CN105622017A - 免烧硅藻生态砖及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免烧硅藻生态砖及其生产方法。该免烧硅藻生态砖的原料组分及其重量份数为：硅藻土20-50份，复合催化剂1-3份，纳米银抗菌剂1-3份，白水泥30-50份，木质纤维1-3份，重钙10-30份，滑石粉10-30份，HPMC0.1-0.3份，颜料1-5份，水30-90份。本发明所述产品通过原料混合、制浆、浇筑、震荡、养护、脱模、打磨、检验、包装等过程制得。与硅藻泥装饰壁材相比，硅藻生态砖强度、耐水性、使用年限均有显著的提升，施工方便，周期短，效率高。而该产品以无机胶凝材料为基料，采用浇筑工艺生产，常温下养生固化，在保留硅藻生态砖优点的基础上，简化了工艺，降低了能耗，减少了设备和土建投资。

Description

免烧硅藻生态砖及其生产方法
技术领域
本发明涉及装饰材料技术领域，特别是指一种以硅藻土、复合催化剂纳米银抗菌剂为主要功能成分的免烧硅藻生态砖及其生产方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，环保健康意识的增强，对装饰装修材料的要求越来越高。传统的内墙装饰材料以乳胶漆、壁纸为主，虽然技术的发展，已经大幅度提高了环保性能，但仍含有约5％的可挥发性有机化合物(VOC)，会对大气环境及室内环境造成较大危害。普通陶瓷墙砖注重色彩、肌理、图案等装饰性，尤其是上了釉面的墙砖，封闭了砖体的微孔，失去了吸放湿性能、空气净化性能等生态功能性。
近几年兴起的硅藻泥装饰壁材，自身无害，且具有呼吸调湿、净化空气的生态功能性，但仍存在由于湿法上墙带来的施工周期长、施工成本高、施工技能要求高的问题，同时，硅藻泥装饰壁材的强度、耐水性、吸放湿性能、空气净化性能、抗菌防霉性能、材料使用年限等也有一定的局限性。而硅藻生态砖在生产过程中需要高温烧制，存在能源的消耗和生产过程的污染物排放。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种免烧硅藻生态砖及其生产方法，该产品具有比硅藻泥更高的呼吸调湿和净化空气的生态功能性，与硅藻泥装饰壁材相比，其强度、耐水性、使用年限均有显著的提升，和硅藻生态砖相比，简化了工艺，降低了能耗，减少了设备和土建投资。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
本发明所述的免烧硅藻生态砖，其原料组分及其重量份数为：
本发明所述的免烧硅藻生态砖，其中，所述硅藻土是经处理的硅藻土二、三级原土矿。
本发明所述的免烧硅藻生态砖，所述复合催化剂为硅藻土负载纳米二氧化钛、稀土元素化合物和过渡元素化合物。所述稀土元素化合物为氧化镧、氧化铈的一种或多种；所述过渡元素化合物为氧化铜、氧化锌的一种或多种。
本发明所述的免烧硅藻生态砖，所述纳米银抗菌剂银平均粒径为40-60nm；所述重钙的粒径小于75μm；所述滑石粉的粒径小于75μm；所述粉体颜料为不含有水溶性重金属的无机颜料，颜料颗粒的粒径小于45μm。
本发明所述的免烧硅藻生态砖，所述白水泥的强度不小于52.5MPa；所述木质纤维的长度为1-2mm；所述HPMC为20℃，2％水溶液，粘度3500-4500mPa.S。
本发明所述的免烧硅藻生态砖的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将所述组分(除水外)按上述重量份数计量，加入粉体混合器中搅拌均匀；
步骤二：向制浆罐中加入30-90份水，搅拌下加入混合粉体，加粉完毕，搅拌至浆体均匀；
步骤三：在预制的模具中注入浆体，刮平模具上面，在震荡平台上震荡；
步骤四：将步骤三中得到的预制件养护、脱模、打磨；
步骤五：将产品进行检验包装，得到所述免烧硅藻生态砖成品。
