一种互穿网络竹纤维复合材料为芯材的组合式墙体及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种互穿网络竹纤维复合材料为芯材的组合式墙体及制备方法。该组合式墙体主要由防火板材、结构用木质板材和互穿网络竹纤维多孔芯材粘贴而成的复合墙体材料构成，多孔芯材为由竹纤维和聚丙烯纤维组成的互穿网络竹纤维毡经过阻燃、增强协同处理而得到；材料中预埋露两端的钢筋，下端设置凸起和凹槽相间的嵌套结构，地基设置相匹配的凹槽和凸起结构，复合墙体材料通过嵌套结构与地基组装在一起。本发明专利技术利用“芯材制备‑阻燃‑增强协同复合墙体材料制备‑组合式墙体”连续化工序制备得到互穿网络竹纤维复合材料为芯材的组合式墙体。本发明专利技术可推动竹纤维芯材与结构类单板轻质复合材料在建筑墙体等领域的应用，促进建筑材料绿色化发展。

【技术实现步骤摘要】
一种互穿网络竹纤维复合材料为芯材的组合式墙体及制备方法
本专利技术涉及组合式墙体制备方法，尤其涉及一种互穿网络竹纤维复合材料为芯材的组合式墙体及制备方法，利用“芯材制备-阻燃-增强协同复合墙体材料制备-组合式墙体”连续化工序制备得到互穿网络竹纤维复合材料为芯材的组合式墙体，并且该墙体具有良好的保温和阻燃性能。本专利技术可推动竹纤维在建筑墙体等领域的应用，为解决我国竹纤维应用问题提供新思路。
技术介绍
随着经济与社会的发展，全球对能源的需求也日益增大，在不断增大的总能耗之中，建筑能耗约占总能耗的l1％～25％，面对能源问题的日益紧张，2015年8月31日工信部、住建部联合发布《促进绿色建材生产和应用行动方案》提出到2018年，新建建筑中绿色建材应用比例达到30％，绿色建筑应用比例达到50％。建筑保温材料的发展不能脱离绿色，因此，在建筑领域加强研发并推广应用建筑节能环保材料，是提高我国资源利用率、节能减排、走可持续发展道路的重要途径。我国建筑墙体保温主要通过在外墙覆盖保温材料的方式，当前常用的保温材料是有机类保温材料和无机保温材料(岩棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩等)。有机保温材料都是泡沫形状的有机材料，这类材料有个致命的缺陷，即十分易燃(尽管有部分难燃，但是也有较大的发烟量)，而且原料主要为高碳、不可再生和循环利用的石化材料，价格相对昂贵等；而无机保温材料，虽属于不燃性材料，但是其普遍存在强度低、整体性差、吸水率高、冻融性差等缺点。此外，当前墙体保温工序是在墙体完工之后，再在其表面贴上保温板，这种制备工艺技术繁琐、工程耗时长、劳动成本高，迫切需要发展一种新的既具有半承重功能又具有保温效果的新型墙体材料。因此，用丰富的且可再生和循环的生物质材料替代石油基产品制造的既具有承重功能又具有保温效果的新型墙体材料是一个重要的发展方向。专利CN200510110402.8(一种新型建筑墙体保暖层的制备方法)公开了一种采用聚酯纤维和棉纤维为原料制备的保暖层，该材料采用的聚酯纤维成本高、棉纤维产量低，而且制备出来的保温板只能贴于外墙上面，而不能作为半承重结构使用。专利CN201110152574.7(一种新型的玄武岩纤维墙体保温板的制造方法)公开一种采用玄武岩纤维制备得到保温板，该材料采用玄武岩和岩棉或玻璃棉复合制备夹芯层，玄武岩纤维与粘合剂高温高压制备纤维板面板，再讲两种材料复合制备得到保温板，这种材料虽然具有良好保温效果，但是采用的玻璃棉、岩棉等制备成本高、而且产生粉尘大，对人体健康造成恶劣影响，此外此种材料也不能作为半承重结构使用。专利CN104724975A(一种防火保温板的制备方法及其使用的浸润剂)公开一种防火保温板的制备方法，直接在纤维单丝表面涂覆浸润剂，针刺成纤维毡，热压形成保温板，专利105382911A(一种农作物秸秆建筑外墙保温板材的制备方法)公开了一种采用农作物秸秆制备保温板的方法，这两个专利制备得到板材仅仅能够制备成芯材，没有在表面贴上用于增强板材力学强度结构单板和防火板，用途范围窄。
