CN105198371A

CN105198371A - 一种隔热生物质瓦及其生产工艺

Info

Publication number: CN105198371A
Application number: CN201510589051.7A
Authority: CN
Inventors: 王宗正
Original assignee: Anhui Zhongzheng Agricultural Technology Development Co Ltd
Current assignee: Anhui Zhongzheng Agricultural Technology Development Co Ltd
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2015-12-30

Abstract

本发明涉及一种隔热生物质瓦，使用以下步骤加工：（1）、使用粉碎机将植物秸秆进行破碎，破碎成粉末，得到植物秸秆粉；（2）、将石块、石英砂、砖块按任意比例混合，打碎，得到石粉；然后经过混料，挤压成型，得到隔热生物质瓦，本发明提供的生物质瓦轻度高，质量相对于彩钢板更轻，而且具有很好的抗冻、抗晒、耐冷热冲击、防老化的性能；将水性颜料加入到复合瓦原料内部，可以防止使用过程中出现褪色，经过特殊原料配比及工艺处理，可以在原料表面形成釉层，进一步提升复合彩釉瓦的防腐蚀性能及美观性。

Description

一种隔热生物质瓦及其生产工艺

技术领域

本发明属于节能环保新材料加工领域，具体涉及一种隔热生物质瓦及其生产工艺。

背景技术

在厂房搭建或者活动板房制造时，需要使用瓦片，现有的瓦片有石棉瓦、彩钢瓦等，石棉瓦成本低，安装方便，但是其隔热性能、隔音性能较差，在使用时往往产生石棉外漏，造成环境的污染，引起人体皮肤瘙痒等疾病，而且石棉瓦易腐烂，使用年限较短。彩钢瓦是近些年开始普及的新型瓦片，现在也在广泛使用，但是彩钢瓦存在着成本高、易腐蚀、不隔热、不隔音、易变形的缺点，使用过程中的腐蚀也会造成极大的浪费。

近些年随着房地产开发的普及，建筑垃圾的处理成为城市建设中的烦恼，建筑垃圾包括渣土、废旧混凝土、废旧砖石等，建筑垃圾中含有大量的硅酸盐资源，随意丢弃不仅造成环境污染，而且会造成资源的浪费。

植物秸秆也是一种可再生的资源，据不完全统计，每年我国植物秸秆的产量达数十亿顿，现在没有完善的回收利用渠道，所以很多人直接焚烧秸秆，造成大气及土壤的严重污染。

如何将废弃的资源重新回收利用成为一个新的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种隔热生物质瓦及其生产工艺，以建筑垃圾、石粉、植物秸秆等为主要原料，辅以少量其他助剂，制备一种高强度、不变形、对环境友好、节能的新型复合瓦。

本发明通过以下技术方案实现：

一种隔热生物质瓦的生产工艺，使用以下步骤加工：

（1）、使用粉碎机将植物秸秆进行破碎，破碎成粉末，得到植物秸秆粉；

（2）、将石块、石英砂、砖块按任意比例混合，打碎，得到石粉；

（3）、按重量计将氧化镁50份、石粉50份、水性色浆0.5份混合均匀，加卤水调节至含水量为25-32%，得到原料A；将石粉25份、植物秸秆粉100份混合均匀，加卤水调节至含水量为30-35%，得到原料B；将氧化镁50份、石粉50份混合均匀，加卤水调节至含水量为22-25%，得到原料C；

（4）、将胶带纸铺在平整的工作台上，将原料C均匀涂敷在胶带纸上，得到原料C层，在原料C层上铺设玻璃纤维网，然后将原料B涂敷在玻璃纤维网上，得到原料B层，在原料B层上铺设玻璃纤维网，将原料A涂敷在玻璃纤维网上，得到原料A层，并在原料A层上使用感光纸覆盖；

（5）、将步骤（4）处理好的原料在压强为5.25-7.42Mpa下压实；

（6）、将步骤（5）处理好的原料进行裁切，裁切后在瓦片外层嵌上铝箔，然后使用模具进行保压处理，使瓦片成型，保压时模具温度为72-75℃，压强为3.05-3.12MPa，保温时间15-22h，得到生物质瓦。

