CN1296876A - 木材泡沫水泥吸声板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种木材泡沫水泥吸声板的制造方法,是将水泥发泡剂和水泥混匀后再与木屑混匀,放入模具中加压、发泡、固化,在室温下固化12～48小时后脱模,然后在室温下继续固化一至二周得木材泡沫水泥吸声板产品,发泡剂为含异氰酸酯基团的有机物或铝粉,发泡剂的用量为2～50公斤/米3,工艺简单、操作方便、成本低廉、产品具有高吸声系数和表面平整的特点以及防腐、阻燃特性,适用于公路、铁路主要建筑物以及必须要作噪声屏障的环境,如野生动物保护区的声障墙板材。

Description

木材泡沫水泥吸声板的制造方法
本发明属于环境保护领域用建筑材料的制备方法，具体是一种木材泡沫水泥吸声板的制造方法。
目前国内外制造木材水泥吸声板均采用木材碎屑与水泥混合搅拌成型、凝固、脱模的方法。例如，南非专利ZA9204553介绍了一种制造木质水泥吸声板的方法，它包括以下步骤：将木屑在搅拌下加入水泥、水等混均后入模加压成型即得木材水泥板。这种以木屑、木丝和木条等木质材料和水泥为主要原材料的板材有较好的吸声性能、防腐性、阻燃性，而且比重小，是比较好的建筑板材。中国专利(申请号98100460)介绍了一种制造木材水泥板的方法，它是将浸湿后的片状木材置于容器中，在搅拌下加水泥和硬化剂，然后入模成型。用这种方法制成的木材水泥板表面不平整，木材外观较差，板材的吸声系数仅为0.5左右，通过增加水泥用量可以改善表面状况，但是这使木材比重增加，吸声性能下降。这些问题限制了木材水泥板的使用范围。
本发明的目的是为公众提供一种工艺简单、操作方便、成本低廉、可获得高吸声系数和表面平整产品的新型木材泡沫水泥吸声板的制造方法。
本发明的目的是通过下述方案来实现的。
本发明的技术方案是将水泥发泡剂和水泥混匀后再与浸湿的木屑混匀，接着放入模具中加压、发泡、固化，在室温下固化12～48小时后脱模，然后在室温下继续固化一至二周，即得木材泡沫水泥吸声板产品。
上述方案中，所述发泡剂为含异氰酸酯基团的有机物，这类含异氰酸酯基团的有机物为多异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯TDI、甲撑二苯基二异氰酸酯MDI、六甲撑二异氰酸酯HDI、粗MDI等)与多元醇(如聚乙二醇PEG，乙二醇与丙二醇的共聚物PPEG等)反应生成的预聚体。铝粉也可用来作发泡剂。发泡剂的用量为2～50公斤/米3(指每立方米木材泡沫水泥吸声板的用量)。
上述方案中，所述木屑的来源较广，可用木材加工厂废弃的边角余料，切小后使用，木屑、木丝和木条等均可。木屑尺寸在0.5～8厘米的范围较好，木屑的用量在300～500公斤/米3(指每立方米木材泡沫水泥吸声板的用量)的范围较好。水泥可选用普通硅酸盐水泥，标号为425或525均可，用量在350～650公斤/米3(指每立方米木材泡沫水泥吸声板的用量)的范围内较好。
上述方案中，所述木屑较好是浸在无机盐水溶液中6～48小时后捞出再与水泥发泡剂和水泥混匀。无机盐水溶液对木材作防腐、阻燃处理，无机盐可选用硅酸钠(Na2SiO3)、氯化钙(CaCl2)、氯化锌(ZnCl2)、磷酸铵((NH4)3PO4)、磷酸二氢铵((NH4)H2PO4)等，无机盐水溶液的浓度为0.1～5％。
本发明的技术方案由于在水泥中加入了发泡剂，使水泥发泡，这样发泡了的水泥除了起粘合剂的作用外，还能增加板材的吸声性能，同时板材的表面状况也得以改善，利用无机盐水溶液对木材作防腐、阻燃处理，使产品具有防腐、阻燃特性。本发明的技术方案工艺简单、操作方便、成本低廉、所得产品吸声板材具有高吸声系数和表面平整的特点，适用于公路、铁路主要建筑物以及必须要作噪声屏障的环境，如野生动物保护区等的声障墙板材。
下面通过实施例进一部描述本发明，但本发明不仅限于所述的实施例。
实施例一：
用木材加工厂边角料加工出的木屑(原用于制木纸浆)0.4公斤浸泡于1％的硅酸钠水溶液中24小时后捞出待用。在一个带搅拌的容器中，将425号普通硅酸盐水泥0.6公斤、水0.35公斤和聚氨酯预聚体0.02公斤(TDI40份，PEG400 30份，在82℃温度下反应1.5小时而成)混合后立即加入浸泡好的木屑再混合，将混匀的物料立即倒入模具，合模加压，在35℃下固化24小时，脱模，再将成型的板继续固化7天，得表面较平整的木材水泥板。板材的吸声系数为0.72。
实施例二
用木材加工厂边角料加工出的木屑(原用于制木纸浆)0.5公斤浸泡于2％的硅酸钠水溶液中20小时后捞出待用。在一个带搅拌的容器中，将425号普通硅酸盐水泥0.75公斤、水0.35公斤和聚氨酯预聚体0.05公斤(TDI40份，PEG400 30份在80℃温度反应1.5小时而成)迅速混合后立即加入浸泡好的木屑再迅速混合，立即将混匀的物料倒入模具，合模加压，在33℃下固化25小时。脱模，再将成型的板继续固化一周，得表面较平整的木材水泥板。
实施例三
用木材加工厂边角料加工出的木屑(原用于制木纸浆)0.35公斤浸泡于4％的硅酸钠水溶液中24小时后捞出待用。在一个带搅拌的容器中，将425号普通硅酸盐水泥0.45公斤、水0.35公斤和聚氨酯预聚体0.01公斤迅速混合后立即加入浸泡好的木屑再迅速混合，立即将混匀的物料倒入模具，合模加压，在30℃下固化28小时。脱模，再将成型的板继续固化一周，得表面较平整的木材水泥板。板材的吸声系数为0.70。
本例预聚体的制备：将TDI(80/20)40克放入带搅拌的500ml三口球形烧瓶中，在60℃时加入环氧乙烷与环氧丙烷无规共聚物(PPEG)(Mw=3000,PE含量为80％，官能度为2)250克，反应3小时，即得含异氰酸基团的预聚体。
实施例四
用木材加工厂边角料加工出的木屑(原用于制木纸浆)0.5公斤浸泡于2.5％的氯化钙水溶液中26小时后捞出待用。在一个带搅拌的容器中，将425号普通硅酸盐水泥0.4公斤、水0.35公斤和聚氨酯预聚体0.015公斤迅速混合后立即加入浸泡好的木屑再迅速混合，立即将混匀的物料倒入模具，合模加压，在30℃下固化26小时，脱模，再将成型的板继续固化8天，得表面较平整的木材水泥板。板材的吸声系数为0.68。
本例预聚体的制备：将粗MDI100克放入带搅拌的500ml三口球形烧瓶中，在60℃时加入PEG1000200克，反应3小时，即得较稠的预聚体。
实施例五
用木材加工厂边角料加工出的木屑(原用于制木纸浆)0.35公斤浸泡于0.5％的氯化锌水溶液中28小时后捞出待用。在一个带搅拌的容器中，将425号普通硅酸盐水泥0.48公斤、水0.35公斤和聚氨酯预聚体0.05公斤迅速混合后立即加入浸泡好的木屑再迅速混合，立即将混匀的物料倒入模具，合模加压，在30℃下固化25小时，脱模，再将成型的板继续固化10天，得表面较平整的木材水泥板。板材的吸声系数为0.70。
本例预聚体的制备：将粗MDI30克放入带搅拌的500ml三口球形烧瓶中，在75℃时加入PPEG(Mw=6000，PE含量为85％)200克，反应3小时，即得较稠的预聚体。
实施例六
用木材加工厂边角料加工出的木屑(原用于制木纸浆)0.5公斤浸泡于0.15％的硫酸二氢铵水溶液中26小时后捞出待用。在一个带搅拌的容器中，将425号普通硅酸盐水泥0.6公斤、水0.45公斤和聚氨酯预聚体0.02公斤迅速混合后立即加入浸泡好的木屑再迅速混合，立即将混匀的物料倒入模具，合模加压，在35℃下固化24小时，脱模，再将成型的板继续固化7天，得表面较平整的木材水泥板。板材的吸声系数为0.65。
本例预聚体的制备：将MDI100克放入带搅拌的500ml三口球形烧瓶中，在75℃时加入PEG800 180克，反应2小时，即得预聚体。
实施例七
用木材加工厂边角料加工出的木屑(原用于制本纸浆)0.5公斤浸泡于0.15％的硫酸二氢铵水溶液中26小时后捞出待用。在一个带搅拌的容器中，将425号普通硅酸盐水泥0.6公斤、水0.45公斤和铝粉0.02公斤迅速混合后立即加入浸泡好的木屑再迅速混合，立即将混匀的物料倒入模具，合模加压，在35℃下固化24小时，脱模，再将成型的板继续固化7天，得表面较平整的木材水泥板。板材的吸声系数为0.62。

