CN107337416A - 一种环保石膏板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保石膏板的制备方法，涉及石膏板技术领域，包括如下步骤：（1）、制备氧化脱硫石膏；（2）、制备改性纤维增强颗粒；（3）、制备基料；（4）、制备混合浆料；（5）、制备半成品；（6）、制备成品。本发明操作方便，成本较低，制得的石膏板耐水性好、吸水率低、强度高且不易脱落。

Description

一种环保石膏板的制备方法
技术领域
本发明涉及石膏板技术领域，具体涉及一种环保石膏板的制备方法。
背景技术
石膏板是以建筑石膏为主要原料制成的一种材料。它是一种重量轻、强度较高、厚度较薄、加工方便以及隔音绝热和防火等性能较好的建筑材料，是当前着重发展的新型轻质板材之一。石膏板已广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、墙体覆面板、天花板、吸音板、地面基层板和各种装饰板等。我国生产的石膏板主要有石膏板：纸面石膏板、无纸面石膏板、装饰石膏板等。
但目前石膏板还存在吸水率高、易脱落，耐水性差和强度低等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保石膏板的制备方法，操作方便，成本较低，制得的石膏板耐水性好、吸水率低、强度高且不易脱落。
本发明提供了如下的技术方案：一种环保石膏板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备氧化脱硫石膏
称取脱硫石膏，粉碎过65~75目筛，放入0.6~0.8mol/L的盐酸溶液中，以100~200r/min的转速条件搅拌40~50min，静置30~35min，过滤得到滤渣，烘干处理后得到脱硫石膏混合物；
将脱硫石膏混合物放入旋风分离器中，设定转速为500～600r/min，使脱硫石膏中的渣滓掉落于底部，取出上层纯净的脱硫石膏，放入煅烧炉中，在400～500℃温度条件下，煅烧30~35min，得到氧化脱硫石膏；
（2）、制备改性纤维增强颗粒
按照4~5：1的比例称取纤维和填料，混合粉碎，得到粉料，向粉料中加入5~7倍重量份的硅丙乳液，以200~350r/min的转速条件下搅拌10~50min，得到混合物料A；
向混合物料A中加入改性剂，所述改性剂占混合物料A总质量的3~4%，以200~300r/min的转速条件，边搅拌边加热，加热温度控制为55~65℃，加热时间为1~2h，冷却后得到混合物料B；
将混合物料B放入造粒机中喷水造粒，得到改性纤维增强颗粒；
（3）、制备基料
将步骤（1）得到的氧化脱硫石膏和步骤（2）得到的改性纤维增强颗粒按照30~40：1的比例混合，搅拌均匀后得到基料；
（4）、制备混合浆料
称取上述基料70~80份、淀粉18~20份、改性硅藻土16~17份、粘结剂10~11份、保水剂9~10份、减水剂9~10份、缓凝剂6~8份、发泡剂6~8份和水100~120份，放入反应釜中，以200~300r/min的转速条件搅拌40~50min，得混合浆料；
（5）、制备半成品
将上述混合浆料加入浇筑模具中，控制混合浆料达到模具高度的65～70%，再将模具转入55～60℃烘箱中，干燥1～2h，随后将其置于常温条件下，自然冷却至室温，脱模，得半成品；
（6）、制备成品
在坩埚中加入石蜡，加热使其沸腾，将步骤（5）得到的半成品置于坩埚上方5～10cm，熏烤10～12min，翻至另一面，继续熏烤10～12min，待熏烤结束，置于室温条件下，自然冷却，即得所述环保石膏板。
其中，所述步骤（1）中烘干处理中温度控制为60~85℃，时间控制为40~50min。
其中，所述步骤（2）中的纤维包括以下份计的原料：纤维聚丙烯纤维28~30份、玻璃纤维棉26~27份和植物纤维22~25份。
其中，所述步骤（2）填料包括以下份计的原料：粉煤灰26~30份、云母粉15~17份、膨润土10~12份和珍珠岩7~9份。
其中，所述步骤（2）中的改性剂包括以下份计的原料：氧化铝16~18份、甲酸钙12~13份、十二烷基苯磺酸钠7~9份和甘油4~5份。
