本发明涉及地板技术领域，尤其是涉及一种含生物活性成分的大生物地板及其制备方法。
背景技术：
地板的分类有很多，按结构分类有：实木地板、强化复合木地板、三层实木复合地板、竹木地板、防腐地板、软木地板以及多层实木复合地板等；按用途分类有：家用，商业用，防静电地板，户外地板，舞台舞蹈专用地板，运动馆场内专用地板，田径专用地板等；按环保等级分类有：e0级地板、e1级地板、f4级别地板，jas星级标准的f4星地板等等。
强化复合木地板是近几年来流行的地面材料，它在原木粉碎后，填加胶、防腐剂、添加剂，经热压机高温高压压制处理而成，因此它打破了原木的物理结构，克服了原木稳定性差的弱点。而且复合地板的强度高、规格统一、耐磨系数高、防腐、防蛀而且装饰效果好，克服了原木表面的疤节、虫眼、色差问题。但是强化复合木地板仍存在以下问题：地板容易随环境温湿度的变化产生横向湿胀干缩变形，不适合用于地热采暖地面；在地板的生产中加入了胶粘剂，在使用过程中会存在甲醛释放，环保性能比较差；地板比较难保养，拖地不能用太湿的拖把，被水泡后无法修复；大多数地板不抗菌，有些地板是在表面加了抗菌剂和杀菌剂,这些化学物质都有时效，不能起到长久的抗菌作用等。
中国专利cn101942253b公开了一种防水彩色固体漆及其制备方法，该防水彩色固体漆由丙稀酸树脂、葵花籽油、聚合亚麻油、无溶剂醇酸树脂、高氯化聚乙稀树脂、颜料、异辛酸钒和异辛酸钴原料制备而成，主要用于强化复合木地板。但是使用该防水彩色固体漆后的地板不抗菌，而且还存在甲醛释放问题。
中国专利cn108532886a公开了一种强化复合地板及其制作工艺，该强化复合地板包括实木结构复合板材，该实木结构复合板材为带有厚度的板状结构，该实木结构复合板材包括有两个厚度方向平行布置的表面，分别为第一表面和第二表面，第一表面复合有浸胶表层结构，浸胶表层结构形状贴合对应的所述实木结构复合板材的形状布置；浸胶表层结构的上表面复合有装饰层，装饰层的上表面复合有耐磨层；第二表面复合有装饰底板层。但是该强化复合地板容易随环境温湿度的变化产生横向湿胀干缩变形，而且地板比较难保养，被水泡后无法修复。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种含生物活性成分的大生物地板及其制备方法，以降低地板的甲醛释放，提高地板的抗菌能力和抗水性，减少地板因温度变化产生的热胀冷缩。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种含生物活性成分的大生物地板及其制备方法，包括平衡层的制备、人造板基材的制备、缓冲层的制备、装饰层的制备、表面耐磨层的制备和复合；所述表面耐磨层的制备包括分子巢的制备、生物活性成分溶液的制备、分子巢的分散、含生物活性成分的分子巢的制备和改性的紫外线光固化油漆的制备。
所述平衡层的制备，采用密度在0.5kg/cm3的细颗粒软木片材，在热压机上温度控制在摄氏100-110℃的环境中进行热定型处理得到平衡层，其中，细颗粒软木片材的厚度为0.5-0.8mm，热定型处理时间为3-4小时。
所述人造板基材的制备，将艾草纤维破碎到纤维长度在1.0-1.2mm，然后加入到胶合板的生产中得到人造板基材，控制胶合板的厚度为0.3-0.6mm，每千克胶合板中艾草纤维的加入量为40-50克。
所述缓冲层的制备，使用聚乳酸发泡材料制成的片材作为缓冲层，控制缓冲层的厚度为1.4-1.8mm。
所述装饰层的制备，采用密胺树脂浸渍后的纸张作为装饰层，控制装饰层的厚度为0.5-0.6mm。
所述复合，将制得的平衡层、人造板基材、缓冲层、装饰层从下往上依次进行复合后淋涂表面耐磨层，经过紫外线光固化机干燥，得到含生物活性成分的地板。
