專利名稱：一種硅藻土環(huán)保壁紙及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制漿造紙工程技術(shù)，特別是涉及造紙工業(yè)過程中特種紙抄造中的一種新型紙種的生產(chǎn)技術(shù)，具體是硅藻土環(huán)保壁紙及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前壁紙多為普通涂布紙，壁紙現(xiàn)在大量用于住宅、辦公室、賓館等室內(nèi)裝修，以獲得一定的裝飾效果。但壁紙同其他裝飾材料一樣，隨著世界經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展而不斷發(fā)展變化。不同時(shí)期壁紙的使用是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平、新型材料學(xué)、流行消費(fèi)心理綜合因素的體現(xiàn)。隨著人們生活水平以及對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高，環(huán)保型、健康型、多功能型的壁紙?jiān)絹碓绞艿饺藗兊年P(guān)注。人們?cè)谑褂帽诩垥r(shí)獲得一定美感的同時(shí)還希望壁紙能夠具有防火、防靜電、凈化空氣、殺菌、濕度調(diào)節(jié)等功能，為此具有高度呼吸力，綠色環(huán)保壁紙的研發(fā)勢在必行。硅藻土是由生長在海、湖中的植物遺骸堆積，經(jīng)過數(shù)百萬年變遷而形成。硅藻土表面有無數(shù)細(xì)孔，可吸附、分解空氣中的異味，具有調(diào)濕、除臭、隔熱、防止細(xì)菌生長等功能。硅藻土環(huán)保壁紙的開發(fā)應(yīng)用不僅不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，它還會(huì)使居住環(huán)境條件得以改善，由其是濕度環(huán)境的改善，大大減少了加濕器和除濕器的使用，減少能耗的同時(shí)降低了生活成本。目前國內(nèi)還沒有硅藻土壁紙產(chǎn)品，但硅藻泥近年來越來越多的走入平常百姓家，被稱為“會(huì)呼吸的墻壁”，具有空氣濕度調(diào)節(jié)功能，創(chuàng)造舒適的生活空間。硅藻泥施工主要有攪拌、涂抹、肌理圖案制作、收光四個(gè)過程，工序復(fù)雜，用量大，施工程序復(fù)雜、施工時(shí)間長，另外由于涂抹需要涂兩遍，耗用大量的人力物力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的硅藻泥用量大、操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。同等面積且吸濕率相當(dāng)?shù)墓柙迥嗖牧吓c本發(fā)明的硅藻土壁紙相比，硅藻泥材料的硅藻土用量是硅藻土壁紙的十幾倍，用量成本高，且硅藻泥施工工序復(fù)雜，施工成本高。另外，本發(fā)明克服了現(xiàn)有硅藻泥材料功能單一以及施工復(fù)雜的缺點(diǎn)，提供了一種硅藻土環(huán)保壁紙的制備方法，該方法中的硅藻土涂料易于配制，工藝簡單，設(shè)備與傳統(tǒng)涂布設(shè)備相似，只需對(duì)傳統(tǒng)涂布設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)改造既可進(jìn)行硅藻土環(huán)保壁紙的涂布生產(chǎn)。本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)利用復(fù)配分散劑將硅藻土分散，一定條件下攪拌數(shù)分鐘，制得穩(wěn)定均一的硅藻土分散液，然后在一定條件下逐次加入膠粘劑、增稠劑、增塑劑經(jīng)攪拌均勻后制得硅藻土涂料，最后根據(jù)吸濕率要求將一定量的硅藻土涂料通過適當(dāng)?shù)耐坎挤绞街频霉柙逋帘诩垺＞唧w操作步驟為a.制備硅藻土分散液按重量份數(shù)稱取下述原料并攪拌使其充分溶解、混合均勻聚丙烯酸鈉三聚磷酸鈉六偏磷酸鈉水
