CN116119995A - 一种抗菌吸醛固碳室内板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抗菌吸醛固碳室内板材，由包括以下组分的原料制备而成：胶凝材料30重量份～50重量份；工业废渣10重量份～30重量份；氧化钙5重量份～10重量份；粉煤灰5重量份～10重量份；海泡石粉末5重量份～20重量份；艾蒿叶1重量份～10重量份；水5重量份～10重量份。与现有技术相比，本发明提供的抗菌吸醛固碳室内板材，采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，得到的抗菌吸醛固碳室内板材强度满足使用要求的同时，能够封存大量二氧化碳，同时产品原料中添加了固废材料及艾蒿叶，可以实现资源的二次利用，还使得板材具有抗菌效果，符合可持续发展方向。
Description
技术领域
本发明涉及绿色建材技术领域，更具体地说，是涉及一种抗菌吸醛固碳室内板材及其制备方法。
背景技术
在全球气候变暖的大背景下，大多数工业活动均会释放出二氧化碳，过多的二氧化碳排放已经成为地球的负担，有碍于可持续发展。长久以来节能减排已经成为国家及社会关注的重点，各行业都在加速向绿色、低碳方向发展。
现代人90％以上的社会活动均存在于室内，室内醛类污染物的刺激及各类细菌对人体健康的危害，在日积月累的时间堆积下会对人类健康造成巨大影响，因此人类对多功能的室内板材的需求日渐增大。
目前，占据大部分建材市场的板材功能单一，已经不能满足人们日益增长的物质生活需要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗菌吸醛固碳室内板材及其制备方法，本发明提供的抗菌吸醛固碳室内板材强度满足使用要求的同时，能够封存大量二氧化碳，同时产品原料中添加了固废材料及艾蒿叶，可以实现资源的二次利用，还使得板材具有抗菌效果，符合可持续发展方向。
本发明提供了一种抗菌吸醛固碳室内板材，由包括以下组分的原料制备而成：
胶凝材料30重量份～50重量份；
工业废渣10重量份～30重量份；
氧化钙5重量份～10重量份；
粉煤灰5重量份～10重量份；
海泡石粉末5重量份～20重量份；
艾蒿叶1重量份～10重量份；
水5重量份～10重量份。
优选的，所述胶凝材料选自硅酸一钙、硅酸二钙、γ型硅酸二钙、β型硅酸二钙和二硅酸三钙中的一种或多种；
所述胶凝材料的细度为150目～250目。
优选的，所述工业废渣选自钢渣、电石渣、炉渣和水渣中的一种或多种；
所述工业废渣的出料粒度为0.07mm～0.80mm。
优选的，所述氧化钙的细度为250目～300目。
优选的，所述粉煤灰满足条件用40μm～45μm方孔筛筛余不大于25％。
优选的，所述海泡石粉末在300目～325目。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的抗菌吸醛固碳室内板材的制备方法，包括以下步骤：
a)将胶凝材料、工业废渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末和艾蒿叶混合制得干料；再将上述干料加水混合制成湿料；然后对上述湿料进行压制成型，得到板材；
b)将步骤a)制备得到的板材进行碳化，得到抗菌吸醛固碳室内板材。
优选的，步骤a)中制备干料的混合方式为搅拌，所述搅拌的时间为5min～15min；
制备湿料的混合方式为搅拌，所述搅拌的时间为5min～15min。
优选的，步骤a)中所述压制成型的压强为20MPa～50MPa。
优选的，步骤b)中所述碳化的条件为：所用二氧化碳的浓度为30％～100％，碳化时间为5h～10h，碳化压强为0.1MPa～1.5MPa，碳化温度为25℃～35℃。
本发明提供了一种抗菌吸醛固碳室内板材，由包括以下组分的原料制备而成：胶凝材料30重量份～50重量份；工业废渣10重量份～30重量份；氧化钙5重量份～10重量份；粉煤灰5重量份～10重量份；海泡石粉末5重量份～20重量份；艾蒿叶1重量份～10重量份；水5重量份～10重量份。与现有技术相比，本发明提供的抗菌吸醛固碳室内板材，采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，得到的抗菌吸醛固碳室内板材强度满足使用要求的同时，能够封存大量二氧化碳，同时产品原料中添加了固废材料及艾蒿叶，可以实现资源的二次利用，还使得板材具有抗菌效果，符合可持续发展方向。
