CN115849823B - 一种彩色硅酸钙板基板及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明中公开了一种彩色硅酸钙板基板及其制备方法与应用。该彩色硅酸钙板基板的制备方法包括如下步骤：(1)将微纤化纤维素(MFC)加入到水中，然后加入氧化铬绿，得到MFC与氧化铬绿的混合液；(2)将植物增强纤维、石英粉、消石灰和水泥加入到水中，混匀，得到纤维粉料混合液；(3)将MFC与氧化铬绿的混合液与纤维粉料混合液混合后搅拌均匀，然后加入絮凝剂，再将其抽滤成型，得到湿板坯；最后将湿板坯经压机挤压成型，再经养护处理，得到彩色硅酸钙板基板。本发明中加入氧化铬绿颜料后，改善了硅酸钙板的滤水特性，提升了其抗折强度和抗冻融效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种彩色硅酸钙板基板及其制备方法与应用。
背景技术
随着我国经济社会的飞速发展，建筑板材行业如雨后春笋般壮大发展，作为众多建筑板材中的一员，硅酸钙板因其具有轻质、环保、高强度、阻燃和外观效果多样化等优点，广泛应用于建筑外墙、装修吊顶、地铁机场等场所。硅酸钙板是以硅质、钙质材料为基材，无机矿物纤维或植物纤维等为增强材料，经制浆、成型(一般有流浆法和抄取法)、高温高压蒸汽养护形成的。硅酸钙板基板的可加工性、可设计性和可复合性使其将呈现更高的性能、更多的功能、更重要的应用。
为了使硅酸钙板基板呈现更多的功能和更重要的应用，当前企业采取的措施是结合现代涂装技术在硅酸钙板表面进行处理即可生产出涂装基板，具有保温、防火、易清洁和外观多样化等优点。然而涂装硅酸钙板生产工艺复杂，需要用到较多大型自动化工具以及表面涂层需要多种化学品，既增加了成本，也污染了环境，不符合硅酸钙板行业绿色、环保、可持续发展。因此，研究出一种具有与涂装硅酸钙板产品优异颜色性能相媲美的硅酸钙板制备方法是现有技术的难题，这不仅可以降低生产成本、保护环境，对实际的硅酸钙板生产具有重要意义。
为了使硅酸钙板基板呈现更多的功能和更重要的应用，申请号为202111462811.X的中国专利申请中公开了一种硅酸钙板及制备方法，它以氧化铁绿作为填料，在真空CO2环境下碳化得到抗折强度和碳化程度优异的硅酸钙板，但该硅酸钙板额外添加氧化铁绿颜料只是为CO2气体提供进气通道而非注重外观颜色，且板材抗折强度虽然较高，但存在板材变脆、韧性变差等问题。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种彩色硅酸钙板基板的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述方法制备得到的彩色硅酸钙板基板。
本发明的再一目的在于提供所述彩色硅酸钙板基板的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种彩色硅酸钙板基板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将微纤化纤维素(Microfibrilized cellulose，MFC)加入到水中，然后加入氧化铬绿，混合均匀后经分散机分散处理，得到MFC与氧化铬绿的混合液；
(2)将植物增强纤维、石英粉、消石灰和水泥加入到水中，搅拌混合均匀，得到纤维粉料混合液；
(3)将步骤(1)中得到的MFC与氧化铬绿的混合液与步骤(2)中得到的纤维粉料混合液混合后搅拌均匀，然后加入絮凝剂后继续搅拌均匀，再将其抽滤成型，得到湿板坯；最后将湿板坯经压机挤压成型，再经养护处理，得到彩色硅酸钙板基板。
步骤(1)中所述的MFC通过机械法制备得到，具体步骤如下：将漂白硫酸盐针叶木浆在浓度为8～12wt％(优选为10wt％)的条件下使用PFI打浆机打至90°SR，然后将其稀释至浓度为0.2wt％～0.4wt％，使用在磨盘转速1500r/min下，磨盘间隙-50μm处理8～10次(优选为10次)，磨盘间隙-100μm处理8～10次(优选为10次)，再使用高压均质机均质处理5～8次，再冷冻离心得到浓度为3.0～4.0wt％(优选为3.7wt％)的MFC悬浮液。
步骤(1)中所述的MFC的添加量为占所述彩色硅酸钙板基板(绝干)质量的0.1％～0.4％；优选为占所述彩色硅酸钙板基板(绝干)质量的0.3％。