所述分子巢的制备，将聚乙烯亚胺、水和乙醇进行共混得到混合溶剂，其中聚乙烯亚胺：水：乙醇的质量比为（1-3）：10:10。将混合溶剂加热到55-60℃后，向混合溶剂中加入1mol/l的氢氧化钠溶液搅拌均匀，然后边搅拌边加入正硅酸乙酯，继续在55-60℃下保温4-5小时后，升温到90-95℃使溶剂完全挥发，然后在干燥的氧化氛围条件下煅烧，所述煅烧温度为450-500℃，所述煅烧时间为2-3小时，煅烧结束后得到初始分子巢，其中混合溶剂：氢氧化钠溶液：正硅酸乙酯的质量比为（90-100）：3:2。煅烧结束后冷却，然后每千克初始分子巢中加入40-50l1mol/l的碳酸氢钠溶液后，将温度保持在60-70℃后进行搅拌，搅拌时间为4-5小时，搅拌速度为100-110rpm，待搅拌结束后得到分子巢。
所述生物活性成分溶液的制备，将薰衣草和缬草的提取物以质量比为1：（2-4）进行混合，待混合均匀后加入到去离子水中搅拌得到含生物活性成分的水溶液，其中搅拌速度为120-130rpm，搅拌时间为30-40min。
所述分子巢的分散，将分子巢加入到球磨机中，在球料比(50-60):1，球磨机转速150-170rpm下湿磨3-4小时后得到分散的纳米分子巢。
所述含生物活性成分的分子巢的制备，将含生物活性成分的水溶液、分散的纳米分子巢和硅烷偶联剂混合，其中含生物活性成分的水溶液：分散的纳米分子巢：硅烷偶联剂的质量比为（3-5）:3:1，然后按照含生物活性成分的水溶液：双氧水的质量比为1:2加入双氧水并搅拌，其中搅拌速度为170-180rpm，搅拌时间为1.5-2.5小时，搅拌结束后进行喷雾干燥，得到含生物活性成分的分子巢。
所述改性的紫外线光固化油漆的制备，将含生物活性成分的分子巢、碳化硅、氯化钠、聚乙二醇400、氧化铝和甲壳素以质量比为（6-8）：2：1：1：2：（3-4）进行混合，然后加入到紫外线光固化油漆中，得到改性的紫外线光固化油漆作为地板的表面耐磨层。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）采用本发明的方法制备的大生物地板，地板不容易随温度的变化而发生形变，可以适用于地暖采暖地面；
（2）采用本发明的方法制备的大生物地板，通过加入含生物活性成分的分子巢，甲醛释放量小于10mg/100g，而且加入的生物活性成分还可以起到吸附空气中的甲醛的作用；
（3）采用本发明的方法制备的大生物地板，加入的含生物活性成分的分子巢具有强疏水性，地板易清洗，不怕水；
（4）采用本发明的方法制备的大生物地板，通过在生产中加入植物活性成分和在人造板基材中加入艾草纤维，可以起到双重抗菌的作用，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均能达到99.97%以上；
（5）采用本发明的方法制备的大生物地板，耐磨转数大于8500r，甲醛释放量小于10mg/100g，静曲强度大于37mpa，胶合强度大于1.1mpa，吸水厚度膨胀率小于1.0%。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种含生物活性成分的大生物地板及其制备方法，包括平衡层的制备、人造板基材的制备、缓冲层的制备、装饰层的制备、表面耐磨层的制备和复合；所述表面耐磨层的制备包括分子巢的制备、生物活性成分溶液的制备、分子巢的分散、含生物活性成分的分子巢的制备和改性的紫外线光固化油漆的制备。
所述平衡层的制备，采用密度在0.5kg/cm3的细颗粒软木片材，在热压机上温度控制在摄氏100℃的环境中进行热定型处理得到平衡层，其中，细颗粒软木片材的厚度为0.5mm，热定型处理时间为3小时。
所述人造板基材的制备，将艾草纤维破碎到纤维长度在1.0mm，然后加入到胶合板的生产中得到人造板基材，控制胶合板的厚度为0.3mm，每千克胶合板中艾草纤维的加入量为40克。
所述缓冲层的制备，使用聚乳酸发泡材料制成的片材作为缓冲层，控制缓冲层的厚度为1.4mm。
