CN106396569A - 一种植物纤维外墙挂板及其制备方法 - Google Patents

一种植物纤维外墙挂板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种植物纤维外墙挂板，所述植物纤维外墙挂板包括底料层、中料层和面料层，所述中料层设置与所述底料层和面料层之间；所述底料层主要由以下原料制备而成：快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、锯末、植物纤维、焦沫和外加剂；所述中料层主要由以下原料制备而成：快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、锯末、植物纤维、红砖粉、硅藻土、铝矾土和外加剂；所述面料层主要由以下原料制备而成：快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、锯末、植物纤维、硅溶胶和外加剂。本发明植物纤维外墙挂板，用作建筑物外墙挂板。具有低碳、环保、节能、不易变形、可循环再利用等优点。成型快，生产周期短，稳定性好，具有防火、防腐蚀、耐久性好等特点。

Description

一种植物纤维外墙挂板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种植物纤维外墙挂板及其制备方法。
背景技术
当前，随着我国工业化和城镇化的快速发展，作为资源依赖型工业的房屋建筑业在推动国民经济迅猛发展的同时，由于消耗大量的不可再生资源和能源，而迫使其继续发展受到了严重制约。随着低碳经济和时代的涌来，大力发展新型节能低耗建筑材料刻不容缓。在这样的形势下，木结构建筑应运而生。木材及其制品自古以来就以其美观、轻质、保温隔热等优越特性而成为一种良好的建筑材料。可以预计，低碳、环保、节能、抗震的木结构建筑在中国将有广阔的发展前景。
木结构建筑外墙一般会采用外墙挂板进行装饰和防护。现有的外墙挂板一般有合金外墙挂板、塑料挂板、水泥硅钙板和水泥纤维板等。铝合金外墙挂板相对价格较高，且保温隔热性能不好。塑料挂板阻燃性差，易变性，易老化。水泥硅钙板和水泥纤维板虽然不易变形，防火性能好，但重量大，容易断裂，不易施工。上述外墙挂板产品都有着各自的优缺点。对于木结构建筑若采用以木材或其他植物纤维(如农作物秸秆纤维等)为原料制成的制品作为外墙挂板，则更能体现木结构建筑低碳、环保和节能的优越性。在木结构建筑发达的国家，如美国、加拿大等，主要采用原木板和多层胶合板作为外墙挂板。这些产品对原材料的要求较高，需要采用较大径级的原木制成。国家实施天然林保护工程以来，许多地区对较大径级木材已实施禁伐。然而，我国速生小径材以及农作物秸秆资源比较丰富，开发以这些资源为原料的建筑材料，对于促进建筑业和建材业的可持续发展以及木材工业的升级换代具有重要的显示意义。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保、重量轻、且不易断裂的植物纤维外墙挂板。
本发明的另一目的在于植物纤维外墙挂板的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种植物纤维外墙挂板，所述植物纤维外墙挂板包括底料层、中料层和面料层，所述中料层设置与所述底料层和面料层之间；所述底料层主要由以下原料制备而成：快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、锯末、植物纤维、焦沫和外加剂；所述中料层主要由以下原料制备而成：快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、锯末、植物纤维、红砖粉、硅藻土、铝矾土和外加剂；所述面料层主要由以下原料制备而成：快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、锯末、植物纤维、硅溶胶和外加剂。
优选地，上述技术方案中，所述底料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥100-200份、粉煤灰5-20份、硅灰1-5份、锯末5-15份、植物纤维1-5份、焦沫1-5份和外加剂1-5份。
优选地，上述技术方案中，所述中料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥200-400份、粉煤灰20-30份、硅灰1-10份、锯末40-70份、植物纤维1-5份、红砖粉5-20份、硅藻土5-20份、铝矾土1-5份和外加剂1-5份；