其中，所述步骤（4）中改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土冲洗并干燥后放入粉碎机粉碎，过150~200目筛，然后放入10~15倍重量份的15~25%盐酸溶液中，以200~350r/min的转速搅拌均匀，过滤，放入300~400℃条件下高温煅烧2~3h，冷却后得到所述改性硅藻土。
其中，所述步骤（4）中粘结剂为醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素或者甲基纤维素。
其中，所述步骤（4）中减水剂为聚羧酸系减水剂或者聚酰胺系减水剂，所述缓凝剂为柠檬酸或者柠檬酸钠，所述发泡剂为松香。
本发明的有益效果：方法简单，操作方便，成本较低，制得的石膏板耐水性好、吸水率低、强度高且不易脱落，具体如下：
（1）、本发明中采用改性纤维增强颗粒，质地柔韧，富有弹力，纤维强度很好，大大提高了本发明石膏板的抗压和抗拉强度，另外还具有耐高温和抗化学腐蚀等优点；其中采用的聚丙烯纤维和玻璃纤维棉，提高石膏板整体的表面强度，防止成型、施工和使用过程中开裂，使得本发明制得的成品强度高、使用寿命长、抗老化、不易开裂、遇热不易变形；
（2）、本发明采用品质好、价格低的脱硫石膏，可完全替代由天然石膏制成的石膏板，在降低生产成本的同时，大大提高了强度，提高综合利用效率和经济效益；采用脱硫石膏制备氧化脱硫石膏，提高了粘结力和保温性能，同时增强了其稳定性；
（3）、本发明受到高温作用时或遇火后会脱出21％左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有良好的防火效果；
（4）、本发明制备过程中添加改性硅藻土，采用硅藻土经过酸化和高温煅烧得到，形成疏松多孔结构，减轻重量，提高施工方便性；另外，硅藻土表面分布有细孔，可吸附、分解空气中的异味，具有调湿、隔热、防止细菌生长等效果；不仅不会对环境造成污染，还可以改善居住环境，特别是湿度环境的改善，大大减少了加湿器和除湿器的使用，减少能耗的同时降低了生活成本；
（5）、本发明制备成品阶段，在坩埚中加入石蜡，加热使其沸腾，将半成品置于坩埚上方熏烤，进行防水处理，使成品石膏板具有较高的表面防潮性能，其表面吸水率较低；
（6）、本发明的石膏板加工性能好，强度高，尺寸稳定性好，与普通石膏板相比，其阻燃、防水等性能优异，不易脱落，且无甲醛释放，安全环保，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种环保石膏板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备氧化脱硫石膏
称取脱硫石膏，粉碎过65目筛，放入0.6mol/L的盐酸溶液中，以100r/min的转速条件搅拌40min，静置30min，过滤得到滤渣，烘干处理后得到脱硫石膏混合物；
将脱硫石膏混合物放入旋风分离器中，设定转速为500r/min，使脱硫石膏中的渣滓掉落于底部，取出上层纯净的脱硫石膏，放入煅烧炉中，在400℃温度条件下，煅烧30min，得到氧化脱硫石膏；
（2）、制备改性纤维增强颗粒
按照4：1的比例称取纤维和填料，混合粉碎，得到粉料，向粉料中加入5倍重量份的硅丙乳液，以200r/min的转速条件下搅拌10min，得到混合物料A；
向混合物料A中加入改性剂，所述改性剂占混合物料A总质量的3%，以200r/min的转速条件，边搅拌边加热，加热温度控制为55℃，加热时间为1h，冷却后得到混合物料B；
将混合物料B放入造粒机中喷水造粒，得到改性纤维增强颗粒；
（3）、制备基料
将步骤（1）得到的氧化脱硫石膏和步骤（2）得到的改性纤维增强颗粒按照30：1的比例混合，搅拌均匀后得到基料；
（4）、制备混合浆料
称取上述基料70份、淀粉18份、改性硅藻土16份、粘结剂10份、保水剂9份、减水剂9份、缓凝剂6份、发泡剂6份和水100份，放入反应釜中，以200r/min的转速条件搅拌40min，得混合浆料；
