CN112533884A - 一种阻燃性建筑用轻量面板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阻燃性建筑用轻量面板及其制造方法，其特征在于，通过在金属加工工程中排出的金属废料、废石膏等工业废料中组合蛭石和耐火性材料、耐热性材料，从而不仅改善了耐热性等，而且还改善了耐冲击性等物理特性。另外，在通过组合各种耐热性成分来制造耐热性面板时，能够选择金属废料作为单一材料，因此在选择耐热性材料方面具有非常有利的优势，并且在回收工业废料方面，也具有降低制造成本等优势。

Description

一种阻燃性建筑用轻量面板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种阻燃性建筑用轻量面板组合物，更具体地，涉及一种将工业废料即金属加工废料、废石膏与耐火性材料组合的阻燃性建筑用轻量面板及其制造方法。

背景技术

为了绝缘、隔音和吸音等，建筑用面板通常使用夹心板，夹心板是一种在两侧使用钢板，在钢板中间使用泡沫、聚氨酯、玻璃纤维、矿物棉等填料的板，虽然泡沫、聚氨酯具有出色的绝缘、隔音性能，但是耐热性很差，因此发生火灾时，会产生大量有毒气体，从而造成人员伤亡，而且还会造成财产损失以及排放出大气污染物质，另外，因面板老化而需要更换时，很难处理这些废弃物，因此成为环境污染的原因。

还有，玻璃纤维、矿物棉为不可燃材料，因此有利于防火等，但是在制造面板的过程中由于产生玻璃纤维粉尘、矿物棉粉尘等，导致作业环境恶劣，由于作业人员反复接触这些粉尘，可能会由此引发皮肤炎、皮肤癌等健康上的问题。在美国等发达国家，矿物棉被查明为致癌物质，因此被限制使用。

关于建筑用面板，以现有技术为例，专利文献1(KR10-1206644B)公开了一种阻燃并加强附着力的波形高弹力面板

其特征在于，将阻燃热固性三聚氰胺树脂30重量％、聚酯树脂30重量％、环氧树脂30重量％、无机陶瓷8重量％以及氯化铵2重量％混合的树脂混合物，对其浸渍增强纤维，在与混凝土构造物的(30)面对面一侧的面板上面交替形成导入槽(12)和锁定凸起(14)，在与所述面板上面相反一侧的面板下面则形成平坦，在所述导入槽(12)的左右侧面中的至少一个侧面与所述锁定凸起(14)的左右侧面中的至少一个侧面相重叠。专利文献2(KR10-1551542B)公开了一种不可燃建筑用板

其为通过无机粘合剂水玻璃来将水泥的主成分二氧化硅和氧化铝、石灰、硅砂、粉煤灰、不可燃纸屑、石粉、竹纤维混合并将其粘连成型的板，且在板的上下两面粘贴具有各种图案的三聚氰胺树脂以此形成一体的建筑用板，其特征在于，由所述二氧化硅30～40重量％、氧化铝3～10重量％、石灰1～5重量％、硅砂1～3重量％、粉煤灰1～5重量％、不可燃纸屑10～20重量％、石粉15～25重量％、竹纤维3～10重量％、水玻璃10～20重量％混合组成。

另外，专利文献3(KR10-1731553B)公开了一种建筑用多功能复合板

其包括：心材，由含有硅酮系成分的粘合剂、膨胀性矿物质来成型；及金属发泡泡沫，在所述心材的至少一个面上附着金属发泡泡沫，所述硅酮系成分包括：纳米硅酸盐粉末，其在含有1至4个碳原子的低级醇95重量％以上的溶剂下，将正硅酸乙酯在选自由聚氧乙烯辛基苯基醚、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚乙二醇组成的组群中的任一中性界面活性剂下水解为酸性溶液，然后滴加碱溶液，再通过过滤的方式制造；及硅酸镁铝，所述硅酸镁铝相对于100重量份的纳米硅酸盐粉末具有20～50重量份的硅酸镁铝。

本发明的申请人通过使用金属加工废料、废石膏等工业废料，制造了阻燃性建筑用轻量面板，由此不仅进一步改善了耐火性、耐热性以及冲击强度等物理性质，而且还有利于针对工业废料的回收使用。

