CN107032740A - 一种竹纤维硫氧镁板及其制备方法 - Google Patents

一种竹纤维硫氧镁板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种竹纤维硫氧镁板及其制备方法，该竹纤维硫氧镁板包括如下质量百分比原料：调和液20～30％、水泥20～35％、竹纤维20～35％、粉煤灰20～35％、固化剂2～3％和助强剂0.5～2％，本发明所提供的竹纤维硫氧镁板具备A级阻燃防火、防潮、抗腐蚀、防虫、耐用、零甲醛绿色环保等多种优点，其制备方法简单，环保，无污染。

Description

一种竹纤维硫氧镁板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种竹纤维硫氧镁板及其制备方法，属于建材领域。
背景技术
目前，随着人们生活水平的提高，家装材料发展迅速，目前室内家装材料主要分为纯无机板材、木材、有机板材、纺织材料、复合板材，由于木材易吸湿、易腐蚀、易招虫蛀并且泡水后易开裂的缺陷，其应用场合受到限制。而无机板材、有机板材的和纺织材料由于其自身的一些不足，无法满足较高要求的应用需求。复合材料的出现能够解决很多需求，有些不但具有传统材料的优点，同时还具有更多新颖的功能，但是在满足应用需求的同时，又带来了业内无法避免的问题，层合剂或粘合剂的加入，会带来甲醛残留问题，不绿色环保。
纤维板结构均匀、表面平滑光整，具有良好的加工性能，因此被广泛用于家具制造业和建筑业。目前制备纤维板的主要原料为木质纤维和脲醛树脂胶粘剂。随着森林资源的过渡砍伐，如何保证充足的原料供给，已成为一个重要的社会和经济问题。另外，脲醛树脂在湿热环境下容易释放出游离甲醛，严重污染环境，危害人类健康。
有鉴于此，需要发明一种新型的建筑材料以满足市场发展需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种竹纤维硫氧镁板，并同时提供其制备方法。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
本发明一方面提供了一种竹纤维硫氧镁板，包括如下质量百分比原料：调和液20～30％、水泥20～35％、竹纤维20～35％、粉煤灰20～35％、固化剂2～3％和助强剂0.5～2％。
作为本发明进一步的改进，所述调和液为质量浓度为30～60％的火山灰水溶液。
作为本发明进一步的改进，所述水泥为硫酸镁水泥。
作为本发明进一步的改进，所述的固化剂由硫酸铅和火山灰按重量比为1∶0.5～3复配而成。
作为本发明进一步的改进，所述助强剂为钢丝网，优选的，所述助强剂为焊接镀锌钢丝网，丝径0.6mm～0.8mm，网孔25～30mm。
作为本发明进一步的改进，所述竹纤维通过如下方法制备：首先将竹子沿竹子的生长方向切割成长条状竹条，竹条采用压力2.5～3.1MPa的蒸汽，碳化2～3.5h，以使竹条的含糖量降低至5％以下，含水量达到35％，得碳化竹条，然后采用碾压设备碾压至纤维状态，得到竹纤维丝，将竹纤维丝浸入阻燃剂，干燥，得到阻燃竹纤维。
作为本发明进一步的改进，所述阻燃剂由SiO2、十二烷基硫酸钠和水组成，所述SiO2、十二烷基硫酸钠和水的重量份数比为1∶0.2～0.3∶10～15。
本发明另一方面提供了一种上述竹纤维硫氧镁板的制备方法如下：
(1)原料准备
依次称取所需质量的水泥、调和剂、固化剂、竹纤维、粉煤灰和固化剂；
(2)混料
先将步骤(1)中的水泥、调和剂和固化剂搅拌混匀，然后加入步骤(1)中所述的竹纤维和粉煤灰混合均匀，于500～600转/分下，搅拌20-30min，得到混合料；
