CN103803939A - 一种地聚物基纤维板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地聚物基纤维板。该纤维板主要由液态水玻璃、硅铝酸盐、木纤维、增强纤维等原料组成，还提供了上述地聚物纤维板的制备方法：称取各种原料；将硅铝酸盐、木纤维、增强纤维加入搅拌机中搅拌均匀，得到干粉料；在充分混匀的干粉料中加入液态水玻璃，混合均匀，得到浆料；把充分混好的浆料倒进纤维板模具中，刮平，用2.5MPa的压力挤压成型；自然条件下养护6小时后脱模，放在自然条件下养护7-10天可得。本发明强度高，耐水性能好，吸水膨胀率极低，养护工艺条件简单方便，隔音隔热效果较好，耐高温、生产成本低，对人体无害，克服现有材料生产能耗大、养护条件要求高、生产成本高的问题，还能提高工业废弃钢渣的利用率。

Description

一种地聚物基纤维板

技术领域

本发明涉及一种地聚物基纤维板，特别涉及一种使用钢渣作为原材料的地聚物基纤维板，属于建筑材料技术领域。

背景技术

水泥纤维板因为具有防火绝缘、防水防潮、隔热隔音、轻质高强、施工简易、安全无害等特点而得到了广泛的应用，薄板可用于吊顶材料，可以穿孔作为吸音吊顶，常规板可用于墙体和或装饰材料，厚板可当作LOFT钢结构楼层板、阁楼板、外墙保温板、护墙板等等。但是利用水泥生产纤维板，为了提高板材坯体的硬化速度，提高生产效率，需要用到快硬水泥或者添加早强剂，或在养护阶段还要需要高温高压蒸养，养护温度、湿度的条件要求比较高。从而提高了水泥纤维板的生产能耗和生产成本。另水泥的生产都要经过煅烧，生产过程会对环境造成比较严重的污染。

地质聚合物是经过碱性物质催化剂催化，发生一系列反应形成的一种无机高分子聚合物材料。地聚物具有强度高、硬化快、耐高温、耐老化、耐酸碱腐蚀优于普通硅酸盐水泥的性能，同时具有材料丰富（来源于工业废渣），材料绿色环保，无毒、无辐射，价格低廉，节约能源等优点。钢渣就是一种可以用作地聚物原材料的一种工业废渣。钢渣是炼钢过程中排放的一种熔渣，是炼钢过程中为了调整钢水成分而最终排出的含有氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化硅、氧化铝、氧化锰等氧化物的熔融渣，冶炼每吨钢大约产生15%-20%的钢渣，现阶段我国约有2亿吨以上的钢渣待处理。目前对钢渣的处理方法有多种，例如作为炼铁造渣原料回收重熔、造钢渣水泥、钢渣微粉、钢渣墙体砌块等，但以上方法处理的钢渣仅占钢渣排量的20%左右，还有大量的无用钢渣需要处理。用钢渣作为部分原材料生产的地聚物材料在常压蒸养一小时情况下的一天抗压强度可以达到100MPa以上，基于以上情况，探索利用钢渣作为主要原料通过地聚物合成技术制备水泥纤维板是很有意义的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种强度高，耐水性能好，吸水膨胀率极低，养护工艺条件简单方便，隔音隔热效果较好，耐高温、生产成本低，对人体无害的地聚物纤维板，克服现有材料生产能耗大、养护条件要求高、生产成本高的问题，还能提高工业废弃钢渣的利用率。

本发明的技术问题是通过以下技术方案解决的，一种地聚物纤维板，主要由下述重量份的原料组成：液态水玻璃28-32；硅铝酸盐47-52；木纤维13-20；增强纤维1.2-3；

