CN108947370A - 一种高硬度抗菌保温砖的制备方法 - Google Patents

一种高硬度抗菌保温砖的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高硬度抗菌保温砖的制备方法，包括如下步骤：将硅酸锌粉末、聚乙二醇水溶液搅拌，搅拌状态下加入饱和硫酸铜溶液，继续搅拌，抽滤，洗涤，干燥，送入马弗炉中从室温加热，保温，降温，加入聚乙二醇造粒得到预制料；将废砖粉、水泥、预制料、石膏粉、聚硼酸酯纤维、砂砾、多孔粉石英、氯化钙、粉煤灰、陶瓷微球、煤矸石、沸石粉、聚苯乙烯树脂、有机胺醇、碳酸氢钠、水搅拌均匀，压制成型，自然晾干得到成半成品；将半成品送入隧道窑焙烧，自然冷却得到高硬度抗菌保温砖。本发明所得保温砖硬度高，抗菌性能好，而且导热系数低，保温效果极好，同时成本低，可回收再利用。

Description

一种高硬度抗菌保温砖的制备方法
技术领域
本发明涉及保温砖技术领域，尤其涉及一种高硬度抗菌保温砖的制备方法。
背景技术
目前保温市场上采用保温砖的保温材料在技术上都存在自身无法克服的缺陷和不尽如人意的部分。保温砖抗菌性能差，且硬度满足不了需求，存在极大的安全隐患，在高层建筑上使用不安全等缺点。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高硬度抗菌保温砖的制备方法，所得保温砖硬度高，抗菌性能好，而且导热系数低，保温效果极好，同时成本低，可回收再利用。
本发明提出的一种高硬度抗菌保温砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、将硅酸锌粉末、聚乙二醇水溶液搅拌，搅拌状态下加入饱和硫酸铜溶液，继续搅拌，抽滤，洗涤，干燥，送入马弗炉中从室温加热，保温，降温，加入聚乙二醇造粒得到预制料；
S2、将废砖粉、水泥、预制料、石膏粉、聚硼酸酯纤维、砂砾、多孔粉石英、氯化钙、粉煤灰、陶瓷微球、煤矸石、沸石粉、聚苯乙烯树脂、有机胺醇、碳酸氢钠、水搅拌均匀，压制成型，自然晾干得到成半成品；
S3、将半成品送入隧道窑焙烧，自然冷却得到高硬度抗菌保温砖。
优选地，S1中，聚乙二醇水溶液浓度为1-1.4mol/L，硅酸锌粉末、聚乙二醇水溶液、饱和硫酸铜溶液、聚乙二醇的重量比为20-30：100-120：2-4：10-16。
优选地，S1中，将硅酸锌粉末、聚乙二醇水溶液搅拌30-50min，搅拌速度为100-200r/min，搅拌状态下加入饱和硫酸铜溶液，继续搅拌10-20min，抽滤，洗涤，80-86℃干燥，送入马弗炉中从室温加热至880-940℃，保温3-5h，降温至86-92℃，加入聚乙二醇造粒得到预制料。
优选地，S2中，废砖粉、水泥、预制料、石膏粉、聚硼酸酯纤维、砂砾、多孔粉石英、氯化钙、粉煤灰、陶瓷微球、煤矸石、沸石粉、聚苯乙烯树脂、有机胺醇、碳酸氢钠、水的重量比50-70：160-240：30-50：6-10：16-24：8-16：10-16：2-4：30-40：20-30：8-16：10-20：3-5：2-4：1-2：150-350。
优选地，S2中，自然晾干至含水率为20-25wt％。
优选地，S3中，焙烧的具体操作如下：从室温升温至320-400℃，保温1-2h，继续升温至640-740℃，保温3-6h，继续升温至1000-1080℃，保温1-3h。
优选地，S3中，自然冷却的具体操作如下：自然冷却至500-580℃，保温1-2h，自然冷却至室温得到高硬度抗菌保温砖。
本发明S1中，硅酸锌粉末分散在聚乙二醇水溶液中，通过置换法引入氧化铜并在体系中分布均匀，烧结过程中，氧化铜与硅酸锌的基体物质形成低共熔物(液相)，可浸润固体颗粒，固体颗粒在液相产生巨大的毛细管力的作用下相互靠近，促进烧结，不仅硬度极高，而且抗菌性能优异，抗菌效果持久；S2中，采用废砖粉作为主要材料，大大降低了成本投入，但强度低，而预制料和废砖粉复配，力学性能好，硬度高，有效增强本发明的强度，预制料和粉煤灰、陶瓷微球、煤矸石、沸石粉相互间分散程度高，抗压强度高，保温效果好；再加入有机胺醇、水泥复配，使本发明的早期强度发展快，有效提高拌合物的均匀性、内聚性，与聚苯乙烯树脂复配，使得各原料间具有较好的相容性，而有机胺醇在碳酸氢钠的作用下其表面的羟基可与预制料表面活性键合，可有效提高本发明的抗折强度，而且导热系数低，保温效果极好。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种高硬度抗菌保温砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、将20kg硅酸锌粉末、120kg浓度为1mol/L聚乙二醇水溶液搅拌50min，搅拌速度为100r/min，搅拌状态下加入4kg饱和硫酸铜溶液，继续搅拌10min，抽滤，洗涤，86℃干燥，送入马弗炉中从室温加热至880℃，保温5h，降温至86℃，加入16kg聚乙二醇造粒得到预制料；
