CN104418579A - 一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无机复合板技术领域，尤其涉及一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板及其制造方法，它包括以下重量组分的原料：造纸污泥(按绝干质量计算)25～65份、无机胶凝材料35～70份、添加剂及改性剂3～10份，玻璃纤维布适量。本发明使用的造纸污泥需要进行预处理，所用无机胶凝材料是指氯氧镁水泥。本发明制备的无机复合板密度小，强度高，经久耐用，防水防火效果好，其中抗压强度高达60～120MPa，抗折强度高达20～45MPa，比天然石料有更为优良的物理力学性能。本发明使用大量的造纸污泥等固体废弃物，制得的产品成本低，经济效益高，不仅可以变废为宝，而且有利于改善环境污染，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板及其制造方法
技术领域
本发明属于无机复合板技术领域，尤其涉及一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板及其制造方法。
背景技术
造纸污泥是纸浆生产过程中产生的副产品，其成分复杂、含水率较高，一般作为废料深埋处理，不仅占用了大量的土地，而且造成了严重的环境污染，使植物无法生长，长期下去将会导致环境的严重破坏。
无机板材现在主要有石膏板、纤维水泥板，石膏板强度较低，而且表面粉尘易脱落，纤维水泥板虽然强度较高，但制备过程中需要蒸压养护，耗能较大，造成环境的污染和资源的浪费。
发明内容
本发明目的在于针对现有无机板材性能的缺点及造纸污泥带来的严重污染问题，而提供的一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板材，该无机复合板材密度小，强度高，经久耐用且防水防火效果好。
本发明的另一目的在于提供一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板的制造方法，该方法不仅有利于改善环境污染，具有显著的经济效益和社会效益。
本发明是通过以下技术来实现的。
一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板，它包括以下重量份的原料：
优选的，它包括以下重量份的原料：
其中，所述的造纸污泥为脱墨造纸污泥经脱水烘干粉砰和改性处理后得到的粒径约40目的干燥颗粒或未经脱水处理的含水量在60％左右的湿造纸污泥。
其中，所述的无机胶凝材料为氯氧镁水泥，包括氧化镁、氯化镁和水，摩尔比为有效氧化镁：氯化镁：水=5～10：1：13～25。
其中，所述的添加剂和改性剂是改善氯氧镁水泥吸潮返卤等问题和改善板材整体变形及憎水性的自制外加剂。
一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板的制造方法，它包括以下步骤：
a、将上述配方的造纸污泥与氧化镁粉混合搅拌均匀；
b、将氯化镁和水混合，使其溶于水中，加入添加剂和改性剂混合均匀；
c、将步骤b得到的溶液缓慢加入步骤a得到的混合料中，继续搅拌至均匀；
d、将步骤c得到的待用混合料放入磨具中压制成型、脱模和养护，得到一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板。
本发明的有益效果为：
(1)原料中的造纸污泥含有超细的碳酸钙、滑石粉以及部分纸纤维和有机絮凝材料，对提高制品强度，改善无机复合板材性能有很大好处。本发明制得的高强度无机复合板材密度小、强度高、经久耐用且防水防火效果好，其中抗压强度高达60～120MPa，抗折强度高达20～45MPa，比天然石料有更为优良的物理力学性能。
(2)本发明使用大量的造纸污泥，制得的产品成本低，经济效益高，不仅可以变废为宝，而且有利于改善环境污染，符合我国固体废弃物处理的无害化、减量化和资源化原则，具有显著的经济效益和社会效益。
(3)本发明采用的造纸污泥为脱墨造纸污泥，可以直接利用或经过简单处理后利用，节省能源，成本低，生产效率高。本发明造纸污泥通过和无机胶凝材料反应后，内部重金属及有机微生物被反应或消灭，不会对环境造成二次污染，实现了对造纸污泥的无害化和资源化利用。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不受下述实施例的限定。
实施例1
一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板，它包括以下重量份的原料：造纸污泥(按绝干质量计算)30份、无机胶凝材料65份、添加剂和改性剂5份、玻璃纤维布2张。
造纸污泥取自宁波某造纸厂，经过脱水干燥粉碎和改性处理后粒径在40目左右。
无机胶凝材料为氯氧镁水泥，包括氧化镁、氯化镁和水，有效氧化镁、氯化镁和水的摩尔比为8：1：16。
添加剂和填充料为自制的用于改善氯氧镁水泥吸潮返卤等问题和改善板材整体变形及憎水性的外加剂。
一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板的制造方法，它包括以下步骤：
a、将上述配方的造纸污泥与氧化镁粉混合搅拌均匀；
b、将氯化镁和水混合，使其溶于水中，加入添加剂和改性剂混合均匀；
c、将步骤b得到的溶液缓慢加入步骤a得到的混合料中，继续搅拌至均匀；
d、将步骤c得到的待用混合料放入磨具中压制成型、脱模和养护，得到一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板。
应用本实施例的技术方案所制得的高强无机复合板，抗压强度为105MPa，抗折强度为35MPa，容重1600Kg/m3.