此外，本发明提供的制备方法工艺简单，条件温和、易控，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为实施例1～4及对比例1～2提供的产品抗压强度、抗折强度、吸醛率及除菌率的结果数据对比柱形图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种抗菌吸醛固碳室内板材，由包括以下组分的原料制备而成：
胶凝材料30重量份～50重量份；
工业废渣10重量份～30重量份；
氧化钙5重量份～10重量份；
粉煤灰5重量份～10重量份；
海泡石粉末5重量份～20重量份；
艾蒿叶1重量份～10重量份；
水5重量份～10重量份。
在本发明中，所述抗菌吸醛固碳室内板材由包括胶凝材料、工业废渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末、艾蒿叶和水的原料制备而成，优选由胶凝材料、工业废渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末、艾蒿叶和水制备而成。
在本发明中，所述胶凝材料优选选自硅酸一钙、硅酸二钙、γ型硅酸二钙、β型硅酸二钙和二硅酸三钙中的一种或多种，更优选为γ型硅酸二钙。本发明对所述胶凝材料的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述胶凝材料的细度优选为150目～250目，更优选为200目。
在本发明中，所述抗菌吸醛固碳室内板材包括30重量份～50重量份的胶凝材料，优选为50重量份。
在本发明中，所述工业废渣优选选自钢渣、电石渣、炉渣和水渣中的一种或多种，更优选为钢渣。在本发明优选的实施例中，所述钢渣采用本领域技术人员熟知的电炉钢渣、平炉钢渣或转炉钢渣均可，其游离氧化钙的含量在1％～2％之间；本发明对所述工业废渣的来源没有特殊限制。
在本发明中，所述工业废渣的出料粒度优选为0.07mm～0.80mm，更优选为0.07mm～0.075mm。
在本发明中，所述抗菌吸醛固碳室内板材包括10重量份～30重量份的工业废渣，优选为10重量份。
在本发明中，所述氧化钙的细度优选为250目～300目，更优选为300目。本发明对所述氧化钙的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述抗菌吸醛固碳室内板材包括5重量份～10重量份的氧化钙。
在本发明中，所述粉煤灰优选满足条件用40μm～45μm方孔筛筛余不大于25％，更优选满足条件用45μm方孔筛筛余不大于25％。本发明对所述粉煤灰的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述抗菌吸醛固碳室内板材包括5重量份～10重量份的粉煤灰。
在本发明中，所述海泡石粉末优选在300目～325目，更优选在300目～320目。本发明对所述海泡石粉末的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述抗菌吸醛固碳室内板材包括5重量份～20重量份的海泡石粉末，优选为10重量份～20重量份。
本发明对所述艾蒿叶的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述抗菌吸醛固碳室内板材包括1重量份～10重量份的艾蒿叶，优选为10重量份。
在本发明中，所述抗菌吸醛固碳室内板材包括5重量份～10重量份的水，优选为5重量份。
本发明提供的抗菌吸醛固碳室内板材，采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，得到的抗菌吸醛固碳室内板材具有高抗菌及高抗折抗压强度特点；同时本发明所制备的板材原料采用固废，制备过程中可以吸收大量二氧化碳，符合国家背景下的绿色可持续发展大环境。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的抗菌吸醛固碳室内板材的制备方法，包括以下步骤：
