一种超柔软防火板的制备工艺

技术领域

本发明涉及防火板加工技术领域，尤其是涉及一种超柔软防火板的制备工艺。

背景技术

目前，基于现代建筑楼与公共场所的消防安全的考虑，在国内外民用住宅、各种旅馆、办公商务楼等公共场所装饰内必须用各种样防火板材。

现有技术中，防火板饰面材料硬度比较硬，在装饰类人造板的封边上存在局限，不能满足R1角、R0.5角及直角包覆或热弯。并且在湿热环境下容易生霉，失去防火效果。

另外，常规的防火板在复卷浸渍纸生产中使用的是脲醛及三聚氰胺甲醛树脂进行浸纸，三聚氰胺甲醛树脂制作出的浸渍纸复卷后会提高硬度，生产出的防火板产品经过防火板压机生产出的复卷防火板经胶的二次固化进一步增加了材料本身的硬度，使得在包覆或热弯R1角、R0.5角及直角时候会出现开裂现象。并且本发明在防火板的内部和外部分别进行了银离子抗菌剂的涂布和浸渍，可以有效防止超柔防火板在湿热环境下生霉腐烂。

发明内容

本发明的目的是提供一种超柔软防火板的制备工艺，制备方法简单，可以保证饰面表面物理性能的前提下完成对R1角、R0.5角及直角的包覆或热弯，并且银离子和双烷基季铵盐的加入使其具有良好的抗菌性，还可以增加柔软度，具体合成步骤如下：

一种超柔软防火板的制备工艺，包括依次设置的浸渍生产线和防火板生产线，其中浸渍生产线的操作步骤如下：

S1、开卷：待用原纸包装按照一定顺序依次打开；

S2、接纸：

为了避免接头处及过计量辊的原纸断开，需将浸渍线速度调慢，同时计量辊缝隙调大；

S3、浸胶：此工段涉及到调配胶，浸胶池中的胶液为MDI胶，并在MDI胶中加入渗透剂3-5‰、石蜡乳液2.0％，涂4杯粘度为25℃浸胶黏度13-14s，浸胶过程共有七个环节分别是预浸轴、呼吸辊、浸胶池、计量辊、扫平、调偏、刮边；

S4、浸胶后进行干燥，经过一次3段烘箱干燥进入涂胶工序，涂胶完成后再次进入干燥工序，经过二次5段烘箱干燥，二次干燥完成后，再涂一层抗菌剂，抗菌剂涂布后待在室温下干燥后，进入一段冷却区；

涂胶工序选用的是三聚氰胺甲醛树脂，该工序胶液循环使用，胶液固化时间控制在5min-6min；其中，三聚氰胺甲醛树脂胶方配比为：37％的甲醛水溶液、三聚氰胺、添加剂1和添加剂2；其中，37％的甲醛水溶液和三聚氰胺的重量份数比为100：90。

三聚氰胺甲醛树脂胶方中添加剂1的配比：其百分含量以三聚氰胺甲醛树脂中占比计，包含固化剂(聚丙烯酰铵)：5.0-6.0‰、渗透剂(JFC-M)：1.0‰、脱模剂(聚乙二醇)：3.0‰、除尘剂(聚四氟乙烯微粉)：2‰，柔软剂(硅酸二甲酯)：3.0％。

