CN108484086A - 一种环保型生物质复合阻燃板材料 - Google Patents

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徐高扬
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/30—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing magnesium cements or similar cements
    • C04B28/32—Magnesium oxychloride cements, e.g. Sorel cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures

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Abstract

本发明属于环保材料技术领域，具体涉及一种环保型生物质复合阻燃板材料。本发明以玉米秸秆和木材为原料，以氯化镁，硫酸镁、氧化镁和硅酸钠组成的水溶液为无机胶黏剂，采用热压工艺制备出环保型生物质复合阻燃板材料，本发明制备出的生物质复合阻燃板材料阻燃抑烟性能优异，制备出环保型生物质复合阻燃板材料点燃时间为410秒，符合高层建筑建材5‑7min的要求，可用作为高层建筑材料，可以保障火灾中人员的安全疏散，降低了火灾危险。

Description

一种环保型生物质复合阻燃板材料
技术领域
本发明属于环保材料技术领域，具体涉及一种环保型生物质复合阻燃板材料。
背景技术
我国农作物秸秆资源丰富，2015年全国主要农作物秸秆可收集资源量达到9亿吨，但是我国农作物秸秆综合利用率较低，秸秆过剩引发了秸秆焚烧，道路安全等一系列的社会问题，通过科技创新，研发农作物秸秆高价值综合利用技术，促进我国农业生产的可持续发展，已成为全社会高度关注和亟待解决的热点问题。
秸秆人造板的发展为我国丰富的秸秆资源找到了合理利用的新途径，据估算每生产1立方米农作物秸秆板可消耗1.2吨农作物秸秆，实现碳减排约4 吨。发展农作物秸秆板不仅可以解决农作物秸秆废弃处理问题，保护生态环境，而且可以惠农增收，促进农民就业。然而，由于农作物秸秆是一年生植物，纤维强度远远低于木材，以农作物秸秆为原料制备的板材强度低、易变形，因此将一定比例的木质碎料和秸秆碎料混合制备麦秸/木材均质复合无机碎料板，对改善板材性能意义重大。
近年来，随着木质类人造板在室内装修和家具制造过程的广泛应用，由木质装饰材料引发的火灾事故频发，严重威胁到人们的生命财产安全，木质类人造板属于易燃材料，燃烧过程释放大量的热，蔓延速度快，还能释放有毒烟气，因此造成的火灾危害大。作为建筑、装修材料，板材的防火性能至关重要，对材料的阻燃性能评估和检测是消防安全和设计的重要内容。因此，阻燃性能成为了环保型生物质复合阻燃板材料推广应用的一项重要指标。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保型生物质复合阻燃板材料。本发明以玉米秸秆和木材为原料，以氯化镁，硫酸镁、氧化镁和硅酸钠为无机胶黏剂，采用热压工艺制备出环保型生物质复合阻燃板材料，本发明制备出的生物质复合阻燃板材料阻燃抑烟性能优异。
本发明是通过以下技术方案实现上述目的的，一种环保型生物质复合阻燃板材料，其由以下步骤制得：
1）将玉米秸秆碎料和木材碎料以等重量混合均匀得生物质母料，然后置于搅拌机中搅拌；
2）将无机粘合剂添加到搅拌机中，充分搅拌10-15min得混浆；
3）混浆出料铺装成板坯后送入热压机内进行热压处理；
4）热压处理后将压制的板材进行常温常压养护两周，然后干燥至水分含量小于10%wt得环保型生物质复合阻燃板。
优选的，步骤2）所述无机粘合剂用量为生物质母料重量的65%。
优选的，步骤2）所述的无机粘合剂由氯化镁、硫酸镁、氧化镁和硅酸钠组成的水溶液，更进一步的所述无机粘合剂中氯化镁重量百分比为13%，硫酸镁重量百分比为15%、氧化镁重量百分比为17%、硅酸钠重量百分比为19%，余量为水。
优选的，步骤3）所述的热压处理中热压时间为30min，热压温度为100℃。
优选的，步骤4）所述的干燥的温度为90-100℃。
本发明提供了一种环保型生物质复合阻燃板材料，以玉米秸秆和木材为原料，以氯化镁，硫酸镁、氧化镁和硅酸钠为无机胶黏剂，采用热压工艺制备出环保型生物质复合阻燃板材料点燃时间为410秒，符合高层建筑建材5-7min的要求，可用作为高层建筑材料，可以保障火灾中人员的安全疏散，降低了火灾危险。
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明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
本发明实施例中的点燃时间是采取锥形量热仪测定的，测试中阻燃板幅面为100mm×100mm，辐射功率为75kW/m2（此辐射功率下复合材料表面温度约为910℃）。
实施例1
1）将100kg玉米秸秆碎料和100kg木材碎料混合均匀得生物质母料，然后置于500L的搅拌机中搅拌；
2）将130kg的无机粘合剂添加到搅拌机中，充分搅拌10-15min得混浆；无机粘合剂由氯化镁、硫酸镁、氧化镁和硅酸钠组成的水溶液，无机粘合剂中氯化镁重量百分比为13%，硫酸镁重量百分比为15%、氧化镁重量百分比为17%、硅酸钠重量百分比为19%，余量为水；
3）混浆出料铺装成板坯后送入热压机内进行热压处理，热压时间为30min，热压温度为100℃；
4）热压处理后将压制的板材进行常温常压养护两周，然后100℃干燥至水分含量小于10%wt得环保型生物质复合阻燃板。
对比例1
与实施例1相比，将无机粘合剂改为有机粘合剂脲醛树脂，用量与实施例1相同；热压处理时热压温度为140℃，其余与实施例1完全相同。
对比例2
与实施例1相比，不加玉米秸秆碎粒，为200kg的木材碎粒，其余与实施例1相同。
将实施例1、对比例1和2制备的复合阻燃板采用FTT0007型锥形量热仪测定其点燃时间，辐射功率为75kW/m2（此辐射功率下复合材料表面温度约为910℃）；试验结果为实施例1的复合阻燃板为410秒，对比例1中点燃时间为120秒，对比例2中点燃时间为92秒，所以本发明制备的复合阻燃板阻燃性能优异，符合高层建筑建材5-7min的要求，可用作为高层建筑材料，可以保障火灾中人员的安全疏散，降低了火灾危险。
尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种改变、替换和变更。