步骤(1)和(2)中所述的水优选为去离子水。
步骤(1)中所述的水的用量为所述纤维粉料混合液体积的50％。
步骤(1)中所述的氧化铬绿的添加量为占所述彩色硅酸钙板基板(绝干)质量的2％～8％；优选为占所述彩色硅酸钙板基板(绝干)质量的2％～6％。
步骤(1)中所述的分散机为高速分散机。
步骤(1)中所述的分散处理的条件为：转速1000r/min，时间4～5min；优选为：转速1000r/min，时间4min。
步骤(2)中所述的植物增强纤维为漂白硫酸盐针叶木浆，其重均长度分布为2～3mm。
步骤(2)中所述的植物增强纤维的添加量为占所述彩色硅酸钙板基板(绝干)质量的8％。
步骤(2)中所述的石英粉、消石灰和水泥的质量比为(25～28)：(1～3)：(8～10)；优选为26：2：8.8。
步骤(2)中所述的纤维粉料混合液中的固含量为8％。
步骤(2)中所述的搅拌的条件为：1000r/min搅拌8～12min。
步骤(3)中所述的搅拌的条件为：300～500r/min搅拌5～10min；优选为：500r/min搅拌5min。
步骤(3)中所述的絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺，其分子量1800万～2200万。
步骤(3)中所述的絮凝剂的用量占彩色硅酸钙板基板(绝干)质量的0.03％。
步骤(3)中所述的继续搅拌的条件为：300～500r/min搅拌2～5min；优选为：300r/min搅拌2min。
步骤(3)中所述的抽滤成型为采用硅酸钙板成型器和真空泵抽滤脱水成型。
所述的硅酸钙板成型器为设有鼓气装置的硅酸钙板成型器。
所述的真空泵为真空式循环水泵。
步骤(3)中所述的湿板坯的水分含量为30％～35％。
步骤(3)中所述的压机为液压机。
步骤(3)中所述的压机挤压成型的条件为：压轧压力18～20MPa，时间20～40min，压至7～9mm厚度脱水；优选为：压轧压力20MPa，时间30min，压至7～9mm厚度脱水。
步骤(3)中所述的养护处理包括预养护和蒸压养护，可直接采用现有技术中的工艺进行。
所述的预养护优选为室温静置6～10h；进一步优选为室温静置6～8h。
所述的蒸压养护的条件优选为：温度174～185℃、蒸压压力0.6～0.8MPa、养护时间8～12h。
一种彩色硅酸钙板基板，通过上述任一项所述的方法制备得到。
所述的彩色硅酸钙板基板在建筑材料领域中的应用。
所述的彩色硅酸钙板可作为基板用于建筑外墙、装修吊顶、地铁、机场等场所。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明中加入耐碱、耐高温且有助于滤水的氧化铬绿颜料后，改善了板材成型时的滤水特性，该硅酸钙板基板抗折强度、抗冻融效果大幅提高，最高抗折强度可达16.4MPa，冻融循环24次无分层、起皮现象。
(2)本发明制得彩色硅酸钙板基板孔隙率和吸水率有效降低，外观颜色清晰，大大降低了生产成本，减少了对环境的污染，可保护环境。
附图说明
图1为本发明彩色硅酸钙板基板的工艺流程图。
图2为本发明实施例1～4和对比例1中制备的彩色硅酸钙板基板的吸水率测试结果对比图。
图3为本发明实施例1～4和对比例1中制备的彩色硅酸钙板基板的抗折强度测试结果对比图。
图4为本发明实施例1～4和对比例1中制备的彩色硅酸钙板基板的冻融循环测试结果对比图。
图5为本发明实施例3和对比例2中制备的彩色硅酸钙板基板的滤水性能和留着性能测试结果对比图。
图6为本发明的实施例1～4和对比例1制备的彩色硅酸钙板基板实物图。
图7为本发明的实施例3和对比例3中制备的彩色硅酸钙板基板的抗折强度测试结果对比图。
图8为本发明的实施例3和对比例3中制备的彩色硅酸钙板基板的孔隙率测试结果对比图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。下列实施例中未注明具体实验条件的试验方法，通常按照常规实验条件件。除非特别说明，本发明所用原材料和试剂均可通过市售获得。
本发明实施例中涉及的植物增强纤维均为市售虹鱼牌漂白硫酸盐针叶木浆，其重均长度分布为2～3mm。
本发明实施例涉及的氧化铬绿颜料为市售A级产品，使用前先用球磨机研磨，然后过325目筛后备用。