三聚氰胺甲醛树脂胶方中添加剂2为苯乙烯-丁二烯热固性增塑剂，用量为三聚氰胺甲醛树脂的1％-2％。其中涂抗菌剂工序是待涂胶完成并干燥后进行涂布抗菌剂；

涂胶和涂抗菌剂均通过上下层各一组光辊挤压辊完成对涂胶，刮边去除边部多余胶水后进行干燥；

S5、调偏：将烘干冷却后的浸渍胶膜纸通过齐纸辊进行调偏处理，然后使用牵引辊调节张力的大小；

S6、冷却：使用冷却辊将浸渍胶膜纸降至常温，冷却辊冷却方式为循环水冷却；

S7、复卷：复卷包装下线使用复纸辊进行，检测合格后，将浸渍胶膜纸有规律的码放整齐。

优选地：本发明步骤S1中，备料时将装饰用原纸按照颜色深浅按照顺序进行生产排序，为了控制浸胶过程中深色纸发生颜色脱落而对浅色纸造成着色，颜色越浅生产越靠前。

优选地：本发明步骤S3中，呼吸辊是用于排出原纸纤维细孔中的空气，为形状弯曲，可以使胶液能够更好的浸透到原纸中；设定浸胶池温度为25℃；原纸浸胶的上胶量通过计量辊调节；上胶后对浸渍纸进行扫平、调偏、刮边处理。

优选地：所述步骤S4中，干燥一有3节烘干箱，其温度根据实际生产环境调节，依次分别为133-138℃、140-146℃、128-135℃；抽湿频率为19-21HZ，风机频率分别为28-30HZ、28-32HZ、26-30HZ；

干燥二有5段烘干箱，其温度根据实际生产环境调节，依次分别为115-125℃、130-140℃、130-140℃、130-140℃、119-125℃，抽湿频率为21-23HZ，风机频率分别为25-30HZ、23-27HZ、35-40HZ、26-30HZ、33-38HZ

烘干箱通过导入热油完成对盘管的升温，升温后的盘管在烘箱内部通过热辐射完成对烘箱内部环境的升温，浸渍纸在烘箱受热后挥发出去的水汽通过引风机抽走，以保证最终出两段干燥的浸渍纸挥发份控制在3.0％-4.0％，浸渍纸在烘箱中受到的牵引速度为16-20m/min，在干燥箱中浸渍纸的状态受上、下风管风力作用下在牵引方向呈波浪状。

优选地：所述步骤S3中浸胶量为20-30g，步骤S4中涂胶的上涂胶量为18-23g/m

优选地：步骤S4中，抗菌剂包含银离子抗菌剂和双烷基季铵盐，余量为无水乙醇；抗菌剂制备方法为将银离子抗菌剂和双烷基季铵盐按2：3的质量比溶于无水乙醇中，得到3ppm(以Ag

优选地：所述步骤S4中抗菌剂的上、下涂布剂量均为20-25g/m

优选地：所述步骤S7中，复卷浸渍纸的浸渍纸挥发份为3.0-4.5％，预固化度为50-60％。

优选地：防火板线生产工艺步骤如下：

S1、上卷：将从浸渍生产线得到的浸渍胶膜纸、无纺布固定在相应的上纸轴，上卷时无纺布张力为1-1.5bar；浸渍胶膜纸张力为0.1-0.2bar；其中，无纺布预先进行浸渍抗菌剂处理，具体为将无纺纸在抗菌剂中浸渍5-10分钟，然后晾干备用；

S2、进料：浸渍胶膜纸与无纺布重叠后进入防火板连续辊压压机(简称防火板压机)

S3、防火板压机：浸渍胶膜纸与无纺布的贴合在防火板连续辊压压机作用下完成，加热方式为热油升温，辊压钢带压力升压方式为液压油经加压泵完成，温度点：SEK1、SEK2、SEK3、SEK5的温度分别为180℃-185℃、175℃-180℃、170℃-175℃、180℃-185℃，压力为17-20bar，牵引速度控制在18-24m/min。

S4、出纸：

防火板连续辊压压机中输送出来完成贴合的浸渍胶膜纸与无纺布所得到的防火板，，生产表面分为：光面、麻面、浮雕三个饰面类型，当生产表面为浮雕的防火板时将防火板和离型纸进行分离；

