CN103570361A

CN103570361A - 一种挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法

Info

Publication number: CN103570361A
Application number: CN201210283049.3A
Authority: CN
Inventors: 蔡克勤; 区新权; 王晓燕
Original assignee: HONGSHI CERAMICS CO Ltd FOSHAN
Current assignee: HONGSHI CERAMICS CO Ltd FOSHAN
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2014-02-12

Abstract

一种挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法。本发明通过在原料中外加重量比为0.1～2%的坯体防裂剂，解决在挤出成型生产轻质陶瓷材料过程中因原料中含有大量玻化砖抛光废料而造成泥料可塑性差，不易成型及坯体易开裂等问题。从而提供一种原料组分少，制备工艺简单，塑性粘土用量少，高效利用玻化砖抛光废料，生产轻质陶瓷材料的方法。制品具有低密度、高强度、隔热、保温、隔音、防火、耐水浸和使用寿命长等特点。

Description

一种挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法

技术领域

本发明涉及一种挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，特别是一种利用玻化砖抛光淤泥生产的具有保温、隔音等良好性能的轻质陶瓷材料的方法，同时也涉及其具体的生产工艺。

背景技术

随着社会的不断进步，人们对环保的要求也越来越高，而目前陶瓷行业大量玻化砖抛光废料的产生对环境影响很大。抛光砖废渣处理与利用程度比较低，大多作为废物进行填埋，既污染环境，又浪费资源。因此如何对其进行有效的利用成为陶瓷生产厂家和陶瓷工作者重点关注的课题。因为玻化砖抛光废料中含有的碳化硅及其它有机物质在高温烧结过程中会分解为二氧化碳，从而使利用其作为主要原料的陶瓷制品中有大量洞孔。利用这一特性，可以生产轻质保温陶瓷材料。并且，开展建筑节能工作是建设系统贯彻国家《节约能源法》的一项长期工作，具有节能、环保等社会效益。目前国内建筑保温材料几乎是有机保温材料的一统天下，特别是可供选择的与建筑同寿命的外墙结构自保温体系和耐久安全的外墙外保温材料寥寥无几，已经严重妨碍了建筑节能工作的开展。政府和市场都急需此类技术和产品材料。防火构造的研究解决不了有机保温材料在墙体结构上的耐温性、耐燃性，解决不了有机保温材料在火灾中释放烟毒气，解决不了EPS、XPS等热塑性有机保温材料在燃烧过程中自身产生熔融、滴落等问题。只有从材料科学上，通过引入不燃、难燃材料，才能达到从本质上提升其防火性能的目的。

2009年 9月25日，国家公安部、国家建设部发布了“关于印发《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》”的通知，通知规定：民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级。这就意味着有机保温材料技术存在的防火等级低、稳定性和耐久性差的固有缺陷已经不能适应建筑保温材料现有政策的规定。

利用玻化砖抛光废料生产的轻质保温产品具有防火阻燃、变形系数小、抗老化、性能稳定、生态环保性好、与墙基层和抹面层相容性好、安全稳固性好、可与建筑物同寿命。更重要的是材料防火等级为A1级，克服有机保温材料怕明火、易老化的致命弱点，填补了建筑无机保温材料的国内空白。但上述产品所涉及的专利多是采用冲压方式成型，虽可以对玻化砖抛光废料大量利用，但原料需经球磨喷雾造粒等处理过程，粉尘污染较大，且复杂的工艺也使产品单位能耗较高。公开号为CN101182232A的中国发明专利中有提到湿法挤出成型工艺制备轻质陶瓷保温砖的方法，但其玻化砖抛光废料利用率最高为70%，这主要是因为湿法挤出成型对泥料塑性和干燥性能要求较高，而玻化砖抛光废料塑性非常差，使得难以挤出成型，并且其中含有的一些有机树脂类物质会使泥料的干燥性能变差，造成湿坯干燥时易开裂的问题，所以其配方中最少还需要加入27%的粘土等成分来克服以上问题。