a)将胶凝材料、工业废渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末和艾蒿叶混合制得干料；再将上述干料加水混合制成湿料；然后对上述湿料进行压制成型，得到板材；
b)将步骤a)制备得到的板材进行碳化，得到抗菌吸醛固碳室内板材。
本发明首先将胶凝材料、工业废渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末和艾蒿叶混合制得干料；再将上述干料加水混合制成湿料；然后对上述湿料进行压制成型，得到板材。
在本发明中，所述胶凝材料、工业废渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末、艾蒿叶和水与上述技术方案中的相同，在此不再赘述。
在本发明中，制备干料的混合方式优选为搅拌，所述搅拌的时间优选为5min～15min，更优选为10min。
在本发明中，制备湿料的混合方式优选为搅拌，所述搅拌的时间优选为5min～15min，更优选为10min。
在本发明中，所述压制成型的压强优选为20MPa～50MPa，更优选为30MPa。
得到所述板材后，本发明将制备得到的板材进行碳化，得到抗菌吸醛固碳室内板材。
在本发明中，所述碳化优选采用本领域技术人员熟知的碳化装置如碳化箱进行。
在本发明中，所述碳化的条件优选为：所用二氧化碳的浓度为30％～100％，碳化时间为5h～10h，碳化压强为0.1MPa～1.5MPa，碳化温度为25℃～35℃；
更优选为：所用二氧化碳的浓度为30％，碳化时间为8h，碳化压强为0.1MPa，碳化温度为25℃。
在本发明中，所述碳化后优选还包括：
抛光处理，得到抗菌吸醛固碳室内板材。
本发明提供的制备方法工艺简单，条件温和、易控，具有广阔的应用前景。
本发明提供了一种抗菌吸醛固碳室内板材及其制备方法，具有如下有益效果：
(1)本发明所制备的板材制备过程中会吸附大量二氧化碳，符合国家政策发展需求。
(2)板材制备原料中含有固体废弃物，可以实现固废的资源化利用，符合国家可持续发展要求。
(3)艾蒿叶的加入使得板材应用于室内是不仅可以达到稳定情绪、松弛身心的效果同时还有一定的抗菌作用，对可以导致人类败血症的炭疽杆菌的抗菌率为13％。
(4)板材原料中加入海泡石粉末可以对室内甲醛进行吸附。
本发明提供了一种抗菌吸醛固碳室内板材，由包括以下组分的原料制备而成：胶凝材料30重量份～50重量份；工业废渣10重量份～30重量份；氧化钙5重量份～10重量份；粉煤灰5重量份～10重量份；海泡石粉末5重量份～20重量份；艾蒿叶1重量份～10重量份；水5重量份～10重量份。与现有技术相比，本发明提供的抗菌吸醛固碳室内板材，采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，得到的抗菌吸醛固碳室内板材强度满足使用要求的同时，在制备过程中会封存大量二氧化碳，同时产品原料中添加了固废材料及艾蒿叶，可以实现资源的二次利用，还使得板材具有抗菌效果，符合可持续发展方向。
此外，本发明提供的制备方法工艺简单，条件温和、易控，具有广阔的应用前景。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例、对比例中所用原料均为市售。
实施例1
(1)原料配方：按重量份计由下述组分制成：γ型硅酸二钙50份，钢渣10份，氧化钙5份，粉煤灰5份，海泡石粉末10份，艾蒿叶10份，水5份。
其中，胶凝材料细度为200目，氧化钙细度为300目，钢渣出料粒度为0.07mm，粉煤灰满足条件用45μm方孔筛筛余不大于25％，海泡石粉末在300目。
(2)制备方法包括如下步骤：
将胶凝材料、钢渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末和艾蒿叶搅拌10min制得干料；再将干料加水搅拌10min制成湿料；然后对湿料进行压制成型，使用压强为30MPa，得到板材；
将所制得的板材立即放入碳化箱中进行碳化，碳化条件为：二氧化碳浓度为30％的气体，碳化时间为8h，碳化压强为0.1MPa，碳化温度25℃；碳化结束后抛光处理，即得抗菌吸醛固碳室内板材。