本发明所述的免烧硅藻生态砖的生产方法，所述步骤四中，养护过程为：温度15℃-25℃，相对湿度40％-60％条件下养护7天，脱模后，再在温度15℃-25℃，相对湿度40％-60％条件下养护21天。
本发明的优点是明显的，主要具有以下有益效果：
本发明所述产品中，由于硅藻土的加入，赋予产品吸放湿性能和吸附净化空气中甲醛等有害物的性能；复合催化剂的加入，赋予产品催化分解净化空气中甲醛等有害物的性能；产品由纯无机材料制成，自身不易发霉；纳米银抗菌剂的加入，进一步提升了产品的抗菌防霉性能，且产品自身环保，对人和动物无害。
由于硅藻生态砖施工采用干法上墙，施工方便，周期短，效率高，成本低，和普通瓷砖相比，增加了吸放湿和净化甲醛等有害物的生态功能性，和硅藻泥装饰壁材相比，其强度、耐水性、使用年限均有显著的提升。
硅藻生态砖自身无害，且具有比硅藻泥更高的呼吸调湿和净化空气的生态功能性，和硅藻泥装饰壁材相比，其强度、耐水性、使用年限均有显著的提升。
本发明利用硅藻土多孔、大比表面的特性有效吸附水汽和甲醛等有害物。采用废弃的二、三级中低品位硅藻土原土矿，经处理作为主要吸放湿功能材料，有效节约资源，降低成本。
本发明采用硅藻土负载纳米二氧化钛、稀土元素化合物和过渡元素化合物的复合催化剂，作为主要净化功能材料，催化性能好，净化空气中甲醛等有害物效率高。
在复合催化剂表面，在可见光照射下形成电子-空穴对，在常温常压空气氛围下，产生氧负离子和羟基负离子，羟基负离子和氧负离子可以和空气中的甲醛等有害物反应生成二氧化碳和水，对有害物进行无害化催化分解处理。稀土元素化合物和过渡金属元素化合物的加入，弥补了单一纳米二氧化钛催化剂只能在388nm附近紫外光照射下才具有催化性能的缺陷，使得该复合催化剂可以在可见光光谱范围内具有常温常压下催化分解空气中甲醛等有害物的功能。
本发明采用纳米银抗菌剂作为主要抗菌功能材料，纳米银抗菌剂银颗粒平均粒径为40-60nm，纳米银易吸附于霉菌、细菌和病毒表面，并进入霉菌、细菌和病毒细胞内，阻断霉菌、细菌和病毒的代谢和繁殖过程，从而杀灭和抑制霉菌、细菌和病毒等微生物，纳米银对霉菌、细菌和病毒等微生物有广谱的杀灭和抑制作用，且对人和动物无害，安全环保。
本发明以高强度水泥作为主要胶凝材料，采用免烧工艺，经混合、制浆、浇筑、震荡、养护、脱模、打磨、检验、包装等过程制得成品。常温下养生固化，不需高温烧制，在保留硅藻生态砖优点的基础上，简化了工艺，降低了能耗，减少了设备和土建投资。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将用具体实施例进行详细描述，但本发明绝非限于这些例子。以下所述仅为本发明较好的实施例，仅仅用以解释本发明，并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
实施例1：
组分：
制备方法：
将除水外各组分按上述配比计量，加入粉体混合器中，搅拌30分钟混合至粉体均匀。
向制浆罐中加入54份水，搅拌下加入混合粉体，加粉完毕，搅拌20分钟至浆体均匀。
在预制的模具中注入浆体，刮平模具上面，在震荡平台上震荡。
温度15℃-25℃，相对湿度40％-60％条件下养护7天，脱模，再在温度15℃-25℃，相对湿度40％-60％条件下条件下养护21天，打磨。
产品经检验合格，在涂有压敏胶的网格布上粘贴成品砖，装入纸箱中，入库。
实施例2：
原料组分：
制备方法：
将除水外各组分按上述配比计量，加入粉体混合器中，搅拌30分钟混合至粉体均匀。
向制浆罐中加入90份水，搅拌下加入混合粉体，加粉完毕，搅拌20分钟至浆体均匀。
在预制的模具中注入浆体，刮平模具上面，在震荡平台上震荡。
温度15℃-25℃，相对湿度40％-60％条件下养护7天，脱模，再在温度15℃-25℃，相对湿度40％-60％条件下条件下养护21天，脱模、打磨。
产品经检验合格，在涂有压敏胶的网格布上粘贴成品砖，装入纸箱中，入库。
实施例3：
原料组分：
制备方法：
将除水外各组分按上述配比计量，加入粉体混合器中，搅拌30分钟混合至粉体均匀。