（5）、制备半成品
将上述混合浆料加入浇筑模具中，控制混合浆料达到模具高度的65%，再将模具转入55℃烘箱中，干燥1h，随后将其置于常温条件下，自然冷却至室温，脱模，得半成品；
（6）、制备成品
在坩埚中加入石蜡，加热使其沸腾，将步骤（5）得到的半成品置于坩埚上方5cm，熏烤10min，翻至另一面，继续熏烤10min，待熏烤结束，置于室温条件下，自然冷却，即得所述环保石膏板。
其中，所述步骤（1）中烘干处理中温度控制为60℃，时间控制为40min。
其中，所述步骤（2）中的纤维包括以下份计的原料：纤维聚丙烯纤维28份、玻璃纤维棉26份和植物纤维22份。
其中，所述步骤（2）填料包括以下份计的原料：粉煤灰26份、云母粉15份、膨润土10份和珍珠岩7份。
其中，所述步骤（2）中的改性剂包括以下份计的原料：氧化铝16份、甲酸钙12份、十二烷基苯磺酸钠7份和甘油4份。
其中，所述步骤（4）中改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土冲洗并干燥后放入粉碎机粉碎，过150目筛，然后放入10倍重量份的15%盐酸溶液中，以200r/min的转速搅拌均匀，过滤，放入300℃条件下高温煅烧2h，冷却后得到所述改性硅藻土。
其中，所述步骤（4）中粘结剂为醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉，所述保水剂为羟丙基甲基纤维。
其中，所述步骤（4）中减水剂为聚羧酸系减水剂，所述缓凝剂为柠檬酸，所述发泡剂为松香。
实施例2
一种环保石膏板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备氧化脱硫石膏
称取脱硫石膏，粉碎过75目筛，放入0.8mol/L的盐酸溶液中，以200r/min的转速条件搅拌50min，静置35min，过滤得到滤渣，烘干处理后得到脱硫石膏混合物；
将脱硫石膏混合物放入旋风分离器中，设定转速为600r/min，使脱硫石膏中的渣滓掉落于底部，取出上层纯净的脱硫石膏，放入煅烧炉中，在500℃温度条件下，煅烧35min，得到氧化脱硫石膏；
（2）、制备改性纤维增强颗粒
按照5：1的比例称取纤维和填料，混合粉碎，得到粉料，向粉料中加入7倍重量份的硅丙乳液，以350r/min的转速条件下搅拌50min，得到混合物料A；
向混合物料A中加入改性剂，所述改性剂占混合物料A总质量的4%，以300r/min的转速条件，边搅拌边加热，加热温度控制为65℃，加热时间为2h，冷却后得到混合物料B；
将混合物料B放入造粒机中喷水造粒，得到改性纤维增强颗粒；
（3）、制备基料
将步骤（1）得到的氧化脱硫石膏和步骤（2）得到的改性纤维增强颗粒按照40：1的比例混合，搅拌均匀后得到基料；
（4）、制备混合浆料
称取上述基料80份、淀粉20份、改性硅藻土17份、粘结剂11份、保水剂10份、减水剂10份、缓凝剂8份、发泡剂8份和水120份，放入反应釜中，以300r/min的转速条件搅拌50min，得混合浆料；
（5）、制备半成品
将上述混合浆料加入浇筑模具中，控制混合浆料达到模具高度的70%，再将模具转入60℃烘箱中，干燥2h，随后将其置于常温条件下，自然冷却至室温，脱模，得半成品；
（6）、制备成品
在坩埚中加入石蜡，加热使其沸腾，将步骤（5）得到的半成品置于坩埚上方10cm，熏烤12min，翻至另一面，继续熏烤12min，待熏烤结束，置于室温条件下，自然冷却，即得所述环保石膏板。
其中，所述步骤（1）中烘干处理中温度控制为85℃，时间控制为50min。
其中，所述步骤（2）中的纤维包括以下份计的原料：纤维聚丙烯纤维30份、玻璃纤维棉27份和植物纤维25份。
其中，所述步骤（2）填料包括以下份计的原料：粉煤灰30份、云母粉17份、膨润土12份和珍珠岩9份。
其中，所述步骤（2）中的改性剂包括以下份计的原料：氧化铝18份、甲酸钙13份、十二烷基苯磺酸钠9份和甘油5份。