0.2~1.0 份 0.2~1.0 份 0.2~1.0 份 50-200 份稱取下述原料，并依次加至上述混合液中，為得到分散均勻穩(wěn)定性好的硅藻土分散液，每加一種原料均需充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚬柙逋猎?80 120份消泡劑 0.2 1.2份所述的消泡劑為下述的一種聚硅氧烷，脂肪酸，脂肪酸酯；b.制備硅藻土涂料按重量份數(shù)稱取下述原料，用水將下述原料分別溶解后，按下述順序依次加至步驟a所得的硅藻土分散液中，每加一種原料均需充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?，得到硅藻土涂料所述水的總重量份?00 400份所述的膠料為下述的一種丁苯膠乳類，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，羧基丁苯膠乳；所述的增稠劑為下述的一種海藻膠，阿拉伯膠，瓜爾膠；所述的保水劑下述的一種羧甲基纖維素，羥乙基纖維素，羥丙基甲基纖維素，聚丙烯酸酯；所述的增塑劑為二甲酸酯；c.制備硅藻土環(huán)保壁紙檢測步驟b所得硅藻土涂料的固含量，按固形物重量份1 5份稱取硅藻土涂料， 并涂布于1 2份壁紙?jiān)埳希亢玫谋诩埜稍镏了譃? 12%，即得硅藻土環(huán)保壁紙。通過上述方法制得的硅藻土環(huán)保壁紙，其定量為270 360g/m2，在變化的濕度環(huán)境中吸濕率可達(dá)11 16%左右，在過飽和濕度環(huán)境下，吸濕率為150%。濕度調(diào)節(jié)效果好。為達(dá)到最優(yōu)的實(shí)施效果，本發(fā)明對(duì)上述技術(shù)方案中的各參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化上述步驟a中的硅藻土原土為60 100目時(shí)為優(yōu)選。上述步驟a中的攪拌條件為常溫下1500 2500r/min攪拌5 25min。其中，以常溫下1500 1800r/min攪拌8 IOmin為優(yōu)選。上述步驟b中的攪拌條件為常溫下600 1200r/min攪拌10 30min。其中，以常溫750 1000r/min下攪拌15 25min為優(yōu)選。上述步驟c所述的涂布方式為輥涂或刮涂，其涂布設(shè)備可通過輥式涂布機(jī)、簾式涂布機(jī)和刮刀式涂布機(jī)實(shí)現(xiàn)涂布過程。
膠料20~60份
增稠劑1.0~2.0份
保水劑0.01~0.1份
增塑劑0~0.4份
步驟c所述的干燥采用先低溫再高溫的干燥方式進(jìn)行，干燥條件為40 90°C干燥20min后升溫至80 110°C。其中，以干燥條件為40 50°C干燥20min后升溫至95 105 °C為優(yōu)選。本發(fā)明中涉及到的攪拌、溶解等操作，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員通過簡單、有限次的實(shí)驗(yàn)即可確定的，因此在實(shí)現(xiàn)攪拌均勻或充分溶解的前提下，本發(fā)明可通過調(diào)節(jié)加入水的時(shí)機(jī)、調(diào)整攪拌速度、攪拌時(shí)間和攪拌溫度來完成。利用硅藻土制備具有調(diào)濕功能的壁紙，通過利用硅藻土多孔結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)環(huán)境中水分的吸收與釋放，克服了當(dāng)前普通壁紙功能單一、硅藻泥施工復(fù)雜的缺點(diǎn)，大大促進(jìn)了裝飾材料的擴(kuò)大應(yīng)用和人們生活質(zhì)量要求的提高。有益效果(1)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所制得的硅藻土壁紙濕度調(diào)節(jié)功能強(qiáng)大，另外此類壁紙色彩易于調(diào)節(jié)、后加工方便，使用耐久性強(qiáng)、不褪色、粉化、剝落等，耐擦洗、易于打理，裝飾應(yīng)用效果好。硅藻土壁紙施工方便、快捷，硅藻土壁紙中硅藻土的用量僅為同等面積硅藻泥中硅藻土用量的1/10，且濕度調(diào)節(jié)功能水平相當(dāng)。(2)所制備的硅藻土壁紙濕度調(diào)節(jié)效果好，色澤、樣式均與普通壁紙相當(dāng)，裝飾效果好，生產(chǎn)成本低。下面結(jié)合幾個(gè)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