经测试，本实施例制得的室内板材达到性能为：抗压强度75.4MPa，抗折强度12.4MPa，2day内吸醛效果为36％，抗炭疽杆菌率为13％。
实施例2
(1)原料配方：按重量份计由下述组分制成：γ型硅酸二钙50份，钢渣10份，氧化钙5份，粉煤灰5份，海泡石粉末15份，艾蒿叶10份，水5份。
其中，胶凝材料细度为200目，氧化钙细度为300目，钢渣出料粒度为0.07mm，粉煤灰满足条件用45μm方孔筛筛余不大于25％，海泡石粉末在300目。
(2)制备方法包括如下步骤：
将胶凝材料、钢渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末和艾蒿叶搅拌10min制得干料；再将干料加水搅拌10min制成湿料；然后对湿料进行压制成型，使用压强为30MPa，得到板材；
将所制得的板材立即放入碳化箱中进行碳化，碳化条件为：二氧化碳浓度为30％的气体，碳化时间为8h，碳化压强为0.1MPa，碳化温度25℃；碳化结束后抛光处理，即得抗菌吸醛固碳室内板材。
经测试，本实施例制得的室内板材达到性能为：抗压强度82MPa，抗折强度14.8MPa，2day内吸醛效果为30％，抗炭疽杆菌率为12.9％。
实施例3
(1)原料配方：按重量份计由下述组分制成：γ型硅酸二钙50份，钢渣10份，氧化钙10份，粉煤灰10份，海泡石粉末10份，艾蒿叶10份，水5份。
其中，胶凝材料细度为200目，氧化钙细度为300目，钢渣出料粒度为0.075mm，粉煤灰满足条件用45μm方孔筛筛余不大于25％，海泡石粉末在320目。
(2)制备方法包括如下步骤：
将胶凝材料、钢渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末和艾蒿叶搅拌10min制得干料；再将干料加水搅拌10min制成湿料；然后对湿料进行压制成型，使用压强为30MPa，得到板材；
将所制得的板材立即放入碳化箱中进行碳化，碳化条件为：二氧化碳浓度为30％的气体，碳化时间为8h，碳化压强为0.1MPa，碳化温度25℃；碳化结束后抛光处理，即得抗菌吸醛固碳室内板材。
经测试，本实施例制得的室内板材达到性能为：抗压强度68.2MPa，抗折强度11.2MPa，2day内吸醛效果为35％，抗炭疽杆菌率为11.8％。
实施例4
(1)原料配方：按重量份计由下述组分制成：γ型硅酸二钙50份，钢渣10份，氧化钙10份，粉煤灰10份，海泡石粉末20份，艾蒿叶10份，水5份。
其中，胶凝材料细度为200目，氧化钙细度为300目，钢渣出料粒度为0.075mm，粉煤灰满足条件用45μm方孔筛筛余不大于25％，海泡石粉末在320目。
(2)制备方法包括如下步骤：
将胶凝材料、钢渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末和艾蒿叶搅拌10min制得干料；再将干料加水搅拌10min制成湿料；然后对湿料进行压制成型，使用压强为30MPa，得到板材；
将所制得的板材立即放入碳化箱中进行碳化，碳化条件为：二氧化碳浓度为30％的气体，碳化时间为8h，碳化压强为0.1MPa，碳化温度25℃；碳化结束后抛光处理，即得抗菌吸醛固碳室内板材。
经测试，本实施例制得的室内板材达到性能为：抗压强度78.4MPa，抗折强度13.4MPa，2day内吸醛效果为20％，抗炭疽杆菌率为12.8％。
对比例1
(1)原料配方：按重量份计由下述组分制成：γ型硅酸二钙50份，钢渣10份，氧化钙5份，粉煤灰5份，艾蒿叶10份，水5份。
其中，胶凝材料细度为200目，氧化钙细度为300目，钢渣出料粒度为0.075mm，粉煤灰满足条件用45μm方孔筛筛余不大于25％。
(2)制备方法包括如下步骤：
将胶凝材料、钢渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末和艾蒿叶搅拌10min制得干料；再将干料加水搅拌10min制成湿料；然后对湿料进行压制成型，使用压强为30MPa，得到板材；
将所制得的板材立即放入碳化箱中进行碳化，碳化条件为：二氧化碳浓度为30％的气体，碳化时间为8h，碳化压强为0.1MPa，碳化温度25℃；碳化结束后抛光处理，即得室内板材。