S5、冷却辊：防火板从压机中输送出后以“S”型通过同一水平面排布的三根冷却辊，冷却辊冷却采用水冷却，温度设定为21-23℃；

S6、复卷机：冷却后的防火板经去除静电装置去除静电后，通过复卷机进行复卷后包装处理。

本发明的有益效果在于：

1、本发明采用含有石蜡乳液的MDI胶浸渍可以保证饰面表面物理性能的前提下完成对R1角、R0.5角及直角的包覆或热弯。

2、本发明在防火板的内部和外部分别进行了抗菌剂的涂布和浸渍，可以有效防止超柔防火板在湿热环境下生霉腐烂。

3、本发明制备的超柔防火板不仅是防火板，因其超柔的特性可以作为家庭装修选择的墙壁装饰材料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中浸渍线生产步骤流程图；

图2是本发明浸胶的步骤流程图；

图3是本发明中防火板线生产步骤流程图；

图4是本发明中实施例和对比例中得到的防火板柔软度对比图；

图5是本发明中实施例1超柔软防火板(A)与常规防火板(B)直角包覆效果对比；

图6是本发明中实施例和对比例的防火性能测试结果对比图。

具体实施方式

为了使本发明专利所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明内容，并不用于限定本发明专利。

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图所示，一种超柔软防火板生产方法，包括依次设置的浸渍生产线和防火板生产线。

实施例1：

一种超柔软防火板生产方法，包括依次设置的浸渍生产线和防火板生产线；

一、浸渍线生产工艺流程如下：

(1)开卷：原纸分为素色纸和印刷装饰纸两种，重量分别有70g、75g、80g、85g、90g、100g、105g、110g，备料时为了更好的控制浸胶过程中深色纸发生颜色脱落而对浅色纸造成着色，依据将装饰用原纸按照颜色深浅进行生产，颜色越浅生产越靠前，原纸使用前、后均称重登记出入库，做好标识，检查原纸的质量。

(2)接纸：为了避免接头处及过计量辊的原纸断开，需将浸渍线速度调慢，同时计量辊缝隙调大，(3)浸胶：浸胶过程有七个环节，分别为预浸轴、呼吸辊、浸胶池、计量辊、扫平、调偏、刮边；

呼吸辊作用是排出原纸纤维细孔中的空气，使胶液能够更好的浸透到原纸中，完成胶与原纸孔隙中空气的置换；形状是弯的呈“八”字形，浸胶池温度设定为25℃；原纸浸胶的上胶量使用计量辊来调节；上胶完成后对浸渍纸进行扫平、调偏、刮边处理。

此工段涉及到调配胶工艺，浸胶池中的胶液根据切片和复卷分别进行调配，浸胶环节用胶为研发出超柔软防火板由原有的脲醛胶与三聚氰胺甲醛树脂混合胶调整为MDI胶，并在MDI胶中加入渗透剂3-5‰、石蜡乳液2.0％，涂4杯粘度为25℃浸胶黏度13-14s；浸胶后进入干燥一；浸胶量为25g/m

(4)干燥一：干燥一有3节烘干箱(温度根据实际生产环境调节，依次分别为133-138℃、140-146℃、128-135℃)、风机频率分别为28-30HZ、28-32HZ、26-30HZ；

烘干箱通过导入热油完成对盘管的升温，同时为了保温除湿，内置风扇电机控制循环风进行保温除湿，干燥一与干燥二的抽湿频率分别为19-21HZ、21-23HZ，速度为15m/min。在干燥箱中纸呈微波浪形，作用主要是脱干浸渍胶膜纸中的部分水分；

(5)涂胶：浸胶后经过干燥一的3段烘箱干燥进入涂胶，涂胶完成后经过二次5段烘箱干燥；

其中，涂胶是通过上下层各一组光辊挤压辊完成对涂胶，刮边去除边部多余胶水后进行干燥；其中，涂胶工序：上涂胶量为20g/m

涂胶工序选用的胶液是三聚氰胺甲醛树脂，该工序胶液循环使用，胶液固化时间控制在5min-6min。其中，三聚氰胺甲醛树脂胶方配比为：37％的甲醛水溶液、三聚氰胺、添加剂1和添加剂2。其中，37％的甲醛水溶液和三聚氰胺的重量份数比为100：90。