具體實(shí)施例方式下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。下述實(shí)施例中所述試驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得，或可以常規(guī)方法制備。實(shí)施例1(1)將90mL 8g/L聚丙烯酸鈉、15mL 60g/L三聚磷酸鈉和15mL 60g/L六偏磷酸鈉，IOg水，加入涂料分散機(jī)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)攪拌速度在1500r/min條件下，攪拌lOmin，在 1800r/min攪拌條件下緩慢加入IOOg 60目硅藻土原土于分散機(jī)中，然后加入0. 25g聚硅氧烷消泡劑，攪拌20min使其充分溶解，得到硅藻土分散液；(2)將50mL 500g/L醋酸乙烯-乙烯共聚乳液膠料在600r/min條件下加入步驟 (1)所得的硅藻土分散液中，隨后先后加入85mL 12g/L阿拉伯膠增稠劑、ImL 20g/L聚丙烯酸酯保水劑和0. 2mL 500g/L 二甲酸酯增塑劑，攪拌速度控制在lOOOr/min條件下，攪拌 15min，得到硅藻土涂料；(3)檢測步驟(2)所得硅藻土涂料的固含量為36%，稱取5g硅藻土涂料涂于定量為90g/m2、面積為IOOcm2的壁紙?jiān)埳?，涂布方式采用手工輥式涂布方法?0°C條件下干燥20min后再在IOCTC條件下干燥20min，干燥后將壁紙置于干燥儀中平衡水分后，成紙水分 10%。硅藻土涂料和硅藻土壁紙吸濕性能檢測方法及結(jié)果A、硅藻土涂料固含量36%，保水值23s，穩(wěn)定性好，一周不沉淀。B、吸濕率的檢測將硅藻土壁紙置于相對(duì)濕度分別為30%，50%，70%，90%的環(huán)境中，每個(gè)濕度條件下經(jīng)過48h的測定，通過吸濕前后壁紙的質(zhì)量變化，計(jì)算得到硅藻土壁紙的吸濕率。硅藻土壁紙的吸濕率為12%。實(shí)施例2(1)將IOOmL 8g/L聚丙烯酸鈉、15mL 60g/L三聚磷酸鈉、10mL60g/L六偏磷酸鈉和30g水加入涂料分散機(jī)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)攪拌速度在1800r/min條件下，攪拌8min，緩慢加入IOOg 100目硅藻土原土于分散機(jī)中，然后加入0.4g聚硅氧烷消泡劑，攪拌速度控制在 1800r/min條件下，攪拌20min使其充分溶解，得到硅藻土分散液；(2)將75mL 500g/L羧基丁苯膠乳膠料在750r/min條件下加入步驟⑴所得的硅藻土分散液中，隨后先后加入IOOmL 12g/L瓜爾膠增稠劑、1. 5mL20g/L聚丙烯酸酯保水劑和0. 4mL 500g/L二甲酸酯增塑劑，攪拌速度控制在800r/min條件下，攪拌20min，得到硅藻土涂料；(3)檢測步驟(2)所得硅藻土涂料的固含量為34%，稱取5. 3g硅藻土涂料涂于定量為90g/m2、面積為IOOcm2的壁紙?jiān)埳?，涂布方式采用手工輥式涂布方法?0°C條件下干燥20min后再在105°C條件下干燥20min，干燥后將壁紙置于干燥儀中平衡水分后，成紙水分10%。硅藻土涂料和硅藻土壁紙吸濕性能檢測方法及結(jié)果A、硅藻土涂料固含量34%，保水值28s，穩(wěn)定性好，一周不沉淀。B、吸濕率的檢測將硅藻土壁紙置于相對(duì)濕度分別為30%，50%，70%，90%的環(huán)境中，每個(gè)濕度條件下經(jīng)過48h的測定，通過吸濕前后壁紙的質(zhì)量，計(jì)算得到硅藻土壁紙的吸濕率。硅藻土壁紙的吸濕率為15%。