阻燃纤维板的制备方法技术领域
本发明涉及板材，特别是一种阻燃纤维板的制备方法。
背景技术
目前制备阻燃纤维板应用最普遍的方法是添加法，即将阻燃剂通过与纤维机械搅
拌混合或阻燃剂喷洒到纤维上的方法，制备阻燃纤维板，最常用的阻燃剂是氮、磷、硼系阻
燃剂。由于原料及制备方法上存在的问题，生产中物料混合不充分，因为采用机械混合，使
得阻燃剂无法均匀混合在纤维中；成本高，只有阻燃剂加入量大，才可达到理想的阻燃效
果，这样使得生产成本高，难以有效推广使用。因此，阻燃纤维板生产方法上的改进的创新
势在必行。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供新的一种阻燃纤
维板的制备方法，可有效解决阻燃剂混合均匀，充分扩散到纸浆纤维的内部空隙中，降低生
产成本，提高阻燃效果的问题。
本发明解决的技术方案是，包括以下步骤：
（1）、废纸浆的处理，将废纸浆脱水烘干，得废旧纤维，将废旧纤维粉碎，浸入质量浓度
为20%的氢氧化钠溶液中，浸渍24h，捞出，用清水洗涤2-3次，再用纤维解离器在5000r/min
进一步解离，再用清水洗涤至中性，即pH值为7.0，完全脱去氢氧化钠，烘干，完全脱水，成干
燥废旧纤维；
所述的废纸浆是指在造纸生产中所剩余的废浆；
（2）、配制阻燃剂，阻燃剂是由以下重量百分比计的：聚磷酸铵36%-52%、三聚氰胺28%-
40%和硼酸锌10%-17%，用玻璃棒搅拌，混合均匀制成；
（3）、超声处理：将阻燃剂和干燥废旧纤维混合在一起，加入水，置入超声波反应器中，
在超声和机械搅拌使用下进行超声处理，超声功率200w-500w，搅拌速度200r/min-400r/
min，超声和搅拌时间为30min-60min，使废旧纤维和阻燃剂充分混合均匀，成板浆；阻燃剂
为干燥废旧纤维质量的10-18%，阻燃剂和干燥废旧纤维的重量和与水的固液比为1︰（2.5-
10）（即阻燃剂和干燥废旧纤维100g，加入水250-1000mL，以下同）；
（4）、制板：将步骤（3）超声处理后的板浆放进制板模具中铺装成型，再经冷压、热压两
步法制备成阻燃纤维板，冷压4-6MPa，冷压温度为常温，热压4-6MPa，热压温度为120-180
℃。
本发明原材料丰富，制备方法简单，生产效率高，产品质量，成本低，节能环保，是
阻燃纤维板上的创新，有良好的经济和社会效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例1
本发明在具体实施中，包括以下步骤：
（1）、废纸浆的处理，将废纸浆脱水烘干，得废旧纤维，将废旧纤维粉碎，浸入质量浓度
为20%的氢氧化钠溶液中，浸渍24h，捞出，用清水洗涤2-3次，再用纤维解离器在5000r/min
进一步解离，再用清水洗涤至中性，pH值为7.0，完全脱去氢氧化钠，烘干，完全脱水，成干燥
废旧纤维；
（2）、配制阻燃剂，阻燃剂是由以下重量百分比计的：聚磷酸铵43%、三聚氰胺40%和硼酸
锌17%，用玻璃棒搅拌，混合均匀制成；
（3）、超声处理：将阻燃剂和干燥废旧纤维混合在一起，加入水，置入超声波反应器中，
在超声和机械搅拌使用下进行超声处理，超声功率200w-500w，搅拌速度200r/min-400r/
min，超声和搅拌时间为30min-60min，使废旧纤维和阻燃剂充分混合均匀，成板浆；阻燃剂
为干燥废旧纤维质量的12%，阻燃剂和干燥废旧纤维的重量和与水的固液比为1︰3；
（4）、制板：将步骤（3）超声处理后的板浆放进制板模具中铺装成型，再经冷压、热压两
步法制备成阻燃纤维板，冷压4-6MPa，冷压温度为常温，热压4-6MPa，热压温度为120-180
℃。
实施例2
本发明在具体实施中，包括以下步骤：
（1）、废纸浆的处理，将废纸浆脱水烘干，得废旧纤维，将废旧纤维粉碎，浸入质量浓度
为20%的氢氧化钠溶液中，浸渍24h，捞出，用清水洗涤2-3次，再用纤维解离器在5000r/min
进一步解离，再用清水洗涤至中性，完全脱去氢氧化钠，烘干，完全脱水，成干燥废旧纤维；
（2）、配制阻燃剂，阻燃剂是由以下重量百分比计的：聚磷酸铵52%、三聚氰胺32%和硼酸
锌16%，用玻璃棒搅拌，混合均匀制成；
（3）、超声处理：将阻燃剂和干燥废旧纤维混合在一起，加入水，置入超声波反应器中，
在超声和机械搅拌使用下进行超声处理，超声功率200w-500w，搅拌速度200r/min-400r/
min，超声和搅拌时间为30min-60min，使废旧纤维和阻燃剂充分混合均匀，成板浆；阻燃剂
为干燥废旧纤维质量的15%，阻燃剂和干燥废旧纤维的重量和与水的固液比为1︰5；
