[發明專利]一種建筑用植物纖維泡沫水泥基保溫材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310260374.2
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103342519A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 蹇守衛;汪婷;馬保國;蘇雷;蔡禮雄
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B28/06;C04B28/08;C04B16/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明具體涉及一種建筑用植物纖維泡沫水泥基保溫材料的制備方法，主要用于建筑材料領域。

背景技術

我國是一個農業大國，農副產品十分豐富，品種多，數量大。據有關部門統計，我國農作物秸稈每年總產量超過7億t，其中稻草類2.13億t、小麥秸稈1.12億t、玉米秸稈2.12億t、其他農作物秸稈2億t。但是，在我國，秸稈的利用率卻很低，僅占5%左右。農作物收獲后，為保證土地的再次耕種，大量的農作物秸稈被燒掉，既浪費了大量的自然資源，又對環境造成了污染，使空氣中的二氧化碳、氮氣嚴重超標。隨著人們環保意識的增強，對農作物秸稈的處理問題也逐步引起重視，同時可再生天然資源的開發，可大量補充人類面臨的不可再生資源的短缺，對人類的可持續發展有著重要意義。

目前，植物秸稈的資源化利用方式主要包括：肥田、飼料、燃料、沼氣、造紙等，隨著技術的發展，利用植物秸稈作為建筑材料的原材料受到了人們的關注，特別是利用農作物秸稈與水泥復合制作新型節能墻體材料，既利用了農作物廢料，又達到了節約能源的目的，同時，具有顯著的社會效益和經濟效益。現有的植物纖維建材，是以多種廢棄農作物秸稈中的一種作為原料經過粉碎成植物纖維，再添加強化材料和粘結材料生產的系列建筑材料，包括植物纖維水泥空心墻體板材，植物纖維石膏增強砌塊，植物纖維屋面板等，這些材料多是直接利用植物纖維與膠凝材料等混和粘接，一般存在著混合不均勻，易老化、界面性能差、保溫性能不能滿足節能標準要求等問題。

目前已有多個利用水泥和植物纖維復合制備植物纖維水泥復合建筑材料的專利，如公開號為102464497A的一種廢磚瓦/秸稈泡沫混凝土及其制備方法，其中摻入的植物纖維只經過堿液浸泡后直接使用，并不能使植物纖維完全分散開，植物纖維含有的雜質較多，與其他材料的黏結界面影響材料性能，并且堿液沒能得到充分利用，很可能造成二次污染。而公開號為102199044A的一種復合纖維增強混凝土及其制備方法，其中摻入的纖維為化學纖維與植物纖維的復合，植物纖維的摻入量低，秸稈的利用率較低，未達到綠色環保的目的，且其使用的植物纖維表面沒有經過改性，韌性較差，與膠凝材料的結合較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種功建筑用植物纖維泡沫水泥基保溫材料的制備方法，使植物纖維水泥基材料既具有良好的保溫性能，又具有抗干縮，抗裂增韌，調濕等特點。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種建筑用植物纖維泡沫水泥基保溫材料的制備方法，其特征是：首先將植物纖維在濃度為0.1-0.2mol/L的稀硫酸中浸泡50-80min，沖洗至中性，按照植物纖維、松香、明膠質量比為1:2-8:2-10的比例加入松香、明膠，調整pH值為12-14后，將溶液升溫至85-95℃，攪拌120-150min，停止加熱后加入纖維表面改性劑，冷卻至室溫得到纖維混合液；使用時將上述纖維混合液在轉速為600-5000r/min的攪拌機內攪拌2-4min發泡得到纖維泡沫；再加入到水泥漿進行成型工藝即可。

按上述方案，所述的植物纖維為稻草稈、麥秸稈或玉米稈，剪切長度為20-30mm。

按上述方案，所述松香為為特級松香、一級松香、二級松香及三級松香中的一種或幾種混合。

按上述方案，所述明膠為工業明膠。

按上述方案，所述的纖維表面改性劑為石蠟乳液、皂化松香乳液、二甲基硅油以及明膠乳液中的一種或幾種的復合。

按上述方案，所述的成型工藝是指先將水泥與水攪拌均勻，水灰比為0.3-0.5，將水泥制成水泥漿體，再將纖維泡沫加入水泥漿內攪拌均勻，使用時直接澆注成型即可。

按上述方案，所述的纖維泡沫與漿體的質量比為1:2-10。

按上述方案，所述的水泥為普通硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、礦渣水泥中的一種或幾種復合。

本發明的植物纖維水泥基材料具有良好的保溫性能，密度小，又具有抗干縮，抗裂增韌，調濕等特點，具體體現在：1）通過往泡沫水泥基材料中摻入改性的植物纖維，使大量植物纖維得到了再次利用，節約了大量能源，同時能提高水泥基材料性能；2）摻入的植物纖維經過堿液和表面改性劑處理，提高纖維與水泥基體間的界面黏結性，使其粘合在一起，減少了界面斷裂的可能性，增強了其抗裂性能；3）為避免煮纖維所剩的堿液對環境造成二次污染，利用其制成泡沫劑，摻入到水泥漿內，制成低密度，具有保溫調濕性能的水泥基材料。實現了材料的綜合利用，節能減排，提高材料性能的多重有利效果。

具體實施方式