CN105777038A - 一种轻质节能板制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻质节能板制备方法，包括以下步骤：（1）制备预料；（2）木浆打浆；（3）混浆；（4）抄取成型；（5）蒸养；（6）烘干。本发明工艺步骤简单，可操作性强，适合工业化大规模生产，制得的轻质节能板兼具低密度和高强度，防火、耐高温、隔热吸音效果好，尺寸稳定，易加工，并具有优异的吸放湿性能，市场竞争力强。

Description

一种轻质节能板制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑材料，尤其是涉及一种轻质节能板制备方法。
背景技术
硅酸钙板是以钙质材料、硅质材料以及增强纤维为主要材料制成的一种绿色环保建筑板材，具有高强、轻质、防潮、防霉变、防蛀、防火等优良性能，同时其性能稳定，变形量小等特性，以其优越的材料性能被广泛应用于世界发达国家的建筑工程中，而且应用范围也越来越广，已经逐步发展成为建筑领域板材的主导材料之一。
目前来看，世界建筑材料工业的发展趋势是以生产轻质、高强和节能环保的建筑材料为主，建筑工业的发展方向是运用轻质高强的建筑材料减小建筑物的自重，提高施工的机械化和装配化水平。而目前工业化生产的硅酸钙板属于中高密度，主要在1.1g/m3以上，为了顺应建材市场的发展，开发轻质硅酸钙板，势在必行。但现在所制备的硅酸钙板伴随着密度降低的同时，强度也随之降低。
例如，中国发明专利97104962.9公开了一种轻量硅酸钙板的制造方法，通过使用具有一定比表面积的明矾石群、明矾群及硫酸铝来提高水热反应前的压型体的总强度及层间强度。该生产工艺较为复杂，不易操作，不利于大批量工业化生产。
发明内容
本发明是为了解决现有技术的轻质节能板制备方法工艺复杂，不易操作，不利于大批量工业化生产的问题，提供了一种工艺步骤简单，可操作性强，适合工业化生产的轻质节能板制备方法，制得的轻质节能板兼具低密度和高强度，防火、耐高温、隔热吸音效果好，尺寸稳定，易加工，并具有优异的吸放湿性能，市场竞争力强。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种轻质节能板制备方法，包括以下步骤：
（1）制备预料：按钙硅比为0.5~0.9，分别投入氢氧化钙和石英粉，水固比控制在8~12，同时添加固体重量1~1.2%的催化剂，升温至160~180℃后保温4~8h，降温至110℃以下时卸料，得预料。本发明中的预料主要为硬硅钙石与托贝莫来石的混合物，质轻，能大大降低轻质节能板的密度，并具有优异的防火、耐高温、隔热、隔音效果，且尺寸更为稳定。
（2）木浆打浆：在水中投入木浆纤维进行磨浆，直至打浆度为50°SR，得木浆。
（3）混浆：按30~35份预料，20~25份氢氧化钙，5~10份氧化钙，15~20份石英砂，5~10份硅灰石，3~5份硅藻土，3~5份珍珠岩，10~15份木浆，10~15份增强剂的重量份配比计量各原料后，依次投入各种原料，搅拌至少6min，得混浆。本发明对轻质节能板的配方进行了优化改进，增加了预料和增强剂，并对其他组分含量进行了调整，预料可大大降低本发明轻质节能板材的密度，同时可提高板材的防火、耐高温、隔热隔音效果，使板材结构尺寸更为稳定；通过加入增强剂解决了板材密度降低的同时强度也随之降低的问题，本发明的轻质节能板，密度可低至0.5~0.6g/cm3，抗折强度可达11.6Mpa以上，兼具低密度与高强度，大大提高了市场竞争力。
（4）抄取成型：放浆进行抄取，成型，得板坯。
（5）蒸养：将板坯送入蒸压釜中，升温至160~180℃，釜压1.0±0.1MPa后，恒温蒸养至少14h；
（6）烘干：将蒸养后的板坯烘干至水分含量10%以下，经裁切后得轻质节能板。
作为优选，步骤（1）中，所述催化剂为氧氯化锆。
作为优选，步骤（1）中，升温速率控制在每5分钟升3~4℃。通过控制升温速率以控制结晶的速率，过快晶体长不大，过慢反应时间太长不利于生产。
