CN107540293A - 一种用于建造蜂箱的复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建造蜂箱的复合材料的制备方法，其特征在于，由以下按照重量百分比的原料组成：石英粉（230目）39~42%、水泥32~34%、硅藻泥26~35%、纤维素3~5%、硫酸铝0.09~0.3%、硫酸钡0.09~0.3%、纳米钛白粉7~12%、表面活性剂类发泡剂0.5~1%、催化剂0.3~1.2%。制备时首先制备料浆，然后采用流浆法制备坯板，最后在蒸压釜中蒸压，烘干后经过砂光、磨边处理，即得该材料。该材料不仅使用寿命长，还具有类似于蜂蜡的透气性，综合性能适宜蜜蜂的生存，特有的抗菌性能大大降低了蜜蜂爬蜂病、白垩病的发病率。
Description
技术领域
本发明涉及一种材料制备领域，特别涉及一种用于建造蜂箱的复合材料的制备方法。
背景技术
饲养蜜蜂、熊蜂等昆虫的容器大都采用木材制作，但是，随着天然木材的日益减少，价格的提高，人们为了减少成本，开始尝试利用人造材料替代木材，比如采用聚氨酯泡沫板材或塑料等材料，但效果并不如意，主要原因是这些人工材料虽然具有很好的绝热保温性，但透气性能不行，并且容易滋生细菌。根据经验，蜂箱材料最好采用杉木，但市面上并没见到类似杉木的人工材料。本发明即发明一种类似杉木的功能复合材料，适合制作蜂箱。
发明内容
本发明的目的提供一种用于建造蜂箱的复合材料的制备方法，为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：由以下按照重量百分比的原料组成：石英粉(230目)39～42％、水泥32～34％、硅藻泥26～35％、纤维素3～5％、硫酸铝 0.09～0.3％、硫酸钡0.09～0.3％、纳米钛白粉7～12％、表面活性剂类发泡剂0.5～1％、催化剂0.3～1.2％。
制备步骤如下：
(1)制备料浆：按照重量百分比取一定量的石英粉、水泥、硅藻泥、纤维素、硫酸铝、硫酸钡、表面活性剂类发泡剂加入高速搅拌器，搅拌速率为1500～1800rad/min，搅拌时间为 3～5min，搅拌均匀，得到混合料浆A；将混合浆料A移入反应釜，加入纳米钛白粉和催化剂，在130～150℃下加热20min，冷却至室温得到混合料浆B；
(2)流浆法制备坯板：将料浆经流浆槽均匀布浆于毛毯上，经多级真空脱水后压制成型；
(3)烘干：将坯板送入蒸压釜，对釜内抽真空，时间为30min，在压力为1.3～2.0MPa、温度为180～220℃下蒸养13～20h，再通过烘干机烘干至坯板水分在7％以下，最后经过砂光、磨边处理，即得该材料。
本发明的技术方案还包括：所述表面活性类发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、松香皂类发泡剂、纸浆废液的一种或多种；所述催化剂为三苯基膦、三亚乙基二胺、N,N-二甲基苄胺的一种或多种。
本发明的有益效果：
(1)此种用于建造蜂箱的复合材料制备工艺简单，操作方便，成本低；
(2)材料经过合理的配方设计，无毒无味且节能环保，在不降低技术指标的前提下可以反复使用，使用寿命长达几十年；
(3)该复合材料防水性较好，不需要再涂抹油漆，相对已有的建造蜂箱的材料—聚氨酯仿木材料而言，透气性更接近于蜂蜡的透气性，适宜蜜蜂生存；
(4)在原材料中添加了纳米钛白粉，对大肠杆菌、蜜蜂球囊菌等细菌或真菌的抗菌率能达到95％以上，防止发生霉变，降低了蜜蜂爬蜂病、白垩病的发病率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述：
实施例1：