优选地，上述技术方案中，所述面料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥100-200份、粉煤灰5-20份、硅灰1-5份、锯末5-15份、植物纤维1-5份、硅溶胶1-5份和外加剂1-5份。
优选地，上述技术方案中，所述外加剂主要由以下成分按重量份数制成：聚羧酸减水剂0.1-1份、硼酸0.1-1份、纤维素醚0.1-0.5份、消泡剂0.1-1份。
优选地，上述技术方案中，所述纤维素醚为甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素或乙基纤维素中的一种。
优选地，上述技术方案中，所述消泡剂主要由以下成分按重量份数制成：环氧氯丙烷10-20份、聚乙烯蜡1-5份、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚5-10份和聚丙烯酰胺5-10份。
优选地，上述技术方案中，所述植物纤维为木纤维或秸秆纤维中的一种或两种。
一种植物纤维外墙挂板的制备方法，包括以下步骤：
(1)植物纤维制备，对植物纤维进行筛分，含水量控制在12±3％，含泥量控制≤1％；
(2)搅拌和铺装，将底料层、中料层和面料层的物料按照各自的原料比例和水依次加入搅拌机中搅拌；将底料层材料分别铺装在模板上，在底料层上方铺设中料层；在中料层上面铺设面料层，然后进行养护得到产品。
优选地，上述技术方案中，所述养护为在温度25-30℃、相对湿度52％以上的环境下，进行养护1-2天。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明植物纤维外墙挂板，以植物纤维为填充原料，以快硬硫铝酸盐为胶凝材料，制成强度高、不易变形的复合材料，用作建筑物外墙挂板。相比现有非木质材料外墙挂板而言，具有低碳、环保、节能、不易变形、可循环再利用等优点。相比现有木质材料外墙挂板而言，具有成型快，生产周期短，稳定性好，具有防火、防腐蚀、耐久性好等特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1
一种植物纤维外墙挂板，所述植物纤维外墙挂板包括底料层、中料层和面料层，所述中料层设置与所述底料层和面料层之间。
所述底料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥150份、粉煤灰14份、硅灰3份、锯末11份(该锯末细度为60-100目)、植物纤维3份、焦沫2份和外加剂3份。
所述中料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥350份、粉煤灰26份、硅灰4份、锯末50份(该锯末细度为10-60目)、植物纤维3份、红砖粉11份、硅藻土14份、铝矾土2份和外加剂3份；
所述面料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥130份、粉煤灰14份、硅灰3份、锯末12份、植物纤维4份、硅溶胶4份和外加剂3份。
所述外加剂主要由以下成分按重量份数制成：聚羧酸减水剂0.5份、硼酸0.5份、纤维素醚0.4份、消泡剂0.8份。
所述纤维素醚为甲基纤维素。
所述消泡剂主要由以下成分按重量份数制成：环氧氯丙烷13份、聚乙烯蜡2份、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚7份和聚丙烯酰胺8份。
所述植物纤维为木纤维和秸秆纤维中的混合物，按重量计，木纤维：秸秆纤维＝1:1。
一种植物纤维外墙挂板的制备方法，包括以下步骤：
(1)植物纤维制备，对植物纤维进行筛分，含水量控制在12％，含泥量控制为0.8％；
(2)搅拌和铺装，将底料层、中料层和面料层的物料按照各自的原料比例和水依次加入搅拌机中搅拌；将底料层材料分别铺装在模板上，在底料层上方铺设中料层；在中料层上面铺设面料层，然后在温度25-30℃、相对湿度52％以上的环境下进行养护，养护1天后可脱模，脱完模2天后可切四边，得到产品。
检测上述实施例制成的墙板，墙板强度＝14.3MPa，抗压强度＝12.7MPa，抗拉强度＝6.9MPa。
实施例2
一种植物纤维外墙挂板，所述植物纤维外墙挂板包括底料层、中料层和面料层，所述中料层设置与所述底料层和面料层之间。
所述底料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥100份、粉煤灰5份、硅灰1份、锯末5份(该锯末细度为60-100目)、植物纤维1份、焦沫1份和外加剂1份。