實(shí)施例3(1)將IlOmL 8g/L聚丙烯酸鈉、5mL 60g/L三聚磷酸鈉、15mL 60g/L六偏磷酸鈉和60g水加入涂料分散機(jī)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)攪拌速度在1600r/min條件下，攪拌lOmin，緩慢加入IOOg 80目硅藻土原土于分散機(jī)中，然后加入0.4g聚硅氧烷消泡劑，攪拌速度控制在 1800r/min條件下，攪拌20min使其充分溶解，得到硅藻土分散液；(2)將100mL500g/L醋酸乙烯-乙烯共聚乳液膠料在800r/min條件下加入步驟 ⑴所得的硅藻土分散液中，隨后先后加入IOOmL 12g/L海藻膠增稠劑、0.8mL20g/L羧甲基纖維素保水劑和0. 3mL500g/L 二甲酸酯增塑劑，攪拌速度控制在750r/min條件下，攪拌 25min，得到硅藻土涂料；(3)檢測步驟(2)所得硅藻土涂料的固含量為33%，將4g硅藻土涂料涂于定量為90g/m2、面積為IOOcm2的壁紙?jiān)埳希坎挤绞讲捎檬止ぽ伿酵坎挤椒ā?5°C條件下干燥20min后再在95°C條件下干燥25min，干燥后將壁紙置于干燥儀中平衡水分后，成紙水分 10%。硅藻土涂料和硅藻土壁紙吸濕性能檢測方法及結(jié)果A、硅藻土涂料固含量33%，保水值24s，穩(wěn)定性好，一周不沉淀。B、吸濕率的檢測將硅藻土壁紙置于相對(duì)濕度分別為30%，50%，70%，90%的環(huán)境中，每個(gè)濕度條件下經(jīng)過48h的測定，通過吸濕前后壁紙的質(zhì)量，計(jì)算得到硅藻土壁紙的吸濕率。硅藻土壁紙的吸濕率為11%。實(shí)施例4
(1)將100mL8g/L聚丙烯酸鈉、10mL60g/L三聚磷酸鈉、10mL60g/L六偏磷酸鈉和 40g水加入涂料分散機(jī)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)攪拌速度在1800r/min條件下，攪拌lOmin，緩慢加入IOOglOO目硅藻土原土于分散機(jī)中，然后加入0. 3g聚硅氧烷消泡劑，攪拌速度控制在 1800r/min條件下，攪拌20min使其充分溶解，得到硅藻土分散液；(2)將IOOmL 500g/L 丁苯膠乳膠料在lOOOr/min條件下加入步驟(1)所得的硅藻土分散液中，隨后先后加入IlOmL 12g/L海藻膠增稠劑、lmL20g/L羧甲基纖維素保水劑和 0. 2mL 500g/二甲酸酯增塑劑，攪拌速度控制在lOOOr/min條件下，攪拌25min，得到硅藻土涂料；(3)檢測步驟(2)所得硅藻土涂料的固含量為35%，將5. 2g步驟⑵所得的硅藻土涂料涂于定量為90g/m2、面積為IOOcm2的壁紙?jiān)埳?，涂布方式采用手工輥式涂布方法?50°C條件下干燥20min后再在105°C條件下干燥15min，干燥后將壁紙置于干燥儀中平衡水分后，成紙水分10%。硅藻土涂料和硅藻土壁紙吸濕性能檢測方法及結(jié)果A、硅藻土涂料固含量35%，保水值25s，穩(wěn)定性好，一周不沉淀。B、吸濕率的檢測將硅藻土壁紙置于相對(duì)濕度分別為30%，50%，70%，90%的環(huán)境中，每個(gè)濕度條件下經(jīng)過48h的測定，通過吸濕前后壁紙的質(zhì)量，計(jì)算得到硅藻土壁紙的吸濕率。硅藻土壁紙的吸濕率為16%。本發(fā)明的硅藻土壁紙濕度調(diào)節(jié)效果好，吸濕率15%左右；硅藻土壁紙施工方便、 應(yīng)用性強(qiáng)、性價(jià)比高，具有很好的應(yīng)用前景。
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權(quán)利要求
1.一種硅藻土環(huán)保壁紙的制備方法，其特征在于，具體操作步驟為a.制備硅藻土分散液按重量份數(shù)稱取下述原料并攪拌使其充分溶解、混合均勻聚丙烯酸鈉 0.2~1.0份三聚磷酸鈉 0.2~1.0份六偏磷酸鈉 0.2~1.0份水50~200份稱取下述原料，并依次加至上述混合液中，每加一種原料均需充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚬柙逋猎?80 120份消泡劑 0. 2 1. 2份所述的消泡劑為下述的一種聚硅氧烷，脂肪酸，脂肪酸酯；b.制備硅藻土涂料按重量份數(shù)稱取下述原料，用水將下述原料分別溶解后，按下述順序依次加至步驟a 所得的硅藻土分散液中，每加一種原料均需充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?