所述装饰层的制备，采用密胺树脂浸渍后的纸张作为装饰层，控制装饰层的厚度为0.5mm。
所述复合，将制得的平衡层、人造板基材、缓冲层、装饰层从下往上依次进行复合后淋涂表面耐磨层，经过紫外线光固化机干燥，得到含生物活性成分的地板。
所述分子巢的制备，将聚乙烯亚胺、水和乙醇进行共混得到混合溶剂，其中聚乙烯亚胺：水：乙醇的质量比为1:10:10。将混合溶剂加热到55℃后，向混合溶剂中加入1mol/l的氢氧化钠溶液搅拌均匀，然后边搅拌边加入正硅酸乙酯，继续在55℃下保温4小时后，升温到90℃使溶剂完全挥发，然后在干燥的氧化氛围条件下煅烧，所述煅烧温度为450℃，所述煅烧时间为2小时，煅烧结束后得到初始分子巢，其中混合溶剂：氢氧化钠溶液：正硅酸乙酯的质量比为90:3:2。煅烧结束后冷却，然后每千克初始分子巢中加入40l1mol/l的碳酸氢钠溶液后，将温度保持在60℃后进行搅拌，搅拌时间为4小时，搅拌速度为100rpm，待搅拌结束后得到分子巢。
所述生物活性成分溶液的制备，将缬草的提取物加入到去离子水中搅拌得到含生物活性成分的水溶液，其中搅拌速度为120rpm，搅拌时间为30min。
所述分子巢的分散，将分子巢加入到球磨机中，在球料比50:1，球磨机转速150rpm下湿磨3小时后得到分散的纳米分子巢。
所述含生物活性成分的分子巢的制备，将含生物活性成分的水溶液、分散的纳米分子巢和硅烷偶联剂混合，其中含生物活性成分的水溶液：分散的纳米分子巢：硅烷偶联剂的质量比为3:3:1，然后按照含生物活性成分的水溶液：双氧水的质量比为1:2加入双氧水并搅拌，其中搅拌速度为170rpm，搅拌时间为1.5小时，搅拌结束后进行喷雾干燥，得到含生物活性成分的分子巢。
所述改性的紫外线光固化油漆的制备，将含生物活性成分的分子巢、碳化硅、氯化钠、聚乙二醇400、氧化铝和甲壳素以质量比为6：2：1：1：2：3进行混合，然后加入到紫外线光固化油漆中，得到改性的紫外线光固化油漆作为地板的表面耐磨层。
实施例2
一种含生物活性成分的大生物地板及其制备方法，包括平衡层的制备、人造板基材的制备、缓冲层的制备、装饰层的制备、表面耐磨层的制备和复合；所述表面耐磨层的制备包括分子巢的制备、生物活性成分溶液的制备、分子巢的分散、含生物活性成分的分子巢的制备和改性的紫外线光固化油漆的制备。
所述平衡层的制备，采用密度在0.5kg/cm3的细颗粒软木片材，在热压机上温度控制在摄氏105℃的环境中进行热定型处理得到平衡层，其中，细颗粒软木片材的厚度为0.6mm，热定型处理时间为3.5小时。
所述人造板基材的制备，将艾草纤维破碎到纤维长度在1.1mm，然后加入到胶合板的生产中得到人造板基材，控制胶合板的厚度为0.5mm，每千克胶合板中艾草纤维的加入量为45克。
所述缓冲层的制备，使用聚乳酸发泡材料制成的片材作为缓冲层，控制缓冲层的厚度为1.6mm。
所述装饰层的制备，采用密胺树脂浸渍后的纸张作为装饰层，控制装饰层的厚度为0.55mm。
所述复合，将制得的平衡层、人造板基材、缓冲层、装饰层从下往上依次进行复合后淋涂表面耐磨层，经过紫外线光固化机干燥，得到含生物活性成分的地板。
所述分子巢的制备，将聚乙烯亚胺、水和乙醇进行共混得到混合溶剂，其中聚乙烯亚胺：水：乙醇的质量比为1:5:5。将混合溶剂加热到57℃后，向混合溶剂中加入1mol/l的氢氧化钠溶液搅拌均匀，然后边搅拌边加入正硅酸乙酯，继续在57℃下保温4.5小时后，升温到92℃使溶剂完全挥发，然后在干燥的氧化氛围条件下煅烧，所述煅烧温度为470℃，所述煅烧时间为2.5小时，煅烧结束后得到初始分子巢，其中混合溶剂：氢氧化钠溶液：正硅酸乙酯的质量比为95:3:2。煅烧结束后冷却，然后每千克初始分子巢中加入45l1mol/l的碳酸氢钠溶液后，将温度保持在65℃后进行搅拌，搅拌时间为4.5小时，搅拌速度为105rpm，待搅拌结束后得到分子巢。