Claims (6)

1.一种环保型生物质复合阻燃板材料，其特征在于：由以下步骤制得：
1）将玉米秸秆碎料和木材碎料以等重量混合均匀得生物质母料，然后置于搅拌机中搅拌；
2）将无机粘合剂添加到搅拌机中，充分搅拌10-15min得混浆；
3）混浆出料铺装成板坯后送入热压机内进行热压处理；
4）热压处理后将压制的板材进行常温常压养护两周，然后干燥至水分含量小于10%wt得环保型生物质复合阻燃板。
2.根据权利要求1所述环保型生物质复合阻燃板材料，其特征在于：步骤2）所述的无机粘合剂由氯化镁、硫酸镁、氧化镁和硅酸钠组成的水溶液。
3.根据权利要求2所述环保型生物质复合阻燃板材料，其特征在于：所述无机粘合剂中氯化镁重量百分比为13%，硫酸镁重量百分比为15%，氧化镁重量百分比为17%，硅酸钠重量百分比为19%，余量为水。
4.根据权利要求1所述环保型生物质复合阻燃板材料，其特征在于：步骤2）所述无机粘合剂用量为生物质母料重量的65%。
5.根据权利要求1所述环保型生物质复合阻燃板材料，其特征在于：步骤3）所述的热压处理中热压时间为30min，热压温度为100℃。
6.根据权利要求1所述环保型生物质复合阻燃板材料，其特征在于：步骤4）所述的干燥的温度为90-100℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020119102A1 (zh) * 2018-12-12 2020-06-18 江苏中联路基工程有限公司 一种可降解排水板、材料组合物及其制备工艺

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106272863A (zh) * 2015-05-20 2017-01-04 杨欢 一种无机麦秸碎料板的制备方法

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