CN112575916B - 一种用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，属于建筑材料领域，其结构中主要包含一层利用汉麻秸秆制作的生物质保温层，组分组成为：汉麻秸秆颗粒30‑50％，无机保温颗粒10‑25％，基体材料高岭土30‑60％，其中汉麻秸秆和无机保温材料充当填充和保温作用，高岭土充当粘结剂外也具有一定的保温作用。通过压实、风干、冲压等工艺制成的生物质保温层，再把生物质保温层和面层结构复合，制备出生物质建筑保温板，该保温板材具有保温性良好、结构强度高、隔音效果好、抑菌等优点。
Description
技术领域
本发明涉及材料合成加工及建筑技术领域，是一款新型生物质复合保温建筑材料。
技术背景
绿色建筑是目前我国建设生态文明社会的重要内容，也是未来建筑发展的主要趋势之一。我国绿色建筑强调“四节一环保”，即节水、节能、节地、节材以及环境保护，其中节约建材是建筑行业对环境保护的最大贡献，我国目前建筑的材料主要是混凝土、石材、砖瓦等不可降解材料。在21世纪初期我国建筑垃圾主要用于高速公路地基的填埋，但目前以至于未来很长一段时间公路用材市场将处于半饱和状态，故建筑拆除后的垃圾处理将成为一道难题，并且传统建筑材料在使用过程中或者是在建筑拆除过程中都会对环境产生影响。另外，据统计混凝土制造每年产生的二氧化碳占世界二氧化碳总量的8％(28亿吨)。因此为了减少碳排放，也迫切需要一种更可持续的建筑材料。但是，有没有一种环保的建筑材料替代品具有相同(或更多)的抗拉强度和耐久性，生物质材料的可在再生、可降解、对环境友好等优点使得在使用生物质材料作为建筑材料的时候极大程度上解决了传统建筑材料所存在的问题。
汉麻在我国云南、黑龙江等地区已经合法种植，其种植范围在不断扩大，目前汉麻纤维主要用于制作军用服装和高档服饰，而汉麻抽取纤维之后的秸秆的利用率不高，造成了一定程度上的资源浪费，此外现阶段国家对于汉麻秸秆的回收利用系统并不完善，运输秸秆的费用远比秸秆自身价值高，故汉麻秸秆多被焚烧对环境产生污染，使用汉麻秸秆为基体材料制备复合保温建筑材料，开辟了新的资源化利用途径，使得汉麻秸秆的使用效率和效益提高，帮助农民提高收入，实现全面小康。
生物质复合保温建筑材料是使用生物质废弃物(水稻秸秆、小麦秸秆等)作为基体，玻璃纤维、金属材料、合成树脂等材料为增强体的材料，通过对两种或两种以上的材料进行加工处理合成使得材料的性能普遍加强，从而达到多种目标使用性能，增强材料的适用性，复合保温建筑材料多用于房屋内外装潢，而目前市场上的保温材料存在诸多缺陷，而汉麻秸秆作为建筑保温材料起步较晚，涉及较少：
(1)目前市场上的保温材料多为聚苯板或聚氨酯板，这类保温材料虽然有一定程度上的阻燃效果，但是发生火灾时，火场温度急剧升高仍然会使保温板燃烧造成二次伤害；
(2)传统的保温材料不具备隔音效果，不能有效地对外部噪音进行隔绝；
(3)汉麻纤维作为纺织材料的市场刚刚起步，初见雏形，而对于秸秆的使用更是少之又少；
(4)目前市场上存在有利用水稻秸秆、小麦秸秆制作秸秆板的，其是以麦秸秆和水稻秸秆作为原料，参照木制刨花板和中密度纤维板生产工艺经改良制成的；
因此，针对市场需求，开发一种用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板及其制备方法就显得十分必要。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种用汉麻秆制作的含有结构的保温板及其制备方法，以解决上述背景技术里出现的阻燃效果不佳、无隔音效果、强度低，普通秸秆保温墙导热系数大、易损坏、保温效果差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案如下：
一种用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，该保温板主要包含一层生物质保温层，包括如下组分组成，按质量百分比计为：汉麻秸秆颗粒30-50％，无机保温颗粒10-25％，基体材料高岭土30-60％；所述的基体材料为高岭土、石灰或硅藻泥中的一种或多种的组合。
优选地，所述汉麻秸秆颗粒经过阻燃剂液体浸泡处理。所述阻燃剂为YF-704Z、UF-705B中的一种或多种，阻燃剂液体浓度为0.2-0.3kg/m3。
优选地，生物质保温层内部装有水平放置的网状加强筋。
本发明中汉麻秸秆颗粒尺寸优选为1-10mm，无机保温材料颗粒粒径优选1-10mm，所述的无机保温颗粒为玻璃纤维粉、玄武岩纤维、玻化微珠、常温闭孔膨胀珍珠岩中的一种或多种的组合。
