CN102303968A - 一种植物纤维轻体墙及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种植物纤维轻体墙及其制造方法，原料中可再生废弃物植物秸秆的含量达到50％以上，在配方中增加了活性二氧化硅，提高吸附性和耐火性，实现墙板防火、防水、防冻裂、防老化龟裂等，使产品既能适用室内又能用到室外，扩大了使用范围；生产工艺简单、环保，无需大型的热压设备，生产过程无废气、废渣、温室二氧化碳产生，实现真正的低碳环保；由于原料配方主要为植物秸秆，生产出的产品为无毒无味、无污染、无辐射的绿色建材。本发明具有环保、节能、废物利用率高、工艺简单、成本低等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种轻体墙及其制造方法，尤其是一种植物纤维轻体墙板及其制造方法。
背景技术
在我国随着国家对粘土实心砖的禁止生产和使用，很多企业开始研制墙体空心墙板，大部分里利用化工原料生产的，对环境和能源来说是种负担。有很多企业利用农业废弃物植物秸秆作为原料生产墙板，另外添加粘合剂、阻燃剂、增强剂等，虽然在秸秆废物利用方面达到绿色环保要求，但是其添加剂有的为高能耗的水泥，有的为有毒或不易分解的化学成分，没有真正意义上达到绿色环保，尤其是加工过程中，基本都要经过热压加工，需要大型设备仪器，成本高、能耗高。
发明内容
本发明的目的是针对现有植物纤维墙板添加剂不环保、制造成本和能耗大、产品强度差等缺点，研制一种环保型植物纤维轻体墙板及其制造方法。本发明的技术方案是如此实现的：
一种植物纤维轻体墙，主要由以下成分及其重量配比组成：植物秸秆50～70％，氧化镁8～10％，氯化镁4～5％，活性二氧化硅8～10％，玻璃纤维5～6％，减水剂2～3.5％，粘合剂2～3％，改性剂2～2.5％。
作为优选，所述减水剂包括聚羧酸系减水剂、木质素磺酸盐减水剂和羰基焦醛减水剂，由三者复配而成。
作为优选，所述粘合剂包括木质素脲醛树脂、羟甲基纤维素、羧甲基淀粉。
作为优选，所述改性剂包括硫酸亚铁、磷酸盐、亚甲基二萘磺酸钠。
一种植物纤维轻体墙板的制造方法，主要包括以下步骤：
A、表面处理：用0.5％的乙酸溶液按1∶60的比例施洒与植物秸秆表面，去除其表面的蜡质；
B、膨胀处理：利用膨化机将植物秸秆进行膨化改性加工；
C、粉碎：将膨化改性后的植物秸秆、活性二氧化硅按重量配比放入粉碎机中，粉碎为粒度为150～200目得碎料；
D、按重量配比取氧化镁、氯化镁、活性二氧化硅、改性剂、减水剂、粘合剂并混合均匀，然后按照1.8～2∶1的比例加入水，搅拌成糊状混合物；
E、在搅拌均匀的糊状混合物中加入粉碎后的植物秸秆，并利用搅拌机搅拌均匀；
F、将搅拌均匀的料浆倒入带龙骨的模具，边倒入边利用模具平台机械捣振，同时按重量配比添加玻璃纤维，再倒入料浆，至倒满模具为止，抹平，固化成块后揭开模具。
G、原料固化成块10～15个小时后，将其从模板中取出，在温度为15～30℃的环境下自然风干，即可。
作为优选，所述植物秆为小麦、玉米、水稻、棉花或木屑中的一种或几种的组合物。
作为优选，所述粘合剂中各组分的重量配比为：木质素脲醛树脂1.2～1.5％、羟甲基纤维素0.5～0.7％、羧甲基淀粉0.6～0.7％。
作为优选，所述改性剂各组分的重量配比为：硫酸亚铁0.7～0.9％、磷酸盐0.7～0.9％、亚甲基二萘磺酸钠0.6～0.7％。
原料及步骤作用分别为：
1)改性：膨化加工得到的植物改性纤维，纤维含量高，表面呈微孔状，半纤维素、木素等填充在微孔网络中，二氧化硅等网络点暴露等特点为理想的吸附剂制备原料。助膨化改性后的植物纤维经活化处理，制成改性纤维系列吸咐剂，具有较好的吸附率和较强的吸咐能力，增加对减水剂的吸附能力，加强减水效果。利用减水剂在水中离解成大分子阴离子，吸附在秸秆粉末表面，使同带负电荷的秸秆粉末间的相互分离，提高秸秆粉末间的流动性，降低游离水的含量，增加对骨料、粘合剂的粘结程度，提高整体强度。