一种用于建造蜂箱的复合材料的制备方法，其特征在于，由以下按照重量百分比的原料组成：石英粉(230目)39％、水泥32％、硅藻泥26％、纤维素3％、硫酸铝0.09％、硫酸钡0.09％、纳米钛白粉7％、表面活性剂类发泡剂0.5％、催化剂0.3％。
制备步骤如下：
(1)制备料浆：按照重量百分比取一定量的石英粉、水泥、硅藻泥、纤维素、硫酸铝、硫酸钡、表面活性剂类发泡剂加入高速搅拌器，搅拌速率为1500rad/min，搅拌时间为5min，搅拌均匀，得到混合料浆A；将混合浆料A移入反应釜，加入纳米钛白粉和催化剂，在 130℃下加热20min，冷却至室温得到混合料浆B；
(2)流浆法制备坯板：将料浆经流浆槽均匀布浆于毛毯上，经多级真空脱水后压制成型；
(3)烘干：将坯板送入蒸压釜，对釜内抽真空，时间为30min，在压力为1.3MPa、温度为180℃下蒸养13h，再通过烘干机烘干至坯板水分在7％以下，最后经过砂光、磨边处理，即得该材料。
进一步地，所述表面活性类发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，所述催化剂为三苯基膦。
实施例2
一种用于建造蜂箱的复合材料的制备方法，其特征在于，由以下按照重量百分比的原料组成：石英粉(230目)42％、水泥34％、硅藻泥35％、纤维素5％、硫酸铝0.3％、硫酸钡0.3％、纳米钛白粉12％、表面活性剂类发泡剂1％、催化剂1.2％。
制备步骤如下：
(1)制备料浆：按照重量百分比取一定量的石英粉、水泥、硅藻泥、纤维素、硫酸铝、硫酸钡、表面活性剂类发泡剂加入高速搅拌器，搅拌速率为1800rad/min，搅拌时间为3min，搅拌均匀，得到混合料浆A；将混合浆料A移入反应釜，加入纳米钛白粉和催化剂，在 150℃下加热20min，冷却至室温得到混合料浆B；
(2)流浆法制备坯板：将料浆经流浆槽均匀布浆于毛毯上，经多级真空脱水后压制成型；
(3)烘干：将坯板送入蒸压釜，对釜内抽真空，时间为30min，在压力为2.0MPa、温度为220℃下蒸养20h，再通过烘干机烘干至坯板水分在7％以下，最后经过砂光、磨边处理，即得该材料。
进一步地，所述表面活性类发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、松香皂类发泡剂，所述催化剂为三亚乙基二胺。
实施例3：
一种用于建造蜂箱的复合材料的制备方法，其特征在于，由以下按照重量百分比的原料组成：石英粉(230目)41.5％、水泥33％、硅藻泥30％、纤维素4％、硫酸铝0.15％、硫酸钡0.15％、纳米钛白粉9.5％、表面活性剂类发泡剂0.75％、催化剂0.75％。
制备步骤如下：
(1)制备料浆：按照重量百分比取一定量的石英粉、水泥、硅藻泥、纤维素、硫酸铝、硫酸钡、表面活性剂类发泡剂加入高速搅拌器，搅拌速率为1650rad/min，搅拌时间为4min，搅拌均匀，得到混合料浆A；将混合浆料A移入反应釜，加入纳米钛白粉和催化剂，在 140℃下加热20min，冷却至室温得到混合料浆B；
(2)流浆法制备坯板：将料浆经流浆槽均匀布浆于毛毯上，经多级真空脱水后压制成型；
(3)烘干：将坯板送入蒸压釜，对釜内抽真空，时间为30min，在压力为1.6MPa、温度为200℃下蒸养16h，再通过烘干机烘干至坯板水分在7％以下，最后经过砂光、磨边处理，即得该材料。
进一步地，所述表面活性类催化剂为纸浆废液，所述催化剂为三亚乙基二胺、N,N-二甲基苄胺。
性能测试：