技术实现思路
当前，建筑墙体保温主要通过在外墙覆盖保温材料的方式，常用的保温材料是有机类保温材料和无机保温材料。有机保温材料都是泡沫形状的有机材料，这类材料有个致命的缺陷，即十分易燃，而且原料主要为高碳、不可再生和循环利用的石化材料等；而无机保温材料，虽属于不燃性材料，但是其普遍存在强度低、整体性差、吸水率高、冻融性差等缺点。而且墙体保温工序是在墙体完工之后，再在其表面贴上保温板，这种制备工艺技术繁琐、工程耗时长、劳动成本高，迫切需要发展一种新的既具有半承重功能又具有保温效果的新型组合式墙体材料。竹材是我国重要的林业资源，将其制成竹纤维是重要的发展方向。将竹纤维与合成纤维制备成的纤维复合毡材料是一种具有三维网状结构特点的材料，在胶粘剂固化成型后，可以制成结构膨松、纤维成立体网状分布的轻质复合材料。因此，本专利技术拟将竹纤维与少量合成纤维复合制备成竹纤维互穿网络复合毡，通过一系列的工艺过程将其制成低密度、具有阻燃(或难燃)特性和隔音功能的竹纤维基复合材料芯材，再在复合材料表面粘贴结构用木质板材，再粘贴装饰用防火板材，从而制得组合式轻质墙体。将这种材料应用于建筑墙体中，既具有半承重效果，又具有保温功能，而且阻燃、隔热，并且竹纤维内部结构疏松多孔，存在很多贯通的微型通道，被誉为一种“会呼吸的材料”，这种独特的性质在保持建筑表里湿度平衡、提高人居舒适度方面也发挥了主要的效果。本专利技术可推动竹纤维芯材与结构类单板轻质复合材料在建筑墙体等领域的应用，促进建筑材料绿色化发展，为解决我国竹纤维应用问题提供新思路。本专利技术为了解决现有保温材料中存在的问题提供了一种能显著提高建筑施工效率、促进建筑墙体保温材料绿色化发展的组合式墙体材料及其制备方法。本专利技术拟将竹纤维与聚丙烯纤维为原料，利用“芯材制备-阻燃-增强协同复合墙体材料制备-组合式墙体”连续化工序制备得到互穿网络竹纤维复合材料为芯材，然后在芯材表面贴上结构用单板材料和防火板，制备成具有承重结构、良好阻燃、保温、隔声性能的复合墙体材料，该材料的密度小于0.5g/cm3，静曲强度大于20MPa，弹性模量大于3GPa，导热系数小于0.05W/m·K，阻燃性能达到B1级以上。一种互穿网络竹纤维复合材料为芯材的组合式墙体，主要由防火板材、结构用木质板材、互穿网络竹纤维多孔芯材、结构用木质板材、防火板材五层粘贴而成的复合墙体材料构成，其中多孔芯材为由竹纤维和聚丙烯纤维组成的互穿网络竹纤维毡经过阻燃、增强协同处理而得到；所述的复合墙体材料中预埋露两端的钢筋，下端设置凸起和凹槽相间的嵌套结构，地基设置相匹配的凹槽和凸起结构，复合墙体材料通过嵌套结构与地基组装在一起构成组合式墙体。一种互穿网络竹纤维复合材料为芯材的复合墙体材料的制备方法，包括如下步骤：(1)芯材制备：将互穿网络竹纤维毡浸渍于酚醛树脂水溶液中，然后采用高压机械设备将多余的胶量1次或多次挤出，得到含胶纤维，然后将阻燃剂添加入含胶纤维中，最后通过增强工艺制备成低密度多孔芯材；(2)阻燃-增强协同复合墙体材料制备：在芯材表面先粘贴结构用木质板材，再粘贴装饰用防火板材，从而制得阻燃-增强协同复合材料。