向制浆罐中加入30份水，搅拌下加入混合粉体，加粉完毕，搅拌20分钟至浆体均匀。
在预制的模具中注入浆体，刮平模具上面，在震荡平台上震荡。
温度15℃-25℃，相对湿度40％-60％条件下养护7天，脱模，再在温度15℃-25℃，相对湿度40％-60％条件下条件下养护21天，脱模、打磨。
产品经检验合格，在涂有压敏胶的网格布上粘贴成品砖，装入纸箱中，入库。
参照相关国家及行业标准，对上述实施例制得的免烧硅藻生态砖进行检测，测定的理化性能与生态功能参数如下表1：
表1免烧硅藻生态砖的理化性能与生态功能参数
实施例1 实施例2 实施例3 备注，实验方法
破坏强度，N 762 815 680 GB/T 4100-2006
吸水量，％ 35.7 54.3 24.8 GB/T3810.3-2006
吸湿量，kg/m2 8.32×10-2 13.90×10-2 5.57×10-2 JIS A 1470-1:2008
放湿量，kg/m2 5.78×10-2 9.54×10-2 3.91×10-2 JIS A 1470-1:2008
甲醛净化率，％ 81.3 82.0 81.1 JC/T 1074-2008
注：吸放湿量实验条件：吸湿23℃，75％RH，放湿23℃，50％RH
理化性能为公司工程研究中心检测。
相同条件下，硅藻泥技术指标如下：
吸湿量，kg/m2 4.0×10‐2 JIS A 1470‐1:2008
放湿量，kg/m2 2.8×10‐2 JIS A 1470‐1:2008
甲醛净化率，％ 80 JC/T 1074‐2008
通过表1测试结果可以看出，本发明所述的免烧硅藻生态砖，在理化性能与生态功能方便均满足相关产品标准的要求。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种免烧硅藻生态砖，其特征在于，该免烧硅藻生态砖的原料组分及其重量份数为：
2.根据权利要求1所述的免烧硅藻生态砖，其特征在于，所述硅藻土是经处理的硅藻土二、三级原土矿。
3.根据权利要求1所述的免烧硅藻生态砖，其特征在于，所述复合催化剂为硅藻土负载纳米二氧化钛、稀土元素化合物和过渡元素化合物。
4.根据权利要求3所述的免烧硅藻生态砖，其特征在于，所述稀土元素化合物为氧化镧、氧化铈的一种或多种；所述过渡元素化合物为氧化铜、氧化锌的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的免烧硅藻生态砖，其特征在于，所述纳米银抗菌剂银平均粒径为40-60nm；所述重钙的粒径小于75μm；所述滑石粉的粒径小于75μm；所述粉体颜料为不含有水溶性重金属的无机颜料，颜料颗粒的粒径小于45μm。
6.根据权利要求1所述的免烧硅藻生态砖，其特征在于，所述白水泥的强度不小于52.5MPa；所述木质纤维的长度为1-2mm。
7.根据权利要求1所述的免烧硅藻生态砖，其特征在于，所述HPMC为20℃，2％水溶液，粘度3500-4500mPa.S。
8.权利要求1所述的免烧硅藻生态砖的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将除水外的所述组分按上述重量份数计量，加入粉体混合器中搅拌均匀；
步骤二：向制浆罐中加入30-90份水，搅拌下加入混合粉体，加粉完毕，搅拌至浆体均匀；
步骤三：在预制的模具中注入浆体，刮平模具上面，在震荡平台上震荡；
步骤四：将步骤三中得到的预制件养护、脱模、打磨；
步骤五：将产品进行检验包装，得到所述免烧硅藻生态砖成品。
9.根据权利要求8所述的免烧硅藻生态砖的生产方法，其特征在于，所述步骤四中，养护过程为：温度15℃-25℃，相对湿度40％-60％条件下养护7天，脱模后，再在温度15℃-25℃，相对湿度40％-60％条件下养护21天。
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