发明内容

本发明通过在原料中外加重量比为0.1%～2%的坯体防裂剂，解决在挤出成型生产轻质陶瓷材料过程中因原料中含有大量玻化砖抛光废料而造成泥料可塑性差，不易成型及坯体易开裂等问题。从而提供一种原料组分少，塑性粘土用量少，可高效利用玻化砖抛光废料，制备工艺简单，生产轻质陶瓷材料的方法。制品具有低密度、高强度、隔热、保温、隔音、防火、耐水浸和使用寿命长等特点。

一种挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，包括在原料中外加坯体防裂剂的步骤。

上述挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，所述坯体防裂剂的外加量为原料总重的0.1%～2%。

上述挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，所述的坯体防裂剂为一种复合材料，其含有0%～5%丙二醇（或乙二醇）、5%～30%苯丙（或纯丙）乳液、3%～15%羟乙基纤维素、5%～20%高岭土、10%～40%重钙、0%～1%聚丙烯酸乳液以及35%～50%水。

一种挤出成型的轻质陶瓷材料生产方法，包括如下步骤：

步骤1）将玻化砖抛光后的废水经脱水处理，形成玻化砖抛光废料；

步骤2）将重量份为60%～85%的步骤1）中制得的玻化砖抛光废料、15%～40%重量份的粘土加水混练均匀制成泥料，加水混练前需外加0.1%～2%的防裂剂；

步骤3）将步骤2）中混练均匀的泥料由筛网造粒机制成泥粒，泥粒经真空挤出机挤出成型并切割成砖坯；

步骤4）将步骤3）中制得的砖坯干燥后，入窑烧成制品；

步骤5）将步骤4）中烧成的制品通过公知的抛光、磨边等加工方法处理，形成最终产品。

上述挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，步骤2）中所述的防裂剂为一种复合材料，其含有0%～5%丙二醇（或乙二醇）、5%～30%苯丙（或纯丙）乳液、3%～15%羟乙基纤维素、5%～20%高岭土、10%～40%重钙、0%～1%聚丙烯酸乳液以及35%～50%水。

上述挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，步骤2）中原料各组分的重量百分配比为：玻化砖抛光淤泥71%～85%、粘土15%～29%，防裂剂外加量为0.5%～2%。

上述挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，步骤3）中真空挤出机的相对真空度为－0.8～－1MPa，泥粒含水率为18%～24%。

上述挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，步骤4）中所述的砖坯干燥优选为将挤出的湿坯置于干燥车上自然阴干一天，再入干燥窑干燥。

上述挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，步骤4）中所述的入窑烧成所用的窑炉为隧道窑或间歇的梭式窑，其烧成温度为1050～1250℃，烧成周期为18～22小时。

按上述方法生产的制品体积密度小于1000kg/m³,在500～960 kg/m³之间,导热系数小于0.19W/m.k，线膨胀率在10～50%，抗折强度在2.5～8.0 MPa。吸水率在2.0 ～5.0%。

本发明所能达到的有益效果是：本发明对现在大量的玻化砖抛光淤泥进行合理的重新利用，提供一种原料组分少，塑性粘土用量少，玻化砖抛光淤泥利用率高，制备工艺简单，污染小，单位产品能耗低的湿法挤出成型方法。生产出的轻质陶瓷砖具有重量轻、强度高、隔热、保温、隔音、防火、耐水浸和使用寿命长等特点，是一种新型环保节能低碳的建筑材料。

具体实施方式

为更好的对本发明所述的方案进行说明，现提几个具体实施例，实施例只为让本领域的技术人员更好的了解本方案，而不构成具体的限制。

实施例1

将重量比为85%的玻化砖抛光淤泥与15%的粘土，外加2%的防裂剂，加水混练均匀。由筛网造粒机制成泥粒，泥粒经真空挤出机挤出成型后切割成400×200×40mm的砖坯。泥料含水率为22%，真空挤出机的真空度为－0.8～－1MPa。砖坯置于干燥车上后，自然干燥一天，入干燥窑干燥20小时，装窑车，为防止烧成过程中砖坯与棚板粘连，装车时优选在砖坯和棚板之间涂一层铝粉。再经强化干燥窑干燥10～18小时，入隧道窑烧成，入窑坯体含水率<1%。烧成温度1200℃，烧成周期为20小时。烧成后制品的体积密度为600Kg/m3，线膨胀率为40%，抗折强度为3.0 MPa ，抗压强度为1.69 MPa，吸水率为5%。