所述生物活性成分溶液的制备，将薰衣草和缬草的提取物以质量比为1：3进行混合，待混合均匀后加入到去离子水中搅拌得到含生物活性成分的水溶液，其中搅拌速度为125rpm，搅拌时间为35min。
所述分子巢的分散，将分子巢加入到球磨机中，在球料比55:1，球磨机转速160rpm下湿磨3.5小时后得到分散的纳米分子巢。
所述含生物活性成分的分子巢的制备，将含生物活性成分的水溶液、分散的纳米分子巢和硅烷偶联剂混合，其中含生物活性成分的水溶液：分散的纳米分子巢：硅烷偶联剂的质量比为4:3:1，然后按照含生物活性成分的水溶液：双氧水的质量比为1:2加入双氧水并搅拌，其中搅拌速度为175rpm，搅拌时间为2小时，搅拌结束后进行喷雾干燥，得到含生物活性成分的分子巢。
所述改性的紫外线光固化油漆的制备，将含生物活性成分的分子巢、碳化硅、氯化钠、聚乙二醇400、氧化铝和甲壳素以质量比为14：4：2：2：4：7进行混合，然后加入到紫外线光固化油漆中，得到改性的紫外线光固化油漆作为地板的表面耐磨层。
实施例3
一种含生物活性成分的大生物地板及其制备方法，包括平衡层的制备、人造板基材的制备、缓冲层的制备、装饰层的制备、表面耐磨层的制备和复合；所述表面耐磨层的制备包括分子巢的制备、生物活性成分溶液的制备、分子巢的分散、含生物活性成分的分子巢的制备和改性的紫外线光固化油漆的制备。
所述平衡层的制备，采用密度在0.5kg/cm3的细颗粒软木片材，在热压机上温度控制在摄氏110℃的环境中进行热定型处理得到平衡层，其中，细颗粒软木片材的厚度为0.8mm，热定型处理时间为4小时。
所述人造板基材的制备，将艾草纤维破碎到纤维长度在1.2mm，然后加入到胶合板的生产中得到人造板基材，控制胶合板的厚度为0.6mm，每千克胶合板中艾草纤维的加入量为50克。
所述缓冲层的制备，使用聚乳酸发泡材料制成的片材作为缓冲层，控制缓冲层的厚度为1.8mm。
所述装饰层的制备，采用密胺树脂浸渍后的纸张作为装饰层，控制装饰层的厚度为0.6mm。
所述复合，将制得的平衡层、人造板基材、缓冲层、装饰层从下往上依次进行复合后淋涂表面耐磨层，经过紫外线光固化机干燥，得到含生物活性成分的地板。
所述分子巢的制备，将聚乙烯亚胺、水和乙醇进行共混得到混合溶剂，其中聚乙烯亚胺：水：乙醇的质量比为3:10:10。将混合溶剂加热到60℃后，向混合溶剂中加入1mol/l的氢氧化钠溶液搅拌均匀，然后边搅拌边加入正硅酸乙酯，继续在60℃下保温5小时后，升温到95℃使溶剂完全挥发，然后在干燥的氧化氛围条件下煅烧，所述煅烧温度为500℃，所述煅烧时间为3小时，煅烧结束后得到初始分子巢，其中混合溶剂：氢氧化钠溶液：正硅酸乙酯的质量比为100：3:2。煅烧结束后冷却，然后每千克初始分子巢中加入50l1mol/l的碳酸氢钠溶液后，将温度保持在70℃后进行搅拌，搅拌时间为5小时，搅拌速度为110rpm，待搅拌结束后得到分子巢。
所述生物活性成分溶液的制备，将薰衣草和缬草的提取物以质量比为1：4进行混合，待混合均匀后加入到去离子水中搅拌得到含生物活性成分的水溶液，其中搅拌速度为130rpm，搅拌时间为40min。
所述分子巢的分散，将分子巢加入到球磨机中，在球料比60:1，球磨机转速170rpm下湿磨4小时后得到分散的纳米分子巢。
所述含生物活性成分的分子巢的制备，将含生物活性成分的水溶液、分散的纳米分子巢和硅烷偶联剂混合，其中含生物活性成分的水溶液：分散的纳米分子巢：硅烷偶联剂的质量比为5:3:1，然后按照含生物活性成分的水溶液：双氧水的质量比为1:2加入双氧水并搅拌，其中搅拌速度为180rpm，搅拌时间为2.5小时，搅拌结束后进行喷雾干燥，得到含生物活性成分的分子巢。
所述改性的紫外线光固化油漆的制备，将含生物活性成分的分子巢、碳化硅、氯化钠、聚乙二醇400、氧化铝和甲壳素以质量比为8：2：1：1：2：4进行混合，然后加入到紫外线光固化油漆中，得到改性的紫外线光固化油漆作为地板的表面耐磨层。
