CN111646770A - 一种厨房用磷石膏基排气烟管及其制备方法 - Google Patents

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米林
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Abstract

本发明属于磷石膏再利用的技术领域，具体涉及一种厨房用磷石膏基排气烟管及其制备方法，包括如下步骤：(1)取改性磷石膏粉、改性氧化镁、改性淀粉、合金粉混合均匀，加水混合均匀；(2)将步骤(1)所得物倒入模具中，养护成型，经煅烧、冷却后，脱模；(3)将步骤(2)所得半成品进行交变电流刺激，干燥，即得；本发明利用改性磷石膏、改性氧化镁、改性淀粉、合金粉制作预制烟气管道，具有轻质、低成本、耐高温耐候性好、力学性能和防腐性能优、隔热防火、不易吸附油污等特点，本发明产品为预制模具，便于现场安装，不受现场环境的影响，质量稳定且可控。

Description

一种厨房用磷石膏基排气烟管及其制备方法
技术领域
本发明属于磷石膏再利用的技术领域，具体涉及一种厨房用磷石膏基排气烟管及其制备方法。
背景技术
高温烹饪是我国的烹饪习惯，厨房油烟产量日益攀升，在生活中，烟气管道易形变，引起的漏气、漏水的现象常常会给人们带来困扰，不仅造成了环境污染，还会危害身体健康，吸入者会出现头痛、胸闷、鼻塞等不良症状，同时由于住宅厨房几种烟道耐火极限及防火要求达不到国家标准要求，要引发的火灾事件时有发生，严重危害了生命财产安全。
当前国内厨房烟道的制作工艺是：1.采用水泥为主要胶凝材料适量掺入砂子、纤维丝，利用模具浇筑成型，其缺点在于水泥成本高、质量重。2.采用在内模上敷设网格布，然后在四个面上涂抹砂浆，属纯手工制作，耗工耗时，产能低，且质量稳定性较差。3.是采用水泥薄板或硅钙板，按烟道大小尺寸裁成条板拼接，其缺点在于耗工耗时，产能低；接茬处有缝隙和毛刺，使用时对气流形成阻碍，滞留油污不易清除，日积月累形成消防隐患；拼接四边形结构不稳定易变形，质量难以保证。
磷石膏是磷肥产业中排放的工业废渣，其主要成分是二水硫酸钙及其它一些杂质，这些杂质包括磷酸、各种磷酸盐、氟化物、有机成分、铝的化合物和可溶性盐，比如其包括的氟化物，溶于水后，易水解形成氢氟酸，氢氟酸对模具和自身均有较强的腐蚀性，降低了模具及其成品的使用寿命，同时，磷石膏粘附值较低，使得石膏制品易裂易碎，进而增加了磷石膏的利用难度。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种厨房用磷石膏基排气烟管及其制备方法。
具体是通过以下技术方案来实现的：
一种厨房用磷石膏基烟气管道，原料包括如下重量份物质：改性磷石膏粉30-32份、改性氧化镁5-7份、改性淀粉1-4份、合金粉0.8-2.6份。
所述改性磷石膏粉，其改性方法是：将聚乙烯酸加热熬化，然后加入磷石膏粉、镍粉高速混合10-20min；所述熬化，其加水比为1：(130-150)。
所述改性磷石膏粉中聚乙烯酸、磷石膏粉、镍粉的质量比(0.03-0.07)：9：(0.5-1.1)。
所述改性氧化镁，其改性方法为：将氧化镁研磨至粒度为200-300目，然后与羧甲基纤维素钠混合均匀，然后置于温度为60-80℃条件下混合20-30min，再置于130-160℃的蒸汽条件下处理10-20min，然后干燥即可。
所述氧化镁与羧甲基纤维素钠的质量比为10：(0.2-0.5)。
所述改性淀粉，其改性方法是：将淀粉置于烘箱中干燥去除水分，然后向淀粉中加入含氯化镁的甘油，进行熔融混合5-8min；所述熔融温度为90-110℃，混合转速30-60r/min；所述淀粉与含氯化镁的甘油的质量比为1:(0.4-0.7)；所述含氯化镁的甘油中氯化镁的质量分数为10-20％。
所述合金粉由以下重量百分比的原料组成：锰0.01-0.30％，镍0.03-0.42％，镁5-8％，碳0.1-0.25％，余量为铝。
