CN109987893A - 一种生态防霉建筑材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生态防霉建筑材料，由以下重量份的原料组成：防霉剂4～6份、麦饭石6～9份、活性炭5～7份、水泥9～15份、矿石尾渣15～21份、粉煤灰15～24份、白云石5～7份、木质纤维4～6份、乳胶粉2～6份和改性凹凸棒土4～6份，其中防霉剂由山苍子、蒲公英、桂皮、除虫菊、杜仲和丁香组成。本发明以矿石尾渣、粉煤灰为主材料，有效减少了水泥的使用量，既保证了建筑材料的耐摩擦、抗压性能又节能环保，同时使用中药提取物组成的防霉剂，防霉效果好，且对人体无伤害，辅以活性炭、改性凹凸棒土和麦饭石，三者的多孔结构对调节室内温度和有害气体的吸附具有很好的效果，具有较高的生态效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种生态防霉建筑材料。
背景技术
近年来，经济高速发展，随之就带动了城市建设的快速发展，人口膨胀、资源短缺和环境恶化被称为当今社会持续发展所面临的三大问题，而建筑材料则是人类赖以生活和生产的物质基础。建筑材料是指在建筑物中使用的材料。新型建筑材料包括的范围很广，有保温材料、隔热材料、高强度材料、会呼吸的材料等，建筑材料也是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。在现有技术中陆续开发了具有轻质、高强、防水、保温、隔热、隔音等有益功能的新型复合墙体和门窗材料，开发具有高性能长寿命的建筑材料，如高性能的水泥混凝土、保温隔热、装饰装修材料等。
由于人们过度追求材料性能和质量，致使在材料的提取、制备、生产制造、使用以至废弃的过程中，耗费了大量的资源和能源，并排放出大量的废渣、废液和废气。现在人们对建筑的要求不但是安全、美观，而且重点应放在引入资源和环境意识，采用高新技术对占主导地位的传统建筑材料进行环境协调化改造，尽快改善建材工业对资源能源的浪费和严理污染环境的状况。所以发展能代替生产能耗高、对环境污染大对人体有毒害的建筑材料，如无石板纤维水泥制品，无毒无害的水泥混凝土化学外加剂等；开发对工业废弃物再生资源化技术，利用工业废弃物生产优异性能的建筑材料，如利用矿渣、粉煤灰、硅灰、煤矸石、废弃聚苯乙烯泡沫塑料等生产的建筑材料；以及发展能治理工业污染、精华修复环境或能扩大人类生存空间的新型建筑材料，如开发海鲜、地下、盐碱地、沙漠、沼泽等的特种水泥等建筑材料成为现今建筑材料的发展热点。
然而，新发展的建筑材料还是有以往的建筑材料的通病，那就是使用久了材料表面会渗漏发霉长毛等。霉菌对人体的健康是十分不利的，发霉的霉菌不但会释放出过敏物质引发过敏,有些毒性强的霉菌甚至还会更会引起严重的肺部病变，严重危害人的身体健康。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种生态防霉建筑材料，绿色环保，同时采用中药提取物作为防霉剂，具有较好的防霉效果，能够有效防止建筑材料被霉菌倾袭，且对人体无伤害，大大提高了材料的使用安全性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种生态防霉建筑材料，由以下质量份的原料组成：
防霉剂4～6份、麦饭石6～9份、活性炭5～7份、水泥9～15份、矿石尾渣15～21份、粉煤灰15～24份、白云石5～7份、木质纤维4～6份、乳胶粉2～6份和改性凹凸棒土4～6份；
防霉剂由以下原料组成：山苍子、蒲公英、桂皮、除虫菊、杜仲和丁香；
改性凹凸棒土通过将凹凸棒土酸化后热解得到。
优选的，矿石尾渣为煤矸石、铁矿渣、萤石矿渣按照3:1～2:4的重量比组成的混合物。
