CN111499320A - 一种具有调湿功能的石膏板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种具有调湿功能的石膏板，包括70‑90重量份的石膏粉，3‑10重量份的海泡石，5‑25重量份的沸石，0.05‑0.2重量份的减水剂，0.3‑1.0重量份的粘结剂。本申请还公开所述具有调湿功能的石膏板的制备方法，所述制备方法包括：将石膏粉过80‑100目筛，海泡石过150‑300目筛；将过筛后的石膏粉、海泡石、沸石、粘结剂和减水剂混合均匀；将所述混合物与水搅拌，制备料浆；将所述料浆平铺在下纸上，在料浆初凝前盖上上纸，并施加压力；待终凝完成后脱模，并烘干。本申请的石膏板吸湿性能和放湿性能、防火性能提高；导热系数达到0.03w/m·k；具有甲醛净化功能。

Description

一种具有调湿功能的石膏板及其制备方法
技术领域
本申请涉及但不限于建筑材料领域，尤其涉及但不限于一种具有调湿功能的石膏板及其制备方法。
背景技术
空气湿度是一个与人们生活和生产有密切关系的重要环境参数。按是否消耗人工能源，可将湿度控制调节方法分为主动方法和被动方法。主动方法主要是现有技术的空调技术。被动湿度控制调节即利用可再生能源或材料的吸放湿特性控制调节温度，相对于主动调温方法，调湿材料作为调节室内相对湿度的手段，具有不消耗人工能源，利用自身的吸放湿性能调节室内空气湿度的优势。
目前，对于具有调湿功能的材料的研究有很多，然而，大多是将具有调湿功能的单一材料添加到相应的应用中，单一调湿材料的效果难以同时满足高吸湿容量的要求。对于将不同类型的调湿材料进行复合或与其他无机材料反应混合制成复合调湿材料存在需求。
纸面石膏板作为环保建材，其生产和使用不断扩大，主要用于吊顶、隔墙、内墙贴面、天花板、吸声板等。纸面石膏板是对环境温湿度要求很高的建材之一，然而近年来关于扩增石膏基建材调湿材料的调湿能力及其制品的研究较少。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本申请提供一种包含海泡石和沸石的石膏板，来实现调湿功能。本申请的石膏板既可以吸收环境中的水分，也可以向环境释放水分。相比于现有石膏板16h的吸湿量64×10-3kg/m2，放湿量23×10-3kg/m2，本申请的石膏板14h的吸湿量可以达到92×10-3kg/m2，放湿量50×10-3kg/m2。
具体地，本申请提供了一种具有调湿功能的石膏板，包括70-90重量份的石膏粉，3-10重量份的海泡石，5-25重量份的沸石，0.05-0.2重量份的减水剂，0.3-1.0重量份的粘结剂。
在本申请中，所述具有调湿功能的石膏板可以由70-90重量份的石膏粉，3-10重量份的海泡石，5-25重量份的沸石，0.05-0.2重量份的减水剂，0.3-1.0重量份的粘结剂组成。
在本申请中，所述具有调湿功能的石膏板可以包括75-85重量份的石膏粉，5-10重量份的海泡石，5-15重量份的沸石，0.05-0.1重量份的减水剂，0.5-1.0重量份的粘结剂。
在本申请中，所述具有调湿功能的石膏板可以由75-85重量份的石膏粉，5-10重量份的海泡石，5-15重量份的沸石，0.05-0.1重量份的减水剂，0.5-1.0重量份的粘结剂组成。
在本申请中，所述石膏粉可以为脱硫石膏粉。脱硫石膏是火电厂燃煤烟气经过湿法脱硫产生的工业副产品，是通过化学反应结晶形成的化学石膏。杂质不仅影响脱硫石膏脱水煅烧，而且也影响脱硫石膏以及石膏板的性能。水溶性盐过量会给石膏制品带来粘接、膨胀、返碱等质量问题。Na+、K+影响潮湿条件下纸面石膏板护面纸与板芯的粘接。一般情况下，脱硫石膏中Na+、K+不高于600ppm。
在本申请中，所述海泡石可以为浅灰色，工业品，纯度70-95％，粒度150-600目。
在本申请中，所述沸石可以为土黄色，粒度为100-600目。
在本申请中，所述减水剂为可以选自嘧胺树脂系减水剂和/或聚羧酸系减水剂。本申请优选地为聚羧酸类，例如市售的
Figure BDA0001963588220000021
Melflux5691F、5581F等。
在本申请中，所述粘结剂可以为改性淀粉，例如市售的改性木薯淀粉或改性玉米淀粉。
本申请还提供所述具有调湿功能的石膏板的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将石膏粉过80-100目筛，海泡石过150-300目筛；
(2)将过筛后的石膏粉、海泡石、沸石、粘结剂和减水剂混合均匀；
(3)测试步骤(2)中的混合物的标准稠度扩展度，以确定所述混合物的标准稠度用水量；
(4)按所述标准稠度用水量，将步骤(2)中的混合物与水搅拌，制备料浆；