一种厨房用磷石膏基排气烟管的制备方法，包括如下步骤；
(1)取改性磷石膏粉、改性氧化镁、改性淀粉、合金粉混合均匀，加水混合均匀；
(2)将步骤(1)所得物倒入模具中，养护成型，经煅烧、冷却后，脱模；
(3)将步骤(2)所得半成品进行交变电流刺激，干燥，即得。
所述煅烧，其温度为200-300℃。
所述交变电流刺激的条件为：所述交变磁场的强度为250-450Gs，采用频率为350-400KHz的赫姆霍兹线圈，控制交变电流为20-40A。
有益效果：
本发明利用改性磷石膏、改性氧化镁、改性淀粉、合金粉制作预制烟气管道，具有轻质、低成本、耐高温耐候性好、力学性能和防腐性能优、隔热防火、不易吸附油污等特点，本发明产品为预制模具，便于现场安装，不受现场环境的影响，质量稳定且可控。
本发明利用聚乙烯酸和镍粉对磷石膏粉改性，镍粉能够降低磷石膏的隔热性能，聚乙烯酸能够对磷石膏表面进行修饰，使得其表面形成保护膜，提高其粘接能力、高温稳定性和光稳定性，同时防止了磷石膏中杂质对模具的腐蚀，并且镍粉和聚乙烯酸具有稳固作用，能够与磷石膏中杂质结合或络合，增强了磷石膏防水功能，减少了遇水即粉的确定。
本发明利用羧甲基纤维素钠与氧化镁混合，形成了以羧甲基纤维素钠为连接桥梁的多氧化镁聚集体，能够改善Mg(OH)2晶体吸水肿胀力和结晶生长压力。
本发明利用氯化镁能够明显改善体系的相容性,使得淀粉能够均匀地分散于物料中，同时氯化镁中的Mg2+在降低共混材料结晶度的同时能与淀粉产生强的电子相互作用,提高非晶区中大分子的作用强度,改善相容性,进而有助于提高物料结合力。
本发明利用高温煅烧，再冷却的顺序进行脱模，有助于保证结构完整性；本发明利用这种物料，降低了煅烧温度与固化时间，使得物料在85-95℃范围内养护1-2h即可半成型，在温度为200-300℃条件下煅烧1h即可成型。
本发明利用合金粉，不仅提高了产品了的耐高温性能，也提高了温变耐受程度，同时配合交变电流的作用，使得混凝土结构内部含有合金结构，进一步提高了力学性能，进而防止了空鼓、气泡等情况，同时交变电流的刺激，能够促发结构体发生变化，形成表面光滑细腻，摩擦力小，通风顺畅阻力小，不易挂污结垢的产品。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种厨房用磷石膏基烟气管道，原料包括如下重量份物质：改性磷石膏粉32份、改性氧化镁7份、改性淀粉4份、合金粉2.6份；
所述改性磷石膏粉，其改性方法是：将聚乙烯酸加热熬化，然后加入磷石膏粉、镍粉高速混合20min；所述熬化，其加水比为1：150；
所述改性磷石膏粉中聚乙烯酸、磷石膏粉、镍粉的质量比0.07：9：1.1；
所述改性氧化镁，其改性方法为：将氧化镁研磨至粒度为300目，然后与羧甲基纤维素钠混合均匀，然后置于温度为80℃条件下混合30min，再置于160℃的蒸汽条件下处理20min，然后干燥即可；
所述氧化镁与羧甲基纤维素钠的质量比为10：0.5；
所述改性淀粉，其改性方法是：将淀粉置于烘箱中干燥去除水分，然后向淀粉中加入含氯化镁的甘油，进行熔融混合8min；所述熔融温度为110℃，混合转速60r/min；所述淀粉与含氯化镁的甘油的质量比为1:0.7；所述含氯化镁的甘油中氯化镁的质量分数为20％；
所述合金粉由以下重量百分比的原料组成：锰0.30％，镍0.42％，镁8％，碳0.25％，余量为铝；
一种厨房用磷石膏基排气烟管的制备方法，包括如下步骤；
(1)取改性磷石膏粉、改性氧化镁、改性淀粉、合金粉混合均匀，加水混合均匀；
(2)将步骤(1)所得物倒入模具中，养护成型，经200℃煅烧、冷却后，脱模；
(3)将步骤(2)所得半成品进行交变电流刺激，干燥，即得；
所述交变电流刺激的条件为：所述交变磁场的强度为450Gs，采用频率为400KHz的赫姆霍兹线圈，控制交变电流为40A。
实施例2
一种厨房用磷石膏基烟气管道，原料包括如下重量份物质：改性磷石膏粉30份、改性氧化镁5份、改性淀粉1份、合金粉0.8份；