所述石粉中石英砂的重量比例为2.5-4%。

所述石粉使用建筑垃圾制备。

所述原料A层、原料B层、原料C层的厚度比为1:3-5:2-3。

所述水性色浆由以下原料按重量配比制成：聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯0.5-1份、卵磷脂0.1-0.25份、苯乙烯-丙烯酸共聚物的聚合物乳液35-50份、双十八碳醇酯0.26-0.4份、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯0.25-0.45份、山梨酸钾0.5-1份、邻羟基苯甲酸苯酯0.5-0.85份、二氧化钛2-3份、水溶性颜料3-5份、碳纳米管0.05-0.1份、胡萝卜素0.02-0.05份。

所述植物秸秆稻草秆、麦秆、高梁秆、玉米秆、棉秆、大豆秆、花生壳、木屑单一使用或者以任意比例混合使用。

所述石粉使用建筑垃圾、石块、粉煤灰、碳渣末、煤矸石、河沙、矿渣单一使用或者以任意比例混合使用。

所述石粉为40目的粉末。

将步骤（6）的保温完成后的瓦加热至453℃，升温幅度为2-3℃/min，在450-455℃保温0.5-1h，然后降至常温，降温时降温幅度为3-5℃/min。

一种上述方法生产的隔热生物质瓦。

本发明中的卤水为卤粉在29-30℃的饱和溶液，卤粉成份为氯化镁。

本发明的有益效果：本发明提供的生物质瓦强度高，质量相对于彩钢板更轻，而且具有很好的抗冻、抗晒、耐冷热冲击、防老化、隔热的性能；将水性颜料加入到复合瓦原料内部，可以防止使用过程中出现褪色，经过特殊原料配比及工艺处理，可以在原料表面形成釉层，进一步提升复合彩釉瓦的防腐蚀性能及美观性。

本发明生产方法中水用量少，生产过程中无需排放废水、废气等污染物，原料利用率达到98.5%以上，节能环保优势明显。

本发明的制备方法简单，原料中加入大量的植物秸秆和建筑垃圾等，大大降低了生产的成本，其成本仅有彩钢瓦的1/5，但是使用时间可以达到20年以上，同时可以防止建筑垃圾、焚烧植物秸秆带来的大气污染，为国家节能环保做出了贡献；使用层状结构，在相邻层间铺设玻璃纤维网，既可以增加复合瓦的强度，又可以使各层间连接更紧密，防止层间的滑移和分离，不同层间一次挤压成型，可以使层间相互紧密连接，提升材料的强度；由于在复合瓦的中间层添加了大量的植物秸秆，在加工过程中由于以石粉、玻璃纤维等材料作为支架，辅以其他助剂，可以使植物秸秆与石粉紧密连接，而且由于植物秸秆的柔韧性好，石粉粒径大于植物秸秆粉，加工时会在复合瓦内部形成大量微小的气泡，加上植物秸秆本身及具有良好的隔音、隔热的效果，因此本发明得到的复合瓦具有良好的隔音、隔热效果，以石粉等为主要原料，还具有优良的阻燃性能，在瓦的外侧设有铝箔，可以具有良好的隔热性能。

本发明的生物质瓦在破碎后还可以重复作为生产原料使用，具有明显节能环保的效果。本发明的产品不发霉、使用过程中无有毒物质释放，对环境无害。

使用本发明的生物质瓦代替彩钢瓦可每年节约钢材数亿吨，同时可以消耗建筑垃圾、植物秸秆等上亿吨，大大节约了钢材，消耗了污染物，具有极大的经济价值及市场推广价值。

在本发明中，在原料中加入高分子填料及无机成份进行复合，可以使复合瓦的物理性能更出色，使复合瓦的冲击强度和拉伸强度更优，提升了材料的综合性能，也可以提升复合瓦的耐腐蚀性、耐酸碱性能，防止复合瓦在空气中风化。