(3)压制成型固化
将步骤(2)得到的混合物和助强剂进行模压成型固化，加压的温度为100～130℃，加压的压力为1～4MPa，时间为25～35min；
(4)脱模养护
将步骤(3)成型固化后的板材脱模，并于环境温度20～50℃范围内、相对湿度在45～60％范围内养护12～24h；
(5)切边、码垛及自然养护
脱模养护完成的板材进行切边，经按序码垛后，进行自然养护，养护时间为24天。
作为本发明进一步的改进，所述竹纤维的处理方式如下：首先将竹子沿竹子的生长方向切割成长条状竹条，竹条采用压力3.2～3.8MPa的蒸汽，碳化2.2～3.5h，以使竹条的含糖量降低至5％以下，竹纤维降低至90％以下，含水量达到35％，得碳化竹条，然后采用碾压设备碾压至纤维状态，得到竹纤维丝，将竹纤维丝浸入阻燃剂，得到阻燃竹纤维。
作为本发明进一步的改进，所述阻燃剂由SiO2、十二烷基硫酸钠和水组成，所述SiO2、十二烷基硫酸钠和水的重量份数比为1∶0.2～0.3∶10～15。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明所提供的竹纤维硫氧镁板，以竹木纤维作为纤维增强材料，丝网作为加强材料，加入部分助强剂所压制固化成型的板材，主要由竹木纤维和硫氧镁胶合加工而成，颜色清灰，双面平整光滑。
本发明提供的竹纤维硫氧镁板结合了竹料的韧性和硫氧镁水泥保温隔热的性能，并通过加入钢丝网增加了强度高经久耐用的特性。
本发明的竹纤维成份通过处理后形成纤维丝产生防火性能。这些经过处理的竹纤维丝与硫酸镁水泥基向结合，增加了其强度和韧性，从而使该板材具有明显的结构特征，并兼有硫酸镁水泥的优良品质。
本发明所提供的竹纤维硫氧镁板具备A级阻燃防火、防潮、抗腐蚀、防虫、耐用、零甲醛绿色环保等多种优点。
本发明所提供的制备方法，工艺简单，环保安全无污染。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
实施例1
一种竹纤维硫氧镁板的制备
(1)原料准备
按总质量为1000Kg进行备料，料单如下：
原料品名 火山灰溶液 硫酸镁水泥 竹纤维 粉煤灰 固化剂 钢丝网
规格 浓度30％ 粉末 丝 一级 粉末 0.6～0.8mm
质量百分比％ 20 25 25 25 3 2
质量Kg 200 250 250 250 30 20
以上配料表中原料如下：
固化剂由硫酸铅和火山灰按重量比为1∶2复配而成。
竹纤维的处理方式如下：首先将竹子沿竹子的生长方向切割成长条状竹条，竹条采用压力3.5MPa的蒸汽，碳化3h，以使竹条的含糖量降低至5％以下，竹纤维降低至90％以下，含水量达到35％，得碳化竹条，然后采用碾压设备碾压至纤维状态，得到竹纤维丝，将竹纤维浸入阻燃剂，得到阻燃竹纤维，上述的阻燃剂由SiO2、十二烷基硫酸钠和水组成，所述SiO2、十二烷基硫酸钠和水的重量份数比为1∶0.25∶12。
钢丝网为焊接镀锌钢丝网，丝径0.6mm～0.8mm，网孔25～30mm。
(2)混料
先将步骤(1)中的硫酸镁水泥、火山灰水溶液和固化剂搅拌混匀，然后加入步骤(1)中所述的竹纤维和粉煤灰混合均匀，于500～600转/分下，搅拌25min，得到混合料；
(3)压制成型固化
将步骤(2)得到的混合物和助强剂进行模压成型固化，加压的温度为110℃，加压的压力为2.5MPa，时间为30min；
(4)脱模养护
将步骤(3)成型固化后的板材脱模，并于环境温度25±2℃范围内、相对湿度在45～60％范围内养护20h；
(5)切边、码垛及自然养护
脱模养护完成的板材进行切边，经按序码垛后，进行自然养护，养护时间为24天。
性能指标如下：
