CN112159193A - 一种防火用硅酸钙板制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种防火用硅酸钙板制作方法，包括以下步骤：S1：准确称取硅酸钙板矿物原料烘干、混合均匀；S2：将木纤维、岩棉纤维进行打浆处理形成原料浆液；S3：将固体原料粉和水加入带搅拌器的高压釜中水热处理得到活性浆料；S4：活性浆料原料浆液混合搅拌，搅拌均匀后压滤成型，制得硅酸钙板湿坯；S5：将硅酸钙板湿坯进行温常压下预养养护和蒸汽养护，得到硅酸钙板。本发明采用工业废料粉煤灰、硅灰和电石渣为胶凝材料，以木纤维和岩棉纤维为增强纤维，并通过对工艺的改进，使制得的硅酸钙板具有较高的抗冲击性能和阻燃性能。

Description

一种防火用硅酸钙板制作方法
技术领域
本发明涉及硅酸钙板领域，具体的是一种防火用硅酸钙板制作方法。
背景技术
硅酸钙板是以无机矿物纤维或纤维素纤维等松散短纤维为增强材料，以硅质-钙质材料为主体胶结材料，经制浆、成型、在高温高压饱和蒸汽中加速固化反应，形成硅酸钙胶凝体而制成的板材。是一种具有优良性能的新型建筑和工业用板材，其产品防火，防潮，隔音，防虫蛀，耐久性较好，是吊顶，隔断的理想装饰板材。
随着硅酸钙板的应用在我国的快速发展，使用硅酸钙板传统的制备工艺会使矿物原浆资源和能源的损耗巨大，因此发展以工业固废作为新的生产原料是一必然趋势。且传统硅酸钙板以石棉作为增强纤维，石棉对人体的健康具有较大的危害作用，因此，使用无石棉技术和以工业固体废料为原料生产的产品将在市场上更具竞争力。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种防火用硅酸钙板制作方法，采用工业废料粉煤灰、硅灰和电石渣为胶凝材料，以木纤维和岩棉纤维为增强纤维，并通过对工艺的改进，使制得的硅酸钙板具有较高的抗冲击性能和阻燃性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种防火用硅酸钙板制作方法，包括以下步骤：
S1：准确称取硅酸钙板矿物原料并在50-70℃条件下烘干，然后使用搅拌机将各矿物原料混合均匀得到固体原料粉末；
S2：将木纤维、岩棉纤维加入水中进行打浆处理3-5min，使木纤维和岩棉纤维在水中均匀分散形成原料浆液；
S3：将步骤S1中制得的固体原料粉和水加入带搅拌器的高压釜中水热处理6-12h，反应温度为180-220℃，得到活性浆料；
S4：将步骤S3中制得的活性浆料与步骤S2中制备的原料浆液混合搅拌，搅拌均匀后压滤成型，制得硅酸钙板湿坯；
S5：将硅酸钙板湿坯连同模具常温常压下预养养护10-15h，然后将成型的硅酸钙板脱模，再经过蒸汽养护5-10h，得到硅酸钙板。
进一步优选地，硅酸钙板矿物原料包括硅质原料和钙质原料，硅质原料包括粉煤灰和硅灰，钙质原料包括电石渣和脱硫石膏，硅质原料和钙质原料的摩尔比为1：0.9-1.1。
进一步优选地，硅酸钙板包括以下重量份原料：粉煤灰80-120份、硅灰50-80份、电石渣60-100份、脱硫石膏40-70份、木纤维5-10份、岩棉纤维5-10份和水200-300份。
进一步优选地，粉煤灰粒径为0.3-0.5mm，硅灰粒径为0.002-0.006mm，电石渣粒径为0.03-0.08mm，脱硫石膏的粒径为0.01-0.1mm。
进一步优选地，木纤维直径为10-20um，岩棉纤维直径为5-10um。
进一步优选地，步骤S2打浆过程中还加入碱激发剂，碱激发剂包括碳酸钠、硅酸钠、氢氧化钠和氧化钠，碱激发剂加入量为原料总质量的1-3％。
进一步优选地，步骤S4中压滤成型时成型压力为20-30MPa，保压15-30min。
进一步优选地，步骤S5中蒸汽养护的温度为170-190℃。
本发明的有益效果：
1、本发明硅酸钙板硅质原料选用具有火山灰质特性的粉煤灰和硅灰，钙质原料选用对火山灰具有碱激发效应的电石渣和硫酸盐激发效应的脱硫石膏，这四种原料的复配有利于硅、钙质原料水化反应的进行，从而提升硅酸钙板的性能。
