一种具有光催化功能的硅藻板及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种具有光催化功能的硅藻板及其生产工艺，硅藻板是叠层硅藻板，由多层硅藻单元层板组成，硅藻板的料层分为表面层和中间层：表面层位于硅藻板的两侧，中间层位于两侧表面层的中间；硅藻板的料层总数为12‑20层；其中，硅藻板的中间层由料浆A制成，硅藻板的表面层由料浆B制成；料浆B中含有纳米TiO

Diatom plate with photocatalysis function and production process thereof

The invention discloses a diatom plate having photocatalytic function and its production process, the diatom plate is laminated plate composed of a plurality of diatom, diatom diatom unit plate, plate material layer into the surface layer and the middle layer: the surface layer is located on both sides of the middle plate of diatom, the middle layer is located on both sides of the surface layer of the material layer; the total number of diatom is 12 20 layer plate; the middle layer plate made of diatom slurry A, surface layer board made of diatom slurry slurry containing B B; nano TiO

【技术实现步骤摘要】
一种具有光催化功能的硅藻板及其生产工艺
本专利技术属于矿物材料与应用及无机非金属材料领域，具体涉及一种具有光催化功能的硅藻板及其生产工艺。
技术介绍
硅藻土是一种古代硅藻遗骸经生物成因的硅质沉积岩，具有松散、质轻、多孔等特性，且具有三维孔道结构和纳米孔径分布，孔隙分布有规律，广泛应用于制备健康、环保、节能等功能材料。早在上个世纪80年代，就有以硅藻土和石灰为主要原料、石棉为增强纤维，采用浇注和模压法成型，高温蒸汽养护的微孔硅酸钙板的生产和应用。但是，采用上述工艺生产的硅酸钙板强度较低，功能单一(主要用于隔热保温)，不能满足市场的需求，近年来，硅藻板功能性的开发力度逐渐增加，现有的硅藻土功能板除了保温隔热功能外，还有吸附、调湿功能，但尚未见到具有可持续降解去除室内甲醛等有毒害有机污染物功能的硅藻板的报道。
技术实现思路
针对目前硅藻土功能板没有吸附和可持续分解室内甲醛等有毒害有机污染物功能这一不足，本专利技术提出一种可吸附和持续分解室内甲醛、甲苯、氨气等有毒有害气体并且可调湿的具有光催化功能的硅藻板及其生产工艺。本专利技术提供的技术方案如下：一种具有光催化功能的硅藻板：所述硅藻板是叠层硅藻板，由多层板状的料层构成，所述硅藻板的料层分为表面层和中间层；所述表面层位于所述硅藻板的两侧，分为上表面层和下表面层；所述中间层位于两侧所述表面层的中间；其中，所述硅藻板的所述中间层由料浆A制成，所述硅藻板的所述表面层由料浆B制成；所述料浆B中含有纳米TiO2/硅藻土复合材料。所述具有光催化功能的硅藻板的料层总数为12-20层，优选为12、14、16、18、20层，其中每一料层的厚度为1-2mm，优选为1.5mm；所述料层即为成型前的层状滤饼，所述料层数是经过转筒式成型机后的滤饼的层数，所述料层的数量可以灵活控制硅藻板的厚度；每一料层的原料配方可以相同，也可以不同，可以根据硅藻板应用技术性能的要求在流浆输送时进行切换和调整。