其中，所述步骤（4）中改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土冲洗并干燥后放入粉碎机粉碎，过200目筛，然后放入15倍重量份的25%盐酸溶液中，以350r/min的转速搅拌均匀，过滤，放入400℃条件下高温煅烧3h，冷却后得到所述改性硅藻土。
其中，所述步骤（4）中粘结剂为醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉，所述保水剂为甲基纤维素。
其中，所述步骤（4）中减水剂为聚酰胺系减水剂，所述缓凝剂为柠檬酸钠，所述发泡剂为松香。
实施例3
一种环保石膏板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备氧化脱硫石膏
称取脱硫石膏，粉碎过70目筛，放入0.7mol/L的盐酸溶液中，以150r/min的转速条件搅拌45min，静置32min，过滤得到滤渣，烘干处理后得到脱硫石膏混合物；
将脱硫石膏混合物放入旋风分离器中，设定转速为550r/min，使脱硫石膏中的渣滓掉落于底部，取出上层纯净的脱硫石膏，放入煅烧炉中，在450℃温度条件下，煅烧32min，得到氧化脱硫石膏；
（2）、制备改性纤维增强颗粒
按照4：1的比例称取纤维和填料，混合粉碎，得到粉料，向粉料中加入6倍重量份的硅丙乳液，以300r/min的转速条件下搅拌30min，得到混合物料A；
向混合物料A中加入改性剂，所述改性剂占混合物料A总质量的3.5%，以250r/min的转速条件，边搅拌边加热，加热温度控制为60℃，加热时间为1.5h，冷却后得到混合物料B；
将混合物料B放入造粒机中喷水造粒，得到改性纤维增强颗粒；
（3）、制备基料
将步骤（1）得到的氧化脱硫石膏和步骤（2）得到的改性纤维增强颗粒按照35：1的比例混合，搅拌均匀后得到基料；
（4）、制备混合浆料
称取上述基料75份、淀粉19份、改性硅藻土16.5份、粘结剂10.5份、保水剂9.5份、减水剂9.5份、缓凝剂7份、发泡剂7份和水110份，放入反应釜中，以250r/min的转速条件搅拌45min，得混合浆料；
（5）、制备半成品
将上述混合浆料加入浇筑模具中，控制混合浆料达到模具高度的68%，再将模具转入57℃烘箱中，干燥1.5h，随后将其置于常温条件下，自然冷却至室温，脱模，得半成品；
（6）、制备成品
在坩埚中加入石蜡，加热使其沸腾，将步骤（5）得到的半成品置于坩埚上方7cm，熏烤11min，翻至另一面，继续熏烤11min，待熏烤结束，置于室温条件下，自然冷却，即得所述环保石膏板。
其中，所述步骤（1）中烘干处理中温度控制为70℃，时间控制为45min。
其中，所述步骤（2）中的纤维包括以下份计的原料：纤维聚丙烯纤维29份、玻璃纤维棉26.5份和植物纤维23份。
其中，所述步骤（2）填料包括以下份计的原料：粉煤灰28份、云母粉16份、膨润土11份和珍珠岩8份。
其中，所述步骤（2）中的改性剂包括以下份计的原料：氧化铝17份、甲酸钙12.5份、十二烷基苯磺酸钠8份和甘油4.5份。
其中，所述步骤（4）中改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土冲洗并干燥后放入粉碎机粉碎，过175目筛，然后放入12倍重量份的20%盐酸溶液中，以300r/min的转速搅拌均匀，过滤，放入350℃条件下高温煅烧2.5h，冷却后得到所述改性硅藻土。
其中，所述步骤（4）中粘结剂为醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素。
其中，所述步骤（4）中减水剂为聚酰胺系减水剂，所述缓凝剂为柠檬酸，所述发泡剂为松香。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环保石膏板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、制备氧化脱硫石膏
称取脱硫石膏，粉碎过65~75目筛，放入0.6~0.8mol/L的盐酸溶液中，以100~200r/min的转速条件搅拌40~50min，静置30~35min，过滤得到滤渣，烘干处理后得到脱硫石膏混合物；
