CN105060928B - 一种利用高湿污泥制作轻质仿木构件产品的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用高湿污泥制作轻质仿木构件产品的方法。目的是提供的方法应能有效消纳高湿污泥，有益于环境保护；该方法生产的轻质仿木构件产品具有结构强度高、耐候性好、综合性能优良的特点。技术方案是：一种利用高湿污泥制作轻质仿木构件产品的方法，按以下步骤进行：1)准备原料：高湿污泥；洗砂污泥；水泥；轻质骨料；废编织袋颗粒；发泡剂；污泥改性剂；适量水；2)浆料配制：3)成型；4)表面处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种制作轻质仿木构件产品的方法，尤其是采用高湿污泥制作轻质仿木构件产品的方法。
背景技术
随着人们生活水平的改善，城市化进程加快，人们对市容市貌的要求也在逐渐提高。加快市区公共绿地、风景林地、公路沿线绿化带建设，形成点线面结合的绿化格局和净化、美化、绿化三位一体共同推进工作格局，因此，城市的破墙透绿工程成为城市环境改造和建设的重要环节，不容忽视。
仿木产品是新一代环保产品，具有与真木制品类似的观感和亲和力，先进的仿真技术，逼真的仿真效果，乃至细小到每一条木纹、色感上做到保持木材的原色，更贴近自然，更增加城市灵气。它广泛适用于市政桥梁、公路交通、园林景观装饰、水利河道、水库堤坝等工程。然而，现有的仿木产品均需采用混凝土作为基本材料。
另一方面，工业生产中产生的大量高湿污泥(如造纸污泥、棉纺印染污泥、洗砂污泥)既占用空间又污染环境，急待消纳处理。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种采用高湿污泥生产轻质仿木构件产品的方法，该方法应能有效消纳高湿污泥，有益于环境保护；该方法生产的轻质仿木构件产品具有结构强度高、耐候性好、综合性能优良的特点。
本发明提供的技术方案是：
一种利用高湿污泥制作轻质仿木构件产品的方法，按以下步骤进行：
1)原料成分及相应重量份：
水份含量70～90％的高湿污泥10～20；
含水量50％～70％洗砂污泥30～40；
水泥25～35；
轻质骨料35～45；所述轻质骨料为2～5mm膨胀石英砂或10mm以下轻质陶粒；
粒径5mm以下的废编织袋颗粒1.5～3.5；
发泡剂2～5；
污泥改性剂0.5～1.0；
适量水；
所述高湿污泥为造纸污泥及生活污泥的混合物，造纸污泥所占的重量比例为20～30％，生活污泥所占的的重量比例为80～70％；
所述污泥改性剂的成分及其重量份：活性氧化铝50～55，氧化钙20～30，硫酸钠5～10，固重剂3～5，杀菌剂0.02～0.1，硅酸钠5～10；
所述发泡剂的成分及其重量份：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠30～40，纸浆废液60～70；
2)浆料配制：
a、将洗砂污泥及高湿污泥混合搅拌均匀后，加入水、发泡剂及污泥改性剂搅拌处理，使得处理后的改性污泥具有一定的粘合力和发泡性；
b、将轻质骨料与水泥搅拌均匀得混合料；所述轻质骨料是膨胀石英砂或轻质陶粒；
c、将改性污泥通过发泡机泵入混合料中搅拌混匀即得轻质混合料；
3)成型
a、将上述搅拌均匀的轻质混合料注入模具中，用振动棒振动3～5s，再刮除浇口处的多余混凝士，并用抹刀抹平；
b、晾干：在5℃以上静置8～15小时，待混合物强度增强；
c、拆除模具，得初成型件；
d、养护：将初成型件置入蒸汽房中，持续通入70～90℃左右的蒸汽养护24～48小时，即得轻质仿木构件产品；
4)表面处理：