采用硅酸钙板密度测量仪(ET-320，北京仪特诺电子科技有限公司)测量实施例1-3得到的复合材料的密度，采用湿度测量仪(SD-C50，泰州市精泰仪器仪表有限公司)测量吸湿率，采用热流计(HFM-4U，北京东方顶峰科技有限公司)测量热导率，其中热板温度为 40℃，冷板温度为5℃，采用D型邵氏硬度计(TH-210，北京时代四合科技有限公司)测量三种复合材料的硬度，采用差压法透气率检测仪(VAC-V2，济南兰光机电技术有限公司) 测量透气率，测试结果如表1所示。
抗菌率测试：制备肉汤琼脂培养基(蛋白胨10g、牛肉膏粉3g、氯化钠5g、琼脂17.5g、蒸馏水1000ml)，转至锥形瓶中，高温，高压灭菌30min(温度为121℃，压力为1.5MPa)，装至培养皿备用；然后将已灭菌处理的三份复合材料(尺寸为50mm×50mm)分别置于已灭菌的平面皿中，取1.0±0.1ml已经配置好的大肠杆菌菌液(5.0×105～8× 105cfu/ml)滴加到实验品上，每组准备个平行样。用灭菌的薄膜覆盖在待检测品上，保证菌液均匀的分散上面，盖好平面皿上盖，放入(36±1)℃的恒温培养箱中，培养48h；观察结果，比较空白样，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌率，如表1所示；制备真菌琼脂培养基(胨5g、酵母浸出粉2g、葡萄糖20g、磷酸氢二钾1g、硫酸镁0.5g、琼脂14g、蒸馏水1000ml)，转至锥形瓶中，高温，高压灭菌30min (温度为115℃，压力为1.5MPa)，装至培养皿备用；然后将已灭菌处理的三份复合材料 (尺寸为50mm×50mm)分别置于已灭菌的平面皿中，取1.0±0.1ml已经配置好的球囊菌菌液(3.0×105～4×105cfu/ml)滴加到实验品上，每组准备个平行样。用灭菌的薄膜覆盖在待检测品上，保证菌液均匀的分散上面，盖好平面皿上盖，放入(28±1)℃的恒温培养箱中，培养48h；观察结果，比较空白样，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌率，如表1所示。其中，杀菌率的公式为η＝N0/N，η为杀菌率， N为原细菌或真菌个数，N0为杀菌后的细菌或真菌个数。
Claims (2)
1.一种用于建造蜂箱的复合材料的制备方法，其特征在于，由以下按照重量百分比的原料组成：石英粉（230目）39~42%、水泥32~34%、硅藻泥26~35%、纤维素3~5%、硫酸铝0.09~0.3%、硫酸钡0.09~0.3%、纳米钛白粉7~12%、表面活性剂类发泡剂0.5~1%、催化剂0.3~1.2%，
制备步骤如下：
（1）制备料浆：按照重量百分比取一定量的石英粉、水泥、硅藻泥、纤维素、硫酸铝、硫酸钡、表面活性剂类发泡剂加入高速搅拌器，搅拌速率为1500~1800rad/min，搅拌时间为3~5min，搅拌均匀，得到混合料浆A；将混合浆料A移入反应釜，加入纳米钛白粉和催化剂，在130~150℃下加热20min，冷却至室温得到混合料浆B；
（2）流浆法制备坯板：将料浆经流浆槽均匀布浆于毛毯上，经多级真空脱水后压制成型；
（3）烘干：将坯板送入蒸压釜，对釜内抽真空，时间为30min，在压力为1.3~2.0MPa、温度为180~220℃下蒸养13~20h，再通过烘干机烘干至坯板水分在7%以下，最后经过砂光、磨边处理，即得该材料。
2.根据权利要求1所述表面活性类发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、松香皂类发泡剂、纸浆废液的一种或多种；
所述催化剂为三苯基膦、三亚乙基二胺、N,N-二甲基苄胺的一种或多种。
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