一种基于碱渣的建筑装饰板材及其制备方法技术

本发明专利技术属于建材制备的技术领域，提供了一种基于碱渣的建筑装饰板材及其制备方法。本发明专利技术一种基于碱渣的建筑装饰板材及制备方法，提供将苎麻等天然纤维与碱渣混合，通入热蒸汽使其分解，再经磁力搅拌使纤维单丝相互缠绕成互穿网状结构，且随着剪切作用碱渣进入其网状结构中负载，并快速干燥固定，再与粉煤灰、石膏、固化树脂、颜料等均匀混合，加热压制得到装饰板材。碱渣通过借助于纤维的三维网状结构而进行均匀分散，呈现良好的分散性，且通过添加纤维，可以大大提高建筑装饰板材的力学性能，增加建筑装饰板材的使用寿命，预处理步骤简洁、能耗低，利于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碱渣的建筑装饰板材及其制备方法
本专利技术属于建材制备的
，提供了一种基于碱渣的建筑装饰板材及其制备方法。
技术介绍
近几年，装饰市场的增长势头始终强劲，但是建筑装修行业是一个发展迅速、更新很快的行业。其中外墙装饰是建筑装饰的重要内容之一，其目的在于提高墙体的抵抗自然界中各种因素如灰尘、雨雪、冰冻、日晒等侵袭破坏的能力，并与墙体结构一起共同满足保温、外墙装饰是建筑装饰的重要内容之一，其目的在于提高墙体的抵抗自然界中各种因素如灰尘、雨雪、冰冻、日晒等侵袭破坏的能力，并与墙体结构一起共同满足保温、隔热、隔声、防水、美化等功能要求。所以外墙装饰材料应兼顾保护墙体和美化墙体的两重功能。随着人类可利用的自然资源日益减少，固体废弃物的再利用已被许多国家列为重要的产业政策，正在形成一个新兴的工业体系。纯碱作为重要的化工原料，广泛应用于各行各业，目前，全世界纯碱产量约3000万吨，其中，氨碱法生产的纯碱约2000多万吨，氨碱法生产纯碱的工艺过程中会产生大量的白色沉淀物，即为制碱工业废渣，俗称“白泥”，又称碱渣。全世界每年产生的碱渣近2000多万吨。我国制碱工厂大多采用氨碱工艺生产纯碱，我国每年大约产生300万吨的碱渣。一直以来，碱渣的治理与综合利用是一个世界性技术难题，碱渣具有三个特点，第一，高碱性，第二，无机物及氯化钙含量高，第三，脱水困难等特点，难以处理和利用。目前的处置方法主要有三种：一是堆放及挖坑填埋，此举占用土地过多并会污染土地，不符合国家的环保和可持续发展战略；二是电厂脱硫，即用于去除燃煤燃烧产生的二氧化硫；三是用于制作生物病菌抑制剂，杀灭鱼塘、虾池中的病毒、细菌。但后两种处理方法对碱渣的用量太少，也无法从根本上解决碱渣污染排放问题，更不能彻底解决原有的碱渣积存。近年也出现了一些利用制碱工业废渣的方法。中国专利技术专利申请号申请号201710515941.2公开了一种抄取成型碱激发粉煤灰-碱渣外墙装饰板及其制备方法，所述外墙装饰板由装饰面层和中料层压合而成,装饰面层的外表面喷涂装饰面层物料，中料层由抄取成型的中料层物料制成。所述中料层物料由下述重量份组份制成：粉煤灰100份、碱渣5-80份、碱性激发剂1-15份、水10-40份、纸浆纤维5-40份、聚丙烯纤维0.5-2份。本专利技术提供的技术方案，充分利用了粉煤灰-碱渣的潜在水硬性，在较高的水化速度中生成达到外墙装饰板各项性能指标的高强度产品，并保证了板材的成坯质量，可实现批量生产。中国专利技术专利申请号201410331432.0公开了一种利用碱渣制备建材及其产品的配方，公开了通过碱渣、粉煤灰和粒化高炉渣粉制备建材产品的配方，具体包括一种制备人造石及人造石产品的配方，一种制备轻集料的配方和两种制备路基材料的配方，所述配方包括碱渣，粉煤灰，胶凝材料，粒化高炉矿渣粉，骨料，颜料，氨基树脂或丙烯酸树脂。本专利技术制备的人造石、轻集料和路基材料具有高强度、不开裂的优势。人造石及人造石产品的仿真度高，成本低，制备工艺操作简单，不经过灼烧、蒸汽等复杂工艺，仅仅是将几种废弃物混合均匀、凝固成型，充分利用资源，节约能源，便于工业化生产，成本非常低。有很好的经济价值。由于碱渣含水率高及粘聚性强的特性，利用碱渣制备建材不仅实现变废为宝，还降低制备成本。但是碱渣需要进行预处理才能进行均匀分散，对碱渣进行烘干，由预处理温度为700℃和800℃的情况可见，碱渣预处理温度在700℃至800℃为宜，且两温度下强度相差不大，因此可知该方法处理碱渣费时费力，成本较高，碱渣与其他材料分散性较差，而且光利用碱渣等材料制备的墙面装饰材料，其力学性能与寿命等还存在不足，不能满足现代生活和工业应用。所以，亟需一种简单、低能耗的方法处理碱渣使其具备良好的分散性和优异的力学性能等。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出一种基于碱渣的建筑装饰板材及制备方法，其技术点在于将苎麻等天然植物纤维与碱渣混合，通入热蒸汽使纤维分解，再经磁力搅拌使纤维单丝相互缠绕成互穿网状结构，且随着剪切作用碱渣进入其网状结构中负载，并快速干燥固定，再与粉煤灰、石膏、固化树脂、颜料等均匀混合，加热压制得到装饰板材。其显著效果是碱渣借助于纤维的三维网状结构而进行均匀分散，呈现良好的分散性，预处理步骤简洁、能耗低，利于规模化生产。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，包括以下步骤：a、将天然麻类纤维与碱渣按照质量比为10～20:3～8混合，通入热蒸汽使天然麻类纤维分解，得到纤维单丝与碱渣的混合物；b、将a步骤得到的纤维单丝与碱渣混合物，搅拌，使得纤维单丝相互缠绕成互穿网状结构，且随着剪切作用碱渣进入其网状结构中负载，快速干燥固化；c、取b步骤固化后的纤维与碱渣混合物与粉煤灰、石膏、固化树脂、颜料混合，经过热压，制得建筑装饰板材；其中，固化后的纤维与碱渣混合物5～10重量份，粉煤灰12～20重量份，石膏10～20重量份，固化树酯30～50重量份，颜料1～3重量份。