具体实施方式

一种隔热生物质瓦的生产工艺，使用以下步骤加工：

（3）、按重量计将氧化镁50份、石粉50份、丙烯酸酯共聚乳液2份、低密度聚乙烯3份、聚乙烯醇7.2份、聚乳酸3.5份、高岭土8份、水性色浆0.5份混合均匀，加水调节至含水量为25-32%，得到原料A；将石粉25份、植物秸秆粉100份、醋酸乙烯酯4.2份、聚乙二醇2.6份、氢氧化铝3.8份、丙烯酸酯共聚乳液5份混合均匀，加水调节至含水量为30-35%，得到原料B；将氧化镁50份、石粉50份、石墨烯4.5份、聚乳酸3.5份、低密度聚乙烯6.2份、膨润土9份、有机硅氧烷1.8份混合均匀，加水调节至含水量为22-25%，得到原料C；

制备时，将不同层的原料中以不同的比例混合并且加入不同的助剂，可以保证各层间的强度的同时，降低生产的成本，同时加入助剂后表面层的防腐蚀性、耐冷热冲剂性能明显提升，在中间中层以石粉和植物秸秆粉为主要原料，并且以植物秸秆粉为主，保证了中间层的强度，减轻了重量，提升复合层的隔音、隔热的效果。

（4）、将胶带纸铺在工作台上，将原料C均匀涂敷在胶带纸上，得到原料C层，在原料C层上铺设玻璃纤维网，然后将原料B涂敷在玻璃纤维网上，得到原料B层，在原料B层上铺设玻璃纤维网，将原料A涂敷在玻璃纤维网上，得到原料A层，并在原料A层上使用感光纸覆盖；在层间使用玻璃纤维网，可以使各层间的连接更紧密，防止层间的分离与滑移，而且对复合瓦的强度也有明显的提升，使用胶带纸有利于脱模，使用感光纸可以使表面光滑、光泽度高。

（5）、将步骤（4）处理好的原料使用辊压机压缩，压强为3.85-4.06MPa；将三层结构一次挤压成型，使层间相互交错，提升层间的连接的强度，防止分离，而且一次成型保证了复合瓦整体的强度，也节省了加工的工序及能量的损耗，降低生产成本。

（6）、将步骤（5）处理好的原料进行裁切，裁切后使用模具进行保压处理，保压时模具温度为72-75℃，压强为3.05-3.12MPa，保温时间15-22h，得到瓦；在使用模具进行保压时，可以使瓦边缘部的上中下三层连接更紧密，提高瓦的强度。

（7）、将步骤（6）保温后的瓦加热至453℃，升温幅度为2-3℃/min，在450-455℃保温0.5-1h，然后降至常温，降温时降温幅度为3-5℃/min；进行保温处理，可以使复合瓦结构更稳定，升温和降温处理可提升复合瓦抗冷热冲剂性能，在此温度下，极少量的秸秆气化，在复合瓦内部形成气孔，增强复合瓦的隔音、隔热效果。

所述石粉中石英砂的重量比例为2.5-4%。石英砂含量过低会造成石粉粘合不紧密，石英砂含量过高在生产时由于石英砂膨大造成加工后连接不仅造成表层脱落。

所述石粉使用建筑垃圾制备。

所述原料A层、原料B层、原料C层的厚度比为1:3-5:2-3，此厚度比例可以保证复合瓦的强度，提升复合瓦的隔音、隔热效果，同时降低成本。

所述水性色浆由以下原料制成：聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯0.5-1份、卵磷脂0.1-0.25份、苯乙烯-丙烯酸共聚物的聚合物乳液35-50份、双十八碳醇酯0.26-0.4份、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯0.25-0.45份、山梨酸钾0.5-1份、邻羟基苯甲酸苯酯0.5-0.85份、二氧化钛2-3份、水溶性颜料3-5份、碳纳米管0.05-0.1份、胡萝卜素0.02-0.05份。此色浆无污染，绿色环保，色泽鲜艳，使用此种水性颜料有利于提升复合瓦表层的抗氧化及防紫外线性能，经过与其他原料复合可以使其在高温、暴晒情况下依然保证不变色。