经测试，本对比例制得的室内板材达到性能为：抗压强度70.4MPa，抗折强度11.5MPa，2day内吸醛效果为2％，抗炭疽杆菌率为12.8％。
对比例2
(1)原料配方：按重量份计由下述组分制成：γ型硅酸二钙50份，钢渣10份，氧化钙5份，粉煤灰5份，海泡石粉末15份，水5份。
其中，胶凝材料细度为200目，氧化钙细度为300目，钢渣出料粒度为0.075mm，粉煤灰满足条件用45μm方孔筛筛余不大于25％，海泡石粉末在320目。
(2)制备方法包括如下步骤：
将胶凝材料、钢渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末和艾蒿叶搅拌10min制得干料；再将干料加水搅拌10min制成湿料；然后对湿料进行压制成型，使用压强为30MPa，得到板材；
将所制得的板材立即放入碳化箱中进行碳化，碳化条件为：二氧化碳浓度为30％的气体，碳化时间为8h，碳化压强为0.1MPa，碳化温度25℃；碳化结束后抛光处理，即得室内板材。
将测试，本对比例制得的室内板材达到性能为：抗压强度81.4MPa，抗折强度14.5MPa，2day内吸醛效果为29.7％，抗炭疽杆菌率为0％。
实施例1～4及对比例1～2提供的产品抗压强度、抗折强度、吸醛率及除菌率的结果数据对比柱形图参见图1所示。
综上实施例与对比例可以得知，根据本发明提供的这种室内板材具有高抗压抗折强度同时具有吸醛抗菌功效，海泡石的加入会提高胶凝材料的碳化程度，最终展现效果为抗压强度的增强，过多海泡石的加入会对碳化强度起到负向效果，适量氧化钙添加有利于提高板材的抗压强度；并且就以上实施例来看艾蒿叶的加入并不会对碳化强度造成影响，浮动范围在误差范围内可以忽略不计，并且在增加艾蒿叶的含量会提高板材的抗菌效果。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种抗菌吸醛固碳室内板材，其特征在于，由包括以下组分的原料制备而成：
胶凝材料30重量份～50重量份；
工业废渣10重量份～30重量份；
氧化钙5重量份～10重量份；
粉煤灰5重量份～10重量份；
海泡石粉末5重量份～20重量份；
艾蒿叶1重量份～10重量份；
水5重量份～10重量份。
2.根据权利要求1所述的抗菌吸醛固碳室内板材，其特征在于，所述胶凝材料选自硅酸一钙、硅酸二钙、γ型硅酸二钙、β型硅酸二钙和二硅酸三钙中的一种或多种；
所述胶凝材料的细度为150目～250目。
3.根据权利要求1所述的抗菌吸醛固碳室内板材，其特征在于，所述工业废渣选自钢渣、电石渣、炉渣和水渣中的一种或多种；
所述工业废渣的出料粒度为0.07mm～0.80mm。
4.根据权利要求1所述的抗菌吸醛固碳室内板材，其特征在于，所述氧化钙的细度为250目～300目。
5.根据权利要求1所述的抗菌吸醛固碳室内板材，其特征在于，所述粉煤灰满足条件用40μm～45μm方孔筛筛余不大于25％。
6.根据权利要求1所述的抗菌吸醛固碳室内板材，其特征在于，所述海泡石粉末在300目～325目。
7.一种权利要求1～6任一项所述的抗菌吸醛固碳室内板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将胶凝材料、工业废渣、氧化钙、粉煤灰、海泡石粉末和艾蒿叶混合制得干料；再将上述干料加水混合制成湿料；然后对上述湿料进行压制成型，得到板材；
b)将步骤a)制备得到的板材进行碳化，得到抗菌吸醛固碳室内板材。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中制备干料的混合方式为搅拌，所述搅拌的时间为5min～15min；
制备湿料的混合方式为搅拌，所述搅拌的时间为5min～15min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述压制成型的压强为20MPa～50MPa。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述碳化的条件为：所用二氧化碳的浓度为30％～100％，碳化时间为5h～10h，碳化压强为0.1MPa～1.5MPa，碳化温度为25℃～35℃。
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