，得到硅藻土涂料膠料20~60份增稠劑 1.0~2.0份保水劑 0.01~0.1份增塑劑0~0.4份所述水的總重量份為100 400份；所述的膠料為下述的一種丁苯膠乳類，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，羧基丁苯膠乳； 所述的增稠劑為下述的一種海藻膠，阿拉伯膠，瓜爾膠；所述的保水劑下述的一種羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素，聚丙烯酸酯；所述的增塑劑為二甲酸酯；c.制備硅藻土環(huán)保壁紙檢測步驟b所得硅藻土涂料的固含量，按固形物重量份1 5份稱取硅藻土涂料，并涂布于1 2份壁紙?jiān)埳?，涂好的壁紙干燥至水分? 12%，即得硅藻土環(huán)保壁紙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅藻土環(huán)保壁紙的制備方法，其特征在于，步驟a所述的硅藻土原土為60 100目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅藻土環(huán)保壁紙的制備方法，其特征在于，步驟a所述的攪拌條件為常溫下1500 2500r/min攪拌5 25min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅藻土環(huán)保壁紙的制備方法，其特征在于，所述的攪拌條件為常溫下1500 1800r/min攪拌8 lOmin。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的硅藻土環(huán)保壁紙的制備方法，其特征在于，步驟b所述的攪拌條件為常溫下600 1200r/min攪拌10 30min。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅藻土環(huán)保壁紙的制備方法，其特征在于，所述的攪拌條件為常溫下750 1000r/min攪拌15 25min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的硅藻土環(huán)保壁紙的制備方法，其特征在于，步驟c所述的涂布方式為輥涂或刮涂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的硅藻土環(huán)保壁紙的制備方法，其特征在于，步驟c所述的干燥條件為40 90°C干燥20min后升溫至80 110°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硅藻土環(huán)保壁紙的制備方法，其特征在于，所述的干燥條件為40 50°C干燥20min后升溫至95 105°C。
10.如權(quán)利要求1所述的一種硅藻土環(huán)保壁紙，其特征在于，環(huán)保壁紙的定量為270 360g/m2，吸濕率為11 16%，在過飽和濕度環(huán)境下，吸濕率為150%。
全文摘要
本發(fā)明公開一種硅藻土環(huán)保壁紙及其制備方法，具體制備方法是(1)將分散劑和水置于高速分散機(jī)中攪拌均勻后加入硅藻土和消泡劑，攪拌制得硅藻土分散液；(2)低速攪拌下再加入膠料、增稠劑、保水劑、增塑劑，制得硅藻土涂料；(3)將所得硅藻土涂料，通過輥涂或刮涂的方式涂于壁紙?jiān)埳?，得硅藻土環(huán)保壁紙。該方法所制得的涂料穩(wěn)定性好，固含量易于調(diào)節(jié)，利于壁紙涂布操作；所得的硅藻土環(huán)保壁紙強(qiáng)度符合壁紙要求，花色、式樣豐富，更具有濕度調(diào)節(jié)功能，能很好的調(diào)節(jié)居室濕度，健康、節(jié)能、環(huán)保。
文檔編號(hào)D21H27/08GK102277794SQ2011102220
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者劉秉鉞, 吳海洋, 孫廣衛(wèi), 尉志萍, 平清偉, 張健 申請(qǐng)人:大連工業(yè)大學(xué)