本发明实施例涉及的MFC悬浮液为实验室机械法制备，具体制备条件是：市售虹鱼牌漂白硫酸盐针叶木浆在10wt％条件下使用PFI打浆机打至90°SR；稀释成0.2wt％～0.4wt％，使用超微粒研磨机在磨盘转速1500r/min下，磨盘间隙-50μm处理10次，-100μm处理10次；再使用高压均质机(腔室直径200μm)均质处理5～8次，再使用冷冻离心机离心处理最终得到浓度为3.7wt％的MFC悬浮液。
本发明实施例涉及的絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺，可通过常规市售获得，分子量1800万～2200万，制成万分之六浓度的溶液备用。
本发明实施例涉及的水泥具体是425#普通硅酸盐水泥。
实施例1
本实施例提出一种彩色硅酸钙板基板的制备方法(图1)，包括如下步骤：
(1)称取6.48g MFC悬浮液加入500(±3)ml去离子水，再称取1.6g球磨筛后的氧化铬绿颜料(占硅酸钙板基板的绝干质量的2％)，两者混合后通过高速分散机1000r/min疏解4min，得到MFC与氧化铬绿的混合液；
(2)称取6.4g植物增强纤维(绝干)、52g石英粉、4g消石灰和17.6g水泥，加入920ml去离子水使纤维粉料混合液浓度为8％并于1000r/min条件下搅拌8～12min，得到纤维粉料混合液；
(3)将步骤(1)中得到的MFC与氧化铬绿的混合液与步骤(2)中得到的纤维粉料混合液混合在一起，500r/min搅拌5min，然后加入40g絮凝剂(即加入40g浓度为万分之六的阴离子型聚丙烯酰胺溶液，下同)后再300r/min搅拌2min；
(4)使用特制的硅酸钙板成型器(设有鼓气装置以便于取湿板坯，下同)和真空泵(真空式循环水泵，下同)抽滤脱水成型得到湿板坯(水分含量30％～35％)；
(5)将所得湿板坯放入压机(使用压机压至7～9mm厚度脱水，下同)，缓慢增压至20MPa，稳压30min后取出于室温下预养护6～8h；
(6)预养护的板材放入蒸压养护釜中175～185℃养护12h后取出，获得彩色硅酸钙板(重量为80g)。
实施例2
本实施例提出一种彩色硅酸钙板基板的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取6.48g MFC悬浮液加入500(±3)ml去离子水，再称取3.2g球磨筛后的氧化铬绿颜料(占硅酸钙板基板的绝干质量的4％)，两者混合后通过高速分散机在1000r/min下疏解4min，得到MFC与氧化铬绿的混合液；
(2)称取6.4g植物增强纤维(绝干)、52g石英粉、4g消石灰和17.6g水泥，加入920ml去离子水使纤维粉料混合液浓度为8％并于1000r/min条件下搅拌8～12min，得到纤维粉料混合液；
(3)将步骤(1)中得到的MFC与氧化铬绿的混合液与步骤(2)中得到的纤维粉料混合液混合在一起，500r/min搅拌5min，然后加入40g絮凝剂后再300r/min搅拌2min；
(4)使用特制的硅酸钙板成型器并在真空泵抽滤脱水条件下成型得到湿板坯(水分含量30％～35％)；
(5)将所得湿板坯放入压机，缓慢增压至20MPa，稳压30min后取出于室温下预养护6～8h；
(6)预养护的板材放入蒸压养护釜中175～185℃养护12h后取出，获得彩色硅酸钙板(重量为80g)。
实施例3
本实施例提出一种彩色硅酸钙板基板的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取6.48g MFC悬浮液加入500(±3)ml去离子水，再称取4.8g球磨筛后的氧化铬绿颜料(占硅酸钙板基板的绝干质量的6％)，两者混合后通过高速分散机在1000r/min下疏解4min，得到MFC与氧化铬绿的混合液；
(2)称取6.4g植物增强纤维(绝干)、52g石英粉、4g消石灰和17.6g水泥，加入920ml去离子水使纤维粉料混合液浓度为8％并于1000r/min条件下搅拌8～12min，得到纤维粉料混合液；
(3)将步骤(1)中得到的MFC与氧化铬绿的混合液与步骤(2)中得到的纤维粉料混合液混合在一起，500r/min搅拌5min，然后加入40g絮凝剂后再300r/min搅拌2min；
(4)使用特制的硅酸钙板成型器和真空泵抽滤脱水成型得到湿板坯(水分含量30％～35％)；