所述的生物质保温层两侧分别粘贴有保温层面板和保温层背板。
该保温板还包括，安装于生物质保温层下层的附着层，该附着层涂有防水涂料。所述防水涂料为甲基硅酸钠和/或甲基硅酸钾。
该保温板还包括安装于生物质保温层上层的消音板，所述消音板为矿棉吸音板或聚酯纤维吸音板。
本发明的有益效果：
1、本发明通过将汉麻秸秆颗粒、无机保温材料、高岭土按特定的比例及制备工艺制成保温板，保温板只需三种材料，汉麻秸秆和无机保温材料充当填充和保温作用，高岭土、硅藻土充当粘结剂外也具有一定的保温作用，制成的保温板具有保温性良好、结构强度高、隔音效果好、抑菌等优点。
2、本发明通过汉麻保温板中的加强筋层增加保温板的强度，增加了保温板的抗震和抗压能力。
3、本发明通过保温板墙体附着层的防水涂料能够有效的防止内部板材的老化，从而提高使用寿命。
本发明采用的汉麻秸秆是目前市场将汉麻纤维提取之后的废弃物，促进了汉麻秸秆的回收利用，达到变废为宝的效果。汉麻中含有的特殊化学成分(四氢大麻酚THC、大麻二酚CBD、熊果酸、齐墩果酸、十六烷酸等)能过够有效的杀菌和抑菌，作为建筑材料使用时，将会提供一个健康安全的生活环境。
4、本发明将秸秆回收再利用、通过将秸秆直接粉碎、添加辅助材料和基材的方法制备保温板，达到了节约成本、节能、节材的目的，响应了国家绿色建筑的号召。
5、本发明通过保温板表层的陶瓷红外辐射粉增强了保温板的保温效果。
6、本发明通过保温板表层涂有的纳米TiO2可屏蔽紫外线，帮助保温板抗老化从而增加保温板的使用寿命。
7、本发明所生产的产品具有密度小、质量轻、耐高温、耐冲击、低VOC、刚韧性强、安全性高、环保性能突出等特点，可以广泛应用于内外墙保温、墙体材料等建筑装饰材料领域。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。1-生物质保温层，2-网状加强筋，3-消音板，4-涂料层，5-附着层。
图2为本发明的汉麻保温层加强筋结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案及优点更加清晰，下面将结合实例对本发明做更一步地解释，下列实例说明仅用于说明本发明，但不用来限定本发明的实施范围。
一种用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，该保温板主要包含一层生物质保温层，包括如下组分组成，按质量百分比计为：汉麻秸秆颗粒30-50％，无机保温颗粒10-25％，基体材料高岭土30-60％；所述的基体材料为高岭土、石灰或硅藻泥中的一种或多种的组合。
所述汉麻秸秆颗粒由如下方法制得：将汉麻秸秆放入粉粹机中，经过研磨得到汉麻秸秆颗粒。所述汉麻秸秆颗粒尺寸为1-10mm。
所述保温颗粒为玻璃纤维粉、玄武岩纤维、玻化微珠、常温闭孔膨胀珍珠岩中的一种或多种。所述无机保温材料颗粒粒径为1-10mm。
秸秆颗粒尺寸为1-10mm，无机保温材料颗粒粒径为1-10mm，其目的为两个：一是尺寸小，便于压实成型；二是尺寸小，密度大，导热系数小，保温效果好。
所述的基体材料为高岭土、石灰或硅藻泥中的一种或多种的组合。
以下为具体实施例：
实施例1
本实施例中一种用汉麻秸秆制作的外墙生物质建筑保温板，包括：生物质保温层、保温层面板、保温层背板和涂料层，生物质保温层按质量百分比包括以下组分：汉麻秸秆颗粒30％、常温闭孔珍珠岩15％、高岭土55％；涂料层包括以下组分：纳米TiO2、玻璃纤维粉、甲基硅酸钠。
该建筑外墙生物质保温板的制作方法为：
1)将汉麻秸秆用颗粒机粉碎，粉碎为3-10mm颗粒；
2)将秸秆颗粒用阻燃剂液体浸泡做阻燃处理，浸泡之后干燥处理；所述阻燃剂为YF-704Z、UF-705B中的一种或多种，阻燃剂液体浓度为0.2-0.3kg/m3。
3)将阻燃处理过的汉麻颗粒与常温闭孔珍珠岩、高岭土混合，搅拌均匀；
4)将步骤3)得到的混合物中注入适量水，搅拌均匀；
5)将步骤4)得到的混合料倒入装有加强筋的试模中，通过轮碾压制成型即得到所述的生物质保温层；
6)将中的生物质保温层放入蜂窝体冲压模具中得到带有蜂窝体的生物质保温层；
7)将保温层面板(厚度为3mm)和保温层背板(厚度为2mm)的内表面涂上环保胶粘贴至生物质保温层两侧，通过加压成型；
8)对保温层面板的外表面通过喷涂法将涂料层覆盖其上，其厚度约为0.5mm。
实施例2