所述中料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥200份、粉煤灰20份、硅灰1份、锯末40份(该锯末细度为10-60目)、植物纤维1份、红砖粉5份、硅藻土5份、铝矾土1份和外加剂1份；
所述面料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥100份、粉煤灰5份、硅灰1份、锯末5份、植物纤维1份、硅溶胶1份和外加剂1份。
所述外加剂主要由以下成分按重量份数制成：聚羧酸减水剂0.1份、硼酸0.1份、纤维素醚0.1份、消泡剂0.1份。
所述纤维素醚为乙基纤维素。
所述消泡剂主要由以下成分按重量份数制成：环氧氯丙烷10份、聚乙烯蜡1份、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚5份和聚丙烯酰胺5份。
所述植物纤维为木纤维或。
一种植物纤维外墙挂板的制备方法，包括以下步骤：
(1)植物纤维制备，对植物纤维进行筛分，含水量控制在11％，含泥量控制为0.8％；
(2)搅拌和铺装，将底料层、中料层和面料层的物料按照各自的原料比例和水依次加入搅拌机中搅拌；将底料层材料分别铺装在模板上，在底料层上方铺设中料层；在中料层上面铺设面料层，然后在温度25-30℃、相对湿度52％以上的环境下进行养护，养护1天后可脱模，脱完模2天后可切四边，得到产品。
检测上述实施例制成的墙板，墙板强度＝13.9MPa，抗压强度＝12.2MPa，抗拉强度＝6.8MPa。
实施例3
一种植物纤维外墙挂板，所述植物纤维外墙挂板包括底料层、中料层和面料层，所述中料层设置与所述底料层和面料层之间。
所述底料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥200份、粉煤灰20份、硅灰5份、锯末15份(该锯末细度为60-100目)、植物纤维5份、焦沫5份和外加剂5份。
所述中料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥400份、粉煤灰30份、硅灰10份、锯末70份(该锯末细度为10-60目)、植物纤维5份、红砖粉20份、硅藻土20份、铝矾土5份和外加剂5份；
所述面料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥200份、粉煤灰20份、硅灰5份、锯末15份、植物纤维5份、硅溶胶5份和外加剂5份。
所述外加剂主要由以下成分按重量份数制成：聚羧酸减水剂1份、硼酸1份、纤维素醚0.5份、消泡剂1份。
所述纤维素醚为甲基纤维素。
所述消泡剂主要由以下成分按重量份数制成：环氧氯丙烷20份、聚乙烯蜡5份、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚10份和聚丙烯酰胺10份。
所述植物纤维为秸秆纤维。
一种植物纤维外墙挂板的制备方法，包括以下步骤：
(1)植物纤维制备，对植物纤维进行筛分，含水量控制在14％，含泥量控制0.8％；
(2)搅拌和铺装，将底料层、中料层和面料层的物料按照各自的原料比例和水依次加入搅拌机中搅拌；将底料层材料分别铺装在模板上，在底料层上方铺设中料层；在中料层上面铺设面料层，然后在温度25-30℃、相对湿度52％以上的环境下进行养护，养护1天后可脱模，脱完模2天后可切四边，得到产品。
检测上述实施例制成的墙板，墙板强度＝14.2MPa，抗压强度＝12.6MPa，抗拉强度＝6.7MPa。
实施例4
一种植物纤维外墙挂板，所述植物纤维外墙挂板包括底料层、中料层和面料层，所述中料层设置与所述底料层和面料层之间。
所述底料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥150份、粉煤灰14份、硅灰3份、锯末11份(该锯末细度为60-100目)、植物纤维3份和焦沫2份。
所述中料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥350份、粉煤灰26份、硅灰4份、锯末50份(该锯末细度为10-60目)、和植物纤维3份；
所述面料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥130份、粉煤灰14份、硅灰3份、锯末12份、植物纤维4份和硅溶胶4份。
所述外加剂主要由以下成分按重量份数制成：聚羧酸减水剂0.5份、硼酸0.5份、纤维素醚0.4份、消泡剂0.8份。