a、对轻质仿木构件产品进行批嵌、打磨、除尘处理；
b、上色：表面着色层基材为菱镁水泥基聚合物改性色浆；将该色浆用气泵分数次喷涂在轻质仿木构件产品上；该制备方法制得的成品结构强度大，仿真程度高，成品不会分层、剥落、耐候性好，所得材料综合性能优良；
所述菱镁水泥基聚合物改性色浆的原料及相应重量份是：菱镁水泥10～15、氧化铁颜料30～40、丙烯酸胶水20～25、氯化镁溶液5～10、重质碳酸钙(硬钙)10～20、防沉剂0.1～0.2、抗冻剂2～5、杀菌防霉剂0.05～0.1、抗氧化剂0.1～0.3及洗砂泥25～30，上述原料混合并搅拌均匀至稀糊浆状即可；
c、防水防渗处理：上色后的轻质仿木构件产品上最后喷涂环保防水漆二次，即成成品。
所述模具的制作方法(为常规模具制作方法)是：用柳树、松树、槐树等树皮圆木或方木作为原型，把以上树种各选一根制作同一种树皮纹的模具，先用清漆或其它涂料喷在圆木树皮或方木表面上，接着把有机硅模具胶按树的半圆或方木的一半制成模具，树干上刷上厚度约5厘米左右的橡胶；有机硅橡胶模具制成后，再刷上玻璃钢树脂做外模，模具外边用木龙骨和角钢做加固材料，制好后的模具内壁涂以脱模剂。
所述步骤3)中轻质混合料迅速注入模具的同时，还植入钢筋以增加强度。
所述步骤3)中拆除模具，得初成型件时，趁初成型件表面未干燥时即喷上水性光油，连续喷至少两遍，以使产品原形有硬度，而且不会干裂。
所述固重剂成分为二硫代氨基甲酸盐衍生物或粒径0.7～1.0mm的沸石与藻类生物吸附剂1∶1的混合物。
本发明的有益效果是：
(1)本发明制作的轻质仿木构件产品质轻、耐用，其比重比传统工艺生产的仿木制品减轻1/3～2/1；而且不会产生虫蛀，抗紫外耐老化，不腐蚀，不吸水变形，耐潮湿，耐温差，免油漆，易维护；不含对人体有害物质，可重复使用和100％回收再利用，对环境友好。
(2)制作成本低，生产仿木材料的主要原料为非危化品的固废物及廉价化工原料，原料充足，其总成本只相当于真木的1/3－1/2，厂家也有利润和积极性；同时也有利于保护国家资源，符合国家可持续发展的政策，及国家的产业政策和发展方向。
(3)本发明能有效消纳工业生产产生的大量高湿污泥，解决因填埋造成的环境影响，有利于环境保护，并做到了“废物利用，资源再生”。
具体实施方式
本发明所述的轻质仿木构件产品，如仿木桌、凳、椅、垃圾箱、葡萄架、仿木售货亭、报亭、邮亭、仿木桥、仿木护拦、仿木草坪踏步石、仿木路沿石、仿木花池砖、仿木花盆及花盆座、树盆、仿木路灯杆及底座、仿木门窗等，以及适用于水利河道、市政桥梁、景观栈道、水库围护、房屋、庭院、花坛等装饰工程用的仿木砼栏杆。
本发明的污泥改性剂中，活性氧化铝、氧化钙、硫酸钠、固重剂、硅酸钠的粒径通常为1mm以下，或者根据需要选择。
实施例1
利用高湿污泥生产仿木砼栏杆
1)原料成分及相应重量份：
水份含量80～85％的高湿污泥18；
含水量60～65％洗砂污泥35；
水泥30；
2～5mm膨胀石英砂40；
粒径5mm以下的废编织袋颗粒3.0；
发泡剂4；
污泥改性剂1.0；
适量水；
所述高湿污泥为造纸污泥及生活污泥的混合物，造纸污泥所占的重量比例为25％，生活污泥所占的重量比例为75％；
所述污泥改性剂的原料及其重量份为：活性氧化铝55，氧化钙20，硫酸钠10，二硫代氨基甲酸盐衍生物3，杀菌剂0.1，硅酸钠5；
2)浆料配制：
a、将洗砂污泥及高湿污泥混合搅拌均匀后，加入水、发泡剂及污泥改性剂快速搅拌处理，使处理后的改性污泥具有一定的粘合力和发泡性；
b、将水泥及膨胀石英砂输送到水泥砂浆机中充分搅拌均匀；
c、将改性后的污泥通过发泡机泵入水泥砂浆机中充分搅拌混匀即得轻质混合料；
