一种抗压型棉花秸秆草砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗压型棉花秸秆草砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。将活化棉花秸秆与氧化橡胶乳液混合，浸泡，过滤，得改性棉花秸秆，将改性棉花棉花秸秆放入钢板模具中，与压力机中压制成型，并用镀锌铁丝进行捆绑后，移入烘箱，高温反应，得1号坯料；将1号坯料与水混合，加入1号坯料质量0.15～0.35倍的氧化碳纤维，超声振荡，过滤，得滤饼，将滤饼移入烘箱，高温反应，得2号坯料；将2号坯料与水混合，加入2号坯料质量0.2～0.4倍的活化玻璃纤维，搅拌反应，过滤，得滤渣，将滤渣移入烘箱烘干，即得抗压型棉花秸秆草砖。本发明专利技术制备的棉花秸秆草砖具有优异的抗压性能。

【技术实现步骤摘要】
一种抗压型棉花秸秆草砖的制备方法
本专利技术公开了一种抗压型棉花秸秆草砖的制备方法，属于建筑材料

技术介绍
草砖是近期新兴的一种建筑材料，主要成份是干草，经过挤压，捆绑而成。其优点有：造价低、选材容易、无污染、保温、重量轻等。缺点是使用不当会造成易燃、另外蛀虫也会对其造成一定不良影响。以草制砖，据说可以追溯到19世纪90年代，人们无意间发现打包机可将松散的农作物秸秆打成可以用于建筑的大草块。“草砖房”在发达国家已经有100多年的历史。草砖住宅思想最早源于18世纪。草砖（StrawBale）是由金属网将稻草、麦秸秆等物质紧紧捆扎而成的，它的隔声、隔热效果非常好。在20世纪80～90年代，草砖房建筑技术再次在美国和加拿大流行，其原因是草砖房具有能效高，而且对环境无消极影响，称为“绿色环保建筑”。在内蒙古、吉林、黑龙江、辽宁的4省8地，分别开展了利用小麦、水稻秸秆建造节能草砖建筑示范项目。尤其是黑龙江省汤原县草砖住房建设成绩显著，在安泽国际救援协会为每套平均补贴6000元的基础上，县财政按1：1的比例进行配套补贴，提高了贫困群众建草砖房的积极性。草砖房建设充分利用废弃的可再生资源稻草和麦秸，减少了农民焚烧处理稻草和麦秸时对大气的污染。同时，草砖房用草砖替代了红砖，减少了资源消耗，环保效果十分明显。但是，针对棉花秸秆草砖建筑的研究仍是空白。大量的棉花秸秆在秋季棉花采摘完成以后，作为废弃物被焚烧或掩埋，使棉花秸秆可再利用价值没有得到充分发挥，且焚烧产生的浓烟污染环境。结合当地的经济特色和地域发展状况，利用地区大量的棉花秸秆为原料生产草砖，研究新型墙体材料，建造抗震性能好的住房，研究开发低碳节能建筑，不仅使棉花秸秆重新利用，制成绿色环保、节能高效的墙体材料，而且减轻农民建房的经济负担，节约农牧民冬季采暖燃煤和家庭开支，对于建设节约型社会和新农村建设具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统棉花秸秆草砖抗压性能不佳的问题，提供了一种抗压型棉花秸秆草砖的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）将棉花秸秆与沼液按质量比1：8～1：13混合，发酵3～4天，过滤，得活化棉花秸秆；（2）将橡胶乳液与氧化剂按质量比8：1～10：1混合，搅拌反应，得氧化橡胶乳液；（3）将碳纤维与硝酸溶液按质量比10：1～15：1混合，搅拌反应，过滤，得氧化碳纤维；（4）将玻璃纤维与偶联剂按质量比8：1～10：1混合，搅拌反应，静置，过滤，得活化玻璃纤维；（6）将活化棉花秸秆与氧化橡胶乳液按质量比1：5～1：8混合，浸泡，过滤，得改性棉花秸秆，将改性棉花棉花秸秆放入钢板模具中，于压力机中压制成型，移入干燥窑，高温反应，得1号坯料；（7）将1号坯料与水按质量比1：15～1：20混合，加入1号坯料质量0.15～0.35倍的氧化碳纤维，超声振荡，过滤，得滤饼，将滤饼移入干燥窑，高温反应，得2号坯料；（8）将2号坯料与水按质量比1：10～1：15混合，加入2号坯料质量0.2～0.4倍的活化玻璃纤维，搅拌反应，过滤，得滤渣，将滤渣移入烘箱烘干，并用镀锌铁丝进行捆绑后，即得抗压型棉花秸秆草砖。