一种高效调湿型轻质石膏板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高效调湿型轻质石膏板及其制备方法，所述轻质石膏板原料组分及质量份如下：磷半水石膏57‑60份，复合调湿材料11‑23份，EPS颗粒0.5‑1份，缓凝剂0.1‑0.3份，减水剂0.1‑0.5份。本发明专利技术提供的高效调湿型轻质石膏板以工业废弃物磷石膏为主要原料制备得到，成本低，并且质轻，强度高，对相对湿度有显著的调节能力，导热系数在0.07～0.22W/(m·K)范围内，与现有的普通石膏板相比，具有优良的隔热、调湿性能，且耐久性良好。

High efficiency humidity control light gypsum board and preparation method thereof

The invention relates to a high-efficiency humidity-regulating light gypsum board and a preparation method thereof. The raw material composition and the mass fraction of the light gypsum board are as follows: phosphorus hemihydrate gypsum 57_60, composite humidity-regulating material 11_23, EPS particle 0.5_1, retarder 0.1_0.3, water-reducing agent 0.1_0.5. The high-efficiency humidity-regulating light gypsum board provided by the invention is prepared with phosphogypsum as the main raw material, low cost, light weight, high strength, and has remarkable energy-saving effect on relative humidity. The thermal conductivity coefficient is in the range of 0.07-0.22W/(m.K). Compared with the existing ordinary gypsum board, it has excellent heat insulation and humidity regulation. Good durability.

【技术实现步骤摘要】
一种高效调湿型轻质石膏板及其制备方法
本专利技术属于建筑材料
，涉及一种高效调湿型轻质石膏板及其制备方法。
技术介绍
磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的工业副产品，长期以来，磷石膏因含有磷、氟、有机物等杂质而使其资源化利用问题成为国际技术难题。随着磷肥产量的增加，磷石膏的堆存量与日俱增，磷石膏的堆放不仅占用大量土地、耗费可观资金，浪费资源，且可溶性P2O5、F-和重金属元素等随雨水浸出，产生酸性废水，引起土壤、水系、大气的严重污染和生态危害。根据不完全统计，迄今在全世界58个国家中磷石膏的累计排放量已达56亿吨，每年新增1.1～1.5亿吨，且新增数量在2025到2040年期间还会翻倍。2012年我国生产磷肥1300万吨，磷石膏产生量约为7000万吨，累计堆存量已超过3亿吨，但综合利用率仅为20％。到目前为止，我国磷石膏累计堆存量已超过3亿吨，堆存量巨大，急待解决。近年，随着物质生活水平的飞速发展，人们对人居环境的质量要求也越来越高。在保障居住安全性的同时，人们越来越强调居住的舒适性。而且当前能源、气候与环境问题日趋严重，全世界建筑业耗费量占全社会能源总消耗量的40％，是工业能耗的1.5倍。