CN1119475C - 轻骨料泡沫塑料板材 - Google Patents

Abstract

轻骨料泡沫塑料板材属建筑领域保温隔热材料。其主要技术特征是将一种轻质、保温性能好、强度高、资源丰富、价格低的物资，经科学的工艺处理，与泡沫塑料嵌结成型，生产轻骨料泡沫塑料板材。使新型泡沫塑料板材既保持轻质、优良的保温性能，又增加强度，同时大幅度减少生产成本，降低产品价格，促进泡沫塑料板材在建筑上，特别是屋面、棚顶保温隔热的使用，推动泡沫塑料板材生产的发展。

Description

轻骨料泡沫塑料板材

轻骨料泡沫塑料板材属建筑领域保温隔热材料。

背景技术：泡沫塑料具有质量轻、保温隔热性能好、使用方便等优点。现大多被用作制冷设备的保温隔热材料及商品包装防震材料。由于生产泡沫塑料的原材料价格高，致使泡沫塑料制品价格偏贵，对一些最需保温隔热且对保温隔热材料需求量最大的地方，如公路、铁路、水库等工地临时性住房的棚顶、屋面，因价格因素不能被用户普遍采用，既影响人们的生活，又抑制了泡沫塑料板材的生产发展。94年10月26日公开的一种中密度石膏植纤隔墙板及复合墙体，它有质量较轻、墙体薄、易移动及防火性好等优点。但作为屋面板，还显得笨重，防水抗潮性差，一旦受潮，强度会急剧下降。对那些由木条支承、承载力小、跨度大、易受潮的棚顶、屋面不太适用。

轻骨料泡沫塑料板材及其生产方法目的就是：选择一种资源丰富、价格低、容重小、强度大、保温隔热性能与泡沫塑料相接近的物资为轻骨料，经科学的工艺处理，能与泡沫塑料嵌结成型，生产新型泡沫塑料板材。使新型泡沫塑料板材既能保持泡沫塑料板材轻质、保温隔热性能好、使用方便的优点，又能提高泡沫塑料板材的强度，最主要的是能大幅度减少泡沫塑料板材的生产成本，降低产品价格，使泡沫塑料板材这一优良的保温隔热材料、用途更加广泛，使用更加普遍，从而推动泡沫塑料板材生产的发展。

轻骨料为轻质草本植物茎秆。轻质草本植物茎秆分两类：一类茎秆有中空，另一类茎秆无中空如玉米、高梁、芦苇茎杆。轻骨料应优先选用茎秆无中空类草本植物茎秆。

现以玉米茎秆为例说明。茎秆结构从外到内依次是：

1、表皮：由一层细胞构成。

2、机械组织：由几层厚壁细胞组成。

3、薄壁细胞：充满茎的内部。

4、维管束：分散在薄壁细胞之间，主要由韧及部和木质部构成。

附图为玉米茎秆的立体结构和平面结构。

一般把茎的表皮与机械组织统称为茎皮。把茎的薄壁细胞、维管束统称为茎内部。茎秆主要成份为纤维素、木质素。干燥的玉米茎秆茎皮薄只有0.2至0.5mm，质坚硬强度大，茎内部质极轻，柔软有一定弹性，似闭孔海棉状结构，容重约0.01g/cm3，其导热系数小于软质纤维板导热系数0.04w/mk，当茎秆横向隔热时，热阻更大。

玉米茎秆作为保温隔热材料，若单独使用时，茎秆间间隙大，空气易产生流动、影响了隔热效果，同时茎秆暴露在大气中，会吸收空气中的水份变湿发潮，容易霉烂。

轻骨料泡沫塑料板材是根据玉米茎秆与泡沫塑料相同的性能及各自的特性，扬长避短，经科学处理，合理加工嵌制成型，使玉米茎秆与泡沫塑料粘结成新型板材，达到质量轻、强度高、保温性能好、使用方便、产品价格低的效果。