(5)将所得湿板坯放入压机，缓慢增压至20MPa，稳压30min后取出于室温下预养护6～8h；
(6)预养护的板材放入蒸压养护釜中175～185℃养护12h后取出，获得彩色硅酸钙板(重量为80g)。
实施例4
本实施例提出一种彩色硅酸钙板基板的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取6.48g MFC悬浮液加入500(±3)ml去离子水，再称取6.4g球磨筛后的氧化铬绿颜料(占硅酸钙板基板的绝干质量的8％)，两者混合后通过高速分散机在1000r/min下疏解4min，得到MFC与氧化铬绿的混合液；
(2)称取6.4g植物增强纤维(绝干)、52g石英粉、4g消石灰和17.6g水泥，加入920ml去离子水使纤维粉料混合液浓度为8％并于1000r/min条件下搅拌8～12min，得到纤维粉料混合液；
(3)将步骤(1)中得到的MFC与氧化铬绿的混合液与步骤(2)中得到的纤维粉料混合液混合在一起，500r/min搅拌5min，然后加入40g絮凝剂后再300r/min搅拌2min；
(4)使用特制的硅酸钙板成型器和真空泵抽滤脱水成型得到湿板坯(水分含量30％～35％)；
(5)将所得湿板坯放入压机，缓慢增压至20MPa，稳压30min后取出于室温下预养护6～8h；
(6)预养护的板材放入蒸压养护釜中175～185℃养护12h后取出，获得彩色硅酸钙板(重量为80g)。
对比例1
本对比例与实施例1-4的区别在于未加入氧化铬绿颜料，其他步骤及工艺均一致，具体地，称取6.48g MFC悬浮液并加入500(±3)ml去离子水，通过高速分散机在1000r/min下疏解4min，得到MFC悬浮液；再称取6.4g植物增强纤维(绝干)、52g石英粉、4g消石灰和17.6g水泥，加入920ml去离子水使纤维粉料混合液浓度为8％并于1000r/min条件下搅拌8～12min，得到纤维粉料混合液；将所述的MFC悬浮液与纤维粉料混合液混合在一起，500r/min搅拌5min，然后加入40g絮凝剂后再300r/min搅拌2min；使用特制的硅酸钙板成型器和真空泵抽滤脱水成型得到湿板坯(水分含量30％～35％)放入压机，缓慢增压至20MPa，稳压30min后取出于室温条件下预养护6～8h；再放入蒸压养护釜中175～185℃养护12h后取出。
对比例2
本对比例2和实施例3的区别在于未加入阴离子型聚丙烯酰胺，其他步骤及工艺均一致，具体地，分别称取6.48g MFC悬浮液和4.8g球磨筛后的氧化铬绿颜料，两者混合后并加入500(±3)ml去离子水，通过高速分散机在1000r/min下疏解4min，得到MFC与氧化铬绿的混合液；再称取6.4g植物增强纤维(绝干)、52g石英粉、4g消石灰和17.6g水泥，加入920ml去离子水使纤维粉料混合液浓度为8％并于1000r/min条件下搅拌8～12min，得到纤维粉料混合液；将所述的MFC与氧化铬绿的混合液、以及纤维粉料混合液混合在一起，500r/min搅拌5min，使用特制的硅酸钙板成型器和真空泵抽滤脱水成型得到湿板坯(水分含量30％～35％)放入压机，缓慢增压至20MPa，稳压30min后取出于室温条件下预养护6～8h；再放入蒸压养护釜中175～185℃养护12h后取出。
对比例3
本对比例3和实施例3的区别在于未加入MFC，其他步骤及工艺均一致，具体地，称取4.8g球磨筛后的氧化铬绿颜料，加入500(±3)ml去离子水，通过高速分散机在1000r/min下疏解4min，得到氧化铬绿颜料悬浮液；再称取6.4g植物增强纤维(绝干)、52g石英粉、4g消石灰和17.6g水泥，加入920ml去离子水使纤维粉料混合液浓度为8％并于1000r/min条件下搅拌8～12min，得到纤维粉料混合液；将所述的氧化铬绿颜料悬浮液与纤维粉料混合液混在一起500r/min搅拌5min，然后加入40g絮凝剂后再300r/min搅拌2min；使用特制的硅酸钙板成型器和真空泵抽滤脱水成型得到湿板坯(水分含量30％～35％)放入压机，缓慢增压至20MPa，稳压30min后取出于室温条件下预养护6～8h；再放入蒸压养护釜中175～185℃养护12h后取出。
效果实施例
(1)吸水性能测试