三聚氰胺甲醛树脂胶方中添加剂1配比：固化剂(聚丙烯酰铵)：为三聚氰胺甲醛树脂用量的6.0‰、渗透剂(JFC-M)：为三聚氰胺甲醛树脂用量的1.0‰、脱模剂(聚乙二醇)：为三聚氰胺甲醛树脂用量的3.0‰、除尘剂(聚四氟乙烯微粉)：为三聚氰胺甲醛树脂用量的2‰、柔软剂(硅酸二甲酯)：为三聚氰胺甲醛树脂用量的3.0％。

三聚氰胺甲醛树脂胶方中添加剂2为苯乙烯-丁二烯热固性增塑剂(购自东莞市岌峰塑胶原料有限公司)，用量为三聚氰胺甲醛树脂的1.5％。

(6)干燥二：干燥二有5段烘干箱，其温度根据实际生产环境调节，依次分别为115-125℃、130-140℃、130-140℃、130-140℃、119-125℃，抽湿频率为21-23HZ，风机频率分别为25-30HZ、23-27HZ、35-40HZ、26-30HZ、33-38HZ

干燥二的5段烘干箱完成浸胶与涂胶的预固化处理，并在烘箱内脱干浸渍胶膜纸中部分水分；

(7)涂抗菌剂：二次干燥后，再涂一层抗菌剂，涂完抗菌剂后待在室温下干燥后，进入一段冷却区；

涂抗菌剂是通过上下层各一组光辊挤压辊完成对涂抗菌剂，刮边去除边部多余抗菌剂后进行干燥；

涂抗菌剂工序是待涂胶完成并干燥后进行涂布抗菌剂；抗菌剂包含银离子抗菌剂和双烷基季铵盐，余量为无水乙醇；抗菌剂制备方法为将银离子抗菌剂和双烷基季铵盐按2：3的质量比溶于无水乙醇中，得到3ppm(以Ag+计)的银离子抗菌剂和双烷基季铵盐的乙醇溶液；银离子抗菌剂的成分为含银的磷酸锆钠盐，为白色粉末状、购自广东赞誉防霉科技实力供应商、规格为MS-K018-2；

涂抗菌剂是通过上下层各一组光辊挤压辊完成对涂抗菌剂，刮边去除边部多余抗菌剂后在室温下进行干燥；其中，涂抗菌剂工序：上、下涂抗菌剂的量为22g/m

(8)冷却：使用冷却辊将浸渍胶膜纸降至常温，冷却辊冷却方式为循环水冷却；(9)调偏：烘干冷却后的浸渍胶膜纸使用齐纸辊进行调偏处理。

(10)牵引：纸张张力的大小通过牵引辊调节。

(11)复卷：复卷包装下线使用复纸辊进行，速度的快慢根据原纸的克重、质量进行调整。

(12)堆垛：浸渍胶膜纸质量问题如尺寸、颜色色差、污斑、胶泡、胶粉、褶皱、崩边等需仔细检查；复卷打包堆垛人员进行实验检测；将浸渍胶膜纸有规律的码放整齐。

浸渍线生产工艺中两次涂胶中，一浸用胶为MDI胶(配方为：渗透剂3-5‰、石蜡乳液2.0％、余量为MDI胶)，其浸胶量为25g/m

一浸用MDI胶仅在MDI原胶内加入渗透剂3.0-5.0‰、石蜡乳液2.0％，渗透剂的用量具体由原纸生产油墨套色层数决定，石蜡乳液(非离子PE蜡)提升MDI胶在装饰原纸使用过程中的渗透性及MDI胶黏度，其余添加剂不使用，涂4杯粘度25℃条件下一浸胶黏度13s-14s。胺胶添加剂参照正常防火板复卷浸渍纸生产工艺添加。并且，复卷浸渍纸指标：浸渍纸挥发份：3.0-4.5％，预固化度：50-60％。