所述液态水玻璃是市售工业液态水玻璃，模数为1.5-2.5，固含量36%-45%；

所述硅铝酸盐指100-600目的高炉水渣或100-600目的转炉钢渣中的一种或者是高炉水渣与转炉钢渣按重量比1.4-1.8:1的混合物；

所述木纤维为速生材、枝桠材或者灌木等经磨浆分离干燥后得到的长度为8-80mm,直径0.8-10mm的纤维。

所述增强纤维为市售的长度在5-30mm的聚丙烯纤维、玻璃纤维中的一种或者两者按重量比是7.2-7.69:1的混合物。

本发明还提供了上述地聚物纤维板的制备方法：

（1）按照比例称取各种原料；

（2）将硅铝酸盐、木纤维、增强纤维不分顺序加入到搅拌机中搅拌均匀，得到干粉料；

（3）在充分混匀的干粉料中加入液态水玻璃，再充分混合均匀，得到浆料；

（4）把以上充分混好的浆料倒进纤维板模具中，刮平，用2.5MPa的压力挤压成型；

（5）自然条件下养护6小时后脱模，然后放在自然条件下养护7-10天可得密度为1000-1700kg/m3的成品。

采取上述措施的本发明，利用硅铝酸盐和水玻璃发生反应生成地聚物，然后加入木纤维和增强纤维，制得地聚物纤维板。传统纤维板多用水泥制备，水泥虽然有防火绝缘、防水防潮、隔热隔音、轻质高强、施工简易、安全无害等优点，但是生产时需要用到快硬水泥或者添加早强剂，或在养护阶段还要需要高温高压蒸养，养护温度、湿度的条件要求比较高，从而提高了水泥纤维板的生产能耗和生产成本。 本发明用硅铝酸盐和水玻璃制得的地聚物替代水泥，地聚物具有强度高、硬化快、耐高温、耐老化、耐酸碱腐蚀优于普通硅酸盐水泥的性能，用地聚物代替水泥来制备纤维板，在保持性能与传统水泥纤维板一致的同时，大大减少了能耗、制备条件，降低了制备成本。

具体实施方式

实施例1

原料配比：

组份	配方（公斤）
		液态水玻璃（模数1.8，固含量36%）	28
高炉水渣（100目）	30.2
		钢渣（200目）	16.8
木纤维	20
		玻璃纤维（20-30mm长）	3
聚丙烯纤维（5-8mm长）	0

实施例2

原料配比：

组份	配方（公斤）
		液态水玻璃（模数1.5，固含量37%）	30
矿渣（325目）	29.5
		钢渣（100目）	20.7
木纤维	17.75
		玻璃纤维（20-30mm长）	1.8
聚丙烯纤维（5-8mm长）	0.25
		合计	100

实施例3

原料配比：

组份	配方（公斤）
		液态水玻璃（模数2.5，固含量37%）	30.33
矿渣（600目）	30.9
		钢渣（600目）	19.66
木纤维	16.85
		玻璃纤维（20-30mm长）	2
聚丙烯纤维（5-8mm长）	0.26
		合计	100

实施例4

原料配比：

组份	配方（公斤）
		液态水玻璃（模数1.8，固含量45%）	32
矿渣（325目）	31.58
		钢渣（200目）	20.42
木纤维	13
		玻璃纤维（20-30mm长）	1.2
聚丙烯纤维（5-8mm长）	0
		合计	100

制备方法：

以上实施例用以下方法制备：

（1）按照比例称取各种原料；

（2）将硅铝酸盐、木纤维、增强纤维不分顺序加入到搅拌机中搅拌均匀，得到干粉料；

（3）在充分混匀的干粉料中加入液态水玻璃，再充分混合均匀，得到浆料；

（4）把以上充分混好的浆料倒进纤维板模具中，刮平，用2.5MPa的压力挤压成型，选用模具规格根据客户订单而定，可选择范围：长度2000mm-2500mm,宽度：1000mm-1250mm,厚：2.5-90mm；

（5）自然条件下养护6小时后脱模，然后放在自然条件下养护7-10天可得密度为1000-1700kg/m3的成品。

产品性能：

产品各项性能达到标准“水泥木屑板JC/T411-2007”的要求。

经检测本发明产品的主要物理力学性能如下表：

注：以上实施例1-4产品厚度都为30mm。

Claims (1)

1.一种地聚物纤维板，其特征是：所述的地聚物纤维板主要由下述重量份的原料组成：液态水玻璃28-32；硅铝酸盐47-52；木纤维13-20；增强纤维1.2-3；

所述液态水玻璃是市售工业液态水玻璃，模数为1.5-2.5，固含量36%-45%；

所述硅铝酸盐指100-600目的高炉水渣，100-600目的转炉钢渣中的一种或者是高炉水渣与转炉钢渣按重量比1.4-1.8:1的混合物；

所述木纤维为速生材、枝桠材或者灌木等经磨浆分离干燥后得到的长度为8-80mm,直径0.8-10mm的纤维；

所述增强纤维为市售的长度在5-30mm的聚丙烯纤维、玻璃纤维中的一种或者两者按重量比是7.2-7.69:1的混合物；

本发明还提供了上述地聚物纤维板的制备方法：

（1）按照比例称取各种原料；

（2）将硅铝酸盐、木纤维、增强纤维不分顺序加入到搅拌机中搅拌均匀，得到干粉料；

（3）在充分混匀的干粉料中加入液态水玻璃，再充分混合均匀，得到浆料；

（4）把以上充分混好的浆料倒进纤维板模具中，刮平，用2.5MPa的压力挤压成型；

（5）自然条件下养护6小时后脱模，然后放在自然条件下养护7-10天可得密度为1000-1700kg/m3的成品。