CN112125622A - 高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的制备及其配方 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的制备及其配方，该板材的密度低，抗折强度高，尤其是抗冲击强度大大提高，相对现在市场上低密度硅酸钙板，抗折强度一般在8左右，有的甚至在6、7Mpa，抗冲击强度更低，没有作要求。该板材用木纤维代替了50％以上的纸浆，也不用珍珠岩，硅藻土等，大大降低了成本，回收利用了蒸汽，也不使用高能耗煅烧出来的珍珠岩，节能减排；板材的吸水率大大降低，板中有纤维表面生成了硅酸锂及硅酸钾，既提高了粘结能力又起到了防水作用。

Description

高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的制备及其配方
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的制备及其配方。
背景技术
现在的低密度硅酸钙板，强度低，干燥抗折强度一般在8左右，有的甚至在6,7Mpa,成本高，普通低密度硅酸钙板为了降低密度，一定需要添加轻质填料或轻质活性料，譬如珍珠岩，云母，硅藻土等，这些料价格都较高，珍珠岩等轻质填料的添加，密度下降了，但同时板的强度也急剧下降，板的成本也大大增加。虽然有使用木纤维生产硅酸钙板的，但添加量依然不大，也没有生产出低密度高强高韧的板材。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的制备及其配方，该板材的密度低，抗折强度高，尤其是抗冲击强度大大提高。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的制备方法：
步骤1)：在溶解池内加入浓度为0.1-0.3％的石灰水5000-9000L，通入蒸压釜降压时排放的蒸汽，将木纤维按固含量8％-15％的加入到溶解池内，搅拌1-2小时静置，放出上层油和部分溶解水，继续通入回收蒸汽，通过3-4个搅拌、通入回收蒸汽的循环，得到初步脱色除有机质的木纤维，得到浓度为5-10％木纤维；
步骤2)：把步骤1)处理后的木纤维通过第一输送泵至贮罐保持搅拌并备用；
步骤3)：把步骤2)处理后的部分木纤维通过梳解机作梳解处理，通过梳解机精磨后的木纤维的23-33SR、固体含量为3-6％的纸浆；
步骤4)：把步骤2)处理后的另外部分木纤维通过第二输送泵输送到活化罐，在所述活化罐内添加0.001-0.05％的活化剂，在所述活化罐内搅拌木纤维及活化剂，最后得到活化木纤维；
步骤5)：把下列重量组分的1.2-3.9％的水泥，4.5-7.3％的石英粉，0-1.3％的石灰，0％-0.1％的硅灰石，0.03-1.1％的硅灰，矿物纤维0-0.3％，余量为水，各个组份通过自动称重，输送到粉料混合罐预混合得到悬浊液；
步骤6)：把步骤4)处理后的活化木纤维按配料总量的0.3-1.0％泵送至中心搅拌罐，同时将步骤3)得到的纸浆，按纸浆纤维的干重计算，按配料总量的0.3％-0.9％输送至中心搅拌罐，同时将水按配料总量的82％-88％补给输送到中心搅拌罐，搅拌3-5分钟，得到活化木纤维混合物；
步骤7)：把步骤5)的悬浊液输送到的中心搅拌罐与步骤6)的活化木纤维混合物搅拌3-8分钟，得到坯体浆料；
步骤8)：把步骤8)得到的坯体浆料采用流浆或抄取工艺制成板坯，经养护，脱模，蒸压养护，烘干得到高强高韧木纤维硅酸钙板。
进一步地，步骤4)所述活化剂为过氧化钾、氢化铝锂及氢化铝中的一种或多种。
该硅酸钙板由以下重量配比的原料制成，0.3-1.0％木纤维、按木纤维的质量计算的0.001-0.05％木纤维活化剂、0.3％-0.9％的纸浆、1.2-3.9％的水泥、4.5-7.3％的石英粉、0-1.3％的石灰、0％-0.1％的硅灰石、0.03-1.1％的硅灰、矿物纤维0-0.3％及80％-89％的水。
进一步地，所述木纤维为木本植物的短纤维丝，木纤维长度在0.01-15mm、直径在0.01-0.5mm。
进一步地，所述水泥的强度等级为42.5或52.5。
进一步地，所述石英粉中的二氧化硅占石英粉总质量含量的80％以上。
进一步地，所述硅灰石为60目以上。
进一步地，所述硅灰为活性火山灰或高炉飞灰，所述硅灰中的二氧化硅占硅灰质量总含量的90％以上、硅灰的活性在30％以上。
进一步地，所述矿物纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维或硅酸铝纤维中的一种或多种。
