CN106565140A - 一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料及其制备方法，采用预糊化淀粉这种冷水速溶、粘结强度高、价廉物美的纯天然植物绿色胶粘剂，与纤维素醚复配得到新型无机胶凝体系；同时选取麻纤维作为增强纤维，麻纤维是一种可再生的植物纤维，具有强度高、耐磨耐腐、耐低温、富有弹性等优点。此外，其表面粗糙，有很多竖向条纹，利于纤维“抓住”填料，从而增强了硅藻泥的粘结性能。受到外力时，通过麻纤维形成的网络也能够卸掉一部分力，起到增强阻裂的效果。

Description

一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保建筑内墙材料，特别是一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料及其制备方法。
背景技术
近年来硅藻泥在建筑内墙材料方面的应用越来越多，由于硅藻泥的主要原料为硅藻土，由于硅藻土的表面含有丰富的细孔，内部含有少量介孔和微孔，使得其具有独特的多级孔道结构。
中国专利文献CN105565705A公开了一种环保型多功能硅藻泥及其制作方法，硅藻泥包含如下成分：硅藻土、高岭土、膨润土、凹凸棒土、海泡石粉、白炭黑、负离子粉、钛白粉、艾米达酮、方解石粉、灰钙、可再分散乳胶粉、粉体消泡剂、粉体润湿剂、粉体防霉剂、羟丙基甲基纤维素、木质纤维粉，本发明的硅藻泥采用木质纤维使抗裂性能和耐擦洗性能优异，可是仍采用了有机类的可再分散乳胶粉。
目前添加木质纤维材料，以使硅藻泥产品达到增强增韧和抗裂的作用，而木质纤维品种单一、易吸水腐蚀、补强效果不够高，及目前的有机胶粘剂造成环境污染等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料及其制备方法，该材料具有净化VOC、游离甲醛和苯类的能力，以及具有对甲醛净化的持久效果。
为实现上述目的本发明公开了一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料，所述硅藻泥材料材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土15％-35％，重钙20％-40％，灰钙8％-20％，石英砂8％-20％，纳米二氧化钛2％-5％，负离子粉1％-4％，纤维素醚0.5％-2.5％，预糊化淀粉0.1％-0.5％，麻纤维0.5％-2％。
进一步，所述硅藻泥材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土25％，重钙30％，灰钙18％，石英砂16％，纳米二氧化钛3％，负离子粉3％，纤维素醚1.7％，预糊化淀粉0.3％，麻纤维0.6％。
进一步，所述重钙和灰钙粒度为100-600目，所述石英砂粒度为20-100目，所述负离子粉粒度为1000-4000目。
进一步，所述重钙和灰钙粒度为325目；所述石英砂粒度为80目；所述负离子粉粒度为4000目。
进一步，所述纤维素醚为羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钠或羟丙级甲基纤维素中的一种或几种。
进一步，所述麻纤维为黄麻纤维，亚麻纤维，剑麻纤维，大麻纤维和苎麻中的一种或多种。
进一步，所述麻纤维为剑麻纤维。
进一步，所述麻纤维直径为100-200μm，长度为3-10mm。
进一步，所述麻纤维直径为120μm，长度为5mm。
另一方面，本发明还公开了一种制备麻纤维增强的硅藻泥环保材料的方法，包括以下步骤，将上述实施例中除纳米二氧化钛和麻纤维之外的其他组分混合成备用的粉体；将已分散在水溶液中的纳米二氧化钛超声震荡，将超声震荡后的溶液加入到清水中搅拌均匀，将所述混合备用的粉体逐渐加入到上述搅拌均匀的混合二氧化钛清水中，加入混合备用的粉体与清水的质量比为1：1，搅拌均匀后，将麻纤维加入上述搅拌均匀的泥中，制得麻纤维增强的硅藻泥环保材料。
本发明具有如下优点：
本发明公开的一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料及其制备方法，具有以下优点：
本发明所用的胶粘剂为生物可再生的纤维素醚和预糊化淀粉，安全环保，且复配后结合二者的优点，达到保水保湿，本发明公开的技术方案由于添加麻纤维后，表面无起泡、裂纹、剥落，无明显变色，具有很好的效果,此外，本发明制备方法操作简单，原料价廉环保，易于实现工业化。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本发明采用预糊化淀粉这种冷水速溶、粘结强度高、价廉物美的纯天然植物绿色胶粘剂，与纤维素醚复配得到新型无机胶凝体系；同时选取麻纤维作为增强纤维，麻纤维是一种可再生的植物纤维，具有强度高、耐磨耐腐、耐低温、富有弹性等优点。此外，其表面粗糙，有很多竖向条纹，利于纤维“抓住”填料，从而增强了硅藻泥的粘结性能。受到外力时，通过麻纤维形成的网络也能够卸掉一部分力，起到增强阻裂的效果。
本实施例中，硅藻土中的二氧化硅含量≥90％，重钙和灰钙粒度为325目；石英砂粒度为80目；纳米二氧化碳为金红石型或锐钛型，以粉体或液体形式存在，本实施例选锐钛型纳米二氧化钛并配置成水溶液，负离子粉粒度为4000目；纤维素醚为羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钠、羟丙级甲基纤维素中的一种或几种，其粘度为2万-20万，本实施例选选粘度7.5万的羟丙级甲基纤维素；预糊化淀粉为马铃薯、玉米、木薯预糊化淀粉中的一种，本实施例选预糊化淀粉选木薯预糊化淀粉，且其细度(通过80目筛)≥90％。