发明内容

[解决的技术问题]

本发明涉及一种阻燃性建筑用轻量面板及其制造方法，更具体地，涉及一种通过使用在金属加工工程中产生的废料、废石膏等工业废料，由此不仅进一步改善了耐火性、耐热性以及冲击强度等物理性质，而且有利于回收工业废料的阻燃性建筑用轻量面板及其制造方法。

[技术方案]

本发明用于达成上述目的的解决方案为一种阻燃性建筑用轻量面板，其包括：相对于在金属加工工程中产生的100重量份的金属废料，有50～65重量份的废石膏、50～55重量份的长石、45～50重量份的蛭石，然后使用由颜料、缉云母、蛭石及石榴石粉末组成的表面处理剂来做涂层。

根据本发明的一种阻燃性建筑用轻量面板的一侧面，其为使用在金属加工工程中产生的金属废料、废石膏等工业废料的阻燃性建筑用轻量面板，从而进一步改善了耐火性、耐热性以及冲击强度等物理性质，且有利于回收工业废料。

根据本发明的一种阻燃性建筑用轻量面板的另一侧面，其为组合在金属废料中含有的金属成分、蛭石的阻燃性建筑用轻量面板，从而进一步改善了通过面板的膨胀性带来的轻量性、绝缘性、耐热性，同时改善了耐冲击性。

另外，本发明用于达成另外一个目的的解决方案为一种阻燃性建筑用轻量面板的制造方法，其包括：a)、第一工序，相对于在金属加工工程中排出的100重量份的金属废料，将50～65重量份的废石膏、50～55重量份的长石、45～50重量份的蛭石混合的混合物，将其成型为面板形状；b)、第二工序，在通过第一工序成型的成型物的表面，使用由颜料、缉云母、蛭石及石榴石粉末组成的表面处理剂来做涂层，然后进行干燥；c)、第三工序，将通过第二工序即用表面处理剂做涂层的成型物，在1000～1400℃中进行烧制。

[发明的效果]

根据本发明的一种阻燃性建筑用轻量面板，由于组合了在金属废料中含有的金属成分以及蛭石，从而使其具有出色的耐火性、耐热性、多孔性的轻量化以及绝缘性特性，即使发生火灾，也不会产生有毒气体，同时进一步改善了冲击强度等物理特性。

另外，在制造为阻燃性或者耐热性目的而需要组合各种材料的耐热、绝缘性建筑用面板时，选择金属废料作为单一材料，因此在材料选择方面具有非常有利的优势，并且通过回收工业废料，不仅对环境，而且在降低制造成本方面，均具有优势。

附图说明

图1是对本发明的面板中含有的重金属成分进行试验的分析表；

图2A是对分别通过实施例和比较例制造的面板进行对比的图像；

图2B是为了对本发明的面板进行耐冲击性试验，对面板钉钉的图像。

具体实施方式

下面，通过本发明实施方式的具体内容、实施例以及试验例来对本发明进行详细说明，但是下面的具体说明并不是用来限制本发明。

根据本发明的一种阻燃性建筑用轻量面板，其相对于在金属加工工程中产生的100重量份的金属废料，有50～65重量份的废石膏、45～50重量份的蛭石、50～55重量份的长石，然后使用由颜料、缉云母、蛭石及石榴石粉末组成的表面处理剂来做涂层。

在根据本发明的金属加工工程中排出的金属废料，例如，金属废料为在铝矿石等金属矿物的前处理、冶炼、加工等工程中排出的废料，虽然在其组成成分的含量有所不同，但是大体上金属废料含有氧化铝(Al₂O₃)、尖晶石(MgO·Al₂O₃)、氯化钠(NaCl)、氮化铝(AlN)、金属铝(Al)、硅砂和粘土矿物(SiO₂)、四氧化三铁(Fe₃O₄)、氧化铁(FeO)、氧化镁(MgO)，在本发明中可以从东京金属(所在地金海)获得由其收集的在工程中排出的金属废料。

