[发明专利]高掺量粉煤灰复合强化地板

说明书

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。实木地板的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一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，这样的实木复合地板材依然离不开大量木材原料，只是木材等级不同而已。目前，国内外较为流行的复合强化木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，此复合地板的表面耐磨性、阻燃性、耐表面划伤、耐重物冲击、防潮湿变形性能都优于实木地板。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大量采伐人造森林。

近几年来，出于节约木材，方便施工，改进质量等原因，已有多人提出复合地板构造，如我国专利94215964.0、94208398.9、93218332.8都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。但上述发明均需以木材作为主要原材料，而本发明的主要原材料是粉煤灰，同时适当保留了微量的天然木材，目的是最大限度节约木材同时改良地板的使用性能。

中国是世界上煤灰排放最多的国家，粉煤灰是全国各地火电厂的主要固体废物，粉煤灰的综合利用主要集中在新型墙体材料、低标号水泥、公路路基填料等粗放型产品。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。到目前为止粉煤灰尚未大量应用到室内装修用的建筑材料中来。本发明的目的是把固体废物减量和再生利用、节约木材资源有机结合，发明一种高掺量粉煤灰复合强化地板，它保留了实木地板应有的表面装饰效果、温暖感和缓震性。可以取代目前所有树种的实木地板，但耐水性和其它物理性能显著改良，能同时满足环保及美化居室的要求。

为了达到目的，本发明的产品结构是由表面层、基层、底层经高温叠压而成。表层是木材经旋切或刨切加工后得到的厚度0.1～0.6毫米的薄木皮，薄木皮的表面或木皮断面的木材孔隙内吸附有α-Al₂O₃超细粉末，阔叶类树木的大部分孔隙尺寸在φ15～1000微米之间，所以超细粉体(颗粒直径小于10微米)可以存在于孔隙内，而较粗的份体则附着在木皮表面，在木皮表面淋涂上油漆后，陶瓷粉末能强化木皮表面并增加木皮的耐磨性。’

基层是由粉煤灰、热固性树脂、切短纤维混合而成的复合材料基体，此基体内要保证粉煤灰的含量(重量比)大于65％。切短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颗粒及切短纤维的作用；煤灰起到保温、阻燃和增强作用；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、干燥或温度的变化而引起尺寸的变化。

由于基层材料吸水率极低，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，而煤灰颗粒主要是氧化铝、氧化硅等混合物，矿物相以玻璃体相为主，非常硬，同时粒径尺寸小，尺寸不太分散，加上粉煤灰/热固性树脂/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。而加入适量的纤维，可以起分散地板冲击应力、抵抗裂纹扩展的作用。

底层是0.2～0.6毫米厚的纸质或塑料薄膜，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，它也可以和地面粘接在一起。

经过实施后，证明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。

(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)本发明地板表面经透明涂料涂装后，具有更高耐磨性，当涂层或部分木皮被磨损后可以重新上漆翻新地板。但目前的强化复合木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。