利用人造岗石废渣制备双组分微生物诱导无机涂料的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用人造岗石废渣制备双组分微生物诱导无机涂料的方法，其先将脲解型微生物菌的单个菌落接种于发酵培养基中发酵培养，得到脲解型微生物菌液；然后定量称取双组分微生物诱导无机涂料中A组分和B组分的原料；接着将干燥的人造岗石废渣和无机骨料充分混匀，然后再加入碱金属硅酸盐、纤维素醚、尿素和助剂充分搅拌混匀得到A组分；将可溶性钙盐和水充分混匀，然后加入脲解型微生物菌液和酵母提取物充分搅拌混匀得到B组分；再将A组分、B组分和水按比例搅拌混合均匀，得到双组分微生物诱导无机涂料。本发明专利技术有效降低无机涂料的成本，增强涂层与涂覆基体的附着力，同时提高涂料的保水性能，改善无机涂料的施工效果。改善无机涂料的施工效果。

【技术实现步骤摘要】
利用人造岗石废渣制备双组分微生物诱导无机涂料的方法


[0001]本专利技术属于无机涂料生产
，具体涉及一种利用人造岗石废渣制备双组分微生物诱导无机涂料的方法。

技术介绍

[0002]无机涂料是一种以无机材料为主要成膜物质的涂料，即利用碱金属硅酸盐水溶液或二氧化硅溶胶作为粘结材料，重质碳酸钙、精制砂等作为填料，再辅以颜料以及各种助剂制得。由于无机涂料中的有机物不超过总量的5%，挥发性有机物（VOCs）含量低，因而不仅绿色环保、阻燃性能好，还具有良好的透气性能和耐老化性能。然而，当无机涂料涂覆于基体后，硅酸钠或硅酸钾首先与空气中的二氧化碳反应形成硅酸溶胶，然后随着水分的蒸发，硅酸溶胶脱水形成无机硅氧链网状大分子将无机填料颗粒胶粘成膜，而涂层与基体主要是通过硅酸溶胶与碳酸钙发生石化反应后结合到一起，因而涂层与基体的附着力有一定的限制，即无机涂料对基材有一定的选择性，大部分无机涂料仅适合粉刷在水泥混凝土或其他矿物墙面。此外，形成的硅酸溶胶不保水，配制的涂料易干燥过快而结块，不利于施工，目前往往需要掺入一定量的纤维素来增加涂料的保水性能，达到减缓涂料快速固化的目的。

