CN112523372A - 一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法 - Google Patents

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崔反东
康成虎
张殿平
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Abstract

本发明属于建筑外墙无机芯材保温材料的制备技术领域，具体涉及一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法。包括以下步骤：干燥粉碎，煅烧，湿法转白，沉降除杂，干燥，冷却等步骤将凹凸棒石进行开采、处理，能够成为替代市场上芯材常用玻璃纤维棉、沉淀SiO2、开孔聚氨酯、气相SiO2的产品，提高了凹凸棒石的高值化利用，不但经济效益可观，并且生产投资相对较低。

Description

一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法
技术领域
本发明属于建筑外墙无机芯材保温材料的制备技术领域，具体涉及一种用 于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法。
背景技术
保温材料是建筑墙体围护材料的重要组成部分，担负着建筑节能保温的重 要职能，优质保温材料对于节能减排具有重大意义。自2014年《建筑设计防火 规范》(GB50016-2014)发布实施以来，建筑节能形势发生了很大的变化，全 国各地民用建筑节能率提升到65％，部分发达地区率先实施75％和82％的节能标 准。2020年6月，住房和城乡建设部联合应急管理部重新修订了《建筑设计防 火规范》和《住宅建筑规范》(GB50368)，要求2021年民用建筑节能率全面 提升到75％。这就导致应用最广泛、用量最多装配式外墙保温板聚苯乙烯泡沫 板(EPS)、挤塑板(XPS)、聚氨酯保温板(PU)受到限制，因为要达到民用 建筑节能率75％，就保温效果最好的聚氨酯保温板生产厚度从80mm左右提升到 130-150mm，导致成本大大增加。为此，传统的保温板的厚度只有达到较厚程度， 才会满足保温效果要求，这会大大浪费材料，同时上述材料也无法满足新的防 火阻燃要求，这迫使建材行业开发新的保温材料。
现有的建筑真空绝热板的之前主要广泛应用于世界工业和家用电器领域， 建筑真空绝热板基于真空绝热原理，通过最大化板内真空以隔离热传递，使导 热率大大降低，保温效果可达到常规聚苯板的6-10倍，是挤塑板的4-5倍，是 聚氨酯的3-5倍，与传统性能比对如下：
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建筑真空绝热板是用高阻隔复合膜和无机芯材，通过真空处理的科学包装 技术制作成的真空板材。内芯材起到支撑骨架作用，并且具有一定的绝热作用， 目前最常用的芯材一般为多孔隙性粉状材料和纤维材料。市场上芯材常用玻璃 纤维棉、沉淀SiO2、开孔聚氨酯、气相SiO2为原材料。
凹凸棒石黏土是世界性稀有的、珍贵的非金属硅酸盐黏土矿物，具有纳米 孔道、低导热性，能够作为绝热材料、吸附胶体材料和阻燃材料，具有作为芯 材的潜质。由于凹凸棒石原土呈砖红色，并伴生有石英、白云母、绿泥石、长 石和白云石等矿物，使得品味较低，未有高值化利用，目前凹凸棒石经过提纯 转白作为改性复合肥、复合有机肥、吸附剂等低端产品，经济价值没有充分显 现。所以，要实现凹凸棒石高值化利用，新的应用方向是关键。因此利用凹凸 棒石做建筑外墙真空保温板芯材是可行且具有很高经济价值。为此我们提出一 种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法，以解 决现有真空保温板芯材材料浪费大且保温效果差的问题。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下:
一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法，包括以下步骤：
S1：干燥粉碎，将开采后块状的原土用土壤干燥后用研磨仪进行粉碎，研 磨转速650-750转/分钟，研磨间隙8-12毫米，出料尺寸≤50微米；
S2：煅烧，将步骤1中得到的粉末在200℃保温0.5-1h，然后在150-200℃ /h温度加热，使得的凹凸棒石粉末升温到550-580℃保温1h/V3，将其中含有 的金属离子Mg2+、Al3+、Fe3+去除，煅烧后无定形产品保持了纤维状形貌，使得 得到凹凸棒石粉末的白度大于75％；
S3：湿法转白，用盐酸和盐酸羟胺按体积比1:3混合，与S2中煅烧过的凹 凸棒石按3:1混合，搅拌速度60-75转/分钟，浸出时间3.5-4h，除去凹凸棒 骨架中部分Fe(III)和Fe(II)；
S4：沉降除杂，将步骤S3中得到的凹凸棒石粉末过滤，用去离子水两次冲 洗，将处理后杂质和凹凸棒晶分散、分离；
S5：干燥，将步骤S4得到的凹凸棒石粉末在200-250℃进行干燥；
S6：冷却,将步骤S5中得到的凹凸棒石粉末在60℃以下，在30min内进行 绝热板封装制造。
进一步地，所述步骤S1中，凹凸棒石粉末中尺寸≤50微米的凹凸棒石粉 末占总体积的95％以上。
优选地，所述步骤S3中，盐酸的浓度为1.0-1.2mol/L。
优选地，所述步骤S3中，盐酸羟胺的浓度为30-35wt.％。
