一种长效净醛抗菌木门及其制备工艺的制作方法

本发明涉及复合材料，具体为一种长效净醛抗菌木门及其制备工艺。

背景技术：

1、木门是室内装修中常用的基础建材，广泛应用于住宅、办公场所、商业空间等各类室内场景。目前市面上的传统木门结构简单，大多仅由门芯基材与表层木纹装饰层复合而成，仅具备隔断、装饰、防护的基础功能，功能性较为单一。在室内装修过程中，墙面涂料、板材、胶粘剂、家具等装修材料会持续释放甲醛、苯等有害气体，甲醛释放周期长达3-15年，长期滞留室内会严重危害人体呼吸系统、神经系统健康，是室内主要空气污染物之一。同时，传统木门表层多为普通装饰纸或油漆层，不具备抗菌抑菌功能，木门长期处于室内潮湿、密闭环境中，表面及内部夹层容易滋生霉菌、细菌，不仅会导致木门发霉、变色、老化损坏，还会造成室内细菌滋生，影响室内环境卫生与人体健康。

2、现有少数具备净醛或抗菌功能的木门，大多仅在木门最外层涂刷功能性涂层，涂层易磨损、脱落，使用寿命短，无法实现长效防护，且仅表层具备功能，木门夹层、内部无防护效果，存在大量防护死角，净醛抗菌效果差、持续性弱。针对现有技术存在的缺陷，亟需研发一种结构稳定、无防护死角、具备长效净醛抗菌功能的木门，满足现代室内环保装修的使用需求

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种长效净醛抗菌木门及其制备工艺。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种长效净醛抗菌木门，所述抗菌木门，包括门芯层、净醛抗菌层以及木纹层；所述门芯层的两面均粘结有净醛抗菌层；两个所述净醛抗菌层表面均粘结有木纹层；两个所述木纹层表面还粘结有净醛抗菌层；所述门芯层、净醛抗菌层以及木纹层之间，均通过热压粘结成型；

4、所述门芯层，厚度为30-35mm，为高密度纤维板、中密度纤维板、实木多层板、胶合板、细木工板中任意一种；

5、所述木纹层，厚度为0.2-0.4mm，为实木薄皮、天然木皮、科技木皮中任意一种。

6、作为本发明的进一步优选方案，所述净醛抗菌层，具体制备方法如下：

7、1）将热塑性丙烯酸树脂与去离子水投入高速分散釜中，常温下以500-700r/min搅拌分散10-20min，得到树脂基液，然后向树脂基液中加入分散剂、硅烷偶联剂，升温至40-45℃，恒温分散5-10min，然后缓慢投入无机纳米抗菌粉体，在800-1000r/min下高速搅拌20-30min；

8、2）降温至30-35℃，加入介孔二氧化硅负载载体，在300-350r/min下搅拌15-20min，然后加入甲醛捕捉剂，在100-200w超声分散10-20min，再经300-350r/min搅拌10-20min，然后通过200目滤网过滤，常温静置消泡15-20min，即可得到净醛抗菌树脂液；

9、3）将原纸材料完全浸入到净醛抗菌树脂液中，在30-35℃下浸渍50-70s，经沥干后送入预固化设备中，在45-48℃下预固化3-5min，然后送入分段式烘干设备中，在60-65℃下先烘干5-10min，再经80-86℃烘干5-10min，最后经100-105℃烘干4-6min，经裁剪、除尘后，通过热压机，在120-140℃，0.6-1.5mpa条件下，经25s-50s，压贴到人造板基材上，即可得到净醛抗菌层。

10、更进一步，按重量份数计，热塑性丙烯酸树脂60-70份、去离子水15-30份、分散剂0.5-1.0份、硅烷偶联剂1-2份、无机纳米抗菌粉体3-5份、介孔二氧化硅负载载体3-6份、甲醛捕捉剂8-15份。

11、更进一步，所述硅烷偶联剂，为kh550、kh560、kh570中任意一种；

12、所述分散剂，为聚丙烯酸钠盐分散剂、聚醚聚氨酯型分散剂、萘系磺酸盐分散中任意一种；

13、所述无机纳米抗菌粉体，为纳米银粉体、磷酸锆载银粉体、纳米氧化锌、纳米氧化铜、纳米二氧化钛任意一种；

14、所述甲醛捕捉剂，为多元醇氨基改性甲醛捕捉剂、酰肼类捕捉剂、胺基醇复合捕捉剂中任意一种；

15、所述原纸材料为单色纸、印花纸、耐磨纸中任意一种；

16、所述人造板基材，厚度为5-10mm，包括胶合板、刨花板、高密度纤维板、中密度纤维板、细木工板中任意一种。

17、作为本发明的进一步优选方案，所述介孔二氧化硅负载载体，其制备方法如下：

18、1）将硝酸银加入到去离子水中，充分搅拌溶解后，加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌至完全溶解后，在依次加入葡萄糖以及氯化铜溶液，充分搅拌均匀，得到生长液；

19、2）将预处理介孔二氧化硅加入到生长液中，充分搅拌均匀后转入反应釜中，密封后升温至160-170℃，并且在间歇性超声作用下水热反应20-25h，待反应结束后自然冷却至室温，经离心分离后用去离子水、无水乙醇反复洗涤，烘干后即可得到介孔二氧化硅负载载体。

20、更进一步，所述生长液中，硝酸银、去离子水、聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、氯化铜溶液的比例为（1.5-3.0）g：（300-500）ml：（5-8）g：（1-2）g：（1-2）ml；

