CN109437751B - 一种无机改性纤维阻燃板及其制备方法 - Google Patents

一种无机改性纤维阻燃板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无机改性纤维阻燃板及其制备方法,包括阻燃改性纤维30‑40份、阻燃剂6‑10份和水泥60‑80份,所述的阻燃改性纤维由以下步骤制得:(1)将木屑切成直径0.3‑1cm,长度为3‑5cm的木条,备用;(2)将木条与水按照体积比1:3的比例混合均匀,然后添加木条总重0.1%的纤维素酶和木条总重0.05%的果胶酶,温度40‑50℃,酶解20‑30min;(3)然后加入木条总重量1‑3%的水玻璃、ρ‑氧化铝3‑5%、白炭黑1‑3%、硅藻土15‑20%,搅拌均匀,然后在300‑400r/min、真空度0.05‑0.1MPa下反应1‑2h;(4)然后过滤、干燥、粉碎成50‑80目的颗粒。本发明的无机改性纤维阻燃板有效地降低了水泥的用量,提高了无机改性纤维阻燃板的折弯强度,使其到达50MPa以上,阻燃性得到A1级。

Description

一种无机改性纤维阻燃板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无机改性纤维阻燃板及其制备方法,属于建筑材料领域。
背景技术
水泥纤维板是硅酸盐水泥为主要胶凝材料,以天然纤维或者合成纤维作为加筋材料,加入水和其他助剂,经过制浆、成型、加压、养护而成的新型建筑材料,具有防火防水、隔热保温等优良性质,并且具有良好的机械力学性能,可广泛用作建筑吊顶板、屋面板、非承重内外墙板、地板等。申请公布号CN106431113A,发明名称:一种水泥香蕉假茎纤维板及其制备方法,所述水泥纤维板由香蕉假茎纤维、水泥、水组成,其中,水灰比为0.2-0.6,纤灰比为0.1-0.5,其制备方法:以香蕉假茎纤维、水泥和水为原料,按水灰比为0.20-0.60,纤灰比为0.10-0.50备料;先将水加入搅拌锅,然后先后加入香蕉假茎纤维和水泥,搅拌2-8分钟后将混合物装入模具;将模具进行热压,热压条件为:温度23-100度,压力10-100KN,加压时间1-5小时;热压完成后保持压力1-5小时,之后脱模,在室温条件下养护28天,即可得到香蕉假茎水泥纤维板。用该方法制备出来的水泥香蕉假茎纤维板性能优良,对人体无害、轻质环保。该水泥纤维板存在以下问题:纤维含量低,导致该水泥纤维板静曲强度不高,容易碎。但是如果通过降低水泥含量,增加纤维含量来提高水泥纤维板静曲强度会导致其阻燃性降低,无法到达A级。
发明内容
本发明提供了一种无机改性纤维阻燃板及其制备方法,解决了现有纤维板强度低、阻燃性不好等问题。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种无机改性纤维阻燃板,包括阻燃改性纤维30-40份、阻燃剂6-10份和水泥60-80份,所述的阻燃改性纤维由以下步骤制得:
(1)将木屑切成直径0.3-1cm,长度为3-5cm的木条,备用;
(2)将木条与水按照体积比1:3的比例混合均匀,然后添加木条总重0.1%的纤维素酶和木条总重0.05%的果胶酶,温度40-50℃,酶解20-30min;
(3)然后加入木条总重量1-3%的水玻璃、ρ-氧化铝3-5%、白炭黑1-3%、硅藻土15-20%,搅拌均匀,然后在300-400r/min、真空度0.05-0.1MPa下反应1-2h;
(4)然后过滤、干燥、粉碎成50-80目的颗粒。
进一步,本发明的一种优选方案为:所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌中的一种或一种以上的混合物。
进一步,本发明的一种优选方案为:所述的水泥为高强度硅酸盐水泥。
进一步,本发明的一种优选方案为:所述的纤维素酶的酶活力为1万U/g。
进一步,本发明的一种优选方案为:所述的果胶酶的酶活力为5万U/g。
本发明的无机改性纤维阻燃板的制备方法,包括以下步骤:
(1)将阻燃改性纤维、阻燃剂和水泥混合均匀,然后添加物料总重8-10%的水,混合均匀;
(2)将混合后的物料摊铺在空模板上,分切、预压后进行第一次固化处理;
(3)将处理后的物料进行第二次固化处理,晾干即得无机改性纤维阻燃板。
进一步,本发明的一种优选方案为:所述预压的压力为6MPa,温度为150-180℃。
进一步,本发明的一种优选方案为:所述的第一次固化处理的温度为100-120℃,时间4-6h。
进一步,本发明的一种优选方案为:所述的第二次固化处理的温度为80-100度,时间6-8h。
本发明的有益效果:
本发明采用阻燃改性纤维30-40份、阻燃剂6-10份和水泥60-80份的组合,有效地降低了水泥的用量,提高了无机改性纤维阻燃板的折弯强度,使其到达50MPa以上,阻燃性得到A1级。