本实施例中一种用汉麻秸秆制作的内墙用生物质建筑保温板，包括：生物质保温层、涂料层、消音层和附着层，生物质保温层按质量百分比包括以下组分：汉麻秸秆颗粒50％、常温闭孔珍珠岩15％、硅藻泥35％；涂料层包括以下组分：纳米TiO2、玻璃纤维粉、甲基硅酸钠。
建筑内墙生物质保温板的制作方法为：
1)将汉麻秸秆用颗粒机粉碎，粉碎为3-5mm颗粒；
2)将秸秆颗粒用阻燃剂液体浸泡做阻燃处理，浸泡之后干燥处理；所述阻燃剂为YF-704Z、UF-705B中的一种或多种，阻燃剂液体浓度为0.2-0.3kg/m3。
3)将阻燃处理过的汉麻颗粒与常温闭孔珍珠岩、硅藻泥混合，搅拌均匀；
4)将步骤3)中得到的混合物中注入适量水，搅拌均匀；
5)将步骤4)得到的混合料倒入装有加强筋的试模中，通过模压成型即得到所述的生物质内墙生物质保温层；
6)将生物质保温层与消音层(矿棉吸音板)粘结在一起；
7)将附着层的内表面涂上环保胶粘贴在生物质保温层的另一侧，
8)对步骤7)得到的复合板进行加压成型；
9)在生物质内墙复合保温板的外表面通过喷涂法将涂料层覆盖其上，其厚度为0.5mm，即可制备出内墙用生物质保温板。
实施例3
本实施例中一种用汉麻秸秆制作的生物质建筑墙体材料，包括以下组分：汉麻秸秆颗粒40％、常温闭孔珍珠岩15％、石灰20％、高岭土25％。
建筑墙体材料的制作方法为：
1)将汉麻秸秆用颗粒机粉碎，颗粒粉碎为1-10mm颗粒；
2)将汉麻秸秆颗粒用阻燃剂液体浸泡做阻燃处理，之后干燥处理；
3)将经阻燃处理过的汉麻颗粒与常温闭孔珍珠岩、石灰、高岭土混合，搅拌均匀；
4)将步骤3)得到的混合物中注入适量水，搅拌均匀；
5)将步骤4)得到的混合料倒入成形模具中，经过干燥成型得到建筑墙体材料-汉麻砖。
本发明所生产的产品具有隔热、隔音、阻燃、密度小、耐高温、耐冲击、环保性能突出等特点，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非对其进行限制，上述实施例仅为本发明所生产的产品中的一部分，本领域技术人员可对上述实施例进行修改或者替换其中的部分技术特征，并不脱离本发明的应用范围。
Claims (9)
1.一种用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，其特征在于，该保温板主要包含一层生物质保温层，所述生物质保温层的成分包括：汉麻秸秆颗粒30-50wt%，无机保温颗粒10-25wt%和基体材料30-60wt%；所述的基体材料为高岭土、石灰或硅藻泥。
2.根据权利要求1所述的用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，其特征在于，所述汉麻秸秆颗粒经过阻燃剂液体浸泡处理。
3.根据权利要求2所述的用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，其特征在于，生物质保温层内部装有水平放置的网状加强筋。
4.根据权利要求1或2所述的用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，其特征在于，汉麻秸秆颗粒尺寸为1-10mm。
5.根据权利要求1所述的用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，其特征在于，所述的无机保温颗粒为玻璃纤维粉、玄武岩纤维、玻化微珠、常温闭孔膨胀珍珠岩中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1或5所述的用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，其特征在于，所述无机保温材料颗粒粒径为1-10mm。
7.根据权利要求1、2或3 所述的用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，其特征在于，该保温板还包括安装于生物质保温层下表面的附着层，该附着层涂有防水涂料。
8.根据权利要求7所述的用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，其特征在于，该保温板还包括消音板，其粘贴在生物质保温层的上表面。
9.根据权利要求8所述的用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板，其特征在于，该保温板上表面喷涂混有陶瓷红外辐射粉和纳米TiO2的涂料层。
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