二、防火板线生产工艺流程：

(1)上卷：将从浸渍生产线得到的浸渍胶膜纸、无纺布、固定在相应的上纸轴，上卷时无纺布张力设定为1-1.5bar；浸渍胶膜纸张力设定为0.1-0.2bar，上卷过程中，张力小容易引起浸渍纸及无纺布张力不足使其进入防火板压机时出褶，张力过大容易撕裂；离型纸张力一般设定为1-3bar。其中，无纺布预先进行浸渍抗菌剂处理，具体为将无纺纸在涂抗菌剂中浸渍5-10分钟，然后晾干备用；涂抗菌剂如上所述。

(2)进料：浸渍胶膜纸与无纺布平行进入防火板CPL连续辊压压机，无纺布比浸渍纸略宽，每侧宽出1.5-2cm，

(3)防火板压机：浸渍胶膜纸与无纺布的贴合在防火板CPL连续辊压压机作用下完成，加热方式采用热油升温，辊压钢带压力升压方式为液压油经加压泵完成，温度点：SEK1、SEK2、SEK3、SEK5的温度分别为180℃-185℃、175℃-180℃、170℃-175℃、180℃-185℃，压力为17-20bar，牵引速度控制在18-24m/min。辊压压机钢带表面状态上钢带为光面、下钢带为麻面。

(4)出纸：将防火板从CPL连续辊压压机中输送出来，生产表面样式分为：光面、麻面、浮雕三个饰面类型，生产表面样式为浮雕的防火板时将防火板和离型纸进行分离；

(5)防火板从压机中输送出后以“S”通过同一水平面排布的三根冷却辊，冷却辊采用水冷却，温度设定为21-23℃；

(6)砂光机：生产牛皮纸等厚度大于0.35mm的防火板时用，平常不使用。

(7)复卷机：冷却后的防火板经去除静电装置去除静电后进行复卷包装处理。

因此，本发明采用上述一种超柔软防火板生产方法，方法简单，可以保证饰面表面物理性能的前提下完成对R1角及直角的包覆与热弯。

对比例1：除浸渍生产线的步骤(7)中

抗菌剂中不添加银离子外，其余均与实施例1相同。

对比例2：除浸渍生产线的步骤(7)中

抗菌剂中不添加双烷基季铵盐外，其余均与实施例1相同。

对比例3：除浸渍生产线的步骤(3)中胶液采用MDI胶中不添加石蜡乳液，其余均与实施例1相同。

对比例4：除浸渍生产线的步骤(3)中胶液采用脲醛胶及三聚氰胺甲醛树脂混合胶，其余均与实施例1相同。

对比例5：除浸渍生产线的步骤(3)中胶液采用三聚氰胺甲醛树脂胶，其余均与实施例1相同。

一、抗菌实验：

PBS抑菌实验

试验样品：实施例1、对比例1-2所得防火板；

试验方法：分别取金黄色葡萄球菌ATCC6538(购自青岛高科技工业园海博生物技术有限公司)、大肠杆菌ATCC8739NA(购自上海晅科生物科技有限公司)、白色念珠菌ATCC10231(购自深圳子科生物有限公司)菌悬液1mL加入到含9mL的LB试管中作为①号溶液记录OD600值，记稀释度为10