采用GBT 7019-2014纤维水泥制品试验方法检测实施例1～4和对比例1得到的彩色硅酸钙板基板的吸水率，其结果如图2所示。从图2可知对比例1、实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的吸水率分别为22.01％、20.61％、18.52％、17.39％和15.02％。吸水率随着氧化铬绿颜料的增加而逐渐降低。
(2)抗折强度测试
采用GBT 7019-2014纤维水泥制品试验方法检测实施例1～4和对比例1得到的彩色硅酸钙板基板的抗折强度，其结果如图3所示。从图3可知对比例1、实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的抗折强度分别为8.25MPa、15.72MPa、16.40MPa、12.91MPa和10.18MPa。从数据可知加入氧化铬绿颜料后，所得彩色硅酸钙板基板的抗折强度呈现出先升高后降低的趋势，且当其添加量为4％时强度达到最大为16.40MPa，相较于对比例1提升了49.69％，这表明加入氧化铬绿颜料后有效改善了板材成型时的滤水性能，且大幅提高了板材强度。
(3)冻融循环性能测试
采用GBT 7019-2014纤维水泥制品试验方法检测实施例1～4和对比例1得到的彩色硅酸钙板基板的冻融循环次数，其结果如图4所示。从图4可知对比例1、实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的冻融循环次数分别为10、24、24、24和16。从数据可知加入氧化铬绿颜料后，所得彩色硅酸钙板基板的抗冻融循环次大幅提高，且除了8％添加量的试样之外，均达到了24次后自动停止循环。
(4)滤水和留着性测试
根据《造纸原理与工程》(第三版)第二章第二节和GB/T18402-2001纸浆滤水性能的测定检测实施例3和对比例2得到的彩色硅酸钙板基板的滤水和留着性能，其结果如图5所示。从图5可知对比例2和实施例3的滤水时间分别为111s和50s。留着率分别为1.31g和0.67g。从数据可知加入阴离子型聚丙烯酰胺后，所得彩色硅酸钙板基板的滤水速度大幅加快，提高了61s，对比例2的流失量是本实施例3的1.95倍，由此可见，本发明不仅加快了滤水速度，还减少了流失量，极大的提高了生产效率。
(5)抗折性能和孔隙率测试
采用GBT 7019-2014纤维水泥制品试验方法检测实施例3和对比例3得到的彩色硅酸钙板基板的抗折性能和孔隙率，其结果如图7和图8所示。从图中可知对比例3和实施例3的抗折强度分别为12.27MPa和16.40MPa。从图8可知对比例3和实施例3的孔隙率分别为53.63％和41.2％。从数据可知相较于对比例3，实施例3所得彩色硅酸钙板基板的抗折强度提高了25.18％，孔隙率提高了26.9％。由此可见，本发明中MFC的纳米效应可以提高对粉料的吸附与结合，提高板材密度，降低板材孔隙率，从而提高板材强度。
此外，氧化铬绿作为一种耐碱、耐高温的颜料，其大幅提高了硅酸钙板的抗折强度、冻融循环次数和吸水率。为了验证其他颜料是否适合应用于高温高压高碱条件下制备彩色硅酸钙板，本发明使用氧化铁绿颜料代替实施例3中的氧化铬绿制备出彩色硅酸钙板基板(其他步骤及工艺同实施例3)，测得其抗折强度为10.75MPa，吸水率19.83％，且颜色发黑发暗，与本申请所提出的板材有较大差距，这表明氧化铁绿颜料并不适合高温高压高碱反应条件下制备彩色硅酸钙板。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种彩色硅酸钙板基板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将微纤化纤维素MFC加入到水中，然后加入氧化铬绿，混合均匀后经分散机分散处理，得到MFC与氧化铬绿的混合液；
(2)将植物增强纤维、石英粉、消石灰和水泥加入到水中，搅拌混合均匀，得到纤维粉料混合液；
(3)将步骤(1)中得到的MFC与氧化铬绿的混合液与步骤(2)中得到的纤维粉料混合液混合后搅拌均匀，然后加入絮凝剂后继续搅拌均匀，再将其抽滤成型，得到湿板坯；最后将湿板坯经压机挤压成型，再经养护处理，得到彩色硅酸钙板基板。
2.根据权利要求1所述的彩色硅酸钙板基板的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的MFC的添加量为占所述彩色硅酸钙板基板绝干质量的0.1％～0.4％；