实施例4
采用实施例1-3所述的含生物活性成分的大生物地板进行测试，测试性能如下：
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种含生物活性成分的大生物地板的制备方法，其特征在于，包括平衡层的制备、人造板基材的制备、缓冲层的制备、装饰层的制备、表面耐磨层的制备和复合；所述表面耐磨层的制备包括分子巢的制备、生物活性成分溶液的制备、分子巢的分散、含生物活性成分的分子巢的制备和改性的紫外线光固化油漆的制备。
2.根据权利要求1所述的大生物地板的制备方法，其特征在于，所述平衡层的制备，采用密度在0.5kg/cm3的细颗粒软木片材，在热压机上温度控制在摄氏100-110℃的环境中进行热定型处理得到平衡层，其中，细颗粒软木片材的厚度为0.5-0.8mm，热定型处理时间为3-4小时。
3.根据权利要求1所述的大生物地板的制备方法，其特征在于，所述人造板基材的制备，将艾草纤维破碎到纤维长度在1.0-1.2mm，然后加入到胶合板的生产中得到人造板基材，控制胶合板的厚度为0.3-0.6mm，每千克胶合板中艾草纤维的加入量为40-50克。
4.根据权利要求1所述的大生物地板的制备方法，其特征在于，所述缓冲层的制备，使用聚乳酸发泡材料制成的片材作为缓冲层，控制缓冲层的厚度为1.4-1.8mm。
5.根据权利要求1所述的大生物地板的制备方法，其特征在于，所述装饰层的制备，采用密胺树脂浸渍后的纸张作为装饰层，控制装饰层的厚度为0.5-0.6mm。
6.根据权利要求1所述的大生物地板的制备方法，其特征在于，所述分子巢的制备，将聚乙烯亚胺、水和乙醇进行共混得到混合溶剂，其中聚乙烯亚胺：水：乙醇的质量比为（1-3）：10:10；将混合溶剂加热到55-60℃后，向混合溶剂中加入1mol/l的氢氧化钠溶液搅拌均匀，然后边搅拌边加入正硅酸乙酯，继续在55-60℃下保温4-5小时后，升温到90-95℃使溶剂完全挥发，然后在干燥的氧化氛围条件下煅烧，所述煅烧温度为450-500℃，所述煅烧时间为2-3小时，煅烧结束后得到初始分子巢，其中混合溶剂：氢氧化钠溶液：正硅酸乙酯的质量比为（90-100）：3:2；煅烧结束后冷却，然后每千克初始分子巢中加入40-50l1mol/l的碳酸氢钠溶液后，将温度保持在60-70℃后进行搅拌，搅拌时间为4-5小时，搅拌速度为100-110rpm，待搅拌结束后得到分子巢。
7.根据权利要求1所述的大生物地板的制备方法，其特征在于，所述生物活性成分溶液的制备，将薰衣草和缬草的提取物以质量比为（0-1）：（2-4）进行混合，待混合均匀后加入到去离子水中搅拌得到含生物活性成分的水溶液，其中搅拌速度为120-130rpm，搅拌时间为30-40min。
8.根据权利要求1所述的大生物地板的制备方法，其特征在于，所述分子巢的分散，将分子巢加入到球磨机中，在球料比(50-60):1，球磨机转速150-170rpm下湿磨3-4小时后得到分散的纳米分子巢。
9.根据权利要求1所述的大生物地板的制备方法，其特征在于，所述含生物活性成分的分子巢的制备，将含生物活性成分的水溶液、分散的纳米分子巢和硅烷偶联剂混合，其中含生物活性成分的水溶液：分散的纳米分子巢：硅烷偶联剂的质量比为（3-5）:3:1，然后按照含生物活性成分的水溶液：双氧水的质量比为1:2加入双氧水并搅拌，其中搅拌速度为170-180rpm，搅拌时间为1.5-2.5小时，搅拌结束后进行喷雾干燥，得到含生物活性成分的分子巢。
10.根据权利要求1所述的大生物地板的制备方法，其特征在于，所述改性的紫外线光固化油漆的制备，将含生物活性成分的分子巢、碳化硅、氯化钠、聚乙二醇400、氧化铝和甲壳素以质量比为（6-8）：2：1：1：2：（3-4）进行混合，然后加入到紫外线光固化油漆中，得到改性的紫外线光固化油漆作为地板的表面耐磨层。
技术总结