麻纤维为黄麻纤维、亚麻纤维、剑麻纤维、大麻纤维、苎麻纤维中的一种或多种，直径为100-200μm，长度为3-10mm，本实施例选的麻纤维为剑麻纤维，直径为120μm，长度为5mm。
本实施例中的百分比为质量百分比。
本发明公开的一种不含有机胶粘剂的纤维增强硅藻泥材料的制备：将硅藻土以28％，重钙30％，灰钙18％，石英砂16％，负离子粉3％，羟丙级甲基纤维素1.5％和木薯预糊化淀粉0.3％，预先混合均匀备用，
具体的硅藻泥材料的制备方法如下：
将锐钛型水溶液分散的纳米二氧化钛超声震荡使分散均匀，然后加入清水中，将上述混合均匀的粉体加入到锐钛型纳米二氧化钛水中，边添加边搅拌，混合均匀的粉体与水的质量比为1：1，搅拌均匀，随后将剑麻纤维0.6％加入到上述搅拌均匀的泥中再搅拌一分钟，制得所需的含剑麻纤维的增强抗裂硅藻泥材料。
本实施例制备的麻纤维增强的硅藻泥环保材料所用的胶粘剂为生物可再生的纤维素醚和预糊化淀粉，安全环保，且复配后结合二者的优点，达到保水保湿，大幅度提高粘结强度的效果；本实施例通过添加麻纤维后，表面无起泡、裂纹、剥落，无明显变色，具有调节湿度、隔音降噪、防火阻燃、净化空气、有益健康等作用。
根据本发明的技术方案制备麻纤维增强的硅藻泥环保材料按国家JC/T 2177-2013《硅藻泥装饰壁材》标准要求对其容器中状态、施工性、初期干燥抗裂性(6h)、表干时间、耐碱性(48h)、粘接强度、耐温湿性能、硅藻成份、调湿性能、甲醛净化性能、甲醛净化效果持久性、防霉菌性能、防霉菌耐久性能、挥发性有机化合物总量、苯类含量、游离甲醛含量、可溶性重金属含量等进行测试，结果见表1、表2和表3。
表1一般技术要求
表2功能性技术要求
表3有害物质限量要求
测试结果表明：本实施例制备的麻纤维增强的硅藻泥环保材料完全符合国家强制性标准JC/T 2177-2013《硅藻泥装饰壁材》规定的各项指标，是合格的硅藻泥装饰壁材。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料，其特征在于：所述硅藻泥材料材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土15％-35％，重钙20％-40％，灰钙8％-20％，石英砂8％-20％，纳米二氧化钛2％-5％，负离子粉1％-4％，纤维素醚0.5％-2.5％，预糊化淀粉0.1％-0.5％，麻纤维0.5％-2％。
2.如权利要求1所述的一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料，其特征在于：所述硅藻泥材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土25％，重钙30％，灰钙18％，石英砂16％，纳米二氧化钛3％，负离子粉3％，纤维素醚1.7％，预糊化淀粉0.3％，麻纤维0.6％。
3.如权利要求1或2中所述的一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料，其特征在于：所述重钙和灰钙粒度为100-600目，所述石英砂粒度为20-100目，所述负离子粉粒度为1000-4000目。
4.如权利要求3所述的一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料，其特征在于：所述重钙和灰钙粒度为325目；所述石英砂粒度为80目；所述负离子粉粒度为4000目。
5.如权利要求1所述的一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料，其特征在于：所述纤维素醚为羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钠或羟丙级甲基纤维素中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料，其特征在于：所述麻纤维为黄麻纤维，亚麻纤维，剑麻纤维，大麻纤维和苎麻中的一种或多种。
7.如权利要求6所述的一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料，其特征在于：所述麻纤维为剑麻纤维。
8.如权利要求1、6或7所述的一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料，其特征在于：所述麻纤维直径为100-200μm，长度为3-10mm。
9.如权利要求8所述的一种麻纤维增强的硅藻泥环保材料，其特征在于：所述麻纤维直径为120μm，长度为5mm。
10.一种制备麻纤维增强的硅藻泥环保材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，将权利要求1中除纳米二氧化钛和麻纤维之外的其他组分混合成备用的粉体；将已分散在水溶液中的纳米二氧化钛超声震荡，将超声震荡后的溶液加入到清水中搅拌均匀，将所述混合备用的粉体逐渐加入到上述搅拌均匀的混合二氧化钛清水中，加入混合备用的粉体与清水的质量比为1：1，搅拌均匀后，将麻纤维加入上述搅拌均匀的泥中，制得麻纤维增强的硅藻泥环保材料。
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