CN102206074A - 一种环保型装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保型装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品及其制造方法，具体地说是用于建筑物内、外墙时能同时对建筑物起到装饰、保温、隔音、防火、防腐、防潮等作用，属于循环、环保型建筑功能材料制品技术领域。其主要采用废弃的固体无机非金属化合物材料为主要原料，其用量占原料总用量的90-95％，同时添加少量的复合发泡剂，占总用量的0.5-10％和进行着色处理的金属氧化物0.5-5％一起混合球磨粉碎和搅拌，直接将粉料放置在按照特定形状和规格尺寸要求的耐高温不锈钢模具里后直接一起送入高温窑炉进行烧结，冷却后打开不锈钢模具取出一个按照设计要求的特定形状和规格尺寸、颜色为设计颜色的建筑功能材料制品。

Description

一种环保型装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种环保型装饰、保温、隔音、防火、防腐发泡材料制品及其制造方法，具体地说是用于建筑物墙体的内外装饰、装修、保温、隔音、防火和建筑物墙体的建设、高矗构筑物烟囱内衬防腐、保温和化工设备的保温、防火、防腐等，生产这种产品的原材料可以是废弃的电厂粉煤灰，冶炼厂、钢铁厂等产生的废渣，金属矿选矿后的矿渣，可以保护环境，建立循环经济，属于建筑陶瓷功能材料制品技术领域。

背景技术

目前，用于建筑物内墙装饰、装修的材料主要是石材、瓷砖，它们的主要功能是对建筑物起装饰、装修美观的作用但不具有保温、隔音等功能并且需要有限的自然资源(天然的石头和陶土)进行生产。建筑物保温材料大量使用的是发泡有机苯板或含有有机物，导致火灾经常发生。

申请号为02137953.X的中国发明专利公开了一种微晶泡沫玻璃墙体材料及其制法。该发明的特征是其组分为玻璃粉、粉煤灰和非金属矿，玻璃粉的粒度d(0.9)小于130目，粉煤灰的粒度d(0.9)小于120目，非金属矿的粒度d(0.9)小于230目。其制法是：将研磨的玻璃粉、粉煤灰和非金属矿粉加入水后进行混合；在含有水份的条件下压制成型，然后烘干；放入窑内烧制；将烧制后的毛坯切割成型。

该发明的主要缺点有：1、不能直接作为装饰材料使用。2、工艺复杂，需要对各种原材料分别进行研磨、需要压制成型和烘干工序。3、压制成型工序需要压机设备和场地，增加投资。4、烘干工艺需要烘干窑炉和场地，增加投资和浪费能源。5、需要将烧制后的毛坯进行切割加工成型。6、切割加工将产生很多废料并需要切割加工设备和切割加工车间。7、切割加工产生的粉尘污染环境等。

申请号为200710178169.6轻质隔热材料及其制备方法本发明公开了一种轻质隔热材料及其制备方法，包括硅铝酸盐聚合物，硅铝酸盐聚合物中硅与铝的摩尔比为：1≤Si/Al≤3，包括质量比为50～85％的粉煤灰、高岭土、煤矸石、矿渣等含硅铝的固体原料；14.5～48％的液体碱性激发剂；0.5～2％的发泡剂。液体碱性激发剂包括苛性碱溶液和水玻璃，与固体原料和发泡剂混合搅拌，制成一种既适用于直接浇注，又适用于模具成型预制，既适用于作冷热设备的绝热、保冷，也适用于制作大型绝热、隔音、防火的房屋墙板，屋顶绝热板。

该发明的主要缺点有：1、不能直接作为装饰材料使用。2、碱性材料不耐酸腐蚀。3、工艺复杂，需要对各种原材料分别进行研磨、需要低温养护和自然干燥等。3、使用液体碱性激发剂不耐酸腐蚀且有水碱反出。4、低温养护和自然干燥工艺方法生产的制品不具有防水性能和吸水率高。

为了减少工业废弃物的污染、噪音污染和提高建筑物的安全性以及防腐工程的有效性以及节能减排，充分利用各种废弃的电厂粉煤灰、工厂的废渣、矿山的尾矿等无机非金属化合物材料，建立循环经济是我国社会、经济可持续发展的迫切需求。