将脱硫石膏混合物放入旋风分离器中，设定转速为500～600r/min，使脱硫石膏中的渣滓掉落于底部，取出上层纯净的脱硫石膏，放入煅烧炉中，在400～500℃温度条件下，煅烧30~35min，得到氧化脱硫石膏；
（2）、制备改性纤维增强颗粒
按照4~5：1的比例称取纤维和填料，混合粉碎，得到粉料，向粉料中加入5~7倍重量份的硅丙乳液，以200~350r/min的转速条件下搅拌10~50min，得到混合物料A；
向混合物料A中加入改性剂，所述改性剂占混合物料A总质量的3~4%，以200~300r/min的转速条件，边搅拌边加热，加热温度控制为55~65℃，加热时间为1~2h，冷却后得到混合物料B；
将混合物料B放入造粒机中喷水造粒，得到改性纤维增强颗粒；
（3）、制备基料
将步骤（1）得到的氧化脱硫石膏和步骤（2）得到的改性纤维增强颗粒按照30~40：1的比例混合，搅拌均匀后得到基料；
（4）、制备混合浆料
称取上述基料70~80份、淀粉18~20份、改性硅藻土16~17份、粘结剂10~11份、保水剂9~10份、减水剂9~10份、缓凝剂6~8份、发泡剂6~8份和水100~120份，放入反应釜中，以200~300r/min的转速条件搅拌40~50min，得混合浆料；
（5）、制备半成品
将上述混合浆料加入浇筑模具中，控制混合浆料达到模具高度的65～70%，再将模具转入55～60℃烘箱中，干燥1～2h，随后将其置于常温条件下，自然冷却至室温，脱模，得半成品；
（6）、制备成品
在坩埚中加入石蜡，加热使其沸腾，将步骤（5）得到的半成品置于坩埚上方5～10cm，熏烤10～12min，翻至另一面，继续熏烤10～12min，待熏烤结束，置于室温条件下，自然冷却，即得所述环保石膏板。
2.根据权利要求1所述的环保石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中烘干处理中温度控制为60~85℃，时间控制为40~50min。
3.根据权利要求1所述的环保石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的纤维包括以下份计的原料：纤维聚丙烯纤维28~30份、玻璃纤维棉26~27份和植物纤维22~25份。
4.根据权利要求1所述的环保石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）填料包括以下份计的原料：粉煤灰26~30份、云母粉15~17份、膨润土10~12份和珍珠岩7~9份。
5.根据权利要求1所述的环保石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的改性剂包括以下份计的原料：氧化铝16~18份、甲酸钙12~13份、十二烷基苯磺酸钠7~9份和甘油4~5份。
6.根据权利要求1所述的环保石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土冲洗并干燥后放入粉碎机粉碎，过150~200目筛，然后放入10~15倍重量份的15~25%盐酸溶液中，以200~350r/min的转速搅拌均匀，过滤，放入300~400℃条件下高温煅烧2~3h，冷却后得到所述改性硅藻土。
7.根据权利要求1所述的环保石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中粘结剂为醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素或者甲基纤维素。
8.根据权利要求1所述的环保石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中减水剂为聚羧酸系减水剂或者聚酰胺系减水剂，所述缓凝剂为柠檬酸或者柠檬酸钠，所述发泡剂为松香。
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