(5)将步骤(4)中制备的料浆平铺在下纸上，在料浆初凝前盖上上纸，并施加压力；
(6)待终凝完成后脱模，并烘干。
在本申请的制备方法中，依据GB/T17669.3-1999标准测定建筑石膏的标准稠度扩展度：将石膏试样按下述步骤连续测定二次。先将稠度仪的筒体内部及玻璃板擦净，并保持湿润，垂直放置于玻璃板上。将估计的标准稠度用水量的水倒人搅拌碗中，称取石膏式样300g在5s内倒人水中。用拌合棒搅拌30s，得到均匀的石膏浆，然后边搅拌边迅速注入稠度仪简体内，用刮刀刮去溢浆，使浆面与筒体上端面齐平。从石膏式样与水接触开始至50s时，开动仪器提升按钮。待筒体提去后，测定料浆扩展成的试饼两垂直方向上的直径，计算其算术平均值。记录料浆扩展直径等于(180±5)mm时的加水量，石膏加工设备计算该加水量与石膏式样质量之比，以百分数表示。取二次测定结果平均值作为该石膏式样标准稠度用水量，精确至1％。
在本申请的制备方法中，在步骤(2)中，可以以任意顺序将石膏粉、海泡石、减水剂混合均匀。
在本申请的制备方法中，在步骤(5)中，施加的压力可以为5kg-20kg。
在本申请的制备方法中，在步骤(6)中，可以在150℃-170℃干燥40min-80min。
在本申请的制备方法中，在步骤(6)中，可以在100℃-120℃干燥30min-40min。
在本申请的制备方法中，在步骤(6)中，可以在40℃-50℃烘干至恒重。
在本申请的制备方法中，在步骤(6)中，可以在150℃-170℃干燥40min-80min，在100℃-120℃干燥30min-40min，然后在40℃-50℃烘干至恒重。
相比于现有石膏板，本申请的石膏板吸湿性能和放湿性能提高；防火性能提高；加入海泡石后，导热系数可以达到0.03w/mk；料浆性能也有改进，施工性能不受影响。本申请制备出的石膏板还具有甲醛净化功能。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1是本申请实施例1-2和对比例制备出的石膏板的吸放湿量随时间变化的曲线，其中横坐标为测试时间点，每2h测试一次，1为0h的测试时间点，2，3，4......分别为2h，4h，6h......的测试时间点，纵坐标是石膏板的吸放湿量，单位g/m2。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例1
将石膏粉1000克过80目筛，海泡石100克过200目筛，沸石100g过200目筛。将过筛的石膏粉、海泡石、沸石、木薯淀粉8.4克、
Figure BDA0001963588220000051
291.2克混合均匀；测试混合粉的扩展度为180mm，以此确定混合粉的标准稠度用水量为0.7。按标准稠度用水量，混合粉与水840ml一起搅拌，制备料浆。制备的料浆平铺在下纸上，在料浆初凝前盖上上纸，板材厚度为9.5mm，并给与10kg压力。待终凝完成脱模，并将上述板置于干燥箱烘干，在160℃干燥1小时，在110℃干燥0.5小时，然后在45℃烘干至恒重。
实施例2
将石膏粉1000克过80目筛，海泡石80克过200目筛，沸石120g过200目筛。将过筛的石膏粉、海泡石、沸石、木薯淀粉7.8克、Melflux5691F 2.2克混合均匀；测试混合粉的扩展度为180mm，以此确定混合粉的标准稠度用水量为0.62。按标准稠度用水量，混合粉与水748ml一起搅拌，制备料浆。制备的料浆平铺在下纸上，在料浆初凝前盖上上纸，板材厚度为9.5mm，并给与10kg压力。待终凝完成后脱模，并将上述板置于干燥箱烘干，在160℃干燥1小时，在110℃干燥0.5小时，然后在45℃烘干至恒重。
对比例
普通石膏板的制备方法：
将石膏粉1000克过80目筛。测试石膏粉的扩展度为180mm，以此确定混合粉的标准稠度用水量为0.6。按标准稠度用水量，混合粉与水600ml一起搅拌，制备料浆。制备的料浆平铺在下纸上，在料浆初凝前盖上上纸，板材厚度为9.5mm，并给与10kg压力。待终凝完成后脱模，并将上述板置于干燥箱烘干，在160℃干燥1小时，在110℃干燥0.5小时，然后在45℃烘干至恒重。
性能测试
吸放湿性能测试：依据JC/T2082-2011《调湿功能室内建筑装饰材料》方法，测试实施例1-2和对比例中制备出的石膏板的吸放湿性能，结果在图1中示出。从图1测试结果可以看出，实施例1和实施例2制备出的石膏板的吸湿量大于对比例；同时，实施例1和实施例2制备出的纸面石膏板的放湿量也大于对比例1，这说明实施例1和实施例2制备出的纸面石膏板的吸放湿性能优于对比例。
依据GB/T9775-2008《纸面石膏板》方法测试实施例1-2和对比例中制备出的石膏板的遇火稳定性，结果在表1中示出。