采用上述技术方案，通过上述方法及配方制备的硅酸钙板，具备以下特点：
1.该板材的密度低，抗折强度高，尤其是抗冲击强度大大提高，相对现在市场上低密度硅酸钙板，抗折强度一般在8左右，有的甚至在6、7Mpa，抗冲击强度更低，没有作要求。
2.该板材用木纤维代替了50％以上的纸浆，也不用珍珠岩，硅藻土等，大大降低了成本，回收利用了蒸汽，也不使用高能耗煅烧出来的珍珠岩，节能减排；
3.板材的吸水率大大降低，板中有纤维表面生成了硅酸锂及硅酸钾，既提高了粘结能力又起到了防水作用。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的制备方法：
步骤1)：在溶解池内加入浓度为0.1-0.3％的石灰水5000-9000L，通入蒸压釜降压时排放的蒸汽，将木纤维按固含量8％-15％的加入到溶解池内，搅拌1-2小时静置，放出上层油和部分溶解水，继续通入回收蒸汽，通过3-4个搅拌、通入回收蒸汽的循环，得到初步脱色除有机质的木纤维，得到浓度为5-10％木纤维；
步骤2)：把步骤1)处理后的木纤维通过第一输送泵至贮罐保持搅拌并备用；
步骤3)：把步骤2)处理后的部分木纤维通过梳解机作梳解处理，通过梳解机精磨后的木纤维的23-33SR、固体含量为3-6％的纸浆；
步骤4)：把步骤2)处理后的另外部分木纤维通过第二输送泵输送到活化罐，在活化罐内添加0.001-0.05％的活化剂，在活化罐内搅拌木纤维及活化剂，最后得到活化木纤维；
步骤5)：把下列重量组分的1.2-3.9％的水泥，4.5-7.3％的石英粉，0-1.3％的石灰，0％-0.1％的硅灰石，0.03-1.1％的硅灰，矿物纤维0-0.3％，余量为水，各个组份通过自动称重，输送到粉料混合罐预混合得到悬浊液；
步骤6)：把步骤4)处理后的活化木纤维按配料总量的0.3-1.0％泵送至中心搅拌罐，同时将步骤3)得到的纸浆，按纸浆纤维的干重计算，按配料总量的0.3％-0.9％输送至中心搅拌罐，同时将水按配料总量的82％-88％补给输送到中心搅拌罐，搅拌3-5分钟，得到活化木纤维混合物；
步骤7)：把步骤5)的悬浊液输送到的中心搅拌罐与步骤6)的活化木纤维混合物搅拌3-8分钟，得到坯体浆料；
步骤8)：把步骤8)得到的坯体浆料采用流浆或抄取工艺制成板坯，经养护，脱模，蒸压养护，烘干得到高强高韧木纤维硅酸钙板。
进一步地，步骤4)活化剂为过氧化钾、氢化铝锂及氢化铝中的一种或多种。
该硅酸钙板由以下重量配比的原料制成，0.3-1.0％木纤维、按木纤维的质量计算的0.001-0.05％木纤维活化剂、0.3％-0.9％的纸浆、1.2-3.9％的水泥、4.5-7.3％的石英粉、0-1.3％的石灰、0％-0.1％的硅灰石、0.03-1.1％的硅灰、矿物纤维0-0.3％及80％-89％的水。
进一步地，木纤维为木本植物的短纤维丝，木纤维长度在0.01-15mm、直径在0.01-0.5mm。
进一步地，水泥的强度等级为42.5或52.5。
进一步地，石英粉中的二氧化硅占石英粉总质量含量的80％以上。
进一步地，硅灰石为60目以上。
进一步地，硅灰为活性火山灰或高炉飞灰，硅灰中的二氧化硅占硅灰质量总含量的90％以上、硅灰的活性在30％以上。
进一步地，矿物纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维或硅酸铝纤维中的一种或多种。
通过上述方法及配方制备的硅酸钙板，具备以下特点：
1.该板材的密度低，抗折强度高，尤其是抗冲击强度大大提高，相对现在市场上低密度硅酸钙板，抗折强度一般在8左右，有的甚至在6、7Mpa，抗冲击强度更低，没有作要求。
2.该板材用木纤维代替了50％以上的纸浆，也不用珍珠岩，硅藻土等，大大降低了成本，回收利用了蒸汽，也不使用高能耗煅烧出来的珍珠岩，节能减排；
3.板材的吸水率大大降低，板中有纤维表面生成了硅酸锂及硅酸钾，既提高了粘结能力又起到了防水作用。
实施例1：
该硅酸钙板由以下重量配比的原料制成，0.77％木纤维、按木纤维的质量计算的0.009％木纤维活化剂、0.8％的纸浆、2.9％的水泥、5.8％的石英粉、1％的石灰、0.08％的硅灰石、1％的硅灰、矿物纤维0.16％及87.4％的水。
实施例2：
该硅酸钙板由以下重量配比的原料制成，0.9％木纤维、按木纤维的质量计算的0.01％木纤维活化剂、0.8％的纸浆、2.6％的水泥、5.3％的石英粉、1％的石灰、0.08％的硅灰石、1％的硅灰、矿物纤维0.1％及88.2％的水。
实施例3：