进一步地，所述步骤S5中干燥后的凹凸棒石粉末水份小于0.5％，且成多 孔纤维状产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.凹凸棒石经过处理，能够替代玻璃纤维棉、沉淀SiO2、开孔聚氨酯、气 相SiO2，具有较高的利用价值。
2.以凹凸棒石作为原材料，工艺简单，能够提高凹凸棒石的高值化利用， 经济效益可观，生产投资相对较低。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加明确，以下结合实例，对本发
实施例1
一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法，包括以下步骤：
S1：干燥粉碎，将开采后块状的原土用土壤干燥后用研磨仪进行粉碎，研 磨转速650-750转/分钟，研磨间隙8-12毫米，出料尺寸≤50微米，凹凸棒石 粉末中尺寸≤50微米的凹凸棒石粉末占总体积的95％-97％；
S2：煅烧，将步骤1中得到的粉末在200℃保温0.5-1h，然后在150-200℃ /h温度加热，使得的凹凸棒石粉末升温到550-580℃保温1h/V3，将其中含有的 金属离子Mg2+、Al3+、Fe3+去除，煅烧后无定形产品保持了纤维状形貌，使得得 到凹凸棒石粉末的白度大于75％-85％；
S3：湿法转白，用盐酸和盐酸羟胺按体积比1:3混合，与S2中煅烧过的凹 凸棒石按3:1混合，搅拌速度60-75转/分钟，浸出时间3.5-4h，除去凹凸棒 骨架中部分Fe(III)和Fe(II)；
S4：沉降除杂，将步骤S3中得到的凹凸棒石粉末过滤，用去离子水两次冲 洗，将处理后杂质和凹凸棒晶分散、分离；
S5：干燥，将步骤S4得到的凹凸棒石粉末在200-250℃进行干燥；
S6：冷却,将步骤S5中得到的凹凸棒石粉末在60℃以下，在30min内进行 绝热板封装制造。
所述步骤S3中，盐酸的浓度为1.0-1.2mol/L。
所述步骤S3中，盐酸羟胺的浓度为30-35wt.％。
所述步骤S5中干燥后的凹凸棒石粉末水份小于0.5％，且成多孔纤维状产 品。
实施例2
一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法，包括以下步骤：
S1：干燥粉碎，将开采后块状的原土用土壤干燥后用研磨仪进行粉碎，研 磨转速650-750转/分钟，研磨间隙8-12毫米，出料尺寸≤50微米，凹凸棒石 粉末中尺寸≤50微米的凹凸棒石粉末占总体积的98％-99％；
S2：煅烧，将步骤1中得到的粉末在200℃保温0.5-1h，然后在150-200℃ /h温度加热，使得的凹凸棒石粉末升温到550-580℃保温1h/V3，将其中含有的 金属离子Mg2+、Al3+、Fe3+去除，煅烧后无定形产品保持了纤维状形貌，使得得 到凹凸棒石粉末的白度大于85％-90％；
S3：湿法转白，用盐酸和盐酸羟胺按体积比1:3混合，与S2中煅烧过的凹 凸棒石按3:1混合，搅拌速度60-75转/分钟，浸出时间3.5-4h，除去凹凸棒 骨架中部分Fe(III)和Fe(II)；
S4：沉降除杂，将步骤S3中得到的凹凸棒石粉末过滤，用去离子水两次冲 洗，将处理后杂质和凹凸棒晶分散、分离；
S5：干燥，将步骤S4得到的凹凸棒石粉末在200-250℃进行干燥；
S6：冷却,将步骤S5中得到的凹凸棒石粉末在60℃以下，在30min内进行 绝热板封装制造。
所述步骤S3中，盐酸的浓度为1.0-1.2mol/L。
所述步骤S3中，盐酸羟胺的浓度为30-35wt.％。
所述步骤S5中干燥后的凹凸棒石粉末水份小于0.5％，且成多孔纤维状产 品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：干燥粉碎，将开采后块状的原土用土壤干燥后用研磨仪进行粉碎，研磨转速650-750转/分钟，研磨间隙8-12毫米，出料尺寸≤50微米；
S2：煅烧，将步骤1中得到的粉末在200℃保温0.5-1h，然后在150-200℃/h温度加热，使得的凹凸棒石粉末升温到550-580℃保温1h/V3，将其中含有的金属离子Mg2+、Al3+、Fe3+去除，煅烧后无定形产品保持了纤维状形貌，使得得到凹凸棒石粉末的白度大于75％；
S3：湿法转白，用盐酸和盐酸羟胺按体积比1:3混合，与S2中煅烧过的凹凸棒石按3:1混合，搅拌速度60-75转/分钟，浸出时间3.5-4h，除去凹凸棒骨架中部分Fe(III)和Fe(II)；
S4：沉降除杂，将步骤S3中得到的凹凸棒石粉末过滤，用去离子水两次冲洗；
S5：干燥，将步骤S4得到的凹凸棒石粉末在200-250℃进行干燥；
S6：冷却,将步骤S5中得到的凹凸棒石粉末在60℃以下，在30min内进行绝热板封装制造。
2.根据权利要求1所述的一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法，其特征在于：所述步骤S1中，凹凸棒石粉末中尺寸≤50微米的凹凸棒石粉末占总体积的95％以上。
3.根据权利要求1所述的一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法，其特征在于：所述步骤S3中，盐酸的浓度为1.0-1.2mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法，其特征在于：所述步骤S3中，盐酸羟胺的浓度为30-35wt.％。
5.根据权利要求1所述的一种用于外墙真空绝热板的无机芯材制作方法，其特征在于：所述步骤S5中干燥后的凹凸棒石粉末水份小于0.5％，且成多孔纤维状产品。
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