所述料浆A的配方中，以质量份计，各组成成分为：硅藻土30-45份，石灰30-45份，矿物填料10-15份，矿物纤维3-8份，木质纤维5-15份，增稠剂0.5-2份，水按照液固质量比3.5～4:1取相应份数；所述液固质量比是指水的质量与所有固体组分总质量的比。优选的，所述料浆A的配方中，以质量份计，各组成成分为：硅藻土35份，石灰40份，矿物填料10份，硫酸钙晶须5份，木质纤维10份，增稠剂1份，水400份。另一优选的，所述料浆A的配方中，以质量份计，各组成成分为：硅藻土34份，石灰45份，矿物填料11份，凹凸棒石3份，木质纤维7份，增稠剂1份，水400份。所述料浆B的配方中，以质量份计，各组成成分：为硅藻土30-45份，石灰30-50份，矿物填料10-15份，矿物纤维3-8份，木质纤维5-15份，增稠剂0.5-3份，纳米TiO2/硅藻土复合材料1.2份，水按照液固质量比3.5～4:1取相应份数；所述液固质量比是指水的质量与所有固体组分总质量的比。用该配方生产的硅藻板具备可持续降解室内甲醛、甲苯、氨等有机污染物的功能。优选的，所述料浆B的配方中，以质量份计，各组成成分为：硅藻土40份，石灰40份，矿物填料10份，凹凸棒石5份，木质纤维5份，增稠剂1份，纳米TiO2/硅藻土复合材料1.2份，水400份。另一优选的，所述料浆B的配方中，以质量份计，各组成成分为：硅藻土40份，石灰40份，矿物填料10份，硫酸钙晶须5份，木质纤维5份，增稠剂1份，纳米TiO2/硅藻土复合材料1.2份，水400份。所述具有光催化功能的硅藻板的料浆B的配方中的纳米TiO2/硅藻土复合材料，是具有吸附和光催化功能及抗菌功能的氮掺杂纳米TiO2/硅藻土复合材料；所述纳米TiO2/硅藻土复合材料中TiO2与硅藻土的质量比为1：(2～5)，这种复合材料具有可见光下光催化效率较高、使用安全可靠等特点。优选的，所述纳米TiO2/硅藻土复合材料中TiO2与硅藻土的质量比为2：5。所述料浆A的配方用于形成所述硅藻板的中间层，即非表面层或2～(n-1)层，式中n为硅藻板的总层数；料浆B的配方用于形成所述硅藻板两侧的表面层，即第1层和第n层；原因是料浆B的配方中含有纳米TiO2/硅藻土复合材料，所述纳米TiO2/硅藻土复合材料是具有吸附和光催化功能及抗菌功能的氮掺杂纳米TiO2/硅藻土复合材料，这种复合材料具有可见光下光催化效率较高、使用安全可靠等特点，这种材料在光照下可以持续分解硅藻板表面吸附捕捉的甲醛、甲苯、氨气等有机污染物。所述具有光催化功能的硅藻板的料浆A和B的配方中的硅藻土，可以是硅藻原土、干燥分级的硅藻土、水选硅藻土或950℃以下煅烧的硅藻土，所述硅藻土的硅藻含量≥70％，粒度≤150μm；所述硅藻含量指的是非晶质SiO2含量。所述具有光催化功能的硅藻板的料浆A和B的配方中的矿物填料，可以是火山灰、石英粉和低温煅烧高岭土粉中的任意一种或两种组合，粒度≤150μm；所述低温煅烧高岭土粉的主要矿物成分是偏高岭石粉。所述具有光催化功能的硅藻板的料浆A和B的配方中的矿物纤维，可以是硫酸钙晶须和凹凸棒石黏土中的任意一种或两种组合。所述具有光催化功能的硅藻板的料浆A和B的配方中的增稠剂，可以是羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素和乙基羟乙基纤维素中的任意一种或两种以上组合。所述具有光催化功能的硅藻板成型时在滤饼表面喷淋的粘合剂，可以是聚乙烯醇、聚乙二醇和聚氧化乙烯中的任意一种或两种组合，所述粘合剂用量为成型的具有光催化功能的硅藻板板材质量的0.3％～1.3％。