优选的，改性凹凸棒土的改性过程为：将凹凸棒土粉碎并过200目筛，并浸泡到浓度为0.8～1mol/L的盐酸溶液中，于90℃酸化10～15min，将酸化后的凹凸棒土清洗烘干，于700℃下煅烧2～3h，冷却后冲洗烘干，研磨得到改性凹凸棒土。
优选的，防霉剂由以下重量份的原料组成：山苍子6～9份、蒲公英3～7份、桂皮6～7份、除虫菊8～12份、杜仲1～3份、丁香6～7份。
优选的，防霉剂的制备过程为：
称取6～9份山苍子并粉碎，将山苍子粉末于100～120℃进行蒸馏，蒸馏后油水分离并冷凝得到山苍子油；
称取3～7份蒲公英、6～7份桂皮、8～12份除虫菊、1～3份杜仲以及6～7份丁香混合并粉碎，向混合物中加入6～10倍混合物质量的乙醇溶液进行醇提，提取后分离提取液得到药渣，向药渣中加入4～6倍药渣质量的乙醇溶液进行醇提，得到提取液；将两次得到的提取液合并，然后浓缩至相对密度为1.1～1.2，得到提取物；
将山苍子油与得到的提取物混合搅拌均匀即得到防霉剂。
优选的，乙醇溶液的质量分数为75～80％。
优选的，活性炭由生物质材料于惰性气氛中于700～1200℃活性炭化制得，所述活化剂为氢氧化钾，所述活化剂与生物质材料的质量比为0.2～0.5:1。
优选的，玉米秸秆、花生壳、丝瓜瓤、银杏叶、浒苔、柚子皮、猪骨、牛骨、鱼鳞中的任意一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明的生态防霉建筑材料以矿石尾渣、粉煤灰为主材料，有效减少了水泥的使用量，既保证了建筑材料的耐摩擦、抗压性能，又降低了生产成本低，其中煤矸石为煤矿采煤后的废料，铁矿渣为铸造厂的副产品，废物利用，节能环保；
2、本发明中白云石和木质纤维有效增强了建筑材料的强度，保证了建筑材料的稳定性；
3、本发明中的防霉剂由中药提取物组成，绿色环保，防霉效果好，能够有效防止建筑材料被霉菌倾袭，同时避免了工业防霉剂中化学成分对人体无伤害，大大提高了材料的使用安全性；
4、本发明中将活性炭、改性凹凸棒土与麦饭石结合使用，活性炭由生物质材料制得，绿色环保，且比表面积较大，具有较好的吸附性能，改性凹凸棒土具有较大的比表面积，麦饭石自身具有多孔结构，活性炭和麦饭石的多孔结构能够对调节室内温度和有害气体的吸附具有很好的效果，一方面可以将防霉剂均匀吸附至其表面，提高防霉剂的分散均匀性，另一方面应用于建筑行业中可以有效吸附周围环境或者其他组分散发出的有毒气体，起到净化空气的作用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式例对本发明进行详细描述。本发明的范围并不受限于该具体实施方式。
实施例1
本实施例提供一种生态防霉建筑材料，包括以下重量份的原料：防霉剂5份、麦饭石8份、活性炭6份、水泥12份、矿石尾渣18份、粉煤灰19份、白云石6份、木质纤维5份、乳胶粉4份和改性凹凸棒土5份；
其中防霉剂以下重量份的组分组成：山苍子8份、蒲公英5份、桂皮6.5份、除虫菊10份、杜仲2份、丁香6.5份。
其中矿石尾渣为煤矸石、铁矿渣、萤石矿渣按照重量比3:1:4组成的混合物。
上述生态防霉材料的制备方法为：
(1)称取8份山苍子并粉碎，将山苍子粉末于100℃进行蒸馏，蒸馏后通过分馏器进行油水分离，然后冷凝得到山苍子油；
称取5份蒲公英、6.5份桂皮、10份除虫菊、2份杜仲以及6.5份丁香混合并粉碎，向混合物中加入8倍质量的质量分数为80％的乙醇溶液进行醇提，醇提5h后得到提取液，分离出药渣；向药渣中加入6倍质量的质量分数为80％的乙醇溶液进行再次醇提，提取5h后得到提取液；将两次得到的提取液合并，并浓缩至相对密度为1.1，得到提取物；
将山苍子油与得到的提取物混合搅拌均匀即得到防霉剂；
将玉米秸秆粉碎后与氢氧化钾按照1:0.2的质量比混合，并于氩气氛围中在1000℃进行活化炭化，保温1.5h，冷却研磨，得到活性炭；
将凹凸棒土粉碎并过200目筛，并浸泡到浓度为0.8mol/L的盐酸溶液中，于90℃酸化10min，将酸化后的凹凸棒土清洗烘干，于700℃下煅烧3h，冷却后冲洗烘干，研磨得到改性凹凸棒土；
