本发明专利技术涉及废毛毡碳纤维功能化利用领域，具体涉及一种利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板，用于解决现有的废毛毡碳纤维资源化再生利用难度较高，而且现有的纸面石膏板容易开裂、导电性较差以及抗电磁污染的性能不佳的问题；本发明专利技术中利用纳米TiO2对废毛毡碳纤维进行改性，制得改性废毛毡碳纤维，之后将改性废毛毡碳纤维添加至功能型纸面石膏板中，使得得到的功能型纸面石膏板机械强度高、抗裂性能大幅度提升，还使得功能型纸面石膏板表面具有良好导电性。最终，制得具有抗裂、导电和防辐射等功能的新型纸面石膏板，不仅实现废毛毡碳纤维高值化资源化利用，而且制得多功能纸面石膏板，经济与环境效益显著，应用前景广阔。应用前景广阔。应用前景广阔。
【技术实现步骤摘要】
一种利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板
[0001]本专利技术涉及废毛毡碳纤维功能化利用领域，具体涉及一种利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板。
技术介绍
[0002]当前，工业制造对保温隔热的要求越来越严格，如何有效隔绝高温，避免能量损失成为工业高质量发展的关键问题。碳纤维毛毡是一种性能优异的保温隔热材料，其具有轻质、导热系数低、耐久性好等特点，广泛地应用于高温窑体、炉体的保温隔热中，成为保障高热环境正常运行的关键材料。然而，当碳纤维毛毡经过多次循环利用后，其性能会逐渐劣化，形成废弃碳纤维毛毡。考虑到废碳纤维毛毡的主要组成材料是珍贵的碳纤维材料，且碳纤维具有导电性好、轻质、高强等特点，将废碳纤维毛毡资源化利用制备功能材料具有重要的经济和社会意义。然而，由于废毛毡碳纤维表面包裹一层树脂，导致其资源化再生利用难度较高，现有利用方法较少。
[0003]纸面石膏板是建筑隔墙常用材料，用于制造隔墙、吊顶和分隔墙等结构，具有安装方便、重量轻、隔音效果好、耐火性能优秀等特点，而且还具有良好的抗潮湿性能，适用于厨房和浴室等潮湿环境。然而，纸面石膏板容易开裂，强度损失较大，耐久性较差。而且，由于石膏板导电性较差，在石膏板表面，容易形成静电，造成安全隐患。此外，由于家用电器较多，建筑室内往往还面临着电磁污染的问题，影响人体健康。
[0004]如何将废毛毡碳纤维综合利用，并使得纸面石膏板的抗裂、导电和防辐射性能大幅度提升是本专利技术的关键，因此，有必要利用废碳纤维毛毡制备高导电、抗裂的功能型纸面石膏板，促进功能建材的发展与应用。
技术实现思路
[0005]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板：将石膏熟料、水、促凝剂、改性废毛毡碳纤维、发泡剂、乙基纤维素以及聚乙烯醇加入至砂浆搅拌机，使用砂浆搅拌机将材料搅拌均匀得到浆料，之后将浆料注入模具中，上下面均粘接护面纸，形成板材试块，待板材试块凝固后脱模，之后养护，得到该利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板，解决了现有的废毛毡碳纤维资源化再生利用难度较高，而且现有的纸面石膏板容易开裂、导电性较差以及抗电磁污染的性能不佳的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板，包括石膏板芯和附着在石膏板芯上下面的护面纸；
[0008]所述石膏板芯包括以下重量份组分：
[0009]石膏熟料90
‑
110份、水60
‑
80份、促凝剂0.1
‑
2份、改性废毛毡碳纤维5
‑
10份、发泡剂1
‑
3份、乙基纤维素1
‑
3份、聚乙烯醇1
‑
2份；
[0010]其中，所述改性废毛毡碳纤维由以下步骤制备得到：
[0011]步骤S1：制备纳米TiO2溶液：将纳米TiO2粉末加入至清水中，之后在温度为95
‑
100℃，搅拌速率为500
‑
600r/min的条件下搅拌分散2
‑
3h，得到纳米TiO2溶液；
[0012]步骤S2：制备复合废毛毡碳纤维：将废毛毡碳纤维用清水清洗干净，之后干燥后放置于纳米TiO2溶液中，之后在温度为25
‑
30℃，搅拌速率为500
‑
600r/min的条件下搅拌分散4
‑
5h，之后静置1
‑
2h，之后真空抽滤，得到复合废毛毡碳纤维；
[0013]步骤S3：制备改性废毛毡碳纤维：将复合废毛毡碳纤维进行高温干燥，得到改性废毛毡碳纤维。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：所述护面纸内侧吸水量为26
‑
30g/m2。
[0015]作为本专利技术进一步的方案：所述石膏熟料为磷石膏与脱硫石膏按照质量比为3：7的混合物，所述磷石膏和脱硫石膏均为工业副产石膏，经过150
‑
190℃煅烧2h制得。
[0016]作为本专利技术进一步的方案：所述促凝剂为硫酸铵和氯化钙中的一种或两种按照任意比例的混合物。