进一步的，上述一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，其中a步骤中所述热蒸汽温度为250～400℃，热蒸汽处理时间为5～12h。进一步的，上述一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，其中a步骤中所述天然麻类纤维为黄麻、洋麻、亚麻、罗布麻、苎麻、大麻中的至少一种。进一步的，上述一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，其中所述天然麻类纤维为苎麻纤维。苎麻纤维是内一个细胞组成的单纤维，其长度是植物纤维中最长的，无明显的转曲，纤维表面有时平滑，有时有明显的条纹，纵向有横节竖纹，纤维两端封闭，中部粗，两头细，呈厚壁钝因，横截面为圆形或扁平形，有中腔，亦呈椭圆形或不规则形，胞壁厚度均匀，有时带有辐射状条纹，末成熟的纤维纫脑横截面呈带状。初生纤维脑壁较厚，次生纤维胞壁的厚度是初生细胞的1/10。苎麻纤维的结晶度和取向度都较高，前者约为90%，后者约为80%。苎麻尤其是脱胶后的苎麻纤维是以纤维索为主要成分，所以其化学性能与其他纤维素纤维相似，它耐碱不耐酸，在稀碱液下极稳定.在浓碱作用下，纤维能形润，生成碱纤维素，若在稀酸液的中和下，可恢复成纤维素，但其晶体结构发生了变化，物理性能也发生了变化，断裂强度下降而断裂伸长率提高。苎麻纤维遇强无机酸即行分解，而溶解于强酸中。苎麻纤维不耐高温，在243℃以上开始热分解。苎麻纤维坚韧，有光泽.耐留，易染色，不皱缩。进一步的，上述一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，其中a步骤中所述碱渣是以碳酸钙、氧化钙、氯化钙为主要成分的废渣，包括但不限于氨碱法生产纯碱过程中排放的废渣或副产品，以及主要成分与其类似的土质。碱渣呈白色颗粒状，俗称白泥，含水在60%~70%。碱渣固相的颗粒非常细，其中95%以上固相的粒度小于25Lm。由于碱渣的粒度小，比表面积大，粒子带负电荷，因而具有溶胶的性质，一方面有利于提高碱渣参加化学反应时的活性(如脱硫)，另一方面也会造成碱渣固相沉积慢，脱水困难。受制备原料的影响，碱渣中所含的元素种类多样，且以钙、氯、硅等元素为主。进一步的，上述一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，其中b步骤中所述搅拌采用搅拌速率为500～800r/min的磁力搅拌，搅拌时间为1～5h。进一步的，上述一种基于碱渣的建筑装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将天然麻类纤维与碱渣按照质量比为10～20:3～8混合，通入热蒸汽使天然麻类纤维分解，得到纤维单丝与碱渣的混合物；b、将a步骤得到的纤维单丝与碱渣混合物，搅拌，使得纤维单丝相互缠绕成互穿网状结构，且随着剪切作用碱渣进入其网状结构中负载，快速干燥固化；c、取b步骤固化后的纤维与碱渣混合物与粉煤灰、石膏、固化树脂、颜料混合，经过热压，制得建筑装饰板材；其中，固化后的纤维与碱渣混合物 5～10重量份，粉煤灰 12～20重量份，石膏 10～20重量份，固化树酯 30～50重量份，颜料1～3重量份。

【技术特征摘要】
1.一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将天然麻类纤维与碱渣按照质量比为10～20:3～8混合，通入热蒸汽使天然麻类纤维分解，得到纤维单丝与碱渣的混合物；b、将a步骤得到的纤维单丝与碱渣混合物，搅拌，使得纤维单丝相互缠绕成互穿网状结构，且随着剪切作用碱渣进入其网状结构中负载，快速干燥固化；c、取b步骤固化后的纤维与碱渣混合物与粉煤灰、石膏、固化树脂、颜料混合，经过热压，制得建筑装饰板材；其中，固化后的纤维与碱渣混合物5～10重量份，粉煤灰12～20重量份，石膏10～20重量份，固化树酯30～50重量份，颜料1～3重量份。2.根据权利要求1所述一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，其特征在于，a步骤中所述热蒸汽温度为250～400℃，热蒸汽处理时间为5～12h。3.根据权利要求1所述一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，其特征在于，a步骤中所述天然麻类纤维为黄麻、洋麻、亚麻、罗布麻、苎麻、大麻中的至少一种。4.根据权利要求3所述一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，其特征在于，所述天然麻类纤维为苎麻。5.根据权利要求1所述一种基于碱渣的建筑装饰板材的制备方法，其特征在于，a步骤中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，昝航，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51