基于生物骨料的建筑产品制造技术

本发明专利技术涉及一种基于生物骨料的建筑产品，其包括由碳酸钙衍生的粘结剂和木质纤维素生物骨料的混合物形成的大孔元件。所述大孔元件具有对空气和/或蒸汽和/或水开放的基质，所述基质具有由所述木质纤维素生物骨料形成的微毛细管结构。所述大孔元件的孔隙率是所述建筑产品的总体积的至少50％。在40重量％与80重量％之间的形成所述木质纤维素生物骨料的生物骨料颗粒具有在粒径范围的下部50％内的最大粒径。不超过5重量％的形成所述木质纤维素生物骨料的生物骨料颗粒具有在所述粒径范围的上部20％内的最大粒径。的上部20％内的最大粒径。的上部20％内的最大粒径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于生物骨料的建筑产品


[0001]本专利技术涉及由木质纤维素生物骨料和碳酸钙衍生的粘结剂的混合物形成的基于生物骨料的建筑产品以及制造所述基于生物骨料的建筑产品的方法。

技术介绍

[0002]由于越来越意识到气候变化，所以多地政府已经承诺实现在2050年前达到净零碳排放以避免全球变暖增加1.5C的联合国ICC目标。
[0003]2009年，发现建筑行业对全球碳排放总量的23％的产生负有责任。发现新兴经济体例如中国对这种碳排放的大部分(估计为60％)的产生(Huang等人，2018)负有责任。根据世界银行2012年的报告，全球建筑业对地球上一半以上的固体废物负有责任。预计到2021年每年将生成13亿吨固体废物，并且预计到2025年将增加到每年22亿吨。
[0004]随着当各政府以在未来30年内使净碳排放降至零作为目标时发生的全球人口的不断增长和快速城市化，建筑环境便成为了脱碳的重中之重。住宅和商业建筑中使用的能源主要受对空间进行加热的需求所驱使。确保这一建筑平方计量费的预测性增加不直接关系到能源使用量的增加的关键在于提高建筑能效(国际能源机构(InternationalEnergyAgency)，2018)。
[0005]基于生物的建筑材料为建筑行业提供了在所述行业内广泛使用的材料的生产、使用和处置过程中实现脱碳的机会。迄今为止，在建筑材料中使用基于生物的材料代替常规建筑材料受到了限制，这归因于基于生物的材料的机械性质。此外，基于生物的材料天然地具有比合成或无机材料更高的可变性，因此，现场制造的或现场浇筑的基于生物的复合材料会使这些材料的物理性质具有更高的可变性。基于生物的材料具有更大的天然变化，这是因为它们是在不受控制的环境中的室外生长的，并受季节变化影响，并且在不断改变的气候中未知变化越来越多。虽然建筑业内已经少量使用了基于生物的建筑材料，但主流建筑业中尚未广泛采用所述基于生物的建筑材料。通过在受控的环境下的大规模制造和考虑到变化的智能制造来降低基于生物的材料的性能可变性可促进所述材料的进一步使用。常规建筑材料的地位非常稳固，并且大型资本基础设施制造设备推动价格下降。这些地位稳固的材料也已经在全球标准化。
[0006]据估计，人们一生中90％的时间是在室内。室内环境的湿度常常在白天和晚上发生变化。高湿度通过将更多热量从皮肤传导出去而在环境中感觉更冷。因此，用户可以选择增加加热来提高室内环境的温度。然而，在对过度的相对湿度不敏感的环境中可实现更高程度的热舒适性。建筑物中经过调节的相对湿度可在较低的温度下实现更高的热舒适性，因此需要较低的能量输入。此外，室内环境容易结露，这可能为致病性的细菌或真菌的萌发提供有利条件，所述致病性的细菌或真菌可能会造成呼吸道疾病，例如哮喘。
[0007]石膏行业所受到的压力也越来越大。石膏生产与煤生产有关。石膏是开采出来的，在与煤相邻的煤层中被发现。然而，发现天然开采的石膏的纯度越来越低。在石膏板生产中普遍使用的合成石膏是从燃煤发电站的烟气中得来的。许多国家都以摆脱燃煤发电的使用
为目标。因此，合成石膏的来源已经开始减少。除此之外，石膏板的处置受到限制，并且伴随着相关花费。当石膏在有机物存在的情况下腐坏时，它会释放出二氧化硫，这是一种有害的爆炸性气体。因此，石膏板是受控的废料流并包含在“单室”填埋场中，对于干式衬里安装员来说，这伴随有相关费用。
[0008]因此，需要基于生物的建筑材料，例如非石膏的基于生物的材料，其具有与常规建筑材料的机械性质相比至少相当的机械性质，例如至少相当的挠曲断裂强度。需要性价比高的、环境友好的基于生物的建筑材料，其具有与常规建筑材料相比降低的生产成本和降低的处置成本。需要物理性质可变性较低的基于生物的建筑材料。需要适合大规模制造的基于生物的建筑材料。需要能够调节湿度的基于生物的建筑材料。需要一种基于生物的建筑材料，例如基于生物的板材，其是易于安装、透气的建筑材料，例如内衬材料。