2)磷酸、磷酸盐作为高效的氯氧镁水泥改性材料，减少材料返卤现象。高分子聚合物乳液外加剂，避免氯氧镁水泥沉淀。
3)玻璃纤维：增加抗弯性能。
4)聚羧酸系减水剂、木质素磺酸盐减水剂、羰基焦醛高效减水剂复配具有最佳减水效果。
5)通过添加木质素脲醛树脂、羟甲基纤维素、羧甲基淀粉，不仅增加产品粘结性，而且都是绿色无毒产品。普通墙材用的脲醛树脂胶黏剂存在释放甲醛，游离水较多等缺陷。
反应过程如下：
1)分散剂作用：木质素磺酸盐是阴离子型高分子表面活性剂，具有一定胶体物质性质，能在固——液界面上产生单分子吸附，形成一定厚度的膜(为1.5×10-9m～2.5×10-9m)。因此它能使界面上的分子性质和相同分子相互作用特性发生较大的变化。木质素磺酸盐掺入秸秆镁质水泥浆中，离解成大分子阴离r和金属阳离子(如Na+、Ca2+)。呈现较强的表面活性的大分子阴离子吸附在秸秆粒子的表而上，使秸秆粒子带负电荷，由下相同电荷相互排斥而使秸秆粒子分散。
2)同时，由于木质素磺酸盐具有大量亲水性基团，在秸秆粒子周围吸附一层具有溶剂性质的腹，将秸秆粒子和活性硅铝水化产物粒子分散开来，释放出凝胶体中所含的水和空气，导致体系中游离水增多，从宏观上体现出秸秆浆体的流动性提高。
3)引气性：另外，木质素磺酸盐由于能降低气液表面张力，而具有一定的引气性，引入微气泡的直径大概在20×10-6m～200×10-6m之间，这些微气泡的滚动和浮托作用进一步改善秸秆浆体的和易性。
4)最后，木质素磺酸盐本身的分子含有缓凝基团羟基和醚基，另外还台有少量的糖，故木质素磺酸盐具有缓凝作用。木质索磷酸盐这种对水泥水化初期的抑制作用，使体系中化学结台水减少，而相对的游离水增多，使得水泥浆体或混凝土的流动阵提高.改善了混凝土的下作性能。
本发明设计的环保型植物纤维轻体墙板，原料中可再生废弃物植物秸秆的含量达到50％以上，不可再生的废弃物含量10％以上，总废物再利用达60％以上，超出同类轻体墙的水平；在配方中增加了活性二氧化硅，提高吸附性和耐火性，实现墙板防火、防水、防冻裂、防老化龟裂等，使产品既能适用室内又能用到室外，扩大了使用范围；生产工艺简单、环保，无需大型的热压设备，生产过程无废气、废渣、温室二氧化碳产生，实现真正的低碳环保；由于原料配方主要为植物秸秆，生产出的产品为无毒无味、无污染、无辐射的绿色建材。本发明具有环保、节能、废物利用率高、工艺简单、成本低等特点。
具体实施方式
实施例1：一种植物纤维轻体墙，主要由以下原料及重量配比组成：
玉米秸秆和锯末共计63％，氧化镁10％，氯化镁5％，活性二氧化硅9.5％，玻璃纤维5％，减水剂3％，粘合剂2.5％，改性剂2％。
粘合剂中各组分的重量配比为：木质素脲醛树脂1.3％、羟甲基纤维素0.6％、羧甲基淀粉0.6％
改性剂各组分的重量配比为：硫酸亚铁0.7％、磷酸盐0.7％、亚甲基二萘磺酸钠0.6％。
减水剂包括聚羧酸系减水剂、木质素磺酸盐减水剂和羰基焦醛减水剂，由三者复配而成。
一种植物纤维轻体墙板的制造方法，主要包括以下步骤：
A、表面处理：用0.5％的乙酸溶液按1∶60的比例施洒与植物秸秆表面，去除其表面的蜡质；
B、膨胀处理：利用膨化机将植物秸秆进行膨化改性加工；
C、粉碎：将膨化改性后的植物秸秆、活性二氧化硅按重量配比放入粉碎机中，粉碎为粒度为200目得碎料；
D、按重量配比取氧化镁、氯化镁、活性二氧化硅、改性剂、减水剂、粘合剂并混合均匀，然后按照2∶1的比例加入水，搅拌成糊状混合物；
E、在搅拌均匀的糊状混合物中加入粉碎后的植物秸秆，并利用搅拌机搅拌均匀；
F、将搅拌均匀的料浆倒入带龙骨的模具，边倒入边利用模具平台机械捣振，同时按重量配比添加玻璃纤维，再倒入料浆，至倒满模具为止，抹平，固化成块后揭开模具。
G、原料固化成块12个小时后，将其从模板中取出，在温度为20℃左右的环境下自然风干，即可。