2、本发明硅酸钙板采用岩棉纤维作为石棉的替代纤维，岩棉纤维在硅酸钙板中的具有良好的物理吸附和化学吸附作用，与木纤维复配具有明显的纤维増强效果，提高的了硅酸钙板的综合性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种防火用硅酸钙板制作方法，包括以下步骤：
S1：准确称取粒径为0.3-0.5mm粉煤灰100份、粒径为0.002-0.006mm硅灰55份、0.03-0.08mm电石渣76份、0.01-0.1mm脱硫石膏60份在65℃条件下烘干，然后使用搅拌机将各矿物原料混合均匀得到固体原料粉末；
S2：将直径为10-20um的木纤维8份、直径为15-20um的岩棉纤维6份、原料总质量的1％的碱激发剂加入水中进行打浆处理5min，使木纤维和岩棉纤维在水中均匀分散形成原料浆液；
S3：将步骤S1中制得的固体原料粉和水加入带搅拌器的高压釜中水热处理10h，反应温度为200℃，得到活性浆料；
S4：将步骤S3中制得的活性浆料与步骤S2中制备的原料浆液混合搅拌，搅拌均匀后20MPa压滤成型，保压20min，制得硅酸钙板湿坯；
S5：将硅酸钙板湿坯连同模具常温常压下预养养护12h，然后将成型的硅酸钙板脱模，再经过180℃蒸汽养护10h，得到硅酸钙板。
实施例2
一种防火用硅酸钙板制作方法，包括以下步骤：
S1：准确称取粒径为0.3-0.5mm粉煤灰110份、粒径为0.002-0.006mm硅灰55份、0.03-0.08mm电石渣70份、0.01-0.1mm脱硫石膏55份在60℃条件下烘干，然后使用搅拌机将各矿物原料混合均匀得到固体原料粉末；
S2：将直径为10-20um的木纤维5份、直径为15-20um的岩棉纤维5份、原料总质量的1％的碱激发剂加入水中进行打浆处理5min，使木纤维和岩棉纤维在水中均匀分散形成原料浆液；
S3：将步骤S1中制得的固体原料粉和水加入带搅拌器的高压釜中水热处理10h，反应温度为210℃，得到活性浆料；
S4：将步骤S3中制得的活性浆料与步骤S2中制备的原料浆液混合搅拌，搅拌均匀后30MPa压滤成型，保压20min，制得硅酸钙板湿坯；
S5：将硅酸钙板湿坯连同模具常温常压下预养养护10h，然后将成型的硅酸钙板脱模，再经过180℃蒸汽养护10h，得到硅酸钙板。
实施例3
一种防火用硅酸钙板制作方法，包括以下步骤：
S1：准确称取粒径为0.3-0.5mm粉煤灰100份、粒径为0.002-0.006mm硅灰65份、0.03-0.08mm电石渣80份、0.01-0.1mm脱硫石膏60份在70℃条件下烘干，然后使用搅拌机将各矿物原料混合均匀得到固体原料粉末；
S2：将直径为10-20um的木纤维10份、直径为15-20um的岩棉纤维8份、原料总质量的2％的碱激发剂加入水中进行打浆处理4min，使木纤维和岩棉纤维在水中均匀分散形成原料浆液；
S3：将步骤S1中制得的固体原料粉和水加入带搅拌器的高压釜中水热处理7h，反应温度为185℃，得到活性浆料；
S4：将步骤S3中制得的活性浆料与步骤S2中制备的原料浆液混合搅拌，搅拌均匀后30MPa压滤成型，保压30min，制得硅酸钙板湿坯；
S5：将硅酸钙板湿坯连同模具常温常压下预养养护12h，然后将成型的硅酸钙板脱模，再经过190℃蒸汽养护8h，得到硅酸钙板。
实施例4
一种防火用硅酸钙板制作方法，包括以下步骤：
S1：准确称取粒径为0.3-0.5mm粉煤灰90份、粒径为0.002-0.006mm硅灰70份、0.03-0.08mm电石渣70份、0.01-0.1mm脱硫石膏50份在55℃条件下烘干，然后使用搅拌机将各矿物原料混合均匀得到固体原料粉末；
S2：将直径为10-20um的木纤维6份、直径为15-20um的岩棉纤维8份、原料总质量的2％的碱激发剂加入水中进行打浆处理5min，使木纤维和岩棉纤维在水中均匀分散形成原料浆液；
S3：将步骤S1中制得的固体原料粉和水加入带搅拌器的高压釜中水热处理8h，反应温度为220℃，得到活性浆料；
S4：将步骤S3中制得的活性浆料与步骤S2中制备的原料浆液混合搅拌，搅拌均匀后30MPa压滤成型，保压15min，制得硅酸钙板湿坯；
S5：将硅酸钙板湿坯连同模具常温常压下预养养护10h，然后将成型的硅酸钙板脱模，再经过175℃蒸汽养护10h，得到硅酸钙板。
实施例5