因此要想减少能耗，并且满足人民群众的需求，发展绿色节能建材是大势所趋。中国专利CN104725068A中公开了一种硅藻调湿板材及其制备方法，该专利阐述了一种采用硅藻土作为主要调湿材料的水泥基调试板材及其制备方法，提供了一种自流平成型工艺方法；中国专利CN103833309B公开了一种脱硫石膏基保温调湿型粉刷石膏材料，该专利阐述了一种采用固体废弃物脱硫半水石膏为主要原料，掺入改性后的调湿材料制备保温调湿型粉刷石膏材料的工艺。上述专利技术所采用的调湿材料种类都较为单一，调湿效果不显著。本专利技术采用多种调湿材料进行复合配比，调配出的复合调湿材料相较于单一种类的调湿材料在一定条件下，24h吸放湿量都有明显提升、效果更加显著；且本专利技术采用磷半水石膏作为原料，实现了废弃物再利用，节约了资源。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种以工业固体废弃物磷半水石膏为原料、性能稳定的高效调湿型轻质石膏板及其制备方法，制备工艺简单。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：提供一种高效调湿型轻质石膏板，所述轻质石膏板原料组分及质量份如下：磷半水石膏57-60份，复合调湿材料11-23份，EPS颗粒0.5-1份，缓凝剂0.1-0.3份，减水剂0.1-0.5份；所述复合调湿材料制备方法为：将硅藻土、海泡石和膨胀珍珠岩按质量比硅藻土：海泡石：膨胀珍珠岩＝0.8～2.3：0.7～1.1：1.0～1.8混合后得到干料，然后将干料与盐溶液均匀混合，在60～70℃下恒温水浴加热2小时，再抽滤得到。盐分吸湿潮解可形成复杂的结晶水合物，还可以进一步形成饱和水溶液，该饱和水溶液具有较低的饱和蒸汽压，使其吸湿推动力较大，从而大大增加了调湿材料的吸湿速率。按上述方案，所述盐溶液为浓度为25～40wt％的CaCl2溶液、MgCl2溶液或NaCl溶液；所述干料与盐溶液质量比为1：5。按上述方案，所述磷半水石膏由磷石膏在107～200℃下煅烧2-4小时得到，其中磷石膏中吸附水含量为0～25％，干基二水硫酸钙含量≥90％，且杂质中可溶磷含量≥1％，可溶氟含量≥0.5％，pH值为2～4，以上均为质量百分比计。按上述方案，所述EPS颗粒具有颗粒级配，粒径1～3mmEPS与3～6mmEPS的体积比为0.10～0.35。按上述方案，所述缓凝剂为蛋白质类缓凝剂、柠檬酸钠、柠檬酸中的一种或几种。按上述方案，所述减水剂为三聚氰胺高效减水剂。按上述方案，所述高效调湿型轻质石膏板在25℃、75％湿度条件下，24h吸湿量为72.12～78.31×10-3Kg/m2；在25℃、35％湿度条件下，24h放湿量为53.12～58.41×10-3Kg/m2。本专利技术还提供上述高效调湿型轻质石膏板的制备方法，具体步骤如下：1)将原料按比例称重，备用；2)将磷半水石膏与复合调湿材料混合，加入到搅拌机中，然后向搅拌机中加入EPS颗粒、缓凝剂以及减水剂，搅拌均匀后加入水进行搅拌，得到均匀的料浆；3)将步骤2)所得料浆搅拌均匀后注模、自然干燥再脱模得到容重在600～1200kg/m3内可调的高效调湿型轻质石膏板。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术提供的高效调湿型轻质石膏板以工业废弃物磷石膏为主要原料制备得到，成本低，并且质轻(容重在600～1200kg/m3内可调)，强度高，对相对湿度有显著的调节能力(在25℃、75％湿度条件下，24h吸湿量为72.12～78.31×10-3Kg/m2；在25℃、35％湿度条件下，24h放湿量为53.12～58.41×10-3Kg/m2)，导热系数在0.07～0.22W/(m·K)范围内，与现有的普通石膏板相比，具有优良的隔热、调湿性能，且耐久性良好；2、本专利技术在不使用大型成型设备的情况下即可制备出美观、质轻、强度高的板材，设备投资少，经济效益高。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。