CN1099366A - 植物纤维氯氧镁水泥复合板 - Google Patents

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Abstract

植物纤维氯氧镁水泥复合板,是以氯氧镁水泥为 粘合剂,一年生植物和多年生植物纤维为增强材料, 加改性剂、添加剂,经搅拌、机械铺装、冷压而成。该 板材与现有的氯氧镁水泥制品相比,耐水性好,返卤、 泛霜问题得到解决。植纤氯氧镁水泥复合板除了具 有优良的防火性能外,还具备良好的机械加工性能和 二次加工性能,可锯、刨、拧木螺丝,可覆塑、贴装饰 纸,亦可进行微薄木装饰,而且生产成本低,可广泛用 于室内外装饰、代木包装材、活动房、防火门、墙体材 料等,很适合在建筑业上的广泛应用。

Description

本发明涉及的是一种植物纤维氯氧镁水泥复合板材。
氯氧镁水泥具有强度高、弹性好、阻燃防火性能好等优点,而且制造工艺简单,成本也低。但由于材料本身耐水性差,而导致其发展应用受到了限制。目前,在美、日、德、俄等国也仅仅应用到轻型屋面、防火材料、墙体材料上。我国氯氧镁水泥资源十分丰富,此方面研究工作起步较晚,目前的产品主要为菱镁砼包装箱,玻纤菱镁瓦、玻纤氯氧镁水泥薄板材、活动房屋、墙体材料、地面砖等,决绝大多数制品的耐水性能没有得到很好解决,制品的返卤、泛霜现象十分严重。
本发明的目地是为了改善氯氧镁水泥制品的耐水性、降低其返卤、泛霜,为合理开发利用我国丰富的氯氧镁水泥资源,提供一条新的途径。
本发明植物纤维氯氧镁水泥复合板,是以氯氧镁水泥为粘合剂,一年生或多年生植物纤维为增强材料,加入添加剂、改性剂,按一定的比例配合后,加工而成,其各组分的重量百分配比如下:
植物纤维    40~64%
氯氧镁水泥胶凝材料    30~50%
添加剂    5~15%
改性剂    0.5~2%
生产该板材的主要设备是搅拌机、铺装机、压机和锯边机,其制备工艺流程图见图1。
植物纤维是一年生或多年生植物纤维,如锯末、刨花、树枝等木材加工剩余物及麦秸、棉杆等农作物秸杆。树枝、麦秸、棉杆等需要切断、粉碎,要求粒度为厚0.5~5mm,长0.5~15mm,粗细料比为3~5/1,物料的含水率在10~15%。
本发明亦可使用芦苇、茅草、竹子等植物纤维,另外棉绒、麻屑、纸浆、玻璃纤维等亦可代替部分植物纤维,要求玻璃纤维长为10~15mm。
粘合剂为氯氧镁水泥胶凝材料,是由轻烧镁与卤片、水配制而成,要求轻烧镁中MgO含量在70~85%,卤片中MgCl2含量在45%以上,MgO/MgCl2的摩尔比为10~20/1,卤片与水的重量比为0.6~1.2/1。
添加剂为粉煤灰及一些含有活性SiO2的工业废渣。
改性剂为无机-有机物的共混物,主要由磷酸盐、铁盐、铝盐、三聚氰胺甲醛树酯及丙烯酸酯乳液组成。
本发明植纤氯氧镁水泥复合板一个优选的重量组成百分配比为:
植物纤维    45~60%
氯氧镁水泥胶凝材料    32~43%
添加剂    7~12%
改性剂    1~2%
制备工艺是:先将一定浓度的卤水定量加入搅拌机中,加入改性剂溶液搅拌均匀,再定量加入添加剂、植物纤维、轻烧镁,搅拌5~7分钟,使物料混合均匀,然后进入机械铺装机或气流铺装机,铺装成板坯,预压后进入压机冷压,卸板后经养护、锯边成产品。
该板材的厚度为6~40mm,容重为0.8~1.2,亦可压制成浮雕装饰板材。
植纤氯氧镁水泥复合板有良好的机械加工性能,可锯、可刨、可拧木螺丝、可砂光,且砂光后的板材无返卤、泛霜现象;该板材也具有良好的二次加工性能,可喷漆、覆塑、贴装饰纸、进行微薄木贴面装饰,可用做室内外装饰材料如墙围、天花板,也可做为家具材料;该板材又具有良好的阻燃性能和长期的抗水性,因而可做为地面装饰材及防火装饰材料,而且也可制做成氯氧镁水泥植物纤维复合墙体,进行组装,建成各类房屋;因此,该板材是一种有发展前途的新型建材。
本发明植物纤维氯氧镁水泥复合板所用的原材料价格低廉,增强材料均为废弃的农作物秸杆和木材加工下脚料,胶粘材料为氯氧镁水泥,我国的储量占世界的30%,同产量设备投资较水泥刨花板少,因此,在资源丰富、取材方便、生产工艺简单、投资少等有利条件下,发展植纤氯氧镁水泥复合板优势很大;与传统的建材产品相比,生产无须窑炉、干燥器等热工设备,因而是一种符合我国国情的低能耗产品;我国森林资源贫乏,开发大量的代木产品具有很大的经济意义和社会意义,一吨菱苦土相当于一立方米木材,而其价格仅为木材的1/7,其防火性能是所有木材制品所不能及的,因此,植纤氯氧镁水泥复合板代替木材产品用于建筑、家具、装饰材料,将会带来更好的社会效益和经济效益,具有广阔的发展前景。
下面结合本发明的最佳实施例作详细说明:
1.将符合要求的锯末和刨花各6Kg,氯氧镁水泥胶凝材料5.2Kg(其中卤片为0.64Kg、水为0.64Kg、轻烧镁为4Kg),粉煤灰1.5Kg,改性剂0.13Kg(其中磷酸三钠、明矾、三氯化铁、硫酸亚铁及有机树脂的重量比为1∶1∶1∶0.8∶2),对应的各组分重量百分配比如下:
植物纤维    47%
氯氧镁水泥胶凝材料    40%
添加剂     12%
改性剂    1%
按照上述制备工艺压制板材,板的厚为10mm,长1150mm,宽85mm,其物理力学性能指标测试结果如下(按GB4896-4915-85刨花板标准)。
容重 1.16g/cm3
静曲强度    12.5MPa
含水率    7.1%
平面抗拉强度    >0.4MPa
吸水厚度膨胀率    0.8%(水浸泡4小时)
阻燃性能:采用符合美国ANIS/ASTME69-80的火管试验法,该板材不燃烧即燃烧终止时间为0秒、火炭熄灭时间为0秒,其重量损失仅为1.2%。
2.将符合要求的锯末3Kg、麦秸2Kg、麻丝1Kg,氯氧镁水泥胶凝材料5Kg、粉煤灰1Kg、改性剂0.12Kg,对应的各组分重量百分配比如下:
植物纤维    50%
氯氧镁水泥胶凝材料    41%
添加剂     8%
改性剂    1%
按照实施例1的工艺压制成10×85×1150mm的板,板的性能如下:
容重 1.01g/cm3
静曲强度    13.8MPa
含水率    6.8%
平面抗拉强度    >0.4MPa
吸水厚度膨胀率    0.6%
阻燃性能同实施例1。
3.将符合要求的锯末4Kg、麦秸1.5Kg、玻璃纤维0.5Kg,氯氧镁水泥胶凝材料4.5Kg,添加剂1.3Kg,改性剂0.24Kg,对应的各组分重量百分配比为:
植物纤维    50%
氯氧镁水泥胶凝材料    37.5%
添加剂     10.5%
改性剂    2%
按照实施例1的工艺压制成10×85×1150mm的板,板的性能如下:
容重 0.98g/cm3
静曲强度    14.6MPa
含水率    6.4%
平面抗拉强度    >0.4MPa
吸水厚度膨胀率    0.5%
阻燃性能同实施例1。
4.将上述板材进行微薄木贴面,涂胶量为170g/M2,采用热压或冷压方法。贴面板可用做阻燃装饰板材及家具材。
由上述可见,该板材具有良好的性能。