3)成型
a、将上述搅拌均匀的混合料迅速注入模具中，用振动棒振动3～5s，同时植入钢筋增加强度，再刮除浇口处的多余混凝士，并用抹刀抹平；
b、晾干，在5℃以上静置12小时，待混合物强度增强；
c、拆除模具，得初成型件；在初成型件表面为干燥的时候即喷上水性光油，连续喷三遍，目的是使初成型件有硬度，而且不会干裂。
d、养护：对初成型的仿木构件产品进入蒸汽房中，持续通入80℃左右蒸汽进行养护24小时即可；
4)仿木轻质构件产品的表面处理：
a、对栏杆构件进行批嵌、打磨、除尘处理；
b、上色：表面着色层基材是菱镁水泥基聚合物改性色浆，将该色浆用气泵分2次喷涂在轻质仿木构件产品上，该制备方法制得的仿木成品结构强度大，仿真程度高，成品不会分层、剥落、耐候性好，所得材料综合性能优良。
菱镁水泥基聚合物改性色浆的原料及其重量份为：菱镁水泥14、氧化铁颜料36、丙烯酸胶水23、氯化镁溶液8、重质碳酸钙15、防沉剂0.1、抗冻剂5、杀菌防霉剂0.1、抗氧化剂0.3及洗砂泥25；将上述原料混合搅拌均匀成稀糊浆状的浆料；
c、防水防渗处理：上色后的轻质仿木构件产品上最后喷涂环保防水漆二次，即成成品。
采用该方法制得的仿木砼栏杆结构强度大，仿真程度高，成品不会分层、剥落、耐候性好，综合性能优良。
实施例2
用高湿污泥仿制护岸树皮圆木的制作方法：
1)原料成分及相应重量份：
水份含量85～90％的高湿污泥20；
含水量50～55％洗砂污泥30；
低碱水泥25；
2～5mm轻质陶粒45；
粒径5mm以下的废编织袋颗粒3.5；
发泡剂5；
污泥改性剂1.0；
适量水；
所述高湿污泥为造纸污泥及生活污泥的混合物，造纸污泥所占的重量比例为30％，生活污泥所占的重量比例为70％；
所述污泥改性剂的原料及其重量份为：活性氧化铝50，氧化钙30，硫酸钠5，粒径0.7～1.0mm的沸石与藻类生物吸附剂1∶1的混合物5，杀菌剂0.02，硅酸钠10；
2)浆料配制：
a、将洗砂污泥及高湿污泥混合搅拌均匀后，加入水、发泡剂及污泥改性剂快速搅拌处理，使处理后的改性污泥具有一定的粘合力和发泡性；
b、将水泥及轻质陶粒输送到水泥砂浆机中充分搅拌均匀；
c、将改性后的污泥通过发泡机泵入水泥砂浆机中充分搅拌混匀即得轻质混合料；
3)成型
a、将上述搅拌均匀的混合料迅速注入模具中，用振动棒振动3～5s，同时植入钢筋增加强度，再刮除浇口处的多余混凝士，并用抹刀抹平；
b、晾干，在5℃以上静置12小时，待混合物强度增强；
C、拆除模具，得初成型件；在初成型件表面为干燥的时候即喷上水性光油，连续喷三遍，目的是使初成型件有硬度，而且不会干裂。
d、养护：对护岸树皮圆木初成型件置入蒸汽房中，持续通入85℃左右蒸汽进行养护28小时即可(安装时，产品的长短可以根据客户的需求可以切割)；
4)表面处理：
a、对护岸树皮圆木初成型件进行批嵌、打磨、除尘处理；
b、上色：表面着色层基材是菱镁水泥基聚合物改性色浆，将该色浆用气泵分3次喷涂在护岸树皮圆木初成型件上，该制备方法制得的仿木构件产品结构强度大，仿真程度高，成品不会分层、剥落、耐候性好，综合性能优良。
菱镁水泥基聚合物改性色浆的原料及相应重量份为：菱镁水泥15、氧化铁颜料30、丙烯酸胶水20、氯化镁溶液10、重质碳酸钙12、防沉剂0.15、抗冻剂4、杀菌防霉剂0.08、抗氧化剂0.2及洗砂泥30混合，上述原料搅拌均匀成稀糊浆状的浆料；
c、防水防渗处理：上色后的轻质仿木构件产品上最后喷涂环保防水漆二次，即成成品。
产品检测数据表
| 序列号 | 技术指标 | 单位 | 检测结果 |
| 1 | 密度≤ | kg/m3 | 1500 |
| 2 | 抗压强度≥ | KG/CM2 | 300 |