S2、将50kg废砖粉、240kg水泥、30kg预制料、10kg石膏粉、16kg聚硼酸酯纤维、16kg砂砾、10kg多孔粉石英、4kg氯化钙、30kg粉煤灰、30kg陶瓷微球、8kg煤矸石、20kg沸石粉、3kg聚苯乙烯树脂、4kg有机胺醇、1kg碳酸氢钠、350kg水搅拌均匀，压制成型，自然晾干至含水率为20wt％，得到成半成品；
S3、将半成品送入隧道窑，从室温升温至400℃，保温1h，继续升温至740℃，保温3h，继续升温至1080℃，保温1h，自然冷却至580℃，保温1h，自然冷却至室温得到高硬度抗菌保温砖。
实施例2
一种高硬度抗菌保温砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、将30kg硅酸锌粉末、100kg浓度为1.4mol/L聚乙二醇水溶液搅拌30min，搅拌速度为200r/min，搅拌状态下加入2kg饱和硫酸铜溶液，继续搅拌20min，抽滤，洗涤，80℃干燥，送入马弗炉中从室温加热至940℃，保温3h，降温至92℃，加入10kg聚乙二醇造粒得到预制料；
S2、将70kg废砖粉、160kg水泥、50kg预制料、6kg石膏粉、24kg聚硼酸酯纤维、8kg砂砾、16kg多孔粉石英、2kg氯化钙、40kg粉煤灰、20kg陶瓷微球、16kg煤矸石、10kg沸石粉、5kg聚苯乙烯树脂、2kg有机胺醇、2kg碳酸氢钠、150kg水搅拌均匀，压制成型，自然晾干至含水率为25wt％，得到成半成品；
S3、将半成品送入隧道窑，从室温升温至320℃，保温2h，继续升温至640℃，保温6h，继续升温至1000℃，保温3h，自然冷却至500℃，保温2h，自然冷却至室温得到高硬度抗菌保温砖。
实施例3
一种高硬度抗菌保温砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、将22kg硅酸锌粉末、115kg浓度为1.1mol/L聚乙二醇水溶液搅拌45min，搅拌速度为120r/min，搅拌状态下加入3.5kg饱和硫酸铜溶液，继续搅拌12min，抽滤，洗涤，84℃干燥，送入马弗炉中从室温加热至900℃，保温4.5h，降温至88℃，加入14kg聚乙二醇造粒得到预制料；
S2、将55kg废砖粉、220kg水泥、35kg预制料、9kg石膏粉、18kg聚硼酸酯纤维、14kg砂砾、12kg多孔粉石英、3.5kg氯化钙、33kg粉煤灰、28kg陶瓷微球、10kg煤矸石、18kg沸石粉、3.5kg聚苯乙烯树脂、3.5kg有机胺醇、1.2kg碳酸氢钠、300kg水搅拌均匀，压制成型，自然晾干至含水率为22wt％，得到成半成品；
S3、将半成品送入隧道窑，从室温升温至380℃，保温1.2h，继续升温至720℃，保温4h，继续升温至1060℃，保温1.5h，自然冷却至560℃，保温1.2h，自然冷却至室温得到高硬度抗菌保温砖。
实施例4
一种高硬度抗菌保温砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、将28kg硅酸锌粉末、105kg浓度为1.3mol/L聚乙二醇水溶液搅拌35min，搅拌速度为180r/min，搅拌状态下加入2.5kg饱和硫酸铜溶液，继续搅拌18min，抽滤，洗涤，82℃干燥，送入马弗炉中从室温加热至920℃，保温3.5h，降温至90℃，加入12kg聚乙二醇造粒得到预制料；
S2、将65kg废砖粉、180kg水泥、45kg预制料、7kg石膏粉、22kg聚硼酸酯纤维、10kg砂砾、14kg多孔粉石英、2.5kg氯化钙、37kg粉煤灰、22kg陶瓷微球、14kg煤矸石、12kg沸石粉、4.5kg聚苯乙烯树脂、2.5kg有机胺醇、1.8kg碳酸氢钠、200kg水搅拌均匀，压制成型，自然晾干至含水率为24wt％，得到成半成品；