步骤(1)中所述的氧化铬绿的添加量为占所述彩色硅酸钙板基板绝干质量的2％～8％；
步骤(2)中所述的植物增强纤维的添加量为占所述彩色硅酸钙板基板绝干质量的8％；
步骤(2)中所述的石英粉、消石灰和水泥的质量比为25～28：1～3：8～10。
3.根据权利要求2所述的彩色硅酸钙板基板的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的MFC的添加量为占所述彩色硅酸钙板基板绝干质量的0.3％；
步骤(1)中所述的氧化铬绿的添加量为占所述彩色硅酸钙板基板绝干质量的2％～6％；
步骤(2)中所述的石英粉、消石灰和水泥的质量比为26：2：8.8。
4.根据权利要求1所述的彩色硅酸钙板基板的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的水的用量为所述纤维粉料混合液体积的50％；
步骤(2)中所述的纤维粉料混合液中的固含量为8％。
5.根据权利要求1所述的彩色硅酸钙板基板的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的植物增强纤维为漂白硫酸盐针叶木浆，其重均长度分布为2～3mm；
步骤(3)中所述的絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺，其分子量1800万～2200万；
步骤(3)中所述的絮凝剂的用量占彩色硅酸钙板基板绝干质量的0.03％。
6.根据权利要求1所述的彩色硅酸钙板基板的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的MFC通过机械法制备得到，具体步骤如下：将漂白硫酸盐针叶木浆在浓度为8～12wt％的条件下使用PFI打浆机打至90°SR，然后将其稀释至浓度为0.2wt％～0.4wt％，使用在磨盘转速1500r/min下，磨盘间隙-50μm处理8～10次，磨盘间隙-100μm处理8～10次，再使用高压均质机均质处理5～8次，再冷冻离心得到浓度为3.0～4.0wt％的MFC悬浮液。
7.根据权利要求1所述的彩色硅酸钙板基板的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中所述的湿板坯的水分含量为30％～35％；
步骤(3)中所述的压机挤压成型的条件为：压轧压力18～20MPa，时间20～40min，压至7～9mm厚度脱水；
步骤(3)中所述的养护处理包括预养护和蒸压养护；
所述的预养护为室温静置6～10h；
所述的蒸压养护的条件为：温度174～185℃、蒸压压力0.6～0.8MPa、养护时间8～12h。
8.根据权利要求1所述的彩色硅酸钙板基板的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的分散处理的条件为：转速1000r/min，时间4～5min；
步骤(2)中所述的搅拌的条件为：1000r/min搅拌8～12min；
步骤(3)中所述的搅拌的条件为：300～500r/min搅拌5～10min
步骤(3)中所述的继续搅拌的条件为：300～500r/min搅拌2～5min；
步骤(3)中所述的抽滤成型为采用硅酸钙板成型器和真空泵抽滤脱水成型；
所述的硅酸钙板成型器为设有鼓气装置的硅酸钙板成型器；
所述的真空泵为真空式循环水泵。
9.一种彩色硅酸钙板基板，其特征在于：通过权利要求1～8任一项所述的方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的彩色硅酸钙板基板在建筑材料领域中的应用。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1291176A (zh) * | 1998-02-23 | 2001-04-11 | 旭化成工业株式会社 | 高强度硅酸钙硬化体 |
| JP2001316163A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-13 | Kenzai Gijutsu Kenkyusho:Kk | 繊維補強珪酸カルシウム成形体及びその製造方法 |