技术实现思路

[0009]根据本专利技术的第一方面，提供了一种基于生物骨料的建筑，其包括由碳酸钙衍生的粘结剂和木质纤维素生物骨料的混合物形成的大孔元件，其中，所述大孔元件具有对空气和/或蒸汽和/或水开放的基质，所述基质具有由所述木质纤维素生物骨料形成的微毛细管结构，
[0010]其中，所述大孔元件的孔隙率是所述建筑产品的总体积的至少50％；并且
[0011]其中，在40重量％与80重量％之间的形成所述木质纤维素生物骨料的生物骨料颗粒具有在粒径范围的下部50％内的最大粒径；并且
[0012]其中，不超过5重量％的形成所述木质纤维素生物骨料的生物骨料颗粒具有在所述粒径范围的上部20％内的最大粒径。
[0013]碳酸钙衍生的粘结剂
[0014]根据本专利技术的第二方面，提供了一种形成如本文所描述的建筑产品的方法，所述建筑产品包括具有对空气和/或蒸汽和/或水开放的基质的大孔元件，所述基质具有微毛细管结构，所述方法包括将木质纤维素生物骨料与碳酸钙衍生的粘结剂混合，其中，在40重量％与80重量％之间的形成所述木质纤维素生物骨料的生物骨料颗粒具有在粒径范围的下部50％内的最大粒径；并且其中，不超过5重量％的形成所述木质纤维素生物骨料的生物骨料颗粒具有在所述粒径范围的上部20％内的最大粒径。碳酸钙衍生的粘结剂
[0015]一旦产生了生物骨料和碳酸钙衍生的粘结剂的混合物，就可以使所述混合物固化。固化步骤可以在任何合适的温度下进行并历经任何合适的时间段。
[0016]根据本专利技术的第三方面，提供了一种形成如本文所描述的建筑产品的部件套件，所述建筑产品包括具有对空气和/或蒸汽和/或水开放的基质的大孔元件，所述基质具有如本文所描述的微毛细管结构，所述套件包括：
[0017]木质纤维素生物骨料，其中，在40重量％与80重量％之间的形成所述木质纤维素生物骨料的生物骨料颗粒具有在粒径范围的下部50％内的最大粒径；并且
[0018]其中，不超过5重量％的形成所述木质纤维素生物骨料的生物骨料颗粒具有在所述粒径范围的上部20％内的最大粒径；和
[0019]碳酸钙衍生的粘结剂；
[0020]任选地进一步包括以下中的一种或多种：
[0021]至少一种流变剂；
[0022]至少一种保水剂；
[0023]纤维增强体；
[0024]至少一种絮凝剂；
[0025]至少一种胶结性粘结剂。
[0026]碳酸钙衍生的粘结剂本专利技术提供了一种基于生物骨料的建筑产品，其具有高孔隙率、低密度、高透气性、高水蒸汽渗透性、高水蒸汽缓冲能力和良好的绝缘性。已经发现本专利技术的生物骨料建筑产品是可透气的(即让携带水蒸汽的空气流入和流出建筑产品)并且能够调节环境中的湿度条件。已经发现本专利技术的生物骨料建筑产品具有改善的热性质和湿热性质。已经发现本专利技术的生物骨料建筑产品具有改善的声学性质。也已经发现本专利技术的生物骨料建筑产品隔绝挥发性有机化合物。
[0027]术语“生物骨料”在本文中用于指由植物材料形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基于生物骨料的建筑产品，其包括由碳酸钙衍生的粘结剂和木质纤维素生物骨料的混合物形成的大孔元件，其中，所述大孔元件具有对空气和/或蒸汽和/或水开放的基质，所述基质具有由所述木质纤维素生物骨料形成的微毛细管结构，其中，所述大孔元件的孔隙率是所述建筑产品的总体积的至少50％；并且其中，在40重量％与80重量％之间的形成所述木质纤维素生物骨料的生物骨料颗粒具有在粒径范围的下部50％内的最大粒径；并且其中，不超过5重量％的形成所述木质纤维素生物骨料的生物骨料颗粒具有在所述粒径范围的上20％内的最大粒径。2.根据权利要求1所述的基于生物骨料的建筑产品，其中，所述生物骨料是碾碎的木质纤维素生物骨料。3.根据权利要求1和2中任一项所述的建筑产品，其中，所述生物骨料由未被化学加工的木质纤维素植物材料形成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑产品，其中，不超过10重量％的形成所述生物骨料的生物骨料颗粒具有在所述粒径范围的下部20％内的最大粒径。5.根据权利要求1至4中任一项所述的建筑产品，其中，不超过5重量％的形成所述生物骨料的生物骨料颗粒具有在所述粒径范围的上部40％内的最大粒径。6.根据任一前述权利要求所述的建筑产品，其中，不超过40重量％的形成所述生物骨料的生物骨料颗粒具有在所述粒径范围的上部50％内的最大粒径。7.根据任一前述权利要求所述的建筑产品，其中，至少60重量％的形成所述生物骨料的生物骨料颗粒具有在所述粒径范围的下部50％内的最大粒径。8.根据权利要求1至7中任一项所述的基于生物骨料的建筑产品，其中，所述木质纤维素生物骨料由以下中的一种或多种形成：普通小麦、大麻、燕麦、油菜籽、大麦秸秆、巨大芒、竹子、亚麻、稻草、玉米秸秆、甘蔗渣、剑麻秸秆或它们的任意组合。9.根据任一前述权利要求所述的建筑产品，其中，以所述混合物的总重量计，碳酸钙衍生的粘结剂以至少10重量％的量存在于所述建筑产品内。10.根据任一前述权利要求所述的建筑产品，其中，以所述混合物的总重量计，所述木质纤维素生物骨料以至少10重量％的量存在于所述建筑产品内。11.根据权利要求11所述的建筑产品，其中，以所述混合物的总重量计，所述生物骨料以在15重量％与30重量％之间的范围的量存在于所述建筑产品内。12.根据任一前述权利要求所述的建筑产品，其进一步包括至少一种流变剂。13.根据权利要求12所述的建筑产品，其中，所述至少一种流变剂包括以下中的一种或多种：至少一种减少垂挂的流变剂和/或至少一种增加流动的流变剂。14.根据任一前述权利要求所述的建筑产品，其进一...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：艾德维特有限公司，
类型：发明
国别省市：