生产过程中无废水废气产生，绿色环保，产品无毒无味无辐射，是理想的绿色建材，在实际生产中，平均5天内可根据客户要求完成一套三室一厅住宅的从生产到搭建完成。
以下是本墙板的检测报告：
实施例2：一种植物纤维轻体墙，主要由以下原料及重量配比组成：
玉米秸秆和锯末共计67％，氧化镁8％，氯化镁4％，活性二氧化硅8％，玻璃纤维5.5％，减水剂3％，粘合剂2.5％，改性剂2％。
粘合剂中各组分的重量配比为：木质素脲醛树脂1.3％、羟甲基纤维素0.6％、羧甲基淀粉0.6％
改性剂各组分的重量配比为：硫酸亚铁0.7％、磷酸盐0.7％、亚甲基二萘磺酸钠0.6％。
减水剂包括聚羧酸系减水剂、木质素磺酸盐减水剂和羰基焦醛减水剂，由三者复配而成。
一种植物纤维轻体墙板的制造方法，主要包括以下步骤：
A、表面处理：用0.5％的乙酸溶液按1∶60的比例施洒与植物秸秆表面，去除其表面的蜡质；
B、膨胀处理：利用膨化机将植物秸秆进行膨化改性加工；
C、粉碎：将膨化改性后的植物秸秆、活性二氧化硅按重量配比放入粉碎机中，粉碎为粒度为180目得碎料；
D、按重量配比取氧化镁、氯化镁、活性二氧化硅、改性剂、减水剂、粘合剂并混合均匀，然后按照1.8∶1的比例加入水，搅拌成糊状混合物；
E、在搅拌均匀的糊状混合物中加入粉碎后的植物秸秆，并利用搅拌机搅拌均匀；
F、将搅拌均匀的料浆倒入带龙骨的模具，边倒入边利用模具平台机械捣振，同时按重量配比添加玻璃纤维，再倒入料浆，至倒满模具为止，抹平，固化成块后揭开模具。
G、原料固化成块10个小时后，将其从模板中取出，在温度为20℃左右的环境下自然风干，即可。
Claims (8)
1.一种植物纤维轻体墙，其特征在于主要由以下成分及其重量配比组成：植物秸秆50～70％，氧化镁8～10％，氯化镁4～5％，活性二氧化硅8～10％，玻璃纤维5～6％，减水剂2～3.5％，粘合剂2～3％，改性剂2～2.5％。
2.根据权利要求1所述的一种植物纤维轻体墙，其特征在于所述减水剂包括聚羧酸系减水剂、木质素磺酸盐减水剂和羰基焦醛减水剂，由三者复配而成。
3.根据权利要求1所述的一种植物纤维轻体墙，其特征在于所述粘合剂包括木质素脲醛树脂、羟甲基纤维素、羧甲基淀粉。
4.根据权利要求1所述的一种植物纤维轻体墙，其特征在于所述改性剂包括硫酸亚铁、磷酸盐、亚甲基二萘磺酸钠。
5.一种植物纤维轻体墙板的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
A、表面处理：用0.5％的乙酸溶液按1∶60的比例施洒与植物秸秆表面，去除其表面的蜡质；
B、膨胀处理：利用膨化机将植物秸秆进行膨化改性加工；
C、粉碎：将膨化改性后的植物秸秆、活性二氧化硅按重量配比放入粉碎机中，粉碎为粒度为150～200目得碎料；
D、按重量配比取氧化镁、氯化镁、活性二氧化硅、改性剂、减水剂、粘合剂并混合均匀，然后按照1.8～2∶1的比例加入水，搅拌成糊状混合物；
E、在搅拌均匀的糊状混合物中加入粉碎后的植物秸秆，并利用搅拌机搅拌均匀；
F、将搅拌均匀的料浆倒入带龙骨的模具，边倒入边利用模具平台机械捣振，同时按重量配比添加玻璃纤维，再倒入料浆，至倒满模具为止，抹平，固化成块后揭开模具。
G、原料固化成块10～15个小时后，将其从模板中取出，在温度为15～30℃的环境下自然风干，即可。
6.根据权利要求1所述的一种植物纤维轻体墙，其特征在于所述植物秸秆为小麦、玉米、水稻、棉花或木屑中的一种或几种的组合物。
7.根据权利要求1或3所述的一种植物纤维轻体墙，其特征在于所述粘合剂中各组分的重量配比为：木质素脲醛树脂1.2～1.5％、羟甲基纤维素0.5～0.7％、羧甲基淀粉0.6～0.7％。
8.根据权利要求1或4所述的一种植物纤维轻体墙，其特征在于所述改性剂各组分的重量配比为：硫酸亚铁0.7～0.9％、磷酸盐0.7～0.9％、亚甲基二萘磺酸钠0.6～0.7％。
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