实施例2

将重量比为60%的玻化砖抛光淤泥与40%的粘土，外加0.3%的防裂剂，加水混练均匀。由筛网造粒机制成泥粒，泥粒经真空挤出机挤出成型后切割成400×200×40mm的砖坯。泥料含水率为18%，真空挤出机的真空度为－0.8～－1MPa。砖坯置于干燥车上后，自然干燥一天，入干燥窑干燥20小时，装窑车，为防止烧成过程中砖坯与棚板粘连，装车时优选在砖坯和棚板之间涂一层铝粉。再经强化干燥窑干燥10～18小时，入隧道窑烧成，入窑坯体含水率<1%。烧成温度1250℃，烧成周期为22小时。烧成后制品的体积密度为900㎏/m³，线膨胀率为20%，导热系数为0.19 W/m.k，抗折强度为 5.42 MPa，抗压强度为2.14 MPa，吸水率为2.3 %。

实施例3

将重量比为71%的玻化砖抛光淤泥与29%的粘土，外加1%的防裂剂，加水混练均匀。由筛网造粒机制成泥粒，泥粒经真空挤出机挤出成型后切割成400×200×40mm的砖坯。泥料含水率为20%，真空挤出机的真空度为－0.8～－1MPa。砖坯置于干燥车上后，自然干燥一天，入干燥窑干燥20小时，装窑车，为防止烧成过程中砖坯与棚板粘连，装车时优选在砖坯和棚板之间涂一层铝粉。再经强化干燥窑干燥10～18小时，入隧道窑烧成，入窑坯体含水率<1%。烧成温度1150℃，烧成周期为22小时。烧成后制品的体积密度为780㎏/m³，线膨胀率为30%，抗折强度为4.53MPa，抗压强度为1.96MPa，吸水率为4.5%。

尽管参照上述的实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，例如将烧成窑炉选为辊道窑，调整相应烧成制度等，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims

1.一种挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，包括在原料中外加坯体防裂剂的步骤。

2.如权利要求1所述的挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，其特征是所述坯体防裂剂的外加量为原料总重的0.1%～2%。

3.如权利要求1或2所述的挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，其特征是所述的坯体防裂剂为一种复合材料，其含有0%～5%丙二醇（或乙二醇）、5%～30%苯丙（或纯丙）乳液、3%～15%羟乙基纤维素、5%～20%高岭土、10%～40%重钙、0%～1%聚丙烯酸乳液以及35%～50%水。

4.一种挤出成型的轻质陶瓷材料生产方法，包括如下步骤：

步骤3）将步骤2）中混炼均匀的泥料由筛网造粒机制成泥粒，泥粒经真空挤出机挤出成型并切割成砖坯；

步骤4）将步骤3）中制得的砖坯干燥后，入窑烧成制品；

步骤5）将步骤4）中烧成的制品通过公知的抛光、磨边冷加工方法处理，形成最终产品。

5.如权利要求4所述的挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，其特征是步骤2）中所述的防裂剂为一种复合材料，其含有0%～5%丙二醇（或乙二醇）、5%～30%苯丙（或纯丙）乳液、3%～15%羟乙基纤维素、5%～20%高岭土、10%～40%重钙、0%～1%聚丙烯酸乳液以及35%～50%水。

6.如权利要求4所述的挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，其特征是所述步骤2）中原料各组分的重量百分配比为：玻化砖抛光淤泥71%～85%、粘土15%～29%，防裂剂外加量为0.5%～2%。

7.如权利要求4所述的挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，其特征是所述步骤3）中真空挤出机的相对真空度为－0.8～－1MPa，泥粒含水率为18%～24%。

8.如权利要求4所述的挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，其特征是所述步骤4）中所述的坯体干燥优选为挤出的湿坯置于干燥车上自然阴干一天，再入干燥窑干燥。

9.如权利要求4所述的挤出成型的轻质陶瓷材料的生产方法，其特征是所述步骤4）中所述的入窑烧成所用的窑炉为隧道窑或间歇的梭式窑，烧成温度为1050～1250℃、烧成周期为18～22小时。