本专利技术实施例所用磷半水石膏由磷石膏在107～200℃下煅烧2-4小时得到，其中磷石膏中吸附水含量为0～25％，干基二水硫酸钙含量≥90％，且杂质中可溶磷含量≥1％，可溶氟含量≥0.5％，pH值为2～4，以上均为质量百分比计。实施例1制备一种高效调湿型轻质石膏板，具体步骤如下：将原料按以下比例加入搅拌设备中：磷半水石膏57份，复合调湿材料13份，EPS颗粒0.5份，缓凝剂0.1份，减水剂0.1份，将原料搅拌均匀，然后往搅拌设备中加入水进行搅拌，水与上述原料的质量比为0.51，保证流动性，得到均匀连续，可塑性好的料浆，搅拌均匀后泵送至模具车中。将模具车内的料浆自然缓慢干燥一定时间后脱模，进行表面修整，即得到高效调湿型轻质石膏板。所用复合调湿材料制备方法为：将硅藻土、海泡石和膨胀珍珠岩按质量比硅藻土：海泡石：膨胀珍珠岩＝0.8：1.0：1.0混合后得到干料，然后将干料与25wt％的CaCl2溶液按质量比1：5均匀混合，在60℃下恒温水浴加热2小时，再抽滤得到。所用缓凝剂为蛋白质类缓凝剂，减水剂为三聚氰胺高效减水剂。所用EPS具有颗粒级配，1～3mm与3～6mmEPS的体积比等于0.15。本专利技术所得的高效调湿型轻质石膏板的容重为1050kg/m3，导热系数为0.17W/(m·K)，绝干抗压强度5MPa，在25℃、75％湿度条件下，24h吸湿量为73.28×10-3Kg/m2；在25℃、35％湿度条件下，24h放湿量为54.31×10-3Kg/m2。实施例2制备一种高效调湿型轻质石膏板，具体步骤如下：将原料按以下比例加入搅拌设备中：磷半水石膏58份，复合调湿材料16份，EPS颗粒0.7份，缓凝剂0.2份，减水剂0.3份，将原料搅拌均匀，然后往搅拌设备中加入水进行搅拌，水与上述原料的质量比为0.48，保证流动性，得到均匀连续，可塑性好的料浆，搅拌均匀后泵送至模具车中。将模具车内的料浆自然缓慢干燥一定时间后脱模，进行表面修整，即得到高效调湿型轻质石膏板。所用复合调湿材料制备方法为：将硅藻土、海泡石和膨胀珍珠岩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效调湿型轻质石膏板，其特征在于，所述轻质石膏板原料组分及质量份如下：磷半水石膏57‑60份，复合调湿材料11‑23份，EPS颗粒0.5‑1份，缓凝剂0.1‑0.3份，减水剂0.1‑0.5份；所述复合调湿材料制备方法为：将硅藻土、海泡石和膨胀珍珠岩按质量比硅藻土：海泡石：膨胀珍珠岩＝0.8～2.3：0.7～1.1：1.0～1.8混合后得到干料，然后将干料与盐溶液均匀混合，在60～70℃下恒温水浴加热2小时，再抽滤得到。

【技术特征摘要】
1.一种高效调湿型轻质石膏板，其特征在于，所述轻质石膏板原料组分及质量份如下：磷半水石膏57-60份，复合调湿材料11-23份，EPS颗粒0.5-1份，缓凝剂0.1-0.3份，减水剂0.1-0.5份；所述复合调湿材料制备方法为：将硅藻土、海泡石和膨胀珍珠岩按质量比硅藻土：海泡石：膨胀珍珠岩＝0.8～2.3：0.7～1.1：1.0～1.8混合后得到干料，然后将干料与盐溶液均匀混合，在60～70℃下恒温水浴加热2小时，再抽滤得到。2.根据权利要求1所述的高效调湿型轻质石膏板，其特征在于，所述盐溶液为浓度为25～40wt％的CaCl2溶液、MgCl2溶液或NaCl溶液；所述干料与盐溶液质量比为1：5。3.根据权利要求1所述的高效调湿型轻质石膏板，其特征在于，所述磷半水石膏由磷石膏在107～200℃下煅烧2-4小时得到，其中磷石膏中吸附水含量为0～25％，干基二水硫酸钙含量≥90％，且杂质中可溶磷含量≥1％，可溶氟含量≥0.5％，pH值为2～4，以上均为质量百分比计。4.根据权利要求1所述的高效调湿型轻质石膏板，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马保国，孙仲达，金子豪，郅真真，吴潇，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42