| JP2012197206A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | A & A Material Corp | けい酸カルシウム材の製造方法 |
| CN111646763A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-09-11 | 肇庆三乐集成房屋制造有限公司 | 一种植物纤维增强硅酸钙板及其制备方法 |
| CN112062527A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-11 | 华南理工大学 | 一种防火高强酸钙板及其制备方法与应用 |
| CN113998933A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-02-01 | 山东汉博昱洲新材料有限公司 | 一种硅酸钙板及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019101811A1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-05-31 | Holcim Technology Ltd | Compositions and method to improve the durability of calcium silicate-based cements and concretes |
-
2022
- 2022-12-14 CN CN202211604931.3A patent/CN115849823B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1291176A (zh) * | 1998-02-23 | 2001-04-11 | 旭化成工业株式会社 | 高强度硅酸钙硬化体 |
| JP2001316163A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-13 | Kenzai Gijutsu Kenkyusho:Kk | 繊維補強珪酸カルシウム成形体及びその製造方法 |
| JP2012197206A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | A & A Material Corp | けい酸カルシウム材の製造方法 |
| CN111646763A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-09-11 | 肇庆三乐集成房屋制造有限公司 | 一种植物纤维增强硅酸钙板及其制备方法 |
| CN112062527A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-11 | 华南理工大学 | 一种防火高强酸钙板及其制备方法与应用 |
| CN113998933A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-02-01 | 山东汉博昱洲新材料有限公司 | 一种硅酸钙板及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| "High-Performance Calcium Silicate Board Reinforced by Microfibrillated Cellulose/Microsilica";Jie sheng et al.;《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》;7053-7061 * |
| "漂白化学桉木浆的掺入对硅酸钙板 物理性能的影响";楚守兴等;《中国造纸》;第42卷(第2期);61-67 * |
| 无石棉压蒸纤维水泥板/硅酸钙板若干技术问题的探讨;郑日镜;;混凝土与水泥制品(04);61-69 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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