[0017]作为本专利技术进一步的方案：所述发泡剂为铝粉、过氧化物中的一种或两种按照任意比例的混合物，所述过氧化物为过氧化锂。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：步骤S1中的所述纳米TiO2粉末与清水的质量比为5
‑
100：10000，其中，所述清水为城市普通自来水，所述纳米TiO2粉末的粒径为5
‑
30nm。
[0019]作为本专利技术进一步的方案：步骤S2中的所述废毛毡碳纤维与纳米TiO2溶液的质量比为30
‑
60：100，其中，所述废毛毡碳纤维为取自废毛毡的纤维丝，所述废毛毡碳纤维长度为3
‑
21mm。
[0020]作为本专利技术进一步的方案：步骤S3中的所述废毛毡碳纤维的高温干燥温度范围为140
‑
160℃。
[0021]作为本专利技术进一步的方案：所述利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板由以下步骤制备得到：
[0022]步骤一：按照重量份称取石膏熟料90
‑
110份、水60
‑
80份、促凝剂0.1
‑
2份、改性废毛毡碳纤维5
‑
10份、发泡剂1
‑
3份、乙基纤维素1
‑
3份、聚乙烯醇1
‑
2份，备用；
[0023]步骤二：将石膏熟料、水、促凝剂、改性废毛毡碳纤维、发泡剂、乙基纤维素以及聚乙烯醇加入至砂浆搅拌机，使用砂浆搅拌机将材料搅拌均匀得到浆料，之后将浆料注入模具中，上下面均粘接护面纸，形成板材试块，待板材试块凝固后脱模，之后在温度为80℃、湿度为50％的环境中养护24h，得到该利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术的一种利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板，废毛毡碳纤维表面被包裹一层树脂，导致其表面功能丧失，仅在纵向方向仍存在良好的导电性。因此，本专利技术中的功能型纸面石膏板制备过程中首先利用纳米TiO2溶液处理废毛毡碳纤维，不仅可利用树脂热塑性过程吸附固定纳米TiO2到树脂上，而且还可以提高废毛毡碳纤维的表面粗糙度，形成复合废毛毡碳纤维，随着将复合废毛毡碳纤维进行高温干燥，使得树脂进一步熔化从而将TiO2包裹粘接，提高两者的结合力，使得得到的改性废毛毡碳纤维机械强度高。此外，由于大量纳米TiO2被粘附到废毛毡碳纤维树脂表面，还使得该表面具有良好导电性，并可为石膏的结晶提供成核位点，提高废毛毡碳纤维界面处石膏晶体的沉积，提高纸面石膏板的抗裂性能。最终，制得具有抗裂、导电和防辐射等功能的新型纸面石膏板，不仅实现废毛
毡碳纤维高值化资源化利用，而且制得多功能纸面石膏板，经济与环境效益显著，应用前景广阔。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板，其特征在于，包括石膏板芯和附着在石膏板芯上下面的护面纸；所述石膏板芯包括以下重量份组分：石膏熟料90
‑
110份、水60
‑
80份、促凝剂0.1
‑
2份、改性废毛毡碳纤维5
‑
10份、发泡剂1
‑
3份、乙基纤维素1
‑
3份、聚乙烯醇1
‑
2份；其中，所述改性废毛毡碳纤维由以下步骤制备得到：步骤S1：制备纳米TiO2溶液：将纳米TiO2粉末加入至清水中，之后在温度为95
‑
100℃，搅拌速率为500
‑
600r/min的条件下搅拌分散2
‑
3h，得到纳米TiO2溶液；步骤S2：制备复合废毛毡碳纤维：将废毛毡碳纤维用清水清洗干净，之后干燥后放置于纳米TiO2溶液中，之后在温度为25
‑
30℃，搅拌速率为500
‑
600r/min的条件下搅拌分散4
‑
5h，之后静置1
‑
2h，之后真空抽滤，得到复合废毛毡碳纤维；步骤S3：制备改性废毛毡碳纤维：将复合废毛毡碳纤维进行高温干燥，得到改性废毛毡碳纤维。2.根据权利要求1所述的一种利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板，其特征在于，所述护面纸内侧吸水量为26
‑
30g/m2。3.根据权利要求1所述的一种利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板，其特征在于，所述石膏熟料为磷石膏与脱硫石膏按照质量比为3：7的混合物，所述磷石膏和脱硫石膏均为工业副产石膏，经过150
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190℃煅烧2h制得。4.根据权利要求1所述的一种利用废毛毡碳纤维制备的功能型纸面石膏板，其特征在于，所述促凝剂为硫酸铵和氯化钙中的一种或两种按照任意比例的混合物。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈芝威，王锋，马翔翔，黄猛，吴杰，
申请(专利权)人：安徽弘昌新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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