CN116514472A - 一种释放负离子的轻质硅酸钙板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种释放负离子的轻质硅酸钙板及其制备方法，该轻质硅酸钙板，其制备原料，按重量份计，包括：硅质材料10‑40份，负离子添加剂1‑10份，钙质材料1‑10份，水泥20‑50份，纤维材料5‑15份，合成料5‑20份，无机质材料1‑10份；本发明所制备的轻质硅酸钙板密度小，力学性能佳，能够释放负离子，并且还能够净化甲醛等污染物，吸放湿好，防火等级达到A1级，是一种绿色环保建筑产品，能够应用于室内装修。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，分类号为C04B28/00，具体的，涉及一种释放负离子的轻质硅酸钙板及其制备方法。
背景技术
硅酸钙板是一种新型无机建筑材料，具有优越的防火性能、防潮性能和隔音效果。根据硅酸盐的组成，硅酸钙板可以用作保温材料或装饰材料，装饰用的硅酸钙板主要用于吊顶、天花板、房屋隔墙、室内地面等。随着装饰成品板市场的不断扩大，硅酸钙板材的需求也随之增加，但普通的硅酸钙板并不具备释放负氧离子、净化空气的作用，在专利CN201310606394.0中公开了一种可释放负氧离子的硅酸钙板及其制备方法，然而其所用的电气石存在微量放射性，含量较大容易对人体造成伤害，并且在现有技术中，在硅酸钙板材中加入硅藻土，会导致硅酸钙板材的力学性能降低，进而极大的限制了硅酸钙板材在各个领域的应用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供了一种释放负离子的轻质硅酸钙板，其制备原料，按重量份计，为：硅质材料10-40份，负离子添加剂1-10份，钙质材料1-10份，水泥20-50份，纤维材料5-15份，合成料5-20份，无机质材料1-10份。
进一步优选的，所述释放负离子的轻质硅酸钙板，其制备原料，按重量份计，为：硅质材料20-40份，负离子添加剂1-10份，钙质材料5-10份，水泥30-50份，纤维材料5-10份，合成料10-20份，无机质材料2-10份。
进一步优选的，所述释放负离子的轻质硅酸钙板，其制备原料，按重量份计，为：硅质材料20-30份，负离子添加剂4-6份，钙质材料5-10份，水泥30-40份，纤维材料5-10份，合成料10-15份，无机质材料2-5份。
进一步优选的，所述释放负离子的轻质硅酸钙板，其制备原料，按重量份计，为：硅质材料25份，负离子添加剂5份，钙质材料9份，水泥38份，纤维材料8份，合成料11份，无机质材料4份。
进一步优选的，所述钙质材料为石灰，所述纤维材料为纸浆板。
优选的，所述硅质材料包括石英砂、沸石、高岭土、粉煤灰和球形硅微粉中的至少一种。
进一步优选的，所述硅质材料为石英砂。
优选的，所述负离子添加剂为硅藻泥，其SiO2的质量含量≥85％。
进一步优选的，所述负离子添加剂为硅藻泥，其SiO2的质量含量为85-95％。本申请人发现，掺入一定量的硅藻泥，虽然能够轻质板一定的释放负离子的性能，但会显著降低板材的抗折强度，可能是由于硅藻泥中含有的SiO2较低，体系中所生成的托贝莫来石较少，进而导致板材抗折强度降低，所以本申请人限定石英砂和硅藻泥的重量比为(20-30)：(4-6)，SiO2的质量含量为85-95％时，能够一定程度上的保证板材的抗折强度，并且避免了硅藻泥质量含量过高导致板材的湿胀率提高的问题，在石英砂、硅灰石和合成料的共同作用下，还意外的提高了其释放负离子的效果。
进一步优选的，所述负离子添加剂为硅藻泥，其SiO2的质量含量为90％。
优选的，所述硅质材料和负离子添加剂之间的重量比为(20-40)：(3-6)。