发明内容

本发明的主要内容是，提供一种以废弃的电厂粉煤灰、工厂产生的废渣、矿山产生的尾矿等固体无机非金属化合物材料为90-95％和少量的复合发泡剂5-10％和具有颜色效应的无机复合材料加适量熔剂0.5-5％一起混合球磨粉碎和搅拌均匀后，将粉料放置在特定形状及规格尺寸的耐高温不锈钢或陶瓷制模具里然后一起送入窑炉进行烧结，烧结时间4-8小时，经冷却后打开模具取出产品即为一种环保型装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品。该发明工艺简单，不需将原料膨胀、烘干等工艺和相关设备或器具，不需要对制品进行切割加工和/或二次表面装饰和/或着色烧结处理以及表面粉刷有机涂料等，产品不需要进行切割加工，省掉了切割加工设备和切割加工场地，节省了二次烧结的能源，所有的原材料可以循环利用，产品性能克服了石材、瓷砖、有机保温材料、微晶泡沫玻璃墙体材料和轻质隔热材料的缺点，是建筑功能材料领域的重大突破。

本发明的主要解决方案是这样实现的：

本发明一种环保型装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品配方比例按重量百分数计：取废弃的固体无机非金属化合物材料90-95％和复合发泡剂5-10％和具有着色效果的无机复合材料0.5-5％一起进行球磨粉碎和搅拌3-7小时，细度达到220目，将粉碎和搅拌均匀后的粉料直接放置于特定形状及规格尺寸的耐高温不锈钢或陶瓷模具里后一起直接送入窑炉，经850-1050度温度烧结，烧结时间4-8小时，在高温中物体熔融时，发泡剂产生大量气泡，气泡被高黏度的物体溶液包裹，冷却后打开模具取出产品即为一种环保型装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品，该制品为设计颜色且不需要进行切割加工。

本发明所述废弃的固体无机非金属化合物材料为各种电厂粉煤灰、冶炼厂或钢铁厂的钢渣、废渣、金属矿的尾矿和废矿渣、废陶瓷等含铝、硅酸盐物质的废物且不具有放射性。

本发明所述的复合发泡剂为白云石和/或炭墨和/或碳化硅和/或方解石；

本发明所述的特定形状及规格尺寸的不锈钢模具为使用耐高温不锈钢材料310S等按照特定的形状及规格尺寸要求而加工的金属模具；

本发明所述的具有着色效果的无机复合材料为含有氧化镨和/或氧化铁和/或氧化锰和/或氧化锌和/或氧化钴和/或氧化铬等金属氧化物加适量的熔剂的无机复合材料；

本发明所述的烧结设备可以为隧道窑炉、辊道窑炉

本发明与已有技术相比具有以下优点：

本发明与石材、瓷砖相比的优点有：1、大量使用废弃的固体无机非金属化合物材料为，占总用量的90-95％。2、这些原材料可以循环使用。3、制品具有保温、隔音、防火、防潮等功能。4、烧结温度低可以节约能源。5、具有节能环保功能。

本发明与微晶泡沫玻璃墙体材料和轻质隔热材料相比的优点有：1、可以直接作为装饰、装修材料使用。2、在烧制产品的同时对产品进行了颜色处理。3、不需要进行切割加工。4、可以大量使用废弃的固体无机非金属化合物材料，占总用量的90-95％而不需要特定的原材料。5、不需要切割加工设备。6、不需要在切割后的产品上进行二次装饰或着色进行烧制或在表面粉刷有机涂料。7、没有切割后的边角废料。8、不需要切割车间。9、在工艺上不需要将原料膨胀、烘干、成型及其相关设备或器具而直接使用粉料。10、不锈钢模具可以重复使用。11、烧结温度低可以节约能源。12、不需要养护和干燥场地。13、在同样的生产规模上可以节约土地资源。14、原材料广泛。15、本发明可以根据设计要求一次完成制品。

下面本发明将结合以下实施例作进一步描述：

实施例一：

本实施例中选取废弃的固体无机非金属化合物材料93％(粉煤灰50％、废铁渣44％)，复合发泡剂取6％(方解石5％、碳化硅细粉1％)和含有氧化镨的稀土材料1％加适量熔剂一起进行球磨粉碎和搅拌6小时，球磨粉碎粒度至220目；然后将粉料直接放置于形状为长方形、尺寸为300×200×50mm的耐高温不锈钢模具里后一起送入窑炉，经950°烧结成型，烧结时间为5小时，经冷却后打开模具取出一个形状为长方形、尺寸为300×200×50mm、颜色为米黄色具有立体质感的装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品如图1所示，体积密度为0.5g/立方厘米，导热系数30度时为0.19w/(m.K)，隔音系数为在500hz时97％，完全不燃烧，常温40％硫酸泡30天完好率95％，抗折强度为10Mp的成品，该产品不需要进行切割加工。

