微机室木塑地板设计研究

白 雪，宋魁彦

(东北林业大学 材料科学与工程学院，哈尔滨 150040)

木材是自然界中天然形成的一种绿色可再生的材料，木材独特的各向异性的特点使木材具有美丽的纹理，加上木材特有的颜色，使木制品具有很好的自然感、亲切感，人们比较愿意生活在木材建造的房屋或者有木材装饰的房间内[1]。但是，随着对树木的过度采伐，木材资源日益紧张，合理、高效地利用木材资源显得尤为重要。近年来，低碳生活的倡导，促使木材资源的循环利用。塑料是高分子有机化合物，大多数塑料的化学性质稳定，不易锈蚀，并且具有较好的耐水性、耐冲击性、耐磨性、着色性，在较低的温度下即可发生塑性变形，绝缘性好，导热性低[2]。由于塑料的大分子链结构使其在使用后难以降解，这些固体废弃物的处理成为当今世界的难题，给社会和环境保护带来了巨大的压力。

木塑复合材料(Wood-plastic composites，缩写WPC)是以木材、竹材、秸秆等纤维材料和热塑性塑料为主要原料，按照一定比例混合后，经高温成型的一种复合材料[3]。木塑复合材料不仅具有木材的亲切、柔和感，又具有塑料的耐水、防潮防腐、抗蛀、着色性良好，此外，木塑复合材料还可以进行切割、刨削、钻孔、打磨等操作，加工性能良好，所以，木塑复合材料也被认为是天然木材的理想替代品。将废弃的木质原料和回收的塑料重新循环利用，制成具有一定装饰和实用效果的木塑复合材料，用于门、窗、地板、铺板、护栏等建筑材料中，从而实现资源低碳、环保、可循环的高效利用[4-5]。

微机室中放置着计算机等电子器件，对装修的要求较高，不仅要考虑个功能区域的布线，而且需要进行静电防护。人体活动、微机室内各物件的接触摩擦、空气对流和设备的运转等产生的静电不仅会造成电子计算机的误动作或者运算错误，还会对计算机中的敏感半导体元件产生损坏，影响计算机的正常运行。为了避免以上静电的产生，需要让地板“导电”，这样就可以让静电接地释放[6-7]。本文从微机室的设计要求出发，对用于微机室的木塑地板的结构进行研究，以期为后续木塑地板模具的生产，以及木塑地板在微机室中的大范围应用奠定基础。

1 微机室地板的设计要求

1.1 微机室地板的形式

活动地板是现今微机室机房地板构造的主要形式，它可以提供一种灵活的微机房结构，为计算机的推广和应用提供便利。活动地板是在基层地面或地板上，加上可调控高度的支架、桁条及面板。首先，基层地面需要进行找平处理，不应有明显的凸起或凹陷，基层地面应当清洁、无灰尘，含水率不大于8%[8]；其次，在基层地面上架起支架，呈网格状，调整支架的高低确保全室水平；最后，将地板块拼装在放置了桁条的支架上，完成地板的安装。

活动地板可以与基层地面或者地板之间形成一定距离的架空空间，在此空间内不仅可以铺设各种电缆和布设各种管线，而且还可以通过设置通风口后，满足空调静风送压等方面的要求。

1.2 微机室地板的静电防护

在微机室中，与计算机使用人员接触最紧密的地面是将静电释放的有效部件。为了避免人体产生过高的静电电位，就要使地板的材料具有某一特定的电阻值[7]。当材料的电阻大于此电阻值时，材料本身的导电性能较差，很难将人体的静电电位降低；另外，为了避免人体低压触电的危险，地板也需要一个下线电阻值。研究表明，当人体的静电电压大于1 200 V时，就可能对计算机的集成电路造成损坏；地板系统的电阻值应当介于1.0×105～1.0×1010之间[6]。

1.3 微机室地板材料的性质

微机室中的管线交叉分布置于基层地面与活动地板之间，这些都在无形中埋下了安全隐患，在对静电进行防护的同时，还应该要求微机室地板材料具有较好的防火、防虫、防鼠和耐腐蚀等性能，加强微机室地板材料的阻燃、防腐处理。