一种防火用硅酸钙板制作方法，包括以下步骤：
S1：准确称取粒径为0.3-0.5mm粉煤灰120份、粒径为0.002-0.006mm硅灰80份、0.03-0.08mm电石渣90份、0.01-0.1mm脱硫石膏65份在60℃条件下烘干，然后使用搅拌机将各矿物原料混合均匀得到固体原料粉末；
S2：将直径为10-20um的木纤维10份、直径为15-20um的岩棉纤维8份、原料总质量的3％的碱激发剂加入水中进行打浆处理5min，使木纤维和岩棉纤维在水中均匀分散形成原料浆液；
S3：将步骤S1中制得的固体原料粉和水加入带搅拌器的高压釜中水热处理6h，反应温度为200℃，得到活性浆料；
S4：将步骤S3中制得的活性浆料与步骤S2中制备的原料浆液混合搅拌，搅拌均匀后25MPa压滤成型，保压25min，制得硅酸钙板湿坯；
S5：将硅酸钙板湿坯连同模具常温常压下预养养护15h，然后将成型的硅酸钙板脱模，再经过180℃蒸汽养10h，得到硅酸钙板。
性能检测
按照GB/T 7019-2014《纤维水泥制品试验方法》对实施例1-5中制得的硅酸钙板进行力学性能测试，测试结果如下表1所示：
表1硅酸钙板力学性能测试结果
Figure BDA0002705127080000071
按照JC/T 564.2-2008对实施例1-5中制得的硅酸钙板进行阻燃性能测试，测试结果如下表2所示：
表2硅酸钙板阻燃性能测试结果
Figure BDA0002705127080000072
由表1和表2可以看出本发明采用工业废料粉煤灰、硅灰和电石渣为胶凝材料，以木纤维和岩棉纤维为增强纤维，制得的硅酸钙板具有较高的抗冲击性能和阻燃性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种防火用硅酸钙板制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：准确称取硅酸钙板矿物原料并在50-70℃条件下烘干，然后使用搅拌机将各矿物原料混合均匀得到固体原料粉末；
S2：将木纤维、岩棉纤维加入水中进行打浆处理3-5min，使木纤维和岩棉纤维在水中均匀分散形成原料浆液；
S3：将步骤S1中制得的固体原料粉和水加入带搅拌器的高压釜中水热处理6-12h，反应温度为180-220℃，得到活性浆料；
S4：将步骤S3中制得的活性浆料与步骤S2中制备的原料浆液混合搅拌，搅拌均匀后压滤成型，制得硅酸钙板湿坯；
S5：将硅酸钙板湿坯连同模具常温常压下预养养护10-15h，然后将成型的硅酸钙板脱模，再经过蒸汽养护5-10h，得到所述硅酸钙板。
2.根据权利要求1所述的防火用硅酸钙板制作方法，其特征在于，所述硅酸钙板矿物原料包括硅质原料和钙质原料，所述硅质原料包括粉煤灰和硅灰，所述钙质原料包括电石渣和脱硫石膏，所述硅质原料和钙质原料的摩尔比为1：0.9-1.1。
3.根据权利要求1所述的防火用硅酸钙板制作方法，其特征在于，所述硅酸钙板包括以下重量份原料：粉煤灰80-120份、硅灰50-80份、电石渣60-100份、脱硫石膏40-70份、木纤维5-10份、岩棉纤维5-10份和水200-300份。
4.根据权利要求3所述的防火用硅酸钙板制作方法，其特征在于，所述粉煤灰粒径为0.3-0.5mm，所述硅灰粒径为0.002-0.006mm，所述电石渣粒径为0.03-0.08mm，所述脱硫石膏的粒径为0.01-0.1mm。
5.根据权利要求3所述的防火用硅酸钙板制作方法，其特征在于，所述木纤维直径为10-15um，所述岩棉纤维直径为5-10um。
6.根据权利要求1所述的防火用硅酸钙板制作方法，其特征在于，所述步骤S2打浆过程中还加入碱激发剂，所述碱激发剂包括碳酸钠、硅酸钠、氢氧化钠和氧化钠，所述碱激发剂加入量为原料总质量的1-3％。
7.根据权利要求1所述的防火用硅酸钙板制作方法，其特征在于，所述步骤S4中压滤成型时成型压力为20-30MPa，保压15-30min。
8.根据权利要求1所述的防火用硅酸钙板制作方法，其特征在于，所述步骤S5中蒸汽养护的温度为170-190℃。
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