轻骨料的制备，优先选用茎秆无中空草本植物如玉米、高梁、芦苇等茎秆。

一、去除根尾、剥除叶衣，根据板材的长宽度，尽量选用茎中段部分，晒干备用。

二、为了提高茎秆表面与泡沫塑料的粘结性、用粗砂纸打磨，使茎秆表面粗化。

三、用刨刀按一定间隙刨去部分茎皮(使圆形茎秆成方圆角形)，可防止茎秆因受热产生变形，还可增加与泡沫塑料的粘结性。

四、茎秆用2％铁钒水(2％硫酸亚铁水溶液)浸泡四至六小时行防腐处理、晒干待用。

轻骨料成型

一、轻骨架一般由三层、相邻两层排列互相垂直的茎秆组成。

二、每层的茎秆粗细应均匀，同层相邻两根茎秆根尾搭配(即一端根段、一端尾段)，若竖向长度不够，可用两根茎秆尾段重叠，根段放两端。

三、板材稍厚选用偏粗的茎秆、板材稍薄的选用偏细的茎秆。

四、茎秆的长度(分别用于板材竖向及横向的长度)，分别比板材长、宽少2厘米。

五、同层相邻的两根茎杆保持0.5-1.0厘米的间隙(珠粒成型为10毫米，喷涂成型为5毫米。

六、轻骨架的整体长、宽、厚均比成型板材的长、宽、厚少2厘米。

七、三层茎秆部分重叠点(相交点)用直径0.3-0.4厘米的竹签贯穿固定或用线梆固定，以防骨架移动。

轻骨料泡沫塑料板材成型。

一、轻骨料聚苯乙烯泡沫塑料板材成型。

方法：1、将轻骨架放入模具，模具内放入部分熟化好的预发泡聚苯乙烯颗粒，轻移动骨架，使骨架底部有1厘米厚熟化好的预发泡颗粒，并使轻骨架处于模具的中心位置(轻骨架与模具四面距离相等)，在模具内再放熟化好的预发泡颗粒、轻轻振动骨架，使骨架空隙充满熟化好的预发泡颗粒、压实并盖好模具，放进蒸缸或成型机用蒸气加热加压、冷却成型。

方法2、在模具内先放一层厚1厘米熟化好的预发泡颗粒，然后一层茎秆一层熟化好的预发泡颗粒，共三层茎秆四层颗粒。相邻两层茎秆排列方向互相垂直，并使茎秆与模具六面至少有0.5厘米以上的间隙。装满稍压实，关闭模具，放蒸缸或成型机，用蒸气加热加压成型。

二、轻骨料硬质聚氨脂泡沫塑料板材喷涂成型(喷雾发泡成型)

将轻骨架放入模具，六面用薄1厘米的聚氨脂泡沫片块垫好塞紧，用混压好的发泡聚氨脂直接喷涂入模具内成型。

成型模具、蒸气压力、温度、时间与生产无轻骨料泡沫塑料板材基本相同。

有益效果

一、轻骨料轻质草本植物茎秆经防腐干燥处理后嵌入泡沫塑料内，由于聚苯乙烯、硬质聚氨脂属闭孔形泡沫塑料，吸水性极少，轻骨架被泡沫塑料粘结封闭、茎秆不易受潮、泡沫塑料对轻骨架还有一定防霉作用，有效延长了茎秆的使用寿命。

二、由于茎秆强度大，轻骨架被泡沫塑料粘结成型后，板材整体强度增高。无中空茎秆质轻、茎内无空气流动，保温性能与泡沫塑料相接近。板材作保温隔热时，板材中茎秆排列方向与热流方向垂直，热流受到的阻力大，隔热效果好。

三、节省了原材料、降低了生产成本。玉米、高梁、芦苇等轻质草本植物茎秆资源丰富，绝大部分地区均可种植玉米、高梁，是植物茎秆开发利用的一个重要途径。若植物茎秆占泡沫塑料板材体积的三分之二至一半，生产成本可降低一半至三分之一以上。

四、扩大了泡沫塑料板材的使用范围，增加了使用数量。板材强度增高，使用时跨度可增大，使用更方便，由于产品价格大幅下降，容易被用户接受，特别是建筑上用于屋面、棚顶的保温隔热会更加普遍，用量的增加，促进了泡沫塑料板材生产的发展。

对比文献

实用建筑材料学            中国建筑工业出版社

实用化工产材料手册        广东科技出版社

植物学                    人民教育出版社

塑料成型工艺              中国轻工业出版社

Claims (1)

1、一种轻骨料泡沫塑料板材，其特征是，板材由外部的泡沫塑料和内部的轻骨料胶结而成，泡沫塑料为硬质泡沫塑料，轻骨料为轻质草本植物茎秆，茎秆的主要成份为木质素和纤维素。