于所述的中間混合物夾層含有顆粒狀電氣石，重量含量為0～40份。
3.如權(quán)利要求1所述的炭素板，其特征在于所述的顆粒狀炭的種類包括竹炭、木炭、果殼炭、農(nóng)作物秸稈炭、煤質(zhì)炭，以及這些炭等經(jīng)過(guò)活化得到的活性炭和經(jīng)過(guò)改性得到的炭材料。
4.如權(quán)利要求1所述的炭素板，其特征在于所述的膠粘劑種類包括聚烯烴類，聚乙烯醇類，淀粉改性膠類和硅酸鹽類膠粘劑。
5.如權(quán)利要求1所述的炭素板，其特征在于所述的貼面材料包括為無(wú)紡布、天然纖維織物或合成纖維織物。
6.如權(quán)利要求2所述的炭素板，其特征在于所述的顆粒狀電氣石的種類包括鎂電氣石、黑電氣石和鋰電氣石，粒徑為3μm～2mm。
7.如權(quán)利要求1或2或3所述的炭素板，其特征在于所述的顆粒狀炭為竹炭。
8.如權(quán)利要求6所述的炭素板，其特征在于所述顆粒狀炭的粒徑為10μm～2mm。
9.如權(quán)利要求4所述的炭素板，其特征在于所述的聚烯烴類膠粘劑包括聚乙酸乙烯類、聚丙烯酸類、聚丙烯酸酯類、聚苯乙烯-丙烯酸、聚苯乙烯-丙烯酸酯，以及烯烴的共聚物。
10.如權(quán)利要求4所述的炭素板，其特征在于所述的硅酸鹽類膠粘劑為水玻璃。
11.如權(quán)利要求4所述的炭素板，其特征在于所述的膠粘劑加入填充劑或物理增強(qiáng)劑。
12.如權(quán)利要求11所述的炭素板，其特征在于所述的填充劑或物理增強(qiáng)劑包括玻璃纖維類、增塑劑類、阻燃劑類或偶聯(lián)劑類。
13.一種權(quán)利要求1或2的炭素板的制造方法，其特征在于按前述各組分的含量配料，將固含量為40％～60％的膠粘劑與顆粒狀炭、顆粒狀電氣石混合均勻，將混勻后的膠和顆粒狀炭、顆粒狀電氣石的混合物均勻鋪裝涂布在貼面材料的表面上，在一定厚度要求的膠和顆粒狀炭、顆粒狀電氣石的混合物的另一面覆上另一貼面材料，將被兩貼面材料夾在中間的膠和顆粒狀炭、顆粒狀電氣石的混合物連同貼面材料經(jīng)過(guò)輥壓或模壓成型，經(jīng)熱空氣烘干或晾干、曬干，即成炭素板。熱空氣溫度50～170℃，烘干時(shí)間2～120min。
全文摘要
炭素板及其制造方法涉及室內(nèi)裝飾材料領(lǐng)域。該炭素板由貼面材料(1)與中間混合物夾層(2)組成，中間混合物夾層各種組分配比范圍為(均以干基計(jì))顆粒狀炭100份，膠粘劑5～33份。該炭素板具有吸附、凈化氣體、調(diào)節(jié)濕氣、輻射遠(yuǎn)紅外線等功能，不含甲醛、甲苯、二甲苯等組分，特別適合用作室內(nèi)裝修和家具內(nèi)襯等材料。
文檔編號(hào)B32B7/04GK1796097SQ200410011669
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者陳清松, 林文炳, 賴壽蓮, 李曉燕 申請(qǐng)人:林文炳, 陳清松