作为优选，步骤（1）中，降温速率控制在每5分钟降3~4℃。通过控制降温速率以保证晶体的稳定，刚反应生成的预料晶体不是很稳定，降温速率过快，生成的晶体易被冲开，导致颗粒变小影响板材强度，速率过慢，不利于提高生产效率。
作为优选，步骤（2）中，木浆的质量浓度为7~8%。
作为优选，步骤（2）中，石英砂粒径为600目筛网全通过。
作为优选，步骤（3）中，所述增强剂由以下重量份的组分组成：0.5~1份氧化镁，1~3份氯化镁，5~8份矿渣，5~8份石膏，2~4份氧化铝。增强剂是获得本发明低密度高强度板材的关键点，其中矿渣起到补强结构的作用；石膏可提高各组分之间的粘接强度，从而大大提高本发明板材的结构强度；氧化铝能提高本发明的耐火和耐磨性，同时使本发明具有极强的抗击性，不易破碎，大大提高使用寿命，并能使本发明外观保持平滑光整；氧化镁与氯化镁遇水能形成结晶相网状结构，该结构具有十分坚固的塔接铰链体系，能大大提高本发明的强度。
作为优选，步骤（5）中，升温速率为每小时升20~40℃。
作为优选，步骤（6）中，烘干温度为80~100℃。
因此，本发明具有如下有益效果：
（1）提供了一种轻质节能板制备方法，经混浆、抄取成型、蒸养、烘干即可得到轻质节能板，工艺步骤简单，可操作性强，适合工业化大规模生产；
（2）对轻质节能板的配方进行了优化改进，增加了预料和增强剂，并对其他组分含量进行了调整，解决了板材密度降低的同时强度也随之降低的问题，本发明的轻质节能板密度可低至0.5~0.6g/cm3，抗折强度可达11.6Mpa以上，兼具低密度与高强度，大大提高了市场竞争力。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
（1）制备预料：按钙硅比为0.9，分别投入氢氧化钙和石英粉，水固比控制在12，同时添加固体重量1.2%的催化剂氧氯化锆，以每5分钟升4℃的速率升温至180℃后保温8h，以每5分钟降4℃的速率降温至110℃以下时卸料，得预料；
（2）木浆打浆：在水中投入木浆纤维进行磨浆，直至打浆度为50°SR，得木浆，木浆的质量浓度控制在8%；
（3）混浆：按35Kg预料，25Kg氢氧化钙，10Kg氧化钙，20Kg石英砂，10Kg硅灰石，5Kg硅藻土，5Kg600目筛网全通过的珍珠岩，15Kg木浆，15Kg增强剂的重量配比计量各原料后，依次投入各种原料，搅拌至少6min，得混浆，其中增强剂由以下增强剂由以下重量份的组分组成：1Kg氧化镁，3Kg氯化镁，8Kg矿渣，8Kg石膏，4Kg氧化铝；
（4）抄取成型：放浆进行抄取，成型，得板坯；
（5）蒸养：将板坯送入蒸压釜中，以每小时升40℃的速率升温至180℃，釜压1.0±0.1MPa后，恒温蒸养至少14h；
（6）烘干：将蒸养后的板坯在100℃温度下烘干至水分含量10%以下，经裁切后得轻质节能板。
实施例2
（1）制备预料：按钙硅比为0.5，分别投入氢氧化钙和石英粉，水固比控制在8，同时添加固体重量1%的催化剂氧氯化锆，以每5分钟升3℃的速率升温至160℃后保温4h，以每5分钟降3℃的速率降温至110℃以下时卸料，得预料；
（2）木浆打浆：在水中投入木浆纤维进行磨浆，直至打浆度为50°SR，得木浆，木浆的质量浓度控制在7%；
（3）混浆：按30Kg预料，20Kg氢氧化钙，5Kg氧化钙，15Kg石英砂，5Kg硅灰石，3Kg硅藻土，3Kg600目筛网全通过的珍珠岩，10Kg木浆，10Kg增强剂的重量配比计量各原料后，依次投入各种原料，搅拌至少6min，得混浆，其中增强剂由以下增强剂由以下重量份的组分组成：0.5Kg氧化镁，1Kg氯化镁，5Kg矿渣，5Kg石膏，2Kg氧化铝；
（4）抄取成型：放浆进行抄取，成型，得板坯；
（5）蒸养：将板坯送入蒸压釜中，以每小时升20℃的速率升温至160℃，釜压1.0±0.1MPa后，恒温蒸养至少14h；
（6）烘干：将蒸养后的板坯在80℃温度下烘干至水分含量10%以下，经裁切后得轻质节能板。
实施例3