本发明对木屑进行阻燃改性处理,首先采用短时纤维素酶和果胶酶酶解,使得木屑部分酶解,在木屑上形成微孔,然后添加水玻璃、ρ-氧化铝、白炭黑和硅藻土,搅拌均匀真空度0.05-0.1MPa下反应1-2h,使得上述物质有效地进入木条且覆盖在其表面,有效地提高了木条的阻燃性。而且选择的水玻璃、ρ-氧化铝、白炭黑和硅藻土的组合,不但具有优良的阻燃性,而且具有良好的粘结性,可以有效弥补水泥含量低,会造成粘结效果不好的问题。
本发明的制备方法充分考虑本发明木条的改性处理,采用二次高温固化处理可以有效地提高产品的强度,降低酶解对粘结带来的不利影响。
具体实施方式
下面将具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种无机改性纤维阻燃板,包括阻燃改性纤维30份、阻燃剂10份和水泥60份,所述的阻燃改性纤维由以下步骤制得:
(1)将木屑切成直径0.3-1cm,长度为3-5cm的木条,备用;
(2)将木条与水按照体积比1:3的比例混合均匀,然后添加木条总重0.1%的纤维素酶和木条总重0.05%的果胶酶,温度40-50℃,酶解20min;
(3)然后加入木条总重量1%的水玻璃、ρ-氧化铝4%、白炭黑3%、硅藻土15%,搅拌均匀,然后在300r/min、真空度0.05MPa下反应2h;
(4)然后过滤、干燥、粉碎成50-80目的颗粒。
阻燃剂为氢氧化铝;水泥为高强度硅酸盐水泥;纤维素酶的酶活力为1万U/g;果胶酶的酶活力为5万U/g。
其制备方法,包括以下步骤:
(1)将阻燃改性纤维、阻燃剂和水泥混合均匀,然后添加物料总重10%的水,混合均匀;
(2)将混合后的物料摊铺在空模板上,分切、预压后进行第一次固化处理,预压的压力为6MPa,温度为150℃,第一次固化处理的温度为100℃,时间4h;
(3)将处理后的物料进行第二次固化处理,晾干即得无机改性纤维阻燃板,所述的第二次固化处理的温度为80℃,时间6h。
实施例2
一种无机改性纤维阻燃板,包括阻燃改性纤维35份、阻燃剂6份和水泥70份,所述的阻燃改性纤维由以下步骤制得:
(1)将木屑切成直径0.3-1cm,长度为3-5cm的木条,备用;
(2)将木条与水按照体积比1:3的比例混合均匀,然后添加木条总重0.1%的纤维素酶和木条总重0.05%的果胶酶,温度40-50℃,酶解25min;
(3)然后加入木条总重量2%的水玻璃、ρ-氧化铝3%、白炭黑1%、硅藻土18%,搅拌均匀,然后在400r/min、真空度0.08MPa下反应2h;
(4)然后过滤、干燥、粉碎成50-80目的颗粒。
阻燃剂为氢氧化镁;水泥为高强度硅酸盐水泥;纤维素酶的酶活力为1万U/g;果胶酶的酶活力为5万U/g。
其制备方法,包括以下步骤:
(1)将阻燃改性纤维、阻燃剂和水泥混合均匀,然后添加物料总重8%的水,混合均匀;
(2)将混合后的物料摊铺在空模板上,分切、预压后进行第一次固化处理,预压的压力为6MPa,温度为160℃,第一次固化处理的温度为110℃,时间5h;
(3)将处理后的物料进行第二次固化处理,晾干即得无机改性纤维阻燃板,所述的第二次固化处理的温度为90℃,时间7h。
实施例3
一种无机改性纤维阻燃板,包括阻燃改性纤维40份、阻燃剂8份和水泥80份,所述的阻燃改性纤维由以下步骤制得:
(1)将木屑切成直径0.3-1cm,长度为3-5cm的木条,备用;
(2)将木条与水按照体积比1:3的比例混合均匀,然后添加木条总重0.1%的纤维素酶和木条总重0.05%的果胶酶,温度40-50℃,酶解30min;
(3)然后加入木条总重量3%的水玻璃、ρ-氧化铝5%、白炭黑2%、硅藻土20%,搅拌均匀,然后在400r/min、真空度0.1MPa下反应1h;
(4)然后过滤、干燥、粉碎成50-80目的颗粒。
阻燃剂为重量比1:1的氢氧化镁和氢氧化锌中的混合物;水泥为高强度硅酸盐水泥;纤维素酶的酶活力为1万U/g;果胶酶的酶活力为5万U/g。
其制备方法,包括以下步骤:
(1)将阻燃改性纤维、阻燃剂和水泥混合均匀,然后添加物料总重9%的水,混合均匀;
(2)将混合后的物料摊铺在空模板上,分切、预压后进行第一次固化处理,预压的压力为6MPa,温度为170℃,第一次固化处理的温度为120℃,时间6h;
(3)将处理后的物料进行第二次固化处理,晾干即得无机改性纤维阻燃板,所述的第二次固化处理的温度为100℃,时间8h。
实施例4
一种无机改性纤维阻燃板,包括阻燃改性纤维36份、阻燃剂7份和水泥72份,所述的阻燃改性纤维由以下步骤制得:
(1)将木屑切成直径0.3-1cm,长度为3-5cm的木条,备用;
(2)将木条与水按照体积比1:3的比例混合均匀,然后添加木条总重0.1%的纤维素酶和木条总重0.05%的果胶酶,温度40-50℃,酶解30min;