S3、将半成品送入隧道窑，从室温升温至340℃，保温1.8h，继续升温至680℃，保温5h，继续升温至1020℃，保温2.5h，自然冷却至520℃，保温1.8h，自然冷却至室温得到高硬度抗菌保温砖。
实施例5
一种高硬度抗菌保温砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、将25kg硅酸锌粉末、110kg浓度为1.2mol/L聚乙二醇水溶液搅拌40min，搅拌速度为150r/min，搅拌状态下加入3kg饱和硫酸铜溶液，继续搅拌15min，抽滤，洗涤，83℃干燥，送入马弗炉中从室温加热至910℃，保温4h，降温至89℃，加入13kg聚乙二醇造粒得到预制料；
S2、将60kg废砖粉、200kg水泥、40kg预制料、8kg石膏粉、20kg聚硼酸酯纤维、12kg砂砾、13kg多孔粉石英、3kg氯化钙、35kg粉煤灰、25kg陶瓷微球、12kg煤矸石、15kg沸石粉、4kg聚苯乙烯树脂、3kg有机胺醇、1.5kg碳酸氢钠、250kg水搅拌均匀，压制成型，自然晾干至含水率为23wt％，得到成半成品；
S3、将半成品送入隧道窑，从室温升温至360℃，保温1.5h，继续升温至700℃，保温4.5h，继续升温至1040℃，保温2h，自然冷却至540℃，保温1.5h，自然冷却至室温得到高硬度抗菌保温砖。
将实施例5所得高硬度抗菌保温砖与市售普通保温砖进行对比，其结果如下：
测试项目 实施例5 市售普通保温砖
导热系数，W/(m·K) 0.048 0.142
抗压强度，MPa 12.62 6.42
收缩性能，mm/m 0.23 1.02
大肠杆菌抗菌性，％ 97.6 42.2
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高硬度抗菌保温砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将硅酸锌粉末、聚乙二醇水溶液搅拌，搅拌状态下加入饱和硫酸铜溶液，继续搅拌，抽滤，洗涤，干燥，送入马弗炉中从室温加热，保温，降温，加入聚乙二醇造粒得到预制料；
S2、将废砖粉、水泥、预制料、石膏粉、聚硼酸酯纤维、砂砾、多孔粉石英、氯化钙、粉煤灰、陶瓷微球、煤矸石、沸石粉、聚苯乙烯树脂、有机胺醇、碳酸氢钠、水搅拌均匀，压制成型，自然晾干得到成半成品；
S3、将半成品送入隧道窑焙烧，自然冷却得到高硬度抗菌保温砖。
2.根据权利要求1所述高硬度抗菌保温砖的制备方法，其特征在于，S1中，聚乙二醇水溶液浓度为1-1.4mol/L，硅酸锌粉末、聚乙二醇水溶液、饱和硫酸铜溶液、聚乙二醇的重量比为20-30：100-120：2-4：10-16。
3.根据权利要求1或2所述高硬度抗菌保温砖的制备方法，其特征在于，S1中，将硅酸锌粉末、聚乙二醇水溶液搅拌30-50min，搅拌速度为100-200r/min，搅拌状态下加入饱和硫酸铜溶液，继续搅拌10-20min，抽滤，洗涤，80-86℃干燥，送入马弗炉中从室温加热至880-940℃，保温3-5h，降温至86-92℃，加入聚乙二醇造粒得到预制料。
4.根据权利要求1-3任一项所述高硬度抗菌保温砖的制备方法，其特征在于，S2中，废砖粉、水泥、预制料、石膏粉、聚硼酸酯纤维、砂砾、多孔粉石英、氯化钙、粉煤灰、陶瓷微球、煤矸石、沸石粉、聚苯乙烯树脂、有机胺醇、碳酸氢钠、水的重量比50-70：160-240：30-50：6-10：16-24：8-16：10-16：2-4：30-40：20-30：8-16：10-20：3-5：2-4：1-2：150-350。
5.根据权利要求1-4任一项所述高硬度抗菌保温砖的制备方法，其特征在于，S2中，自然晾干至含水率为20-25wt％。
6.根据权利要求1-5任一项所述高硬度抗菌保温砖的制备方法，其特征在于，S3中，焙烧的具体操作如下：从室温升温至320-400℃，保温1-2h，继续升温至640-740℃，保温3-6h，继续升温至1000-1080℃，保温1-3h。
7.根据权利要求1-6任一项所述高硬度抗菌保温砖的制备方法，其特征在于，S3中，自然冷却的具体操作如下：自然冷却至500-580℃，保温1-2h，自然冷却至室温得到高硬度抗菌保温砖。
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