具体步骤为：

(1)空白组：将不同细菌的③号溶液的空白组(只加菌液)分别稀释至10

加样组：实施例1、对比例1和对比例2中制得的防火板裁成的直径为1cm的圆片分别加入到不同菌液的③号溶液中并稀释至10

(2)实验开始1h后将空白组和加样组均对应取100μL进行平板涂布培养计数；

(3)实验开始3h后重复第(2)步骤培养计数。

平板计数应选择在30CFU～300CFU范围内，若菌落数低于30CFU，则按照实际菌落数计数；若无单菌落出现，此时对应菌落数应记录为“0”。

表1金黄色葡萄球菌PBS培养抑菌实验

表2大肠杆菌PBS培养抑菌实验

表3白色念珠菌PBS培养抑菌实验

根据表1，表2和表3可知抗菌实验结果，对比例1或对比例2中抗菌率均低于实施例1，且有一定差距。实施例1对金黄色葡萄球菌，大肠杆菌和白色念球菌的抑菌率在3h均可以达到99％以上。这可能是抗菌剂中银离子和双烷基季铵盐的同时添加发挥出意想不到的协同作用。

二、甲醛释放量检测实验：

对实施例1、对比例3、对比例4和对比例5进行了甲醛释放量检测，甲醛释放量检测方法：本次试验将1m

气候箱内的甲醛浓度使用国标GB/T15516-1995中规定的乙酰丙酮分光光度法进行检测：在过量铵盐存在下，甲醛在乙酸一乙酸铵缓冲溶液中与乙酰丙酮生成稳的黄色化合物二乙酰基二氢卢剔啶，该化合物可由分光光度计在其最大吸收波长412nm处根据颜色深浅测定其吸光度。

表4不同组别的防火板在1m

由表4中的结果可知，采用添加有石蜡乳液的MDI胶可以大大减少甲醛的释放量，而MDI胶中不添加石蜡乳液，会使甲醛的释放量有略微的增加，说明MDI胶和石蜡乳液具有一定的协同作用，可以抑制甲醛的释放。

三、防火板柔软度检测实验：

防火板柔软度检测方法：对实施例1和对比例1-5进行柔软度测试，采用柔软度测试仪测试超柔防火板柔软度，具体测试过程和原理如下：首先将样品平整地置于一定宽度的狭槽上，然后开始运行设备使探刀匀速下压，测试过程中，探刀和防火板发生接触，进而受到防火板产生的变形抗力F

F

测试过程中，扭力杆另一端的力传感器时刻记录探刀下压过程中受到的阻力，得到下压位移-阻力的曲线。从下压位移-阻力曲线中获得阻力的最大值，阻力最大值的倒数即为铝箔的柔软度S

S

表5柔软度测试结果

由表5和图4可知，与对比例1-2相比，实施例1的柔软度显著升高，说明本发明采用抗菌剂的双烷基季铵盐和银离子抗菌剂协同作用不仅可以有效抗菌，还可以大大提高防火板的柔软度；与对比例3-5相比，实施例1的柔软度显著升高，说明本发明采用MDI胶浸渍，且MDI胶中添加石蜡乳液，显著提高防火板的柔软度。

四、取实施例1所得防火板与市场上常规防火板(北京欧贝利商贸有限公司，防火板3043)进行直角包覆效果对比，其效果如图5所示，实施例1无泛白开裂情况，而市场上常规防火板可以看到断续泛白开裂情况。

五、防火性能测试

根据GB/T 14402-2007《建筑材料及制品的燃烧性能燃烧值的测定》，使用自动量热仪对发明实施例1和对比例1-5进行燃烧值进行检测。各称取1g的超柔防火材料，置于研钵内研碎至碎片，将样品放入氧弹内进行燃烧测试，燃烧温度为2000℃，直至材料碳化。由于是防火材料需按比1：1例加入一定量的苯甲酸作为助燃剂后方可进行测试，其测试结果需减去苯甲酸造成的燃烧值。

记录样品总燃烧值(PCS)及失重率(ΔM)失重率，对于自动测试仪，总燃烧值可以自动获得，(ΔM)的计算见公式(1)。

ΔM＝(m

式(1)中：m

由防火测试结果图6可知，实施例1的燃烧值和失重率分别为1.7MJ/Kg和5.1％，总燃烧值小于3MJ/Kg，失重率小于20％，符合GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中A级标准。其中，对比例1-5的燃烧值超过了3MJ/Kg，已经不符合GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中A级标准。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。