Claims (4)

1、一种植物纤维氯氧镁水泥复合板,是由氯氧镁水泥胶凝材料、植物纤维、添加剂和少量的改性剂按一定的比例组成,其特征在于各种原料重量组成百分配比为:
植物纤维            40~64%
氯氧镁水泥胶凝材料  30~50%
添加剂              5~15%
改性剂              0.5~2%
氯氧镁水泥胶凝材料由轻烧镁与卤片、水配制而成,要求轻烧镁中MgO含量为70~85%,卤片中MgCl2含量在45%以上,MgO/MgCl2的摩尔比为10~20/1,卤片与水的重量比为0.6~1.2/1;
添加剂是粉煤灰及一些含有活性SiO2的工业废渣;
改性剂为无机-有机物的共混物,主要由磷酸盐、铁盐、铝盐和丙烯酸酯乳液、三聚氰胺树脂组成。
2、如权利要求1所述的植纤氯氧镁水泥复合板,其特征在于所用的植物纤维包括一年生和多年生植物纤维,粒度要求为:厚0.5~5mm,长0.5~15mm,含水率在10~15%,一部分植物纤维可用玻璃纤维、纸浆等代替。
3、如权利要求1所述的植纤氯氧镁水泥复合板,其特征在于生产工艺为搅拌好的物料,经机械铺装或气流铺装制成板坯后,用压机冷压成板。
4、如权利要求1所述的植纤氯氧镁水泥复合板,其一个优选的重量组成百分配比为:
植物纤维    45~60%
氯氧镁水泥胶凝材料    32~43%
添加剂    7~12%
改性剂    1~2%。
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