21、所述氯化铜溶液，浓度为4-5mmol/l；

22、所述预处理介孔二氧化硅、生长液，固液比为1：（50-80）g/ml；

23、所述间歇性超声作用，功率为100-150w，每工作20-30min停歇5-8min。

24、作为本发明的进一步优选方案，所述预处理介孔二氧化硅，其制备方法如下：

25、1）将介孔二氧化硅置于马弗炉中，以4-5℃/min的速率升温至350-400℃，恒温煅烧2-5h，煅烧后自然冷却至室温，然后分散于混合溶剂中，配制得到固含量8-10wt%分散液；

26、2）向分散液中加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，充分搅拌后升温至70-75℃，恒温回流搅拌3-5h，待处理结束后自然冷却至室温，用无水乙醇、去离子水反复离心洗涤，烘干后即可得到预处理介孔二氧化硅。

27、更进一步，所述介孔二氧化硅，粒径50-100nm，孔径2-5nm；

28、所述混合溶剂，由无水乙醇和去离子水按照体积比（8-9）：（1-2）组成；

29、所述3-氨丙基三乙氧基硅烷，添加量为介孔二氧化硅质量的6-10%。

30、一种长效净醛抗菌木门的制备方法，具体包括如下步骤：

31、最底层平铺第一层外层净醛抗菌层，然后在其上方平整贴合木纹层，在木纹层上方贴合内层净醛抗菌层，然后居中放置门芯层，再按照内层净醛抗菌层、木纹层、外层净醛抗菌层的顺序，完成上侧对称铺装，铺装完成后，整体校正各层边缘，然后送入热压设备内部，在130-150℃以及10-15mpa热压压力下，恒温保压6-10min；

32、维持压力不变，自然冷却后泄压出料，修整板材边缘，然后在板材侧面涂胶，贴合上木纹层后，对板材侧面进行热压，即可得到所需的净醛抗菌木门。

33、作为本发明的进一步优选方案，所述涂胶，涂胶量150-180g/m2；

34、所述热压，温度120-130℃，压力0.7-1.0mpa，热压时间10-15min。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

36、本发明中，通过对介孔二氧化硅进行羟基活化处理，以及氨基接枝双步改性工艺处理，可以彻底打通介孔孔道、消除孔口堵塞缺陷，大幅提升空隙利用率与负载率，同时孔壁与表面的氨基活性基团可强力吸附金属盐前驱体晶种，形成密集且均匀的锚定位点，水热反应时纳米线沿位点定向外延生长，与二氧化硅基体形成化学键合嵌合结构，提高纳米线的附着力，解决纳米线易脱落、结合力弱的问题；然后以预处理介孔二氧化硅作为基体材料，以硝酸银作为金属盐前驱体，利用预处理介孔二氧化硅表面及孔内密集氨基活性位点的强吸附作用，使金属离子均匀锚定、吸附于孔道内壁与颗粒外表面，形成分布均匀、尺寸一致的纳米线形核晶种位点，确保后续纳米线生长均匀、不团聚、不脱落，在水热高温高压环境下，孔道内的前驱体晶种优先形核、定向生长，沿着多孔颗粒孔道及表面垂直外延生长，原位沉积生成纳米线结构，并且由于在水热反应过程中，施加了间歇性的超声作用，会在在体系中产生空化效应，不均匀的超声波振动作用，导致部分纳米线在生长过程中会长歪，无法从孔道中生长出来，从而在孔道中缠绕交联形成网状结构，从而让得到孔道内部具有网状结构，外部垂直生长有纳米线的介孔二氧化硅负载载体，该载体表面沉积的银纳米线为一维结构，具有很大的比表面积，使得银离子释放位点多，接触面积大，具有很好的抗菌效果；将其引入到净醛抗菌树脂液中，可以作为载体，在超声作用下，使得甲醛捕捉剂可以渗入到载体的孔洞中，并且由于孔洞中分布有网状结构，可以起到很好的限固作用，抑制了甲醛捕捉剂的流动，使其可以随着室内甲醛浓度、温度变化缓慢释放活性基团，持续与渗入到孔道的甲醛发生反应，实现长年长效的除醛效果。

37、同时，介孔二氧化硅负载载体表面垂直生长有大量的纳米线，一方面可以形成空间阻隔，避免了载体之间相互粘结，使其在净醛抗菌树脂液中分散性更好，涂布后涂层更均匀，另一方面，当原纸材料浸入到净醛抗菌树脂液中后，分布在外表面的纳米线，不仅可以与原纸材料中的纤维勾连在一起，而且还可以侵入到原纸材料表层微孔隙中，从而形成孔隙嵌入和纤维勾连的双重物理连接，使得浸渍过程中，大量负载有甲醛捕捉剂的介孔二氧化硅负载载体，可以牢固附着在原纸材料中，不仅有助于提高原纸上甲醛捕捉剂的附着量，而且附着牢固不易流失，使得形成的净醛抗菌层可以发挥除醛抗菌的效果。

38、本发明中，采用全包裹的方式，将净醛抗菌层以及木纹层交替热压贴合在门芯层的两面，使得门芯层、木纹层内外双侧均被净醛抗菌层全覆盖，无防护死角，并且采用对称结构，热压受力均匀，杜绝板材变形、翘曲、脱胶问题，并且成型的木门抗菌除醛效果持久。