本发明中还可以使用其他环保水性色浆。

所述石粉为40目的粉末。

所述植物秸秆粉为50目的粉末。将植物秸秆粉粒径小于石粉，可以使加工时，在层间增加空隙率，提升复合瓦的隔音、隔热效果。

本发明中在步骤（3）中调节含水量时可以使用卤水调节。

一种上述方法生产的隔热生物质瓦。

生物质瓦与现有瓦类性能对比表

品种	石棉瓦	彩钢瓦	生物质瓦
				夏季隔热性能	不隔热	不隔热	隔热
雨季隔音性能	噪音大	噪音大	隔音
				耐锈耐腐性能	易腐烂	易生锈	永不生锈
色彩保持性能	无	3－5年	20年以上
				形态保持性能	3年左右	5－8年	永不变形
形态保持年限	3年左右	5－8年	20年以上

表1

本发明的生物质瓦性能标准：横向抗折力≥5300N/M,纵向抗折力≥570N/M,测试后不出现龟裂、剥落、贯通孔及裂纹。吸水性≤12%，不透性浸水后，瓦体背面不洇斑，水滴无洇斑。抗冻性经40次冻融循环后无起层现象。综合性能优于普通石棉瓦及现有的复合瓦。

Claims

1.一种隔热生物质瓦的生产工艺，其特征在于，使用以下步骤加工：

2.根据权利要求1所述的一种隔热生物质瓦的生产工艺，其特征在于：所述石粉中石英砂的重量比例为2.5-4%。

3.根据权利要求1所述的一种隔热生物质瓦的生产工艺，其特征在于：所述石粉使用建筑垃圾制备。

4.根据权利要求1所述的一种隔热生物质瓦的生产工艺，其特征在于：原料A中还包括丙烯酸酯共聚乳液2份、低密度聚乙烯3份、聚乙烯醇7.2份、聚乳酸3.5份、高岭土8份；原料B中还包括醋酸乙烯酯4.2份、聚乙二醇2.6份、氢氧化铝3.8份、丙烯酸酯共聚乳液5份；原料C中还包括石墨烯4.5份、聚乳酸3.5份、低密度聚乙烯6.2份、膨润土9份、有机硅氧烷1.8份。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种隔热生物质瓦的生产工艺，其特征在于：所述水性色浆由以下原料按重量配比制成：聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯0.5-1份、卵磷脂0.1-0.25份、苯乙烯-丙烯酸共聚物的聚合物乳液35-50份、双十八碳醇酯0.26-0.4份、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯0.25-0.45份、山梨酸钾0.5-1份、邻羟基苯甲酸苯酯0.5-0.85份、二氧化钛2-3份、水溶性颜料3-5份、碳纳米管0.05-0.1份、胡萝卜素0.02-0.05份。

6.根据权利要求1-4所述的一种隔热生物质瓦的生产工艺，其特征在于：所述植物秸秆稻草秆、麦秆、高梁秆、玉米秆、棉秆、大豆秆、花生壳、木屑单一使用或者以任意比例混合使用。

7.根据权利要求1-4所述的一种隔热生物质瓦的生产工艺，其特征在于：所述石粉使用建筑垃圾、石块、粉煤灰、碳渣末、煤矸石、河沙、矿渣单一使用或者以任意比例混合使用。

8.根据权利要求1-4所述的一种隔热生物质瓦的生产工艺，其特征在于：所述卤水为卤粉在29-30℃的饱和溶液，卤粉成份为氯化镁。

9.根据权利要求1-4所述的一种隔热生物质瓦的生产工艺，其特征在于：将步骤（6）保温后的瓦加热至453℃，升温幅度为2-3℃/min，在450-455℃保温0.5-1h，然后降至常温，降温时降温幅度为3-5℃/min。

10.一种权利要求1-9任一方法生产的隔热生物质瓦。