阻燃等级：A级，符合ASTM E136不燃性测试
抗压强度：24MPa(试件尺寸：400mm*100mm*15mm测试方法：四点弯曲，三分点加载，测试跨度为300mm)。
抗弯强度：15MPa(试件尺寸：40mm*40mm*160mm测试方法：棱柱体单轴压缩)。
实施例2
一种竹纤维硫氧镁板的制备
(1)原料准备
按总质量为1000Kg进行备料，料单如下：
以上配料表中原料如下：
固化剂由硫酸铅和火山灰按重量比为1∶2复配而成。
竹纤维的处理方式如下：首先将竹子沿竹子的生长方向切割成长条状竹条，竹条采用压力3.5MPa的蒸汽，碳化3h，以使竹条的含糖量降低至5％以下，竹纤维降低至90％以下，含水量达到35％，得碳化竹条，然后采用碾压设备碾压至纤维状态，得到竹纤维丝，将竹纤维浸入阻燃剂，得到阻燃竹纤维，上述的阻燃剂由SiO2、十二烷基硫酸钠和水组成，所述SiO2、十二烷基硫酸钠和水的重量份数比为1∶0.2∶10。
钢丝网为焊接镀锌钢丝网，丝径0.8mm，网孔25～30mm。
(2)混料
先将步骤(1)中的硫酸镁水泥、火山灰水溶液和固化剂搅拌混匀，然后加入步骤(1)中所述的竹纤维和粉煤灰混合均匀，于500～600转/分下，搅拌25min，得到混合料；
(3)压制成型固化
将步骤(2)得到的混合物和助强剂进行模压成型固化，加压的温度为110℃，加压的压力为2.5MPa，时间为30min；
(4)脱模养护
将步骤(3)成型固化后的板材脱模，并于环境温度25±2℃范围内、相对湿度在45～60％范围内养护20h；
(5)切边、码垛及自然养护
脱模养护完成的板材进行切边，经按序码垛后，进行自然养护，养护时间为24天。
性能指标如下：
阻燃等级：A级，符合ASTM E136不燃性测试
抗压强度：23MPa(试件尺寸：400mm*100mm*15mm测试方法：四点弯曲，三分点加载，测试跨度为300mm)。
抗弯强度：15MPa(试件尺寸：40mm*40mm*160mm测试方法：棱柱体单轴压缩)。
实施例3
一种竹纤维硫氧镁板的制备
(1)原料准备
按总质量为1000Kg进行备料，料单如下：
原料品名 火山灰溶液 硫酸镁水泥 竹纤维 粉煤灰 固化剂 钢丝网
规格 浓度30％ 粉末 丝 一级 粉末 0.6～0.8mm
质量百分比％ 20 35 21 21 2 1
质量Kg 200 350 210 210 20 10
以上配料表中原料如下：
固化剂由硫酸铅和火山灰按重量比为1∶0.5复配而成。
竹纤维的处理方式如下：首先将竹子沿竹子的生长方向切割成长条状竹条，竹条采用压力3.5MPa的蒸汽，碳化3h，以使竹条的含糖量降低至5％以下，竹纤维降低至90％以下，含水量达到35％，得碳化竹条，然后采用碾压设备碾压至纤维状态，得到竹纤维丝，将竹纤维浸入阻燃剂，得到阻燃竹纤维，上述的阻燃剂由SiO2、十二烷基硫酸钠和水组成，所述SiO2、十二烷基硫酸钠和水的重量份数比为1∶0.3∶15。
钢丝网为焊接镀锌钢丝网，丝径0.8mm，网孔25～30mm。
(2)混料
先将步骤(1)中的硫酸镁水泥、火山灰水溶液和固化剂搅拌混匀，然后加入步骤(1)中所述的竹纤维和粉煤灰混合均匀，于500～600转/分下，搅拌25min，得到混合料；
(3)压制成型固化
将步骤(2)得到的混合物和助强剂进行模压成型固化，加压的温度为110℃，加压的压力为2.5MPa，时间为30min；
(4)脱模养护
将步骤(3)成型固化后的板材脱模，并于环境温度25±2℃范围内、相对湿度在45～60％范围内养护20h；
(5)切边、码垛及自然养护
脱模养护完成的板材进行切边，经按序码垛后，进行自然养护，养护时间为24天。
性能指标如下：