（1）制备预料：按钙硅比为0.6，分别投入氢氧化钙和石英粉，水固比控制在10，同时添加固体重量1.1%的催化剂氧氯化锆，以每5分钟升3.5℃的速率升温至170℃后保温5h，以每5分钟降3.5℃的速率降温至110℃以下时卸料，得预料；
（2）木浆打浆：在水中投入木浆纤维进行磨浆，直至打浆度为50°SR，得木浆，木浆的质量浓度控制在7.5%；
（3）混浆：按32Kg预料，22Kg氢氧化钙，7Kg氧化钙，16Kg石英砂，7Kg硅灰石，3.5Kg硅藻土，4Kg600目筛网全通过的珍珠岩，12Kg木浆，12Kg增强剂的重量配比计量各原料后，依次投入各种原料，搅拌至少6min，得混浆，其中增强剂由以下增强剂由以下重量份的组分组成：0.6Kg氧化镁，2Kg氯化镁，6Kg矿渣，7Kg石膏，2.5Kg氧化铝；
（4）抄取成型：放浆进行抄取，成型，得板坯；
（5）蒸养：将板坯送入蒸压釜中，以每小时升20~40℃的速率升温至160~180℃，釜压1.0±0.1MPa后，恒温蒸养至少14h；
（6）烘干：将蒸养后的板坯在80~100℃温度下烘干至水分含量10%以下，经裁切后得轻质节能板。
通过本发明的制备方法得到的轻质节能板密度可低至0.5~0.6g/cm3，抗折强度≥11.6Mpa，抗冲击强度≥2KJmm，螺钉拔出率≥85N/mm，导热系数≤0.18W/（m·K），吸音系数可达到0.95，24小时吸湿量可达6.48×10-2kg/m2，24小时放湿量可达5.89×10-2kg/m2，兼具低密度和高强度，防火、耐高温、隔热吸音效果好，尺寸稳定，易加工，并具有优异的吸放湿性能，市场竞争力强。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种轻质节能板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备预料：按钙硅比为0.5~0.9，分别投入氢氧化钙和石英粉，水固比控制在8~12，同时添加固体重量1~1.2%的催化剂，升温至160~180℃后保温4~8h，降温至110℃以下时卸料，得预料；
（2）木浆打浆：在水中投入木浆纤维进行磨浆，直至打浆度为50°SR，得木浆；
（3）混浆：按30~35份预料，20~25份氢氧化钙，5~10份氧化钙，15~20份石英砂，5~10份硅灰石，3~5份硅藻土，3~5份珍珠岩，10~15份木浆，10~15份增强剂的重量份配比计量各原料后，依次投入各种原料，搅拌至少6min，得混浆；
（4）抄取成型：放浆进行抄取，成型，得板坯；
（5）蒸养：将板坯送入蒸压釜中，升温至160~180℃，釜压1.0±0.1MPa后，恒温蒸养至少14h；
（6）烘干：将蒸养后的板坯烘干至水分含量10%以下，经裁切后得轻质节能板。
2.根据权利要求1所述的一种轻质节能板制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述催化剂为氧氯化锆。
3.根据权利要求1所述的一种轻质节能板制备方法，其特征在于，步骤（1）中，升温速率控制在每5分钟升3~4℃。
4.根据权利要求1所述的一种轻质节能板制备方法，其特征在于，步骤（1）中，降温速率控制在每5分钟降3~4℃。
5.根据权利要求1所述的一种轻质节能板制备方法，其特征在于，步骤（2）中，木浆的质量浓度为7~8%。
6.根据权利要求1所述的一种轻质节能板制备方法，其特征在于，步骤（2）中，石英砂粒径为600目筛网全通过。
7.根据权利要求1所述的一种轻质节能板制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述增强剂由以下重量份的组分组成：0.5~1份氧化镁，1~3份氯化镁，5~8份矿渣，5~8份石膏，2~4份氧化铝。
8.根据权利要求1所述的一种轻质节能板制备方法，其特征在于，步骤（5）中，升温速率为每小时升20~40℃。
9.根据权利要求1所述的一种轻质节能板制备方法，其特征在于，步骤（6）中，烘干温度为80~100℃。
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