本专利技术还提供了一种具有光催化功能的硅藻板的生产工艺，其步骤如下：(1)分别制取料浆A和料浆B：分别按料浆A的配方和料浆B的配方称取原料A和原料B，按液固质量比3.5～4:1加入清水进行搅拌制得料浆A和料浆B；(2)按照料浆B—料浆A—料浆B的顺序，采用具有固液分离功能的分布流浆机过滤浆料并将滤饼输送至转筒式成型机，叠卷成型；在滤饼到达转筒成型机之前在滤饼表面均匀喷淋粘合剂；(3)采用转筒式成型机将表面均匀喷淋粘合剂的滤饼逐层卷到旋转筒上，连续卷12-20层，其中第1层为B配方料，第2～(n-1)层为A配方料，第n层为B配方料，完成后卸下整张叠层硅藻板，转筒成型机继续下一张硅藻板的成型；(4)将步骤(3)得到的成型后的硅藻板板材在室温下干燥24h；然后在150-200℃、1.0-1.5MPa压力条件下蒸压养护8-12h；(5)将步骤(4)蒸压养护好的硅藻板烘干、切割整理，即得到具有光催化功能的硅藻板。所述料浆A的配方包含硅藻土、石灰、矿物填料、木质纤维、矿物纤维、增稠剂和水；所述料浆B的配方包含硅藻土、石灰、矿物填料、木质纤维、矿物纤维、增稠剂、纳米TiO2/硅藻土复合材料和水。采用上述技术方案制备的具有光催化功能的硅藻板具有优良的光催化性能，在可见光下，48h甲醛净化效率可达到90％以上，甲醛净化效果持久性达到80％以上。此外，这种硅藻板还具有优良的吸附调湿、隔热保温和轻质高强等特性。其密度≤0.75g/㎝3，比表面积≥40m2/g，导热系数≤0.17W/(m·K)、抗折强度＞9.5Mpa，24小时吸湿量达到80×10-3kg/m2以上。这种具有光催化功能的硅藻板可广泛应用室内装饰与装修、环保、节能以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有光催化功能的硅藻板，其特征在于：所述硅藻板是叠层硅藻板，由多层板状的料层构成，所述硅藻板的料层分为表面层和中间层；所述表面层位于所述硅藻板的两侧，分为上表面层和下表面层；所述中间层位于两侧所述表面层的中间；其中，所述硅藻板的所述中间层由料浆A制成，所述硅藻板的所述表面层由料浆B制成；所述料浆B中含有纳米TiO

【技术特征摘要】
1.一种具有光催化功能的硅藻板，其特征在于：所述硅藻板是叠层硅藻板，由多层板状的料层构成，所述硅藻板的料层分为表面层和中间层；所述表面层位于所述硅藻板的两侧，分为上表面层和下表面层；所述中间层位于两侧所述表面层的中间；其中，所述硅藻板的所述中间层由料浆A制成，所述硅藻板的所述表面层由料浆B制成；所述料浆B中含有纳米TiO2/硅藻土复合材料。2.根据权利要求1所述的具有光催化功能的硅藻板，其特征在于：所述具有光催化功能的硅藻板的料层总数为12-20层，其中每一料层的厚度为1-2mm，所述料层即为成型前的层状滤饼。3.根据权利要求1所述的具有光催化功能的硅藻板，其特征在于：所述料浆A的配方中，以质量份计，各组成成分为：硅藻土30-45份，石灰30-45份，矿物填料10-15份，矿物纤维3-8份，木质纤维5-15份，增稠剂0.5-2份，水按照液固质量比3.5～4:1取相应份数。4.根据权利要求1所述的具有光催化功能的硅藻板，其特征在于：所述料浆B的配方中，以质量份计，各组成成分为：硅藻土30-45份，石灰30-50份，矿物填料10-15份，矿物纤维3-8份，木质纤维5-15份，增稠剂0.5-3份，纳米TiO2/硅藻土复合材料1.2份，水按照液固质量比3.5～4:1取相应份数。5.根据权利要求1所述的具有光催化功能的硅藻板，其特征在于：所述具有光催化功能的硅藻板的料浆A和B的配方中的硅藻土，是硅藻原土、干燥分级的硅藻土、水选硅藻土或950℃以下煅烧的硅藻土；所述硅藻土的硅藻含量≥70％，所述硅藻土的粒度≤150μm。6.根据权利要求1所述的具有光催化功能的硅藻板，其特征在于：所述具有光催化功能的硅藻板的料浆A和B的配方中的矿物填料，是火山灰、石英粉和低温煅烧高岭土中的任意一种或两种组合；所述矿物填料...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑水林，孙志明，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11