该硅酸钙板由以下重量配比的原料制成，0.7％木纤维、按木纤维的质量计算的0.009％木纤维活化剂、0.85％的纸浆、3.1％的水泥、6.4％的石英粉、1％的石灰、0.08％的硅灰石、1％的硅灰、矿物纤维0.19％及88.6％的水。
上述三个实施例通过上述的制备方法制备的板材产品性能如下：
Figure BDA0002499335440000041
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的制备方法，其步骤特征在于：
步骤1)：在溶解池内加入浓度为0.1-0.3％的石灰水5000-9000L，通入蒸压釜降压时排放的蒸汽，将木纤维按固含量8％-15％的加入到溶解池内，搅拌1-2小时静置，放出上层油和部分溶解水，继续通入回收蒸汽，通过3-4个搅拌、通入回收蒸汽的循环，得到初步脱色除有机质的木纤维，得到浓度为5-10％木纤维；
步骤2)：把步骤1)处理后的木纤维通过第一输送泵至贮罐保持搅拌并备用；
步骤3)：把步骤2)处理后的部分木纤维通过梳解机作梳解处理，通过梳解机精磨后的木纤维的23-33SR、固体含量为3-6％的纸浆；
步骤4)：把步骤2)处理后的另外部分木纤维通过第二输送泵输送到活化罐，在所述活化罐内添加0.001-0.05％的活化剂，在所述活化罐内搅拌木纤维及活化剂，最后得到活化木纤维；
步骤5)：把下列重量组分的1.2-3.9％的水泥，4.5-7.3％的石英粉，0-1.3％的石灰，0％-0.1％的硅灰石，0.03-1.1％的硅灰，矿物纤维0-0.3％，余量为水，各个组份通过自动称重，输送到粉料混合罐预混合得到悬浊液；
步骤6)：把步骤4)处理后的活化木纤维按配料总量的0.3-1.0％泵送至中心搅拌罐，同时将步骤3)得到的纸浆，按纸浆纤维的干重计算，按配料总量的0.3％-0.9％输送至中心搅拌罐，同时将水按配料总量的82％-88％补给输送到中心搅拌罐，搅拌3-5分钟，得到活化木纤维混合物；
步骤7)：把步骤5)的悬浊液输送到的中心搅拌罐与步骤6)的活化木纤维混合物搅拌3-8分钟，得到坯体浆料；
步骤8)：把步骤8)得到的坯体浆料采用流浆或抄取工艺制成板坯，经养护，脱模，蒸压养护，烘干得到高强高韧木纤维硅酸钙板。
2.根据权利要求1所述的高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的制备方法，其特征在于：步骤4)所述活化剂为过氧化钾、氢化铝锂及氢化铝中的一种或多种。
3.高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的配方，其特征在于：该硅酸钙板由以下重量配比的原料制成，0.3-1.0％木纤维、按木纤维的质量计算的0.001-0.05％木纤维活化剂、0.3％-0.9％的纸浆、1.2-3.9％的水泥、4.5-7.3％的石英粉、0-1.3％的石灰、0％-0.1％的硅灰石、0.03-1.1％的硅灰、矿物纤维0-0.3％及80％-89％的水。
4.根据权利要求1所述的高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的配方，其特征在于：所述木纤维为木本植物的短纤维丝，木纤维长度在0.01-15mm、直径在0.01-0.5mm。
5.根据权利要求1所述的高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的配方，其特征在于：所述水泥的强度等级为42.5或52.5。
6.根据权利要求1所述的高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的配方，其特征在于：所述石英粉中的二氧化硅占石英粉总质量含量的80％以上。
7.根据权利要求1所述的高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的配方，其特征在于：所述硅灰石为60目以上。
8.根据权利要求1所述的高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的配方，其特征在于：所述硅灰为活性火山灰或高炉飞灰，所述硅灰中的二氧化硅占硅灰质量总含量的90％以上、硅灰的活性在30％以上。
9.根据权利要求1所述的高强高韧低密度木纤维硅酸钙板的配方，其特征在于：所述矿物纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维或硅酸铝纤维中的一种或多种。
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