进一步优选的，所述硅质材料和负离子添加剂之间的重量比为(20-30)：(4-6)。
进一步优选的，所述硅质材料和负离子添加剂之间的重量比为25：5。
优选的，所述合成料的制备原料为石英砂和生石灰，两者之间的重量比为1：(1-3)。
进一步优选的，所述合成料的制备原料为石英砂和生石灰，两者之间的重量比为1：(1-2)。本申请人加入合成料，并限定石英砂和石灰的重量比为1：(1-2)时，不仅提高了板材的抗折强度，并且还意外的提高了板材的密度，可能是加入重量比为1：(1-2)的石英砂和石灰一定程度上调整了体系的钙硅比，两者反应产生的水热产物作为胶粘料，能够包裹在未反应颗粒表面并填充空隙，使得体系中的的C-S-H(I)凝胶增多并且较细小，体系中的托贝莫来石增多，板材的密度和抗折强度增强。
进一步优选的，所述合成料的制备原料为石英砂和生石灰，两者之间的重量比为1：2。
优选的，所述无机质材料包括硅灰石、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩中的至少一种。
进一步优选的，所述无机质材料为硅灰石。
本发明第二方面提供了一种释放负离子的轻质硅酸钙板的制备方法，包括步骤如下：
(1)合成料的制备；
按重量比将石英砂和石灰混合，同时加入水使得固/水比为20％，再将其置于反应釜中，在130-150℃的温度下进行水热反应，恒温3-5h后制得的水热产物。
(2)将合成料、硅质材料、负离子添加剂、水泥、纤维材料、无机质材料搅拌制成料浆后，再将其分布于毛布上，由真空泵吸附脱水后得到毛板坯料，再通过成型辊筒模压成型，得到板坯，脱模后进行预养，湿度为80-90％，得到预养护板坯。
(3)将预养护板坯进行蒸压养护后静置13-15h，之后在保温窑中静置8-12h后，即得。
优选的，所述步骤(2)中模压成型的压力为1800-2200吨。
进一步优选的，所述步骤(2)中模压成型的压力为1900-2100吨。
进一步优选的，所述步骤(2)中模压成型的压力为2000吨。
优选的，所述步骤(2)中预养温度为40-60℃，时间为5-7h。
进一步优选的，所述步骤(2)中预养温度为45-55℃，时间为5.5-6.5h。
进一步优选的，所述步骤(2)中预养温度为50℃，时间为6h。
优选的，所述蒸压养护的压力为0.8-1.2MPa，温度为165-180℃。
进一步优选的，所述蒸压养护的压力为0.9-1.1MPa，温度为165-175℃。
本申请人发现，当蒸压养护的压力为0.9-1.1MPa，温度为165-175℃时，显著提高了板材的抗折强度，避免了压力过大导致板材的应力过强容易使得板材碎裂的问题，并且在此温度和压力下，促进了体系的水化反应并且水化硅酸钙凝胶的晶化程度提高，极大了提高了板材的抗折强度。
进一步优选的，所述蒸压养护的压力为1.0MPa，温度为170℃。
有益效果：本发明加入SiO2的质量含量≥85％的硅藻泥，解决了在现有技术中添加硅藻泥造成的硅酸钙板力学强度不佳的问题，在石英砂、硅灰石和合成料的共同作用下，还意外的提高了板材释放负离子的效果，通过本发明的制备方法得到了一种密度小，力学性能佳，能够释放负离子的轻质硅酸钙板，并且能够净化甲醛等污染物，吸放湿好，防火等级达到A1级，是一种绿色环保建筑产品，能够应用于室内装修。
实施例
实施例1
一种释放负离子的轻质硅酸钙板，其制备原料，按重量份计，为：硅质材料25份，负离子添加剂5份，钙质材料9份，水泥38份，纤维材料8份，合成料11份，无机质材料4份。
所述硅质材料为石英砂，SiO2质量含量为97％，平均粒径为1500目，购自泉州市雅量新型材料有限公司，货号为JY1500目。
所述负离子添加剂为硅藻泥，SiO2的质量含量为90％，购自石家庄马跃建材有限公司，货号为MY-14。