步骤（2）所述的橡胶乳液为天然橡胶乳液，丁腈橡胶乳液或氯丁橡胶乳液中任意一种。步骤（2）所述氧化剂为质量分数70～80%的硫酸溶液或质量分数40～60%的高锰酸钾溶液中任意一种。步骤（4）所述碳纤维长度为40～60mm。步骤（4）所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中任意一种。步骤（8）所述镀锌铁丝为21号镀锌铁丝，22号镀锌铁丝或23号镀锌铁丝中任意一种。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术在制备抗压型棉花秸秆草砖时使用氧化橡胶乳液对活化棉花秸秆进行浸泡，首先，棉花秸秆在经过沼液浸泡发酵后，棉花秸秆表面活性基团数目增多，在与氧化橡胶乳液接触后，氧化后的橡胶大分子链可很好的包覆于改性棉花秸秆表面，并且使各个改性棉花秸秆之间被氧化橡胶大分子链连接，从而使产品内的结合力增强，产品的抗压性能得到提高，其次，改性棉花秸秆在经氧化橡胶乳液浸泡后，抗菌和抗氧化能力得到提高，从而使产品的耐久性得到提升；（2）本专利技术在制备抗压型棉花秸秆草砖时添加氧化碳纤维和活化玻璃纤维，一方面，由于碳纤维和玻璃纤维在经过处理后，表面活性基团数目增多，当加入到棉花秸秆草砖体系中后，可与体系中的氧化橡胶大分子链以及活化后的棉花秸秆发生反应，使棉花秸秆草砖体系内部的结合力增强，从而使产品的抗压性能得到提高，另一方面，氧化碳纤维和活化玻璃纤维可以和氧化橡胶大分子链发生反应，在棉花秸秆草砖体系中形成一定的具有支撑作用的三维结构，从而使产品的抗压性能得到进一步提高。具体实施方式将棉花秸秆与沼液按质量比1：8～1：13混合于发酵釜中，于温度为30～37℃的条件下，恒温发酵3～4天后，过滤，得活化棉花秸秆；将橡胶乳液与氧化剂按质量比8：1～10：1混合于烧杯中，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为45～60℃，转速为250～280r/min的条件下，恒温搅拌反应150～180min，得氧化橡胶乳液；将碳纤维与质量分数为60～70%的硝酸溶液按质量比10：1～15：1混合于烧瓶中，将烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为60～70℃，转速为260～300r/min的条件下，恒温搅拌反应120～140min后，过滤，得氧化碳纤维；将玻璃纤维与偶联剂按质量比8：1～10：1混合于烧杯中，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为45～60℃，转速为300～320r/min的条件下，恒温搅拌反应1～2h后，将烧杯于室温条件下静置3～5h，过滤，得活化玻璃纤维；将活化棉花秸秆与氧化橡胶乳液按质量比1：5～1：8混合，于室温条件下浸泡3～5h后，过滤，得改性棉花秸秆，将改性棉花秸秆放入钢板模具中，并将钢板模具移入压力机压制成型，得坯料砖，将砖坯料移入干燥窑，于温度为160～180℃的条件下，高温反应60～90min，得1号坯料；将1号坯料与水按质量比1：15～1：20混合，并加入1号坯料质量0.15～0.35倍的氧化碳纤维，得混合液，将混合液移入超