CN106565143A - 一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料及其制备方法，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，本发明公开的技术方案由于添加玄武岩纤维后，表面无起泡、裂纹、剥落，无明显变色，同时具有很好的补强抗裂效果。

Description

一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保建筑内墙材料，特别是一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料及其制备方法。
背景技术
硅藻泥的主要原料为硅藻土，由于其主要成分为无定型二氧化硅(SiO2·nH2O)，因此还具有热稳定性好、阻燃和耐酸耐腐蚀等优点。得益于其防霉抗菌、调节湿度、隔音隔热、净化甲醛或苯类等易挥发性物质的多功能环保作用，近年来硅藻泥在建筑内墙材料方面的应用越来越多。
现有的技术种采用无机胶凝材料取代有机可再分散性胶粉，能够使硅藻泥实现真正的绿色环保；添加木质纤维材料，可以使硅藻泥产品达到增强增韧和抗裂的作用。然而，目前的无机胶粘剂普遍强度偏低、保水性差、易脱粉、不能单独使用；而木质纤维品种单一、易吸水腐蚀、补强效果不够高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料及其制备方法，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含玄武岩纤维的硅藻泥材料，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％，玄武岩纤维0.5％-5％。
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％，玄武岩纤维3％。
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，所述纳米二氧化钛为金红石型或锐钛型，以粉体或液体形式存在。
进一步，所述纳米二氧化钛为锐钛型水溶液分散的纳米二氧化钛。
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，所述纤维素醚的粘度为2万-20万。
进一步，所述玄武岩纤维直径为2-16μm，长度为3-30mm，优选直径为5μm，长度为6mm。
进一步，所述预糊化淀粉为木薯预糊化淀粉。
另外一方面，本发明还公开了一种制备含玄武岩纤维的硅藻泥材料的方法，其特征在于，包括以下步骤，将上述实施例中除纳米二氧化钛和玄武岩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，将玄武岩纤维加入上述搅拌均匀的泥中，制得含玄武岩纤维的硅藻泥材料。
本发明具有如下优点：
本发明公开的一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料及其制备方法，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，大幅度提高粘结强度的效果，本发明公开的技术方案由于添加玄武岩纤维后，表面无起泡、裂纹、剥落，无明显变色，同时具有很好的补强抗裂效果。
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。制得的含玄武岩纤维的硅藻泥材料具有调节湿度、隔音降噪、防火阻燃、净化空气、有益健康等作用。
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；同时选取玄武岩纤维作为增强纤维，玄武岩纤维对人体无害，是一种绿色环保的纯天然矿物纤维。其稳定性好，耐化学腐蚀，力学性能、抗老化性能、分散性能好，抗拉强度达到2500MPa，弹性模量高达90GPa，纤维与硅藻泥基材之间的界面吸附粘接力和机械啮合力等增加了材料的抗裂性，纤维可分散墙体冷热收缩扩张的能量，增强了壁材的韧性。并且，玄武岩纤维的成本比木质素纤维还低，非常适合大面积推广使用。
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％。
玄武岩纤维直径为2-16μm，长度为3-30mm，本实施例中直径为5μm，长度为6mm。
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玄武岩纤维的硅藻泥材料的制备：将硅藻土以25％，重钙30％，灰钙18％，石英砂16％，负离子粉3％，羟丙级甲基纤维素1.7％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，随后将玄武岩纤维3％加入到上述搅拌均匀的泥中再搅拌一分钟，制得所需的玄武岩纤维的硅藻泥材料。
本实施例制备的一种玄武岩纤维的硅藻泥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；本实施例通过添加水镁石纤维后，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玄武岩纤维的硅藻泥材料按国家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：本实施例制备的玄武岩纤维的硅藻泥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)

1.一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料，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％，玄武岩纤维0.5％-5％。
2.如权利要求1所述的一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料，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％，玄武岩纤维3％。
3.如权利要求1或2中所述的一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料，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所述的一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料，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所述的一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料，其特征在于：所述纳米二氧化钛为金红石型或锐钛型，以粉体或液体形式存在。
6.如权利要求5所述的一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料，其特征在于：所述纳米二氧化钛为锐钛型水溶液分散的纳米二氧化钛。
7.如权利要求1所述的一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料，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，所述纤维素醚的粘度为2万-20万。
8.如权利要求1所述的一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料，其特征在于：所述玄武岩纤维直径为2-16μm，长度为3-30mm，优选直径为5μm，长度为6mm。
9.如权利要求1所述的一种含玄武岩纤维的硅藻泥材料，其特征在于：所述预糊化淀粉为木薯预糊化淀粉。
10.一种制备含玄武岩纤维的硅藻泥材料的方法，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玄武岩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，将玄武岩纤维加入上述搅拌均匀的泥中，制得含玄武岩纤维的硅藻泥材料。
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