| 3 | 抗弯强度≥ | kgf | 600 |
| 4 | 破坏荷重≥ | kgf | 1000 |
| 5 | 吸水率≤ | ％ | 10 |
从上述检测数据可知：产品性能远远高于常规木材，因而使用寿命远长于常规木构件。
Claims (2)
1.一种利用高湿污泥制作轻质仿木构件产品的方法，按以下步骤进行：
1)原料成分及相应重量份：
水份含量70～90％的高湿污泥10～20；
含水量50％～70％洗砂污泥30～40；
水泥25～35；
轻质骨料35～45；所述轻质骨料为2～5mm膨胀石英砂或10mm以下轻质陶粒；
粒径5mm以下的废编织袋颗粒1.5～3.5；
发泡剂2～5；
污泥改性剂0.5～1.0；
适量水；
所述高湿污泥为造纸污泥及生活污泥的混合物，造纸污泥所占的重量比例为20～30％，生活污泥所占的重量比例为80～70％；
所述污泥改性剂的成分及其重量份：活性氧化铝50～55，氧化钙20～30，硫酸钠5～10，固重剂3～5，杀菌剂0.02～0.1，硅酸钠5～10；
所述发泡剂的成分及其重量份：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠30～40，纸浆废液60～70；
2)浆料配制：
a、将洗砂污泥及高湿污泥混合搅拌均匀后，加入水、发泡剂及污泥改性剂搅拌处理，使得处理后的改性污泥具有一定的粘合力和发泡性；
b、将轻质骨料与水泥搅拌均匀得混合料；所述轻质骨料是膨胀石英砂或轻质陶粒；
c、将改性污泥通过发泡机泵入混合料中搅拌混匀即得轻质混合料；
3)成型
a、将上述搅拌均匀的轻质混合料注入模具中，用振动棒振动3～5s，再刮除浇口处的多余混凝士，并用抹刀抹平；
b、晾干：在5℃以上静置8～15小时，待混合物强度增强；
C、拆除模具，得初成型件；
d、养护：将初成型件置入蒸汽房中，持续通入70～90℃的蒸汽养护24～48小时，即得轻质仿木构件产品；
4)表面处理：
a、对轻质仿木构件产品进行批嵌、打磨、除尘处理；
b、上色：表面着色层基材为菱镁水泥基聚合物改性色浆；将该色浆用气泵分数次喷涂在轻质仿木构件产品上；该制备方法制得的成品结构强度大，仿真程度高，成品不会分层、剥落、耐候性好，所得材料综合性能优良；
所述菱镁水泥基聚合物改性色浆的原料即其重量份为：菱镁水泥10～15、氧化铁颜料30～40、丙烯酸胶水20～25、氯化镁溶液5～10、重质碳酸钙10～20、防沉剂0.1～0.2、抗冻剂2～5、杀菌防霉剂0.05～0.1、抗氧化剂0.1～0.3及洗砂泥25～30；上述原料混合并搅拌均匀至稀糊浆状即可；
c、防水防渗处理：上色后的轻质仿木构件产品上最后喷涂环保防水漆二次，即成成品；
所述模具的制作方法是：用柳树、松树、槐树树皮圆木或方木作为原型，把以上树种各选一根制作同一种树皮纹的模具，先用清漆或其它涂料喷在圆木树皮或方木表面上，接着把有机硅模具胶按树的半圆或方木的一半制成模具，树干上刷上厚度5厘米的橡胶；有机硅橡胶模具制成后，再刷上玻璃钢树脂做外模，模具外边用木龙骨和角钢做加固材料，制好后的模具内壁涂以脱模剂；
所述固重剂成分为二硫代氨基甲酸盐衍生物或粒径0.7～1.0mm的沸石与藻类生物吸附剂1∶1的混合物；
所述步骤3)中轻质混合料注入模具的同时，还植入钢筋以增加强度。
2.根据权利要求1所述的利用高湿污泥制作轻质仿木构件产品的方法，其特征在于：所述步骤3)中拆除模具、得初成型件时，趁初成型件表面未干燥时即喷上聚酯水性光油，连续喷至少两遍。
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