声振荡仪，于频率为40～50kHz的条件下，超声振荡30～40min，过滤，得滤饼，将滤饼移入干燥窑，于温度为160～180℃的条件下，高温反应40～50min，得2号坯料；将2号坯料与水按质量比1：10～1：15混合，并加入2号坯料质量0.2～0.4倍的活化玻璃纤维，于温度为80～90℃，转速为100～140r/min的条件下，恒温搅拌反应40～60min后，过滤，得滤渣，将滤渣移入烘箱，于温度为110～140℃的条件下干燥20～35min，冷却至室温，出料，并用镀锌铁丝捆绑，即得抗压型棉花秸秆草砖。所述的橡胶乳液为天然橡胶乳液，丁腈橡胶乳液或氯丁橡胶乳液中任意一种。所述氧化剂为质量分数70～80%的硫酸溶液或质量分数40～60%的高锰酸钾溶液中任意一种。所述碳纤维长度为40～60mm。所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中任意一种。所述镀锌铁丝为21号镀锌铁丝，22号镀锌铁丝或23号镀锌铁丝中任意一种。实例1将棉花秸秆与沼液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗压型棉花秸秆草砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将棉花秸秆与沼液按质量比1：8～1：13混合，发酵3～4天，过滤，得活化棉花秸秆；（2）将橡胶乳液与氧化剂按质量比8：1～10：1混合，搅拌反应，得氧化橡胶乳液；（3）将碳纤维与硝酸溶液按质量比10：1～15：1混合，搅拌反应，过滤，得氧化碳纤维；（4）将玻璃纤维与偶联剂按质量比8：1～10：1混合，搅拌反应，静置，过滤，得活化玻璃纤维；（6）将活化棉花秸秆与氧化橡胶乳液按质量比1：5～1：8混合，浸泡，过滤，得改性棉花秸秆，将改性棉花棉花秸秆放入钢板模具中，于压力机中压制成型，移入干燥窑，高温反应，得1号坯料；（7）将1号坯料与水按质量比1：15～1：20混合，加入1号坯料质量0.15～0.35倍的氧化碳纤维，超声振荡，过滤，得滤饼，将滤饼移入干燥窑，高温反应，得2号坯料；（8）将2号坯料与水按质量比1：10～1：15混合，加入2号坯料质量0.2～0.4倍的活化玻璃纤维，搅拌反应，过滤，得滤渣，将滤渣移入烘箱烘干，并用镀锌铁丝进行捆绑后，即得抗压型棉花秸秆草砖。

【技术特征摘要】
1.一种抗压型棉花秸秆草砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将棉花秸秆与沼液按质量比1：8～1：13混合，发酵3～4天，过滤，得活化棉花秸秆；（2）将橡胶乳液与氧化剂按质量比8：1～10：1混合，搅拌反应，得氧化橡胶乳液；（3）将碳纤维与硝酸溶液按质量比10：1～15：1混合，搅拌反应，过滤，得氧化碳纤维；（4）将玻璃纤维与偶联剂按质量比8：1～10：1混合，搅拌反应，静置，过滤，得活化玻璃纤维；（6）将活化棉花秸秆与氧化橡胶乳液按质量比1：5～1：8混合，浸泡，过滤，得改性棉花秸秆，将改性棉花棉花秸秆放入钢板模具中，于压力机中压制成型，移入干燥窑，高温反应，得1号坯料；（7）将1号坯料与水按质量比1：15～1：20混合，加入1号坯料质量0.15～0.35倍的氧化碳纤维，超声振荡，过滤，得滤饼，将滤饼移入干燥窑，高温反应，得2号坯料；（8）将2号坯料与水按质量比1：10～1：15混合，加入2号坯料质量0.2～0.4倍的活化玻璃纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫博文，徐颜峰，张琳，
申请(专利权)人：闫博文，
类型：发明
国别省市：江苏,32