所述硅质材料和负离子添加剂之间的重量比为25：5。
所述钙质材料为石灰，平均粒径为1250目，氧化钙质量含量＞90％，购自江西创先精细钙业有限公司。
所述纤维材料为纸浆板。
所述合成料的制备原料为石英砂和生石灰，两者之间的重量比为1：2。
所述无机质材料为硅灰石。
一种释放负离子的轻质硅酸钙板的制备方法，包括步骤如下：
(1)合成料的制备；
按重量比将石英砂和石灰混合，同时加入水使得固/水比为20％，再将其置于反应釜中，在140℃的温度下进行水热反应，恒温4h后制得的水热产物。
(2)将合成料、硅质材料、负离子添加剂、水泥、纤维材料、无机质材料搅拌制成料浆后，再将其分布于毛布上，毛布速度为65m/min，由真空泵脱水后得到毛板坯料，再通过成型辊筒模压成型，成型压力为2000吨得到板坯，脱模后进行预养，预养温度为50℃，时间为6h，湿度为80-90％，得到预养护板坯。
(3)将预养护板坯进行蒸压养护，压力为1.0MPa，温度为170℃，静置14h，之后在保温窑中静置10h后，即得。
实施例2
一种释放负离子的轻质硅酸钙板，其制备原料，按重量份计，为：硅质材料20份，负离子添加剂4份，钙质材料9份，水泥38份，纤维材料8份，合成料11份，无机质材料4份。
所述硅质材料为石英砂，SiO2质量含量为97％，平均粒径为1500目，购自泉州市雅量新型材料有限公司，货号为JY1500目。
所述负离子添加剂为硅藻泥，SiO2的质量含量为90％，购自石家庄马跃建材有限公司，货号为MY-14。
所述硅质材料和负离子添加剂之间的重量比为20：4。
所述钙质材料为石灰，平均粒径为1250目，氧化钙质量含量＞90％，购自江西创先精细钙业有限公司。
所述纤维材料为纸浆板。
所述合成料的制备原料为石英砂和生石灰，两者之间的重量比为1：1。
所述无机质材料为硅灰石。
一种释放负离子的轻质硅酸钙板的制备方法，包括步骤如下：
(1)合成料的制备；
按重量比将石英砂和石灰混合，同时加入水使得固/水比为20％，再将其置于反应釜中，在140℃的温度下进行水热反应，恒温4h后制得的水热产物。
(2)将合成料、硅质材料、负离子添加剂、水泥、纤维材料、无机质材料搅拌制成料浆后，再将其分布于毛布上，毛布速度为65m/min，由真空泵脱水后得到毛板坯料，再通过成型辊筒模压成型，成型压力为2000吨得到板坯，脱模后进行预养，预养温度为50℃，时间为6h，湿度为80-90％，得到预养护板坯。
(3)将预养护板坯进行蒸压养护，压力为1.0MPa，温度为170℃，静置14h，之后在保温窑中静置10h后，即得。
实施例3
一种释放负离子的轻质硅酸钙板，其制备原料，按重量份计，为：硅质材料30份，负离子添加剂6份，钙质材料9份，水泥38份，纤维材料8份，合成料11份，无机质材料4份。
所述硅质材料为石英砂，SiO2质量含量为97％，平均粒径为1500目，购自泉州市雅量新型材料有限公司，货号为JY1500目。
所述负离子添加剂为硅藻泥，SiO2的质量含量为90％，购自石家庄马跃建材有限公司，货号为MY-14。
所述硅质材料和负离子添加剂之间的重量比为30：6。
所述钙质材料为石灰，平均粒径为1250目，氧化钙质量含量＞90％，购自江西创先精细钙业有限公司。
所述纤维材料为纸浆板。
所述合成料的制备原料为石英砂和生石灰，两者之间的重量比为1：3。
所述无机质材料为硅灰石。
一种释放负离子的轻质硅酸钙板的制备方法，包括步骤如下：
(1)合成料的制备；
按重量比将石英砂和石灰混合，同时加入水使得固/水比为20％，再将其置于反应釜中，在140℃的温度下进行水热反应，恒温4h后制得的水热产物。