所述改性磷石膏粉，其改性方法是：将聚乙烯酸加热熬化，然后加入磷石膏粉、镍粉高速混合10min；所述熬化，其加水比为1：130；
所述改性磷石膏粉中聚乙烯酸、磷石膏粉、镍粉的质量比0.03：9：0.5；
所述改性氧化镁，其改性方法为：将氧化镁研磨至粒度为200目，然后与羧甲基纤维素钠混合均匀，然后置于温度为60℃条件下混合20min，再置于130℃的蒸汽条件下处理10min，然后干燥即可；
所述氧化镁与羧甲基纤维素钠的质量比为10：0.2；
所述改性淀粉，其改性方法是：将淀粉置于烘箱中干燥去除水分，然后向淀粉中加入含氯化镁的甘油，进行熔融混合5min；所述熔融温度为90℃，混合转速30r/min；所述淀粉与含氯化镁的甘油的质量比为1:0.4；所述含氯化镁的甘油中氯化镁的质量分数为10％；
所述合金粉由以下重量百分比的原料组成：锰0.01％，镍0.03％，镁5％，碳0.1％，余量为铝；
一种厨房用磷石膏基排气烟管的制备方法，包括如下步骤；
(1)取改性磷石膏粉、改性氧化镁、改性淀粉、合金粉混合均匀，加水混合均匀；
(2)将步骤(1)所得物倒入模具中，养护成型，经300℃煅烧、冷却后，脱模；
(3)将步骤(2)所得半成品进行交变电流刺激，干燥，即得；
所述交变电流刺激的条件为：所述交变磁场的强度为250Gs，采用频率为350KHz的赫姆霍兹线圈，控制交变电流为20A。
实施例3
一种厨房用磷石膏基烟气管道，原料包括如下重量份物质：改性磷石膏粉31份、改性氧化镁6份、改性淀粉2份、合金粉1.7份；
所述改性磷石膏粉，其改性方法是：将聚乙烯酸加热熬化，然后加入磷石膏粉、镍粉高速混合15min；所述熬化，其加水比为1：140；
所述改性磷石膏粉中聚乙烯酸、磷石膏粉、镍粉的质量比0.05：9：0.8；
所述改性氧化镁，其改性方法为：将氧化镁研磨至粒度为250目，然后与羧甲基纤维素钠混合均匀，然后置于温度为70℃条件下混合25min，再置于145℃的蒸汽条件下处理15min，然后干燥即可；
所述氧化镁与羧甲基纤维素钠的质量比为10：0.3；
所述改性淀粉，其改性方法是：将淀粉置于烘箱中干燥去除水分，然后向淀粉中加入含氯化镁的甘油，进行熔融混合7min；所述熔融温度为100℃，混合转速45r/min；所述淀粉与含氯化镁的甘油的质量比为1:0.5；所述含氯化镁的甘油中氯化镁的质量分数为15％；
所述合金粉由以下重量百分比的原料组成：锰0.18％，镍0.29％，镁5％，碳0.13％，余量为铝；
一种厨房用磷石膏基排气烟管的制备方法，包括如下步骤；
(1)取改性磷石膏粉、改性氧化镁、改性淀粉、合金粉混合均匀，加水混合均匀；
(2)将步骤(1)所得物倒入模具中，养护成型，经250℃煅烧、冷却后，脱模；
(3)将步骤(2)所得半成品进行交变电流刺激，干燥，即得；
所述交变电流刺激的条件为：所述交变磁场的强度为350Gs，采用频率为375KHz的赫姆霍兹线圈，控制交变电流为30A。
实施例4
一种厨房用磷石膏基烟气管道，原料包括如下重量份物质：改性磷石膏粉30份、改性氧化镁7份、改性淀粉4份、合金粉0.8份；
所述改性磷石膏粉，其改性方法是：将聚乙烯酸加热熬化，然后加入磷石膏粉、镍粉高速混合15min；所述熬化，其加水比为1：140；
所述改性磷石膏粉中聚乙烯酸、磷石膏粉、镍粉的质量比0.04：9：1；
所述改性氧化镁，其改性方法为：将氧化镁研磨至粒度为250目，然后与羧甲基纤维素钠混合均匀，然后置于温度为75℃条件下混合25min，再置于140℃的蒸汽条件下处理15min，然后干燥即可；
所述氧化镁与羧甲基纤维素钠的质量比为10：0.3；
所述改性淀粉，其改性方法是：将淀粉置于烘箱中干燥去除水分，然后向淀粉中加入含氯化镁的甘油，进行熔融混合6min；所述熔融温度为95℃，混合转速50r/min；所述淀粉与含氯化镁的甘油的质量比为1:0.6；所述含氯化镁的甘油中氯化镁的质量分数为13％；