阻燃等级：A级，符合ASTM E136不燃性测试
抗压强度：23MPa(试件尺寸：400mm*100mm*15mm测试方法：四点弯曲，三分点加载，测试跨度为300mm)。
抗弯强度：14MPa(试件尺寸：40mm*40mm*160mm测试方法：棱柱体单轴压缩)。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种竹纤维硫氧镁板，其特征在于，包括如下质量百分比原料：调和液20～30％、水泥20～35％、竹纤维20～35％、粉煤灰20～35％、固化剂2～3％和助强剂0.5～2％。
2.根据权利要求1所述的一种竹纤维硫氧镁板，其特征在于，所述调和液为质量浓度为30～60％的火山灰水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种竹纤维硫氧镁板，其特征在于，所述水泥为硫酸镁水泥。
4.根据权利要求1所述的一种竹纤维硫氧镁板，其特征在于，所述的固化剂由硫酸铅和火山灰按重量比为1∶0.5～3复配而成。
5.根据权利要求1所述的一种竹纤维硫氧镁板，其特征在于，所述助强剂为钢丝网，优选的，所述助强剂为焊接镀锌钢丝网，丝径0.6mm～0.8mm，网孔25～30mm。
6.根据权利要求1所述的一种竹纤维硫氧镁板，其特征在于，所述竹纤维通过如下方法制备：首先将竹子沿竹子的生长方向切割成长条状竹条，竹条采用压力2.5～3.1MPa的蒸汽，碳化2～3.5h，以使竹条的含糖量降低至5％以下，含水量达到35％，得碳化竹条，然后采用碾压设备碾压至纤维状态，得到竹纤维丝，将竹纤维丝浸入阻燃剂，干燥，得到阻燃竹纤维。
7.根据权利要求6所述的一种竹纤维硫氧镁板，其特征在于，所述阻燃剂由SiO2、十二烷基硫酸钠和水组成，所述SiO2、十二烷基硫酸钠和水的重量份数比为1∶0.2～0.3∶10～15。
8.一种如权利要求1-5任一项所述的竹纤维硫氧镁板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原料准备
依次称取所需质量的水泥、调和剂、固化剂、竹纤维、粉煤灰和固化剂；
(2)混料
先将步骤(1)中的水泥、调和剂和固化剂搅拌混匀，然后加入步骤(1)中所述的竹纤维和粉煤灰混合均匀，于500～600转/分下，搅拌20-30min，得到混合料；
(3)压制成型固化
将步骤(2)得到的混合物和助强剂进行模压成型固化，加压的温度为100～130℃，加压的压力为1～4MPa，时间为25～35min；
(4)脱模养护
将步骤(3)成型固化后的板材脱模，并于环境温度20～50℃范围内、相对湿度在45～60％范围内养护12～24h；
(5)切边、码垛及自然养护
脱模养护完成的板材进行切边，经按序码垛后，进行自然养护，养护时间为24天。
9.根据权利要求1所述的竹纤维硫氧镁板的制备方法，其特征在于，所述竹纤维的处理方式如下：首先将竹子沿竹子的生长方向切割成长条状竹条，竹条采用压力3.2～3.8MPa的蒸汽，碳化2.2～3.5h，以使竹条的含糖量降低至5％以下，竹纤维降低至90％以下，含水量达到35％，得碳化竹条，然后采用碾压设备碾压至纤维状态，得到竹纤维丝，将竹纤维丝浸入阻燃剂，得到阻燃竹纤维。
10.根据权利要求9所述的竹纤维硫氧镁板的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂由SiO2、十二烷基硫酸钠和水组成，所述SiO2、十二烷基硫酸钠和水的重量份数比为1∶0.2～0.3∶10～15。
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