(2)将合成料、硅质材料、负离子添加剂、水泥、纤维材料、无机质材料搅拌制成料浆后，再将其分布于毛布上，毛布速度为65m/min，由真空泵脱水后得到毛板坯料，再通过成型辊筒模压成型，成型压力为2000吨得到板坯，脱模后进行预养，预养温度为50℃，时间为6h，湿度为80-90％，得到预养护板坯。
(3)将预养护板坯进行蒸压养护，压力为1.0MPa，温度为170℃，静置14h，之后在保温窑中静置10h后，即得。
对比例1
将石英砂和硅藻泥之间的重量比改为25：15，将硅藻泥SiO2的质量含量改为80％，购自灵寿县汇茂矿产品加工厂，其余同实施例1。
对比例2
将合成料中的制备原料中的石英砂和生石灰的重量比改为1：5，将石英砂和硅藻泥的重量比改为35：5，其余同实施例1。
对比例3
将蒸压养护的压力改为1.4MPa，温度改为160℃，其余同实施例1。
性能评价
A.对实施例1进行下列测试，测试结果如表1。
(1)密度、抗折强度和湿胀率测试：根据测试标准GB/T-2014进行测试。
(2)防火性能测试：根据测试标准GB 8624进行测试。
(3)导热系数测试：根据测试标准GB/T 10294进行测试。
(4)负氧离子测试：使用型号为BYC-20的负氧离子检测仪来进行测试。
B.对实施例2-3和对比例1-3进行密度、抗折强度以及负氧离子测试，测试结果如表2。(测试标准与上述测试标准一致)
表1
表2
Claims (10)
1.一种释放负离子的轻质硅酸钙板，其特征在于，其制备原料，按重量份计，为：硅质材料10-40份，负离子添加剂1-10份，钙质材料1-10份，水泥20-50份，纤维材料5-15份，合成料5-20份，无机质材料1-10份。
2.根据权利要求1所述的一种释放负离子的轻质硅酸钙板，其特征在于，所述硅质材料包括石英砂、沸石、高岭土、粉煤灰和球形硅微粉中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种释放负离子的轻质硅酸钙板，其特征在于，所述负离子添加剂为硅藻泥，其SiO2的质量含量≥85％。
4.根据权利要求1所述的一种释放负离子的轻质硅酸钙板，其特征在于，所述硅质材料和负离子添加剂之间的重量比为(20-40)：(3-6)。
5.根据权利要求1所述的一种释放负离子的轻质硅酸钙板，其特征在于，所述合成料的制备原料为石英砂和生石灰，两者之间的重量比为1：(1-3)。
6.根据权利要求1所述的一种释放负离子的轻质硅酸钙板，其特征在于，所述无机质材料包括硅灰石、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩中的至少一种。
7.一种根据权利要求1所述的释放负离子的轻质硅酸钙板的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：
(1)合成料的制备；
(2)将合成料、硅质材料、负离子添加剂、水泥、纤维材料、无机质材料混合制成料浆后，经脱水、模压成型、预养后得到预养护板坯；
(3)将预养护板坯进行蒸压养护后静置，即得。
8.根据权利要求7所述的一种释放负离子的轻质硅酸钙板的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中模压成型的压力为1800-2200吨。
9.根据权利要求7所述的一种释放负离子的轻质硅酸钙板的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中预养温度为40-60℃，时间为5-7h。
10.根据权利要求7所述的一种释放负离子的轻质硅酸钙板的制备方法，其特征在于，所述蒸压养护的压力为0.8-1.2MPa，温度为165-180℃。
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