(3)然后加入木条总重量2%的水玻璃、ρ-氧化铝4%、白炭黑2%、硅藻土17%,搅拌均匀,然后在300r/min、真空度0.1MPa下反应2h;
(4)然后过滤、干燥、粉碎成50-80目的颗粒。
阻燃剂为重量比为1:1的氢氧化铝和氢氧化锌的混合物;水泥为高强度硅酸盐水泥;纤维素酶的酶活力为1万U/g;果胶酶的酶活力为5万U/g。
其制备方法,包括以下步骤:
(1)将阻燃改性纤维、阻燃剂和水泥混合均匀,然后添加物料总重10%的水,混合均匀;
(2)将混合后的物料摊铺在空模板上,分切、预压后进行第一次固化处理,预压的压力为6MPa,温度为160℃,第一次固化处理的温度为110℃,时间5h;
(3)将处理后的物料进行第二次固化处理,晾干即得无机改性纤维阻燃板,所述的第二次固化处理的温度为90℃,时间7h。
对比例1
一种无机改性纤维阻燃板,包括阻燃改性纤维30份、阻燃剂10份和水泥60份,所述的阻燃改性纤维由以下步骤制得:
(1)将木屑切成直径0.3-1cm,长度为3-5cm的木条,备用;
(2)将木条与水按照体积比1:3的比例混合均匀,备用;
(3)然后加入木条总重量1%的水玻璃、ρ-氧化铝4%、白炭黑3%、硅藻土15%,搅拌均匀,然后在300r/min、常压反应2h;
(4)然后过滤、干燥、粉碎成50-80目的颗粒。
阻燃剂为氢氧化铝;水泥为高强度硅酸盐水泥;纤维素酶的酶活力为1万U/g;果胶酶的酶活力为5万U/g。
其制备方法,包括以下步骤:
(1)将阻燃改性纤维、阻燃剂和水泥混合均匀,然后添加物料总重10%的水,混合均匀;
(2)将混合后的物料摊铺在空模板上,分切、预压后进行第一次固化处理,预压的压力为6MPa,温度为150℃,第一次固化处理的温度为100℃,时间4h;
(3)将处理后的物料进行第二次固化处理,晾干即得无机改性纤维阻燃板,所述的第二次固化处理的温度为80℃,时间6h。
性能测试
按照GB 25970-2010不燃无机复合板,测定实施例1-4和对比例1的无机改性纤维阻燃板,具体见下表。
Figure BDA0001896576630000071
Figure BDA0001896576630000081
由上表可知,本发明通过对纤维进行改性处理,使得制备的无机改性纤维阻燃板具有优良的折弯强度和阻燃性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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 (7)

1.一种无机改性纤维阻燃板,其特征在于:包括阻燃改性纤维30-40份、阻燃剂6-10份和水泥60-80份,所述的阻燃改性纤维由以下步骤制得:
(1)将木屑切成直径0.3-1cm,长度为3-5cm的木条,备用;
(2)将木条与水按照体积比1:3的比例混合均匀,然后添加木条总重0.1%的纤维素酶和木条总重0.05%的果胶酶,温度40-50℃,酶解20-30min;
(3)然后加入木条总重量1-3%的水玻璃、ρ-氧化铝3-5%、白炭黑1-3%、硅藻土15-20%,搅拌均匀,然后在300-400r/min、真空度0.05-0.1MPa下反应1-2h;
(4)然后过滤、干燥、粉碎成50-80目的颗粒;所述的纤维素酶的酶活力为1万 U/g;所述的果胶酶的酶活力为5万U/g。
2.根据权利要求1所述的一种无机改性纤维阻燃板,其特征在于:所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌中的一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种无机改性纤维阻燃板,其特征在于:所述的水泥为高强度硅酸盐水泥。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的无机改性纤维阻燃板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将阻燃改性纤维、阻燃剂和水泥混合均匀,然后添加物料总重8-10%的水,混合均匀;
(2)将混合后的物料摊铺在空模板上,分切、预压后进行第一次固化处理; (3)将处理后的物料进行第二次固化处理,晾干即得无机改性纤维阻燃板。
5.根据权利要求4所述的无机改性纤维阻燃板的制备方法,其特征在于:
所述预压的压力为6MPa,温度为150-180℃。
6.根据权利要求4所述的无机改性纤维阻燃板的制备方法,其特征在于:所述的第一次固化处理的温度为100-120℃,时间4-6h。
7.根据权利要求4所述的无机改性纤维阻燃板的制备方法,其特征在于:所述的第二次固化处理的温度为80-100℃,时间6-8h。
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