在所述金属加工工程中排出的金属废料，由于含有各种具有耐火性的成分，因此在制造耐热、绝缘性建筑用面板即为了阻燃性或者耐热性需要组合各种材料的耐火性面板时，能够作为单一材料选择金属废料，因此在选择材料方面具有非常有利的优势，且由于金属废料含有金属成分(Al等)、氮化物(AlN)、铁以及镁的氧化物，从而进一步改善了本发明的面板耐热性，此时，优选地将金属废料以约100目的大小粉碎后进行混合。

所述废石膏(CaSO₄·2H₂O)选自，在烟气脱硫工程中排出的脱硫石膏或磷矿石与硫酸进行反应的过程中以副产品生成的磷酸盐石膏，其作为无机粘合剂，被应用于陶瓷工业、铸模用成型石膏、石膏板等各种用途，并且在各个领域回收利用，但是仍然存在堆积或随地放置的问题，因此当受到台风、暴雨等自然灾害的影响时，这些废石膏会污染周围环境，且由于渗滤液的渗透而严重污染环境。

在本发明中，所述废石膏不仅起到耐火性的作用，而且因其具有粘结性，因此起到有助于成型的作用，此时，优选地将所述废石膏以约100目的大小粉碎后进行混合。

根据本发明的所述蛭石(Vermiculite)通常是指金云母或黑云母的变质产物含水云母，当以高热快速加热时，蛭石层中的水分被蒸发成水蒸气，并产生压力，随着所述压力的释放，令其产生分离并膨胀，从而具有密度非常低的轻量性，并且令其具有优秀的绝缘性、不可燃性、隔音性能和吸收物理冲击的效果。

通常，阻燃性及耐热性面板需具有一定的强度，从而令其满足建筑用途，但是强度越高，受冲击而越容易碎，因此有必要改善建筑用面板的耐冲击性，在本发明中，由于添加了蛭石，因此不仅使面板具有轻量性，同时还改善了面板的耐冲击性。

所述长石有正长石、苏打长石、灰长石等各种类型的长石，但在本发明中，优选地，用苏打长石(Na₂O·Al₂O₃·6SiO₂)进行组合。长石具有加热到约1200℃时膨胀的特性，因此被广泛用作无机耐火材料。

所述颜料优选地选自在氧化钛、氧化钴、氧化钡、氧化镍、氧化铬和氧化锆中的至少一个以上，并且以约1～5重量份的量进行混合，此时，同样将所述长石、蛭石和颜料以约100目的大小粉碎后进行混合。

根据本发明的所述阻燃性建筑用轻量面板，其通过在金属废料中含有的金属成分(AI)与苏打长石的相互作用而产生的多孔性，以及通过加热使蛭石膨胀而产生的轻量性，使面板具有多孔性和轻量性，从而提高了面板的轻量性和绝缘性能，又通过金属及耐火性材料，制造出使耐热性得到改善的建筑用面板，尤其是组合使用蛭石，从而使面板的耐冲击性得到了改善。

另外，根据本发明的一种阻燃性建筑用轻量面板的制造方法，其包括：第一工序，将面板的成分进行混合并成型；第二工序，在通过第一工序成型的成型物的表面，使用表面处理剂来做涂层，然后进行干燥；第三工序，将通过第二工序的成型物，在1000～1400℃中进行烧制。

在根据本发明的所述第一工序中将面板的成分进行混合的过程是，将各成分以约100目的大小粉碎后进行混合，相对于在金属加工工程中排出的100重量份的金属废料，将50～65重量份的废石膏、50～55重量份的长石、45～50重量份的蛭石混合后，用混合后的砂浆来成型为面板形状。

根据本发明的所述第二工序，在通过第一工序成型的板状成型物表面，使用由相同的重量比的颜料、缉云母粉末、蛭石粉末及石榴石粉末组成的表面处理剂来做约1～2㎜的涂层，然后进行干燥，所述颜料选自在氧化钛、氧化钴、氧化钡、氧化镍、氧化铬和氧化锆中的至少一个以上。

