一种高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板，包括以下重量份数的原料：熟石膏粉100份，生物质纤维10～30份，改性淀粉0.5～10份，水25～50份，高分子聚合物0.5～10份，复合防水剂0.1～1份，缓凝剂0.01～0.05份。本发明专利技术在生物质纤维石膏板中引入了高分子聚合物粘合剂，使石膏粉与纤维之间的结合更加牢固，韧性更高。同时改性淀粉和高分子聚合物均匀分布在石膏晶体和生物质纤维搭接的空隙之中，填充了板材的空隙率，使得板材的密实度更高，防潮耐水能力更强，表面吸水量更低。本发明专利技术还提供了一种高强、高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板的制备方法。的生物质纤维石膏基层板的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，尤其涉及一种高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板及其制备方法。

技术介绍

[0002]纤维石膏板以建筑石膏粉和纤维为主要原材料，通过压机施加一定的压力压制而成，具有较高的密实度，良好的隔音性能和可加工性能。板材可锯、可刨、可钻、可磨，握螺钉力高，单个螺钉可承受125Kg的拉力；板材的内结合强度高，粘结牢固，吸水厚度膨胀率低，抗冲击性能好；板材表面无纸面覆盖，燃烧性能等级为A级，具有优异的阻燃性能。以上性能是普通的纸面石膏板材和刨花板等木工板不具备的，也是不可替代的。纤维石膏板优异的力学性能、阻燃性能和可加工性能，使其可以作为结构性墙板或基层衬板，应用到各种软包、硬包、重物的悬挂承载基层、造型增强衬板和多种基层衬板等多个领域。
[0003]制备板材的纤维来自于废旧木材、农作物或者二次回收利用的废纸箱、废报纸纤维，这些材料不仅来源丰富，廉价易得，而且可以缓解废弃物的处理问题，实现废弃物的循环利用，有利于节约能源和环境保护。但是，压缩纤维石膏板材普遍存在的问题就是弹性形变小，脆性大，板材在发生弯曲变形的时候容易断裂。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板及其制备方法，本专利技术中的生物质纤维石膏基层板具有更高的强度和韧性，且表面吸水量低。
[0005]本专利技术提供一种高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板，包括以下重量份数的原料：
[0006]熟石膏粉100份，生物质纤维10～30份，改性淀粉0.5～10份，水25～50份，高分子聚合物0.5～10份，复合防水剂0.1～1份，缓凝剂0.01～0.05份；
[0007]所述高分子聚合物为可再分散性乳胶粉、聚醋酸乙烯酯、弹性丙烯酸酯乳液、JS防水溶液或EVA乳液中的一种或几种；
[0008]所述改性淀粉为预糊化淀粉，酸化淀粉，氧化淀粉，阳离子淀粉或羟乙基淀粉中的一种或几种。
[0009]优选的，所述熟石膏粉为β型半水石膏，所述熟石膏粉的结晶水含量为4.0～6.0％，比表面积为2500～5500cm2/g。
[0010]优选的，所述生物质纤维包括棉纤维、麻纤维、竹纤维和木纤维中的一种或几种；
[0011]所述生物质纤维的平均长度为0.1～20mm，平均宽度为1μm～1mm。
[0012]优选的，所述改性淀粉的粒径优选为80～300目。
[0013]优选的，所述复合防水剂包括有机硅防水剂和丙烯酸酯乳液；
[0014]所述缓凝剂为柠檬酸类缓凝剂、多聚磷酸钠或蛋白质衍生物类缓凝剂。
[0015]本专利技术提供如上文所述的高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板的制备方法，包括以下步骤：
[0016]A)将熟石膏粉、改性淀粉和生物质纤维混合均匀，得到混合料坯；
[0017]B)将缓凝剂、高分子聚合物和水混合均匀，得到成型料液，将所述成型料液喷洒在所述混合料坯上，压制成型；
[0018]C)将所述压制成型的板材进行一次干燥后喷涂复合防水剂，进行二次干燥，得到高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板。
[0019]优选的，所述步骤B)中压制成型的单位面积的压力为1～3MPa；加压的速度为30～300mm/s，加压后的保压时间为30～120min。
[0020]优选的，所述一次干燥分为三个温度区间，第一温度区间为150～200℃，干燥时间10～30min；第二温度区间100～150℃，板材的干燥时间10～30min；第三温度区间40～100℃，板材的干燥时间10～100min。
[0021]优选的，所述二次干燥的温度为50～100℃，所述二次干燥的时间为10～30min。
[0022]优选的，所述压制成型的板材的含水率为10～30％。