Claims (5)

1．木材泡沫水泥吸声板的制造方法，其特征在于是将水泥发泡剂和水泥混匀后再与浸湿的木屑混匀，放入模具中加压、发泡、固化，在室温下固化12～48小时后脱模，然后在室温下继续固化一至二周得木材泡沫水泥吸声板产品，发泡剂为含异氰酸酯基团的有机物或铝粉，这类含异氰酸酯基团的有机物为多异氰酸酯与多元醇反应生成的预聚体，发泡剂的用量为2～50公斤/米3(指每立方米木材泡沫水泥吸声板的用量)。
2．根据权利要求1所述的木材泡沫水泥吸声板的制造方法，其特征在于所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI、甲撑二苯基二异氰酸酯MDI、六甲撑二异氰酸酯HDI、粗MDI，多元醇为聚乙二醇PEG，乙二醇与丙二醇的共聚物PPEG。
3．根据权利要求1或2所述的木材泡沫水泥吸声板的制造方法，其特征在于所述木屑尺寸在0.5～8厘米的范围较好，木屑的用量在300～500公斤/米3(指每立方米木材泡沫水泥吸声板的用量)的范围较好。
4．根据权利要求1或2所述的木材泡沫水泥吸声板的制造方法，其特征在于所述水泥用量在350～650公斤/米3(指每立方米木材泡沫水泥吸声板的用量)的范围内较好。
5．根据权利要求1或2所述的木材泡沫水泥吸声板的制造方法，其特征在于所述木屑较好是浸在无机盐水溶液中6～48小时后捞出再与水泥发泡剂和水泥混匀，无机盐为硅酸钠(Na2SiO3)、氯化钙(CaCl2)、氯化锌(ZnCl2)、磷酸铵((NH4)3PO4)、磷酸二氢铵((NH4)H2PO4)中的任意一种，无机盐水溶液的浓度为0.1～5％。
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