一种互穿网络竹纤维复合材料为芯材的组合式墙体的制备方法，包括如下步骤：(1)芯材制备：将互穿网络竹纤维毡浸渍于酚醛树脂水溶液中，然后采用高压机械设备将多余的胶量1次或多次挤出，得到含胶纤维，然后将阻燃剂添加入含胶纤维中，最后通过增强工艺制备成低密度多孔芯材；(2)阻燃-增强协同复合墙体材料制备：在芯材表面先粘贴结构用木质板材，再粘贴装饰用防火板材，从而制得阻燃-增强协同复合材料；(3)组合式结构墙体：在与楼层等高复合材料中预埋露两端的钢筋，材料下端设置凸起和凹槽相间的嵌套结构，地基设置相匹配的凹槽和凸起结构，将复合墙体材料通过嵌套结构组合在地基上，和/或将露头钢筋与地基交叉处钢筋焊接制得组合式结构墙。一种互穿网络竹纤维复合材料为芯材的组合式外墙保温墙体的制备方法，包括如下步骤：(1)芯材制备：将互穿网络竹纤维毡浸渍于酚醛树脂水溶液中，然后采用高压机械设备将多余的胶量1次或多次挤出，得到含胶纤维，然后将阻燃剂添加入含胶纤维中，最后通过增强工艺制备成低密度多孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种互穿网络竹纤维复合材料为芯材的组合式墙体，其特征在于：主要由防火板材、结构用木质板材、互穿网络竹纤维多孔芯材、结构用木质板材、防火板材粘贴而成的复合墙体材料构成，多孔芯材为由竹纤维和聚丙烯纤维组成的互穿网络竹纤维毡经过阻燃、增强协同处理而得到；所述的复合墙体材料中预埋露两端的钢筋，下端设置凸起和凹槽相间的嵌套结构，地基设置相匹配的凹槽和凸起结构，复合墙体材料通过嵌套结构与地基组装在一起构成组合式墙体。

【技术特征摘要】
1.一种互穿网络竹纤维复合材料为芯材的组合式墙体，其特征在于：主要由防火板材、结构用木质板材、互穿网络竹纤维多孔芯材、结构用木质板材、防火板材粘贴而成的复合墙体材料构成，多孔芯材为由竹纤维和聚丙烯纤维组成的互穿网络竹纤维毡经过阻燃、增强协同处理而得到；所述的复合墙体材料中预埋露两端的钢筋，下端设置凸起和凹槽相间的嵌套结构，地基设置相匹配的凹槽和凸起结构，复合墙体材料通过嵌套结构与地基组装在一起构成组合式墙体。2.一种互穿网络竹纤维复合材料为芯材的复合墙体材料的制备方法，包括如下步骤：(1)芯材制备：将互穿网络竹纤维毡浸渍于酚醛树脂水溶液中，然后将多余的胶量1次或多次挤出，得到含胶纤维，然后将阻燃剂添加入含胶纤维中，最后通过增强工艺制备成低密度多孔芯材；(2)阻燃-增强协同复合墙体材料制备：在芯材表面先粘贴结构用木质板材，再粘贴装饰用防火板材，制得阻燃-增强协同复合材料。3.根据权利要求2所述的互穿网络竹纤维复合材料为芯材的复合墙体材料的制备方法，其特征在于：所述的互穿网络竹纤维毡由竹纤维和聚丙烯纤维组成，将竹纤维和聚丙烯纤维各自打散，然后将两种纤维混合均匀，铺装，钩针针刺成三维蓬松互穿网络纤维毡。4.根据权利要求2所述的互穿网络竹纤维复合材料为芯材的复合墙体材料的制备方法，其特征在于：将阻燃剂喷洒于含胶纤维中或者将含胶纤维浸渍于含有阻燃剂的溶液中。5.根据权利要求3所述的互穿网络竹纤维复合材料为芯材的复合墙体材料的制备方法，其特征在于：所述的竹纤维是从毛竹、慈竹、绿竹、单竹、四季竹、斑竹和楠竹中提取出来的一种或者几种竹纤维的混合物；竹纤维占两种纤维总质量的40％以上。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐启恒，郭文静，王正，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11