[0023]本专利技术提供了一种高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板，包括以下重量份数的原料：熟石膏粉100份，生物质纤维10～30份，改性淀粉0.5～10份，水25～50份，高分子聚合物0.5～10份，复合防水剂0.1～1份，缓凝剂0.01～0.05份；所述高分子聚合物为可再分散性乳胶粉、聚醋酸乙烯酯、弹性丙烯酸酯乳液、JS防水溶液或EVA乳液中的一种或几种；所述改性淀粉为预糊化淀粉，酸化淀粉，氧化淀粉，阳离子淀粉或羟乙基淀粉中的一种或几种。本专利技术在生物质纤维石膏板中引入了高分子聚合物粘合剂，弥补了单纯的石膏粉作为胶凝材料时板材静曲强度、弹性模量和内结合强度不足的缺陷，使得纤维之间、石膏粉之间以及石膏粉与纤维之间的结合更加牢固，韧性更高。同时改性淀粉和高分子聚合物均匀分布在石膏晶体和生物质纤维搭接的空隙之中，填充了板材的空隙率，使得板材的密实度更高，防潮耐水能力更强，表面吸水量更低。其中，聚醋酸乙烯酯和预糊化淀粉的组合，可使板材获得较高的静曲强度；聚醋酸乙烯酯和羟乙基淀粉的组合，可使板材获得较高的握螺钉力、剪切力和较低的表面吸水量；聚醋酸乙烯酯和阳离子淀粉的组合，可使板材获得较高的握螺钉力；JS防水乳液和预糊化淀粉的组合，可使板材获得较高的握螺钉力；弹性丙烯酸酯乳液和预糊化淀粉的组合，可使板材获得较高的板芯硬度。实验发现，单独使用高分子聚合物或改性淀粉，达不到以上效果。
[0024]本专利技术采用半干法工艺制备生物质纤维石膏板，水膏比可以远小于50％，加入缓凝剂保证充分的可操作性时间，对料层施加压力保证了水分在料层分布均匀，即使加入的水分很少，也能够保证石膏完全水化凝结。较少的需水量不仅节约了水资源，后期板材干燥蒸发水分过程中，蒸发量小，热量消耗少，更具成本优势，也更易于工业化生产。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板，包括以下重量份数的原料：
[0026]熟石膏粉100份，生物质纤维10～30份，改性淀粉0.5～10份，水25～50份，高分子
聚合物0.5～10份，复合防水剂0.1～1份，缓凝剂0.01～0.05份；
[0027]所述高分子聚合物为可再分散性乳胶粉、聚醋酸乙烯酯、弹性丙烯酸酯乳液、JS防水溶液或EVA乳液中的一种或几种；
[0028]所述改性淀粉为预糊化淀粉，酸化淀粉，氧化淀粉，阳离子淀粉或羟乙基淀粉中的一种或几种。
[0029]在本专利技术中，所述熟石膏粉为β型半水石膏，所述β型半水石膏是由工业副产石膏煅烧后得到的。所述工业副产石膏可以是电厂脱硫石膏、磷石膏、柠檬酸石膏、钛石膏或氟石膏中的一种或多种。
[0030]所述熟石膏粉的结晶水含量优选为4.0～6.0％，比表面积优选为2500～5500cm2/g，更优选为3000～5000cm2/g。
[0031]在本专利技术中，所述生物质纤维优选为棉纤维、麻纤维、竹纤维和木纤维中的一种或几种；也可以是回收利用的报纸纤维、纸箱纤维中的一种或几种；所述生物质纤维的平均长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板，包括以下重量份数的原料：熟石膏粉100份，生物质纤维10～30份，改性淀粉0.5～10份，水25～50份，高分子聚合物0.5～10份，复合防水剂0.1～1份，缓凝剂0.01～0.05份；所述高分子聚合物为可再分散性乳胶粉、聚醋酸乙烯酯、弹性丙烯酸酯乳液、JS防水溶液或EVA乳液中的一种或几种；所述改性淀粉为预糊化淀粉，酸化淀粉，氧化淀粉，阳离子淀粉或羟乙基淀粉中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板，其特征在于，所述熟石膏粉为β型半水石膏，所述熟石膏粉的结晶水含量为4.0～6.0％，比表面积为2500～5500cm2/g。3.根据权利要求1所述的高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板，其特征在于，所述生物质纤维包括棉纤维、麻纤维、竹纤维和木纤维中的一种或几种；所述生物质纤维的平均长度为0.1～20mm，平均宽度为1μm～1mm。4.根据权利要求1所述的高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板，其特征在于，所述改性淀粉的粒径优选为80～300目。5.根据权利要求1所述的高强高韧和防潮耐水功能的生物质纤维石膏基层板，其特征在于，所述复合防水剂包括有机硅防水剂和丙烯酸酯乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：任利，张军兴，陈颜龙，刘福峰，谢东，安延营，李杨，张合军，郭超，
申请(专利权)人：泰山石膏有限公司，
类型：发明
国别省市：