将煤矸石、铁矿渣、萤石矿渣按照3:1:4的重量比混合均匀得到矿石尾渣；
将麦饭石研磨得到麦饭石粉末；
称取防霉剂5份、麦饭石粉末8份、活性炭6份、水泥12份、矿石尾渣18份、粉煤灰19份、白云石6份、木质纤维5份、乳胶粉4份、改性凹凸棒土5份，备用；
(2)将步骤(1)称取的活性炭、改性凹凸棒土和麦饭石粉末与防霉剂混合均匀得到混合粉料；
(3)将步骤(2)的混合粉料与步骤(1)称取的水泥、矿石尾渣、粉煤灰、白云石、木质纤维以及乳胶粉混合并搅拌均匀，得到建筑材料。
实施例2
本实施例提供一种生态防霉建筑材料，包括以下重量份的原料：防霉剂4份、麦饭石6份、活性炭7份、水泥15份、矿石尾渣15份、粉煤灰15份、白云石7份、木质纤维6份、乳胶粉4份和改性凹凸棒土6份；
其中防霉剂以下重量份的组分组成：山苍子6份、蒲公英3份、桂皮7份、除虫菊12份、杜仲3份、丁香7份。
其中矿石尾渣为煤矸石、铁矿渣、萤石矿渣按照重量比3:2:4组成的混合物。
上述生态防霉材料的制备方法为：
(1)称取6份山苍子并粉碎，将山苍子粉末于110℃进行蒸馏，蒸馏后通过分馏器进行油水分离，然后冷凝得到山苍子油；
称取3份蒲公英、7份桂皮、12份除虫菊、3份杜仲以及7份丁香混合并粉碎，向混合物中加入10倍质量的质量分数为80％的乙醇溶液进行醇提，醇提5h后得到提取液，分离出药渣；向药渣中加入5倍质量的质量分数为80％的乙醇溶液进行再次醇提，提取3h后得到提取液；将两次得到的提取液合并，并浓缩至相对密度为1.2，得到提取物；
将山苍子油与得到的提取物混合搅拌均匀即得到防霉剂；
将银杏叶粉碎后与氢氧化钾按照1:0.3的质量比混合，并于氩气氛围中在900℃进行活化炭化，保温2h，得到活性炭；
将凹凸棒土粉碎并过200目筛，并浸泡到浓度为1mol/L的盐酸溶液中，于90℃酸化10min，将酸化后的凹凸棒土清洗烘干，于800℃下煅烧2h，冷却后冲洗烘干，研磨得到改性凹凸棒土；
将煤矸石、铁矿渣、萤石矿渣按照3:2:4的重量比混合均匀得到矿石尾渣；
将麦饭石研磨得到麦饭石粉末；
称取防霉剂4份、麦饭石6份、活性炭7份、水泥15份、矿石尾渣15份、粉煤灰15份、白云石7份、木质纤维6份、乳胶粉4份、改性凹凸棒土6份，备用；
(2)将步骤(1)称取的活性炭、改性凹凸棒土和麦饭石粉末与防霉剂混合均匀得到混合粉料；
(3)将步骤(2)的混合粉料与步骤(1)称取的水泥、矿石尾渣、粉煤灰、白云石、木质纤维以及乳胶粉混合并搅拌均匀，得到建筑材料。
实施例3
本实施例提供一种生态防霉建筑材料，包括以下重量份的原料：防霉剂6份、麦饭石9份、活性炭5份、水泥9份、矿石尾渣21份、粉煤灰24份、白云石5份、木质纤维4份、乳胶粉6份和改性凹凸棒土4份；
其中防霉剂以下重量份的组分组成：山苍子9份、蒲公英7份、桂皮6份、除虫菊8份、杜仲1份、丁香6份。
其中矿石尾渣为煤矸石、铁矿渣、萤石矿渣按照重量比3:1:4组成的混合物。
上述生态防霉材料的制备方法为：
(1)称取9份山苍子并粉碎，将山苍子粉末于100℃进行蒸馏，蒸馏后通过分馏器进行油水分离，然后冷凝得到山苍子油；
称取7份蒲公英、6份桂皮、8份除虫菊、1份杜仲以及6份丁香混合并粉碎，向混合物中加入6倍质量的质量分数为80％的乙醇溶液进行醇提，醇提5h后得到提取液，分离出药渣；向药渣中加入4倍质量的质量分数为75％的乙醇溶液进行再次醇提，提取3h后得到提取液；将两次得到的提取液合并，并浓缩至相对密度为1.1，得到提取物；
将山苍子油与得到的提取物混合搅拌均匀即得到防霉剂；
将牛骨粉碎后与氢氧化钾按照1:0.5的质量比混合，并于氩气氛围中在1100℃进行活化炭化，保温2.5h，得到活性炭；