实施例二：

本实施例中选取废弃的固体无机非金属化合物材料90％(粉煤灰50％、废铁矿渣40％)，复合发泡剂取8％(方解石7％、碳化硅细粉1％)和进行着色处理的含有氧化铁、氧化锰、氧化镉、氧化钴等金属氧化物的无机混合物2％加适量熔剂混合一起进行球磨粉碎和搅拌5小时，球磨粉碎粒度至220目；然后将粉料直接放置于形状为正方形、尺寸为600×600×100mm的不锈钢模具里后直接一起送入窑炉，经1000°烧结成型，烧结时间为5小时，经冷却后打开模具取出一个形状为正方形、尺寸为600×600×100mm、颜色为深灰色具有立体质感的装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品如图2所示，体积密度为0.5g/立方厘米，导热系数30度时为0.2w/(m.K)，隔音系数为在400hz时95％，完全不燃烧，常温40％硫酸泡30天完好率95％，抗折强度为11Mp的成品，该产品不需要进行切割加工。

实施例三：

本实施例中选取废弃的固体无机非金属化合物材料91％(废陶瓷50％、废铁矿渣41％)，复合发泡剂取5％(方解石2％、白云石1％、碳墨1％、碳化硅细粉1％)和进行着色处理的含有氧化铁、氧化镉、氧化锌等金属氧化物4％加适量熔剂的无机复合材料混合一起进行球磨粉碎和搅拌6小时，球磨粉碎粒度至220目；然后将粉料直接放置于形状为菱形、尺寸边长为300mm、厚度为50mm的陶瓷模具里后直接一起送入窑炉，经1000°烧结成型，烧结时间为5小时，经冷却后打开模具取出一个形状为菱形、尺寸边长为300mm、厚度为50mm、颜色为咖啡色具有立体质感的装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品如图3所示，体积密度为0.5g/立方厘米，导热系数30度时为0.2w/(m.K)，隔音系数为在1000hz时98％，完全不燃烧，常温30％硫酸泡30天完好率95％，抗折强度为11Mp的成品，该产品不需要进行切割加工。

实施例四：

本实施例中选取废弃的固体无机非金属化合物材料92％(废陶瓷50％、粉煤灰42％)，复合发泡剂取5％(方解石3％、碳墨1％、碳化硅细粉1％)和进行着色处理的含有氧化铁、氧化镉、氧化锌等金属氧化物3％加适量熔剂的无机复合材料混合一起进行球磨粉碎和搅拌6小时，球磨粉碎粒度至220目；然后将粉料直接放置于形状为长方形、尺寸为1200×600×100mm的不锈钢模具里后一起送入窑炉，经1050°烧结成型，烧结时间为6小时，经冷却后打开模具取出一个形状为长方形、尺寸为1200×600×100mm、颜色为咖啡色具有立体质感的装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品如图4所示，体积密度为0.6g/立方厘米，导热系数30度时为0.21w/(m.K)，隔音系数为在800hz时96％，完全不燃烧，常温30％硫酸泡30天完好率95％，抗折强度为12Mp的成品，该产品不需要进行切割加工。

Claims (4)

1.一种环保型装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品及其制造方法，特征是其工艺步骤为：取废弃的固体无机非金属化合物材料90-95％，复合发泡剂5-10％和具有着色效果的含有氧化镨的稀土材料和/或氧化铁和/或氧化锌和/或氧化锰和/或氧化铬和/或氧化钴等金属氧化物0.5-5％加适量熔剂的无机复合物材料将它们混合在一起进行球磨粉碎和搅拌5-10小时，球磨粉碎粒度至220目，然后将粉料直接放置于特定形状和规格尺寸的耐高温不锈钢模具里后直接一起送入窑炉，经过900-1050温度烧结，烧结时间为4-8小时，经冷却后打开模具取出一个特定形状和规格尺寸、颜色为黄色、深灰色、咖啡色、红色等颜色的环保型装饰、保温、隔音、防火、防腐材料制品。其体积密度为0.3-1g/立方厘米，导热系数为30度时小于0.21w/(m.K)，隔音系数在300-1000hz时为90-99％，完全不燃烧，常温非氢氟酸外的腐蚀小于10％，抗折强度为2-12Mp的建筑材料制品，如图1、图2、图3、图4所示。

2.根据权利要求1所述的本发明，其特征在于所述的特定形状和规格尺寸制品是指按照建筑物的设计要求通过模具直接定型生产的不再需要进行切割加工的制品。

3.根据权利要求1所述的本发明，其特征在于所述的特定形状和规格尺寸耐高温不锈钢模具为按照建筑物的设计要求形状和规格尺寸采用型号310S的不锈钢材料制造的能重复使用的模具。

4.根据权利要求1所述的本发明，其特征在于所述的颜色为设定颜色的制品为在烧结该材料制品的同时就按照设计颜色进行着色处理而不再需要在进行切割加工后再进行二次装饰或着色烧制或在表面粉刷有机涂料等处理方法的建筑功能材料制品。

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