（4）、制板：将步骤（3）超声处理后的板浆放进制板模具中铺装成型，再经冷压、热压两
步法制备成阻燃纤维板，冷压4-6MPa，冷压温度为常温，热压4-6MPa，热压温度为120-180
℃。
实施例3
本发明在具体实施中，包括以下步骤：
（1）、废纸浆的处理，将废纸浆脱水烘干，得废旧纤维，将废旧纤维粉碎，浸入质量浓度
为20%的氢氧化钠溶液中，浸渍24h，捞出，用清水洗涤2-3次，再用纤维解离器在5000r/min
进一步解离，再用清水洗涤至中性，完全脱去氢氧化钠，烘干，完全脱水，成干燥废旧纤维；
（2）、配制阻燃剂，阻燃剂是由以下重量百分比计的：聚磷酸铵50%、三聚氰胺38%和硼酸
锌12%，用玻璃棒搅拌，混合均匀制成；
（3）、超声处理：将阻燃剂和干燥废旧纤维混合在一起，加入水，置入超声波反应器中，
在超声和机械搅拌使用下进行超声处理，超声功率450w，搅拌速度360r/min，超声和搅拌时
间为45min，使废旧纤维和阻燃剂充分混合均匀，成板浆；阻燃剂为干燥废旧纤维质量的
17%，阻燃剂和干燥废旧纤维的重量和与水的固液比为1︰9；
（4）、制板：将步骤（3）超声处理后的板浆放进制板模具中铺装成型，再经冷压、热压两
步法制备成阻燃纤维板，冷压4-6MPa，冷压温度为常温，热压4-6MPa，热压温度为120-180
℃。
经测试，所制备的板材极限氧指数（LOI）可高达33.2，纤维板的内结合强度为
0.84MPa，静曲强度为56MPa，弹性模量为5.2MPa，24h吸水厚度膨胀率为8.7%。
实施例4
本发明在具体实施中，包括以下步骤：
（1）、废纸浆的处理，将废纸浆脱水烘干，得废旧纤维，将废旧纤维粉碎，浸入质量浓度
为20%的氢氧化钠溶液中，浸渍24h，捞出，用清水洗涤2-3次，再用纤维解离器在5000r/min
进一步解离，再用清水洗涤至中性，完全脱去氢氧化钠，烘干，完全脱水，成干燥废旧纤维；
（2）、配制阻燃剂，阻燃剂是由以下重量百分比计的：聚磷酸铵48%、三聚氰胺36%和硼酸
锌16%，用玻璃棒搅拌，混合均匀制成；
（3）、超声处理：将阻燃剂和干燥废旧纤维混合在一起，加入水，置入超声波反应器中，
在超声和机械搅拌使用下进行超声处理，超声功率360w，搅拌速度300r/min，超声和搅拌时
间为30min，使废旧纤维和阻燃剂充分混合均匀，成板浆；阻燃剂为干燥废旧纤维质量的
15%，阻燃剂和干燥废旧纤维的重量和与水的固液比为1︰2.5-10；
（4）、制板：将步骤（3）超声处理后的板浆放进制板模具中铺装成型，再经冷压、热压两
步法制备成阻燃纤维板，冷压4-6MPa，冷压温度为常温，热压4-6MPa，热压温度为120-180
℃。
经测试，所制备的板材极限氧指数（LOI）可高达31.7，纤维板的内结合强度为
0.87MPa，静曲强度为58MPa，弹性模量为5.3MPa，24h吸水厚度膨胀率为9.6%。
在上述原料配比中，在实际生产中可直接采用步骤（1）清水洗涤至中性后的废旧
纤维，这时的废旧纤维是湿的，含有一定的水分，但在组分配制上是采用干燥的纯废旧纤
维，因此，要计算废旧纤维中的含水量，然后再对物料进行配比，即计算出阻燃剂的加入量。
如所需板材的质量为230g，选取阻燃剂添加量为纤维总量的15%，则所需纤维和阻燃剂的量
分别为200g和30g，当纤维含水率为50%，则所需处理过的湿废旧纤维应为400g；再如，板材
的质量为345g，阻燃剂添加量为纤维总量的15%，若300g干废旧纤维需用阻燃剂45g，当废旧
纤维采用湿废旧纤维时，若含水率为50%，即则所需处理过的湿废旧纤维应为600g，若含水
率为10%，则所需处理过的湿废旧纤维应为330g，依次类推，特此说明。
本发明采用超声波的机械、空化和热三大效应与介质发生作用，使其产生物理的
和化学的变化，从而产生一系列的力学、化学和热学的效应。这些作用可使化学试剂充分分
散到作用物内部，使反应高效的进行，缩短了时间、提高了效率。
将超声波技术应用到机械搅拌阻燃方法中，使阻燃剂更充分地扩散分布到纸浆纤
维内部，提高纤维的阻燃性能，进而提高纤维板的阻燃性能，而且经实地应用和测试，效果
非常好。
本发明方法制备的阻燃纤维板材阻燃性能明显高，氧指数（LOI）从未添加时的21
提高到添加后的31-34，纤维板的内结合强度大致在0.86-0.93MPa，静曲强度大致在42-
61MPa，弹性模量大致在4.0-5.8MPa，24h吸水厚度膨胀率大致在7.2%-13.6%，力学性能有所
提高，而且节能环保，是阻燃纤维板材上的创新，经济和社会效益显著。