所述纤维素醚为甲基纤维素。
所述消泡剂主要由以下成分按重量份数制成：环氧氯丙烷13份、聚乙烯蜡2份、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚7份和聚丙烯酰胺8份。
所述植物纤维为木纤维和秸秆纤维中的混合物，按重量计，木纤维：秸秆纤维＝1:1。
一种植物纤维外墙挂板的制备方法，包括以下步骤：
(1)植物纤维制备，对植物纤维进行筛分，含水量控制在12％，含泥量控制为0.8％；
(2)搅拌和铺装，将底料层、中料层和面料层的物料按照各自的原料比例和水依次加入搅拌机中搅拌；将底料层材料分别铺装在模板上，在底料层上方铺设中料层；在中料层上面铺设面料层，然后在温度25-30℃、相对湿度52％以上的环境下进行养护，养护1天后可脱模，脱完模2天后可切四边，得到产品。
检测上述实施例制成的墙板，墙板强度＝8.3MPa，抗压强度＝6.1MPa，抗拉强度＝3.4MPa。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种植物纤维外墙挂板，其特征在于，所述植物纤维外墙挂板包括底料层、中料层和面料层，所述中料层设置与所述底料层和面料层之间；
所述底料层主要由以下原料制备而成：快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、锯末、植物纤维、焦沫和外加剂；
所述中料层主要由以下原料制备而成：快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、锯末、植物纤维、红砖粉、硅藻土、铝矾土和外加剂；
所述面料层主要由以下原料制备而成：快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、锯末、植物纤维、硅溶胶和外加剂。
2.根据权利要求1所述的植物纤维外墙挂板，其特征在于，所述底料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥100-200份、粉煤灰5-20份、硅灰1-5份、锯末5-15份、植物纤维1-5份、焦沫1-5份和外加剂1-5份。
3.根据权利要求1所述的植物纤维外墙挂板，其特征在于，所述中料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥200-400份、粉煤灰20-30份、硅灰1-10份、锯末40-70份、植物纤维1-5份、红砖粉5-20份、硅藻土5-20份、铝矾土1-5份和外加剂1-5份。
4.根据权利要求1所述的植物纤维外墙挂板，其特征在于，所述面料层主要由以下原料制备而成，按重量份数计，快硬硫铝酸盐水泥100-200份、粉煤灰5-20份、硅灰1-5份、锯末5-15份、植物纤维1-5份、硅溶胶1-5份和外加剂1-5份。
5.根据权利要求1所述的植物纤维外墙挂板，其特征在于，所述外加剂主要由以下成分按重量份数制成：聚羧酸减水剂0.1-1份、硼酸0.1-1份、纤维素醚0.1-0.5份、消泡剂0.1-1份。
6.根据权利要求5所述的植物纤维外墙挂板，其特征在于，所述纤维素醚为甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素或乙基纤维素中的一种。
7.根据权利要求6所述的植物纤维外墙挂板，其特征在于，所述消泡剂主要由以下成分按重量份数制成：环氧氯丙烷10-20份、聚乙烯蜡1-5份、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚5-10份和聚丙烯酰胺5-10份。
8.根据权利要求1所述的植物纤维外墙挂板，其特征在于，所述植物纤维为木纤维或秸秆纤维中的一种或两种。
9.一种如权利要求1所述的植物纤维外墙挂板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)植物纤维制备，对植物纤维进行筛分，含水量控制在12±3％，含泥量控制≤1％；
(2)搅拌和铺装，将底料层、中料层和面料层的物料按照各自的原料比例和水依次加入搅拌机中搅拌；将底料层材料分别铺装在模板上，在底料层上方铺设中料层；在中料层上面铺设面料层，然后进行养护得到产品。
10.根据权利要求9所述植物纤维外墙挂板的制备方法，其特征在于，所述养护为在温度25-30℃、相对湿度52％以上的环境下，进行养护1-2天。
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