技术实现思路

[0003]针对上述不足，本专利技术公开了一种利用人造岗石废渣制备双组分微生物诱导无机涂料的方法，有效降低无机涂料的成本，增强涂层与涂覆基体的附着力，同时提高涂料的保水性能，改善无机涂料的施工效果。
[0004]本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种利用人造岗石废渣制备双组分微生物诱导无机涂料的方法，其包括以下步骤：（1）将脲解型微生物菌的单个菌落接种于发酵培养基中，于20～35℃且pH为7～9.5的条件下发酵培养12～48小时得到脲解型微生物菌液；（2）称取双组分微生物诱导无机涂料中A组分和B组分的原料，A组分包括以下重量份数的原料：人造岗石废渣200～300份、无机骨料50～100份、碱金属硅酸盐150～200份、纤维素醚1～3份、尿素5～10份、助剂1～5份；B组分包括以下重量份数的原料：水200～300份、可溶性钙盐5～10份、脲解型微生物菌液30～50份、酵母提取物5～10份；所述人造岗石废渣颗粒粒径为0～40μm；所述助剂包括以下重量份数的组分：分散剂0.5～2份、消泡剂0.5～2份、润湿剂0.5～2份；（3）将人造岗石废渣在60～80℃下干燥20～30min，然后在搅拌条件下，将干燥的人造岗石废渣和无机骨料充分混匀，然后再加入碱金属硅酸盐、纤维素醚、尿素和助剂，充分搅拌20～30min，得到双组分微生物诱导无机涂料的A组分，并且对A组分密封保存备用；（4）在搅拌条件下，将可溶性钙盐和水充分混匀，然后加入脲解型微生物菌液和酵母提取物，充分搅拌20～30min，得到双组分微生物诱导无机涂料的B组分，并且对B组分密
封保存备用；（5）将A组分、B组分和水按照5:1:1的质量比搅拌混合均匀，得到双组分微生物诱导无机涂料。
[0005]微生物矿化沉积技术主要包括生物控制和生物诱导两种形式。其中，生物诱导矿化是通过微生物的生理活动影响周围溶液环境改变来诱发矿物质的生成，如脲解型微生物诱导碳酸钙沉积，利用微生物新陈代谢生成脲酶，脲酶再将反应环境中的尿素等有机物水解产生铵根离子和碳酸根离子，接下来钙离子与生成的碳酸根离子缓慢矿化沉积出具有胶凝性能的碳酸钙结晶，该碳酸钙凝胶可将无机填料颗粒粘结在一起。因此，本专利技术利用微生物诱导矿化沉积碳酸钙凝胶协同无机硅酸盐胶凝材料作为粘结剂制备无机涂料，优势互补，并且进一步优化涂层的附着性能、致密性和抗龟裂性能等，以解决目前无机涂料存在漆膜附着力低、致密性差的问题。
[0006]人造岗石废渣是人造岗石生产过程中产生的固体废弃物。由于人造岗石废渣是附着有热固性不饱和聚酯树脂的重质碳酸钙颗粒，结构复杂，难以对其进行分离、降解，现低成本资源化利用率较低，大多采取简单填埋和露天堆放，不仅占用大量土地，造成资源浪费，而且在堆积的过程中会释放挥发性有机物，给环境造成二次污染，不利于生产企业的可持续发展。人造岗石废渣中碳酸钙组分约占90%以上，其余部分为热固性不饱和聚酯树脂，是一种性能优异的无机填充材料。因此，本专利技术利用人造岗石废渣代替常用的重质碳酸钙和精制砂等作为无机填料原料来制备无机涂料，可将人造岗石废渣变废为宝，进一步降低无机涂料的成本。此外，人造岗石废渣中的聚酯树脂还可以对无机涂料起到一定的保水作用，有效减缓涂料快速固化，延长涂料可涂装的时长。
[0007]进一步的，步骤（1）中所述的脲解型微生物菌为巴氏芽孢八叠球菌、球形芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌中的任意一种或几种混合。
[0008]进一步的，步骤（2）中所述的无机骨料为滑石粉、云母粉中的任意一种或两种混合。
[0009]进一步的，步骤（2）中所述的碱金属硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾中的任意一种或两种混合。
[0010]进一步的，步骤（2）中所述的可溶性钙盐为乙酸钙、乳酸钙中的任意一种或两种混合。
[0011]进一步的，步骤（3）中所述搅拌的速度为300～500r/min。
[0012]进一步的，步骤（4）中所述搅拌的速度为50～100r/min。
[0013]进一步的，步骤（5）中所述搅拌的速度为200～300r/min。
[0014]本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：1、本专利技术将人造石生产过程中产生的固体废弃物人造岗石废渣进行回收利用，将人造岗石废渣取代重质碳酸钙、精制砂等作为填料应用到无机涂料中，有效降低无机涂料的生产成本，并且利用人造岗石废渣中含有10%左右的热固型不饱和聚酯树脂，提高无机涂料的保水性，减缓无机涂料浆料的结块速率，改善施工效果。
[0015]2、目前传统的无机涂料是以碱金属硅酸盐或二氧化硅溶胶作为粘结材料，本专利技术将微生物诱导矿化沉积技术引入到无机涂料中，沉积的碳酸钙凝胶体与无机硅酸盐胶凝或二氧化硅溶胶协同作用于基体和骨料颗粒，从而有效提高无机涂料漆膜的附着力和致密
性。
[0016]3、本专利技术方法工艺简单，操作方便，可控性强，适合自动化、规模化生产双组分微生物诱导无机涂料，不仅为人造岗石废渣的利用开辟一条新的途径，而且生产得到的无机涂料是一种环境友好、可持续发展的绿色涂料，具有广泛的应用前景，是一种有望取代传统溶剂型涂料的新型建筑材料。
具体实施方式
[0017]以下通过实施例进一步说明本专利技术，但不作为对本专利技术的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0018]实施例1：一种利用人造岗石废渣制备双组分微生物诱导无机涂料的方法，其包括以下步骤：（1）将脲解型微生物菌的单个菌落接种于发酵培养基中，于25℃且pH为8.5的条件下发酵培养36小时得到脲解型微生物菌液；所述的脲解型微生物菌为巴氏芽孢八叠球菌和巨大芽孢杆菌的混合；（2）称取双组分微生物诱导无机涂料中A组分和B组分的原料，A组分包括以下重量份数的原料：人造岗石废渣250份、无机骨料80份、碱金属硅酸盐180份、纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用人造岗石废渣制备双组分微生物诱导无机涂料的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将脲解型微生物菌的单个菌落接种于发酵培养基中，于20～35℃且pH为7～9.5的条件下发酵培养12～48小时得到脲解型微生物菌液；（2）称取双组分微生物诱导无机涂料中A组分和B组分的原料，A组分包括以下重量份数的原料：人造岗石废渣200～300份、无机骨料50～100份、碱金属硅酸盐150～200份、纤维素醚1～3份、尿素5～10份、助剂1～5份；B组分包括以下重量份数的原料：水200～300份、可溶性钙盐5～10份、脲解型微生物菌液30～50份、酵母提取物5～10份；所述人造岗石废渣颗粒粒径为0～40μm；所述助剂包括以下重量份数的组分：分散剂0.5～2份、消泡剂0.5～2份、润湿剂0.5～2份；（3）将人造岗石废渣在60～80℃下干燥20～30min，然后在搅拌条件下，将干燥的人造岗石废渣和无机骨料充分混匀，然后再加入碱金属硅酸盐、纤维素醚、尿素和助剂，充分搅拌20～30min，得到双组分微生物诱导无机涂料的A组分，并且对A组分密封保存备用；（4）在搅拌条件下，将可溶性钙盐和水充分混匀，然后加入脲解型微生物菌液和酵母提取物，充分搅拌20～30min，得到双组分微生物诱导无机涂料的B组分，并且对B组分密封保存备用；（5）将A组分、B组分和水按照5:...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫秋凤，徐梦雪，黄志民，赖文钦，黄译锋，黎演明，谢松伯，郑益华，刘忠林，刘婉玉，
申请(专利权)人：广西科学院，
类型：发明
国别省市：