所述合金粉由以下重量百分比的原料组成：锰0.2％，镍0.2％，镁5.6％，碳0.15％，余量为铝；
一种厨房用磷石膏基排气烟管的制备方法，包括如下步骤；
(1)取改性磷石膏粉、改性氧化镁、改性淀粉、合金粉混合均匀，加水混合均匀；
(2)将步骤(1)所得物倒入模具中，养护成型，经230℃煅烧、冷却后，脱模；
(3)将步骤(2)所得半成品进行交变电流刺激，干燥，即得；
所述交变电流刺激的条件为：所述交变磁场的强度为300Gs，采用频率为400KHz的赫姆霍兹线圈，控制交变电流为35A。
试验例1
采用高温下在管式炉内通腐蚀性气体，气体成分模拟食用油燃烧烟气成分，在相同温度(180℃)经过相同的腐蚀时间(48h)的方法，对上述各实施例的烟气管道分别进行耐高温氯化腐蚀测试，结果列于表1中：
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
腐蚀深度/μm 11 9 3 5
对上述烟气管道进行耐酸碱与耐中性盐雾性都达到了5年以上无异常。
在实施例3的基础上，本申请为了进一步降低成本和简化工艺，进行了再研究，具体情况如下：
试验组1：改性磷石膏中未利用镍粉；
试验组2：氧化镁未改性；
试验组3：仅用甘油改性淀粉；
试验组4：将氯化镁变化为氧化镁；
试验组5：未进行交变电流刺激；
各组的耐高温氯化腐蚀测试结果如表2所示；
表2
试验组1 试验组2 试验组3 试验组4 试验组5
腐蚀深度/μm 32 47 26 22 51

Claims (9)

1.一种厨房用磷石膏基烟气管道，其特征在于，原料包括如下重量份物质：改性磷石膏粉30-32份、改性氧化镁5-7份、改性淀粉1-4份、合金粉0.8-2.6份。
2.如权利要求1所述厨房用磷石膏基烟气管道，其特征在于，所述改性磷石膏粉，其改性方法是：将聚乙烯酸加热熬化，然后加入磷石膏粉、镍粉高速混合10-20min；所述熬化，其加水比为1：(130-150)。
3.如权利要求1所述厨房用磷石膏基烟气管道，其特征在于，所述改性磷石膏粉中聚乙烯酸、磷石膏粉、镍粉的质量比(0.03-0.07)：9：(0.5-1.1)。
4.如权利要求1所述厨房用磷石膏基烟气管道，其特征在于，所述改性氧化镁，其改性方法为：将氧化镁研磨至粒度为200-300目，然后与羧甲基纤维素钠混合均匀，然后置于温度为60-80℃条件下混合20-30min，再置于130-160℃的蒸汽条件下处理10-20min，然后干燥即可。
5.如权利要求1所述厨房用磷石膏基烟气管道，其特征在于，所述氧化镁与羧甲基纤维素钠的质量比为10：(0.2-0.5)。
6.如权利要求1所述厨房用磷石膏基烟气管道，其特征在于，所述改性淀粉，其改性方法是：将淀粉置于烘箱中干燥去除水分，然后向淀粉中加入含氯化镁的甘油，进行熔融混合5-8min；所述熔融温度为90-110℃，混合转速30-60r/min；所述淀粉与含氯化镁的甘油的质量比为1:(0.4-0.7)；所述含氯化镁的甘油中氯化镁的质量分数为10-20％。
7.如权利要求1所述厨房用磷石膏基烟气管道，其特征在于，所述合金粉由以下重量百分比的原料组成：锰0.01-0.30％，镍0.03-0.42％，镁5-8％，碳0.1-0.25％，余量为铝。
8.如权利要求1所述厨房用磷石膏基烟气管道的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取改性磷石膏粉、改性氧化镁、改性淀粉、合金粉混合均匀，加水混合均匀；
(2)将步骤(1)所得物倒入模具中，养护成型，经煅烧、冷却后，脱模；
(3)将步骤(2)所得半成品进行交变电流刺激，干燥，即得。
9.如权利要求8所述厨房用磷石膏基烟气管道的制备方法，其特征在于，所述交变电流刺激的条件为：所述交变磁场的强度为250-450Gs，采用频率为350-400KHz的赫姆霍兹线圈，控制交变电流为20-40A。
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