2 用于微机室的木塑地板设计

2.1 微机室木塑地板的形式

木塑地板的类型主要包括以下几种：

(1)按结构分类。木塑地板分为实心板和空心板。

(2)按连接方式分类。木塑地板分为平口板、卡扣板和企口板，如图1所示。

这些类型的木塑地板主要用于室内外直接铺装，在长宽上可以做任意改变，但是对于微机室用木塑地板，一方面受到活动地板支架和木塑生产能力的影响，同时考虑木塑复合材料的蠕变特性，不宜将木塑地板的断面尺寸设计得较宽。因此需要将现有形式的木塑地板进行拼接，形成符合支架尺寸的组合木塑地板单元，在拼接的过程中可以进行适当的拼花设计，使组成的木塑地板单元更具美感；另一方面，约束于现有木塑地板的尺寸，需要将活动地板的支架尺寸进行调整，使其协调于木塑地板的尺寸。

图1 木塑地板的主要类型

2.2 微机室木塑地板的静电防护

与其他类型微机室用地板相同，木塑地板也应当做好静电防护。在基板的处理上，可以将防静电剂、金属粉、碳纤维等材料掺入到木粉和塑料的混合原料中成型，使整体木塑复合材料具有防静电作用[9]。此外，利用木塑复合材料的共挤技术，在表层木塑原料中加入上述防静电材料，芯板仍采用常规木塑复合材料，挤出双层核壳复合结构的木塑地板，这种方法可以减少防静电材料的加入量，在获得相同防静电效果的同时，有效节约成本。

为了防静电和防火的进一步需要，可以在木塑地板底板上粘贴一张厚度为0.6～0.7 mm的镀锌薄钢板或铝箔，不仅可以增加地板的刚度和承载能力，还可以起到防火防潮的作用。在拼接地板的缝隙间，需要用合成导电胶条或导电胶黏剂密封。

2.3 微机室木塑地板的阻燃和防腐

木塑复合材料自身已经具有良好耐水、耐腐蚀、防虫、防鼠等特性。但是，微机室对防火的要求较高，木塑复合材料是将热塑性的塑料和可燃的木质纤维材料熔融复合而成，属于可燃性材料。因此，用于微机室的木塑复合材料必须进行阻燃处理。用于木塑复合材料的阻燃剂主要包括无机填充型[10]、磷氮系阻燃剂[11]、溴系阻燃剂[12]等，可以在制备的过程中通过添加上述阻燃剂来实现阻燃目的。为了提高木塑复合材料长时间在一定环境下的防腐性能，可以添加一定量的防腐剂。纳米载银抗菌剂是一种新型的WPC防霉防腐剂，对木塑复合材料具有很好的抗菌效果[13]，将其应用于微机室地板，可以增加木塑地板的使用年限。

3 结束语

微机室木塑地板在设计的过程中，需要综合考虑微机室地板的设计要求，尤其是微机室地板的尺寸和结合形式、静电防护和阻燃、防腐等方面的特殊要求。用于微机室地板的木塑地板可以通过拼接和拼花或改变支架尺寸的方法使活动木塑地板尺寸和支架尺寸相协调；通过在木塑复合材料或木塑复合材料表层添加放静电材料，在底板上粘贴导电金属板等方法对木塑地板进行静电防护，并提出了木塑共挤技术生产核壳型木塑复合材料的方法应用于防静电地板的生产；通过添加无机填充型、磷氮系和溴系阻燃剂和纳米载银抗菌防腐剂的方法提高木塑地板的阻燃和耐腐朽性能。

【参 考 文 献】

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[4] 杨冰冰，宋魁彦.木塑型材门窗设计研究[J].森林工程，2013，29(3)：52-54.

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[6] 虞晓明，梁士明.计算机房用活动地板系统的电阻界限值的确定[J].计算机工程与应用，1989(8)：51-53.

[7] 吴宗汉，沈才康，贾小兵，等.宽量程电阻非线性防静电地板的研制[J].功能材料，1996，27(1)：67-70.

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[13] 余旺旺，曹云萍，薛 东，等.纳米载银抗菌剂对木塑复合材料的抗菌效果分析[J].塑料科技，2013，41(2)：92-95.