将凹凸棒土粉碎并过200目筛，并浸泡到浓度为1mol/L的盐酸溶液中，于90℃酸化10min，将酸化后的凹凸棒土清洗烘干，于800℃下煅烧2h，冷却后冲洗烘干，研磨得到改性凹凸棒土；
将煤矸石、铁矿渣、萤石矿渣按照3:1:4的重量比混合均匀得到矿石尾渣；
将麦饭石研磨得到麦饭石粉末；
称取防霉剂6份、麦饭石9份、活性炭5份、水泥9份、矿石尾渣21份、粉煤灰24份、白云石5份、木质纤维4份、乳胶粉6份、改性凹凸棒土4份，备用；
(2)将步骤(1)称取的活性炭、改性凹凸棒土和麦饭石粉末与防霉剂混合均匀得到混合粉料；
(3)将步骤(2)的混合粉料与步骤(1)称取的水泥、矿石尾渣、粉煤灰、白云石、木质纤维以及乳胶粉混合并搅拌均匀，得到建筑材料。
对比例1
与实施例1的成分和制备方法相同，不同的是不加入防霉剂。
对比例2
与实施例1的成分和制备方法相同，不同的是不加入麦饭石、活性炭和改性凹凸棒土。
我们对实施例1-实施例3的样品以及对比例1和对比例2的样品进行了防霉性能测试，即将实施例和对比例的建筑材料分别用水浸泡30天，然后将浸泡后的材料置于阴凉处，20天后用致病菌检测仪进行检测，检测结果如表1，从表1可以看出，实施例1-实施例3的建筑材料具有良好的防霉效果。
表1防霉性能检测数据表
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种生态防霉建筑材料，其特征在于，由以下质量份的原料组成：
防霉剂4～6份、麦饭石6～9份、活性炭5～7份、水泥9～15份、矿石尾渣15～21份、粉煤灰15～24份、白云石5～7份、木质纤维4～6份、乳胶粉2～6份和改性凹凸棒土4～6份；
所述防霉剂由以下原料制成：山苍子、蒲公英、桂皮、除虫菊、杜仲和丁香；
所述改性凹凸棒土通过将凹凸棒土酸化后热解得到。
2.根据权利要求1所述的一种生态防霉建筑材料，其特征在于，所述矿石尾渣为煤矸石、铁矿渣、萤石矿渣按照3:1～2:4的重量比组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种生态防霉建筑材料，其特征在于，所述改性凹凸棒土的改性过程为：将凹凸棒土粉碎并过200目筛，然后浸没到浓度为0.8～1mol/L的盐酸溶液中，于90℃酸化10～15min，将酸化后的凹凸棒土清洗烘干，于700～800℃下煅烧2～3h，冷却后冲洗烘干，研磨得到改性凹凸棒土。
4.根据权利要求1所述的一种生态防霉建筑材料，其特征在于，所述防霉剂由以下重量份的原料组成：山苍子6～9份、蒲公英3～7份、桂皮6～7份、除虫菊8～12份、杜仲1～3份、丁香6～7份。
5.根据权利要求4所述的一种生态防霉建筑材料，其特征在于，所述防霉剂的制备过程为：
按重量份称取6～9份山苍子并粉碎，将山苍子粉末于100～120℃进行蒸馏，蒸馏后油水分离并冷凝得到山苍子油；
按重量份称取3～7份蒲公英、6～7份桂皮、8～12份除虫菊、1～3份杜仲以及6～7份丁香混合并粉碎，向混合物中加入6～10倍混合物质量的乙醇溶液进行醇提，提取后分离提取液得到药渣，向药渣中加入4～6倍药渣质量的乙醇溶液进行醇提，得到提取液；将两次得到的提取液合并，然后浓缩至相对密度为1.1～1.2，得到提取物；
将山苍子油与得到的提取物混合搅拌均匀即得到防霉剂。
6.根据权利要求5所述的一种生态防霉建筑材料，其特征在于，所述乙醇溶液的质量分数为75～80％。
7.根据权利要求1所述的一种生态防霉建筑材料，其特征在于，所述活性炭由生物质材料于惰性气氛中于700～1200℃活性炭化制得，所述活化剂为氢氧化钾，所述活化剂与生物质材料的质量比为0.2～0.5:1。
8.根据权利要求7所述的一种生态防霉建筑材料，其特征在于，所述生物质材料为玉米秸秆、花生壳、丝瓜瓤、银杏叶、浒苔、柚子皮、猪骨、牛骨、鱼鳞中的任意一种。
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