表1实施例1-2和对比例中制备出的石膏板的遇火稳定性
遇火稳定性/min
对比例 27
实施例1 100
实施例2 85
从表1中可以看出，本申请实施例1和2制备出的石膏板的遇火稳定时间均长于对比例。
依据GB/T17669.3-1999标准方法测试实施例1-2和对比例中制备出的料浆的凝结时间，结果在表2中示出。
表2实施例1-2和对比例中的料浆凝结时间
初凝/min 终凝/min
实施例1 5.5 22
实施例2 6 23
对比例 5.3 25
依据GB/T17669.3-1999标准方法测试实施例1-2和对比例中制备出的石膏板的力学性能，结果在表3中示出。
表3实施例1-2和对比例中制备出的石膏板的力学性能测试
抗折强度/MPa 抗压强度/MPa
实施例1 5.7 21.2
实施例2 6 21.4
对比例 5.8 23
从表2-3中可以看出，本申请实施例制备出的石膏板，其料浆性能相对于对比例得到改进，有利于板材的制备；同时，纸面石膏板的力学性能并没受到影响。
依据JC/T1074-20086.5.2、GB/T16129-1995测定实施例1-2和对比例中制备出的石膏板的甲醛净化率，依据JC/T1074-20086.6测定实施例1-2和对比例中制备出的石膏板的甲醛净化效果持久率，结果在表4中示出。
表4实施例1-2和对比例中制备出的石膏板的甲醛净化率和甲醛净化效果持久率。
甲醛净化率％ 甲醛净化效果持久率％
实施例1 96 93.1
实施例2 95.6 92.4
对比例 84 75
从表4可以看出，实施例1和2制备出的石膏板的甲醛净化率和甲醛净化效果持久率均高于对比例。
依据GB/T10294-2008标准方法，采用DRPL-I导热系数测定仪测试实施例1-2和对比例中制备出的石膏板的导热系数，结果在表5中示出。
表5实施例1-3和对比例中制备出的石膏板的导热系数
名称 实施例1 实施例2 对比例
导热系数 0.03w/m·k 0.04w/m·k 0.1754w/m·k
从表5中可以看出，本申请实施例1-2中制备出的石膏板的导热系数均小于对比例。
在纸面石膏板粘接性企业标准中：“I类”纸芯全部粘牢，掀起纸后不露石膏芯；“II类”纸绝大部分粘牢，有少部分露芯；“III类”纸芯部分分离，约有50％粘牢；“IV类”纸芯大部分不粘，芯上有少量纸屑；“V类”纸芯全部脱离。本申请实施例1和实施例2制备出的石膏板的粘结性能为I类。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种具有调湿功能的石膏板，包括70-90重量份的石膏粉，3-10重量份的海泡石，5-25重量份的沸石，0.05-0.2重量份的减水剂，0.3-1.0重量份的粘结剂。
2.根据权利要求1所述的具有调湿功能的石膏板，其中，所述石膏粉为脱硫石膏粉。
3.根据权利要求1所述的具有调湿功能的石膏板，其中，所述海泡石纯度为70％-95％，粒度为150-600目。
4.根据权利要求1所述的具有调湿功能的石膏板，其中，所述沸石粒度为100-600目。
5.根据权利要求1所述的具有调湿功能的石膏板，其中，所述减水剂选自嘧胺树脂系减水剂和或聚羧酸系减水剂。
6.根据权利要求5所述的具有调湿功能的石膏板，其中，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
7.根据权利要求1所述的具有调湿功能的石膏板，其中，所述粘结剂为改性淀粉。
8.权利要求1-7中任一项所述的具有调湿功能的石膏板的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将石膏粉过80-100目筛，海泡石过150-300目筛；
(2)将过筛后的石膏粉、海泡石、沸石、粘结剂和减水剂混合均匀；
(3)测试步骤(2)中的混合物的标准稠度扩展度，以确定所述混合物的标准稠度用水量；
(4)按所述标准稠度用水量，将步骤(2)中的混合物与水搅拌，制备料浆；
(5)将步骤(4)中制备的料浆平铺在下纸上，在料浆初凝前盖上上纸，并施加压力；
(6)待终凝完成后脱模，并烘干。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，在步骤(5)中，施加的压力为5kg-20kg。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其中，在步骤(6)中，在150℃-170℃干燥40min-80min，在100℃-120℃干燥30min-40min，然后在40℃-50℃烘干至恒重。
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