实施例2
一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板，它包括以下重量份的原料：造纸污泥(按绝干质量计算)65份、无机胶凝材料32份、添加剂和改性剂3份、玻璃纤维布4张。
造纸污泥取自宁波某造纸厂，经过脱水干燥粉碎和改性处理后粒径在40目左右。
无机胶凝材料为氯氧镁水泥，包括氧化镁、氯化镁和水，有效氧化镁、氯化镁和水的摩尔比为9：1：20。
添加剂和填充料为自制的用于改善氯氧镁水泥吸潮返卤等问题和改善板材整体变形及憎水性的外加剂。
一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板的制造方法，它包括以下步骤：
a、将上述配方的造纸污泥与氧化镁粉混合搅拌均匀；
b、将氯化镁和水混合，使其溶于水中，加入添加剂和改性剂混合均匀；
c、将步骤b得到的溶液缓慢加入步骤a得到的混合料中，继续搅拌至均匀；
d、将步骤c得到的待用混合料放入磨具中压制成型、脱模和养护，得到一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板。
应用本实施例的技术方案所制得的高强无机复合板，抗压强度为75MPa，抗折强度为25MPa，容重1580Kg/m3.
实施例3
一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板，它包括以下重量份的原料：造纸污泥(按绝干质量计算)25份、无机胶凝材料65份、添加剂和改性剂10份、玻璃纤维布2张。
造纸污泥取自宁波某造纸厂，经过脱水干燥粉碎和改性处理后粒径在40目左右。
无机胶凝材料为氯氧镁水泥，包括氧化镁、氯化镁和水，有效氧化镁、氯化镁和水的摩尔比为6：1：25。
添加剂和填充料为自制的用于改善氯氧镁水泥吸潮返卤等问题和改善板材整体变形及憎水性的外加剂。
一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板的制造方法，它包括以下步骤：
b、将上述配方的造纸污泥与氧化镁粉混合搅拌均匀；
b、将氯化镁和水混合，使其溶于水中，加入添加剂和改性剂混合均匀；
c、将步骤b得到的溶液缓慢加入步骤a得到的混合料中，继续搅拌至均匀；
d、将步骤c得到的待用混合料放入磨具中压制成型、脱模和养护，得到一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板。
应用本实施例的技术方案所制得的高强无机复合板，抗压强度为120MPa，抗折强度为45MPa，容重1650Kg/m3.
实施例4
一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板，它包括以下重量份的原料：含水率60％的湿造纸污泥(按绝干质量计算)25份、无机胶凝材料70份、添加剂和改性剂5份、玻璃纤维布4张。
造纸污泥取自宁波某造纸厂，未经任何处理，含水率60％。
无机胶凝材料为氯氧镁水泥，包括氧化镁、氯化镁和水，有效氧化镁、氯化镁和水的摩尔比为10：1：13。
添加剂和填充料为自制的用于改善氯氧镁水泥吸潮返卤等问题和改善板材整体变形及憎水性的外加剂。
一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板的制造方法，它包括以下步骤：
c、将上述配方的造纸污泥与氧化镁粉混合搅拌均匀；
b、将氯化镁和水混合，使其溶于水中，加入添加剂和改性剂混合均匀；
c、将步骤b得到的溶液缓慢加入步骤a得到的混合料中，继续搅拌至均匀；
d、将步骤c得到的待用混合料放入磨具中压制成型、脱模和养护，得到一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板。
应用本实施例的技术方案所制得的高强无机复合板，抗压强度为65MPa，抗折强度为20MPa，容重1700Kg/m3.
以上所述实施方式，只是本发明的较佳实施方式，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变换或修饰，均应包括本发明专利申请范围内。

Claims (6)

1.一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板，其特征在于：它包括以下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板，其特征在于，它包含以下重量组分的原料：
3.根据权利要求1和2任意一项所述的一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板，其特征在于：所述造纸污泥为脱墨造纸污泥经脱水烘干粉碎和改性处理后得到的粒径约40目的干燥颗粒或未经脱水处理的含水量在60％左右的湿造纸污泥。
4.根据权利要求1和2任意一项所述的一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板，其特征在于：所述无机胶凝材料为氯氧镁水泥，包括氧化镁、氯化镁和水，摩尔比为有效氧化镁：氯化镁：水＝5～10：1：13～25。
5.根据权利要求1和2任意一项所述的一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板，其特征在于：所述添加剂和改性剂是改善氯氧镁水泥吸潮返卤等问题和改善板材整体变形及憎水性的自制外加剂。
6.根据权利要求1和2任意一项所述的一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板，其特征在于：它包括以下步骤：
a、将上述配方的造纸污泥与氧化镁粉混合搅拌均匀；
b、将氯化镁和水混合，使其溶于水中，加入添加剂和改性剂混合均匀；
c、将步骤b得到的溶液缓慢加入步骤a得到的混合料中，继续搅拌至均匀；
d、将步骤c得到的待用混合料放入磨具中压制成型、脱模和养护，得到一种利用造纸污泥制造的高强度无机复合板。
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