根据本发明的所述第三工序，将通过第二工序即用表面处理剂做涂层的成型物，在1000～1400℃中进行烧制，此时，优选地，在1350℃中进行烧制。

实施例

相对于在金属加工工程中排出的、分别以100目的大小粉碎的金属废料(使用东京金属，所在地金海)100重量份，将65重量份的废石膏、55重量份的长石、45重量份的蛭石混合，从而制备了用于成型的砂浆。

使用模具将所述成型用砂浆成型为板状成型物后，在成型物的表面用表面处理剂做约1～2㎜厚的涂层，所述表面处理剂由相同重量比的颜料、缉云母粉末、蛭石粉末及石榴石粉末组成，然后进行干燥，再将其放入电炉中，使其在1350℃下烧制约一个小时后，在常温下进行冷却，通过上述过程制造了根据本发明的阻燃性建筑用轻量面板，然后委托了针对所制造的面板重金属含量的试验分析，图1为其结果(试验成绩单)。

对比实施例

在所述实施例的组成成分中除去蛭石以外的成分来组合的成型用砂浆，用模具成型为板状的成型物后，在电炉中，使其在1350℃下烧制约一个小时后，在常温下进行冷却，通过上述过程制造了根据本发明的阻燃性建筑用轻量面板。

试验例

图2A分别示出了通过所述实施例及对比实施例中制造的面板取样的图像，图2B是对通过实施例中制造的面板取样实施的耐冲击性改善试验，示出了即便在其面板上钉钉，其表面也没有被破碎的图像。

如图2B所示，根据本发明的阻燃性建筑用轻量面板，当对其表面钉钉时，不会使表面等周围破碎，通过这一结果就能够判断本发明的面板耐冲击性得到了改善。

Claims (6)

1.一种阻燃性建筑用轻量面板，其特征在于，

相对于在金属加工工程中排出的100重量份的金属废料，有50～65重量份的废石膏、50～55重量份的长石、45～50重量份的蛭石，所述金属废料含有氧化铝(Al₂O₃)、MgO·Al₂O₃、氯化钠(NaCl)、氮化铝(AlN)、金属铝(Al)、硅石(SiO₂)、四氧化三铁(Fe₃O₄)、氧化铁(FeO)、氧化镁(MgO)，

所述金属废料、废石膏、长石及蛭石，其特征在于，分别以100目的大小粉碎的粉末，并且使用由相同的重量比的无机颜料、缉云母、蛭石及石榴石粉末组成的表面处理剂来做涂层。

2.根据权利要求1所述的阻燃性建筑用轻量面板，其特征在于，

无机颜料选自在氧化钛、氧化钴、氧化钡、氧化镍、氧化铬和氧化锆中的至少一个以上的无机颜料。

3.一种阻燃性建筑用轻量面板的制造方法，其特征在于，

a)、第一工序，相对于在金属加工工程中排出的100重量份的金属废料，分别将50～65重量份的废石膏、50～55重量份的长石、45～50重量份的蛭石粉碎后，以100目粒度混合，然后将混合物成型为面板形状；

b)、第二工序，在通过第一工序成型的成型物的表面，使用由无机颜料、缉云母、蛭石及石榴石粉末组成的表面处理剂来做1～2㎜厚的涂层，然后进行干燥；及

c)、第三工序，将通过第二工序即用表面处理剂做涂层的成型物，在1000～1400℃中进行烧制。

4.根据权利要求3所述的阻燃性建筑用轻量面板的制造方法，其特征在于，

金属废料含有氧化铝(Al₂O₃)、MgO·Al₂O₃、氯化钠(NaCl)、氮化铝(AlN)、金属铝(Al)、硅石(SiO₂)、四氧化三铁(Fe₃O₄)、氧化铁(FeO)、氧化镁(MgO)。

5.根据权利要求3所述的阻燃性建筑用轻量面板的制造方法，其特征在于，

第二工序的表面处理剂，由相同的重量比的无机颜料、缉云母、蛭石及石榴石粉末组成。

6.根据权利要求5所述的阻燃性建筑用轻量面板的制造方法，其特征在于，

无机颜料选自在氧化钛、氧化钴、氧化钡、氧化镍、氧化铬和氧化锆中的至少一个以上的无机颜料。

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