[發(fā)明專利]一種利用造紙白泥生產(chǎn)熱壓復(fù)合板材的方法

有效

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• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105481294B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉日鑫;陳曉松;楊小林;熊煦
• 申請（專利權(quán)）人: 常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: C04B26/10
• 分類號: C04B26/10;C04B18/04;C04B14/42
• 代理公司: 常州知融專利代理事務(wù)所(普通合伙)32302
• 代理人: 路接洲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及造紙白泥的資源有效利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用造紙白泥生產(chǎn)熱壓復(fù)合板材的方法。

背景技術(shù)

白泥是制漿造紙過程中采用堿回收技術(shù)處理后的副產(chǎn)物，主要成分是CaCO₃。目前造紙白泥的年產(chǎn)生量巨大，常用的處理方法主要有以下幾種：填埋處理、焚燒處理、利用造紙白泥進行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)肥料、作為混凝土的摻合料、作為生產(chǎn)水泥的原料之一、作為高分子材料如PE或PVC的填料等。但以上白泥的處理方法仍然存在很大缺點：對于填埋和焚燒處理，除了能耗高，容易形成二次污染，是處理白泥無奈之舉；對于利用造紙白泥進行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)肥料，由于白泥中有機物的成分及含量非常不穩(wěn)定，因此生產(chǎn)肥料的質(zhì)量穩(wěn)定性無法保證，同時該工藝很不成熟，目前仍然在實驗階段；對于將造紙白泥加入到混凝土中或者利用白泥生產(chǎn)水泥，存在一個共同的缺點就是，由于白泥成分不穩(wěn)定性及有機物含量高，會影響水泥的質(zhì)量和混凝土的強度，對于技術(shù)非常成熟且歷史悠久的水泥和混凝土行業(yè)，實施者不愿冒由于加入白泥而影響建筑材料耐久性能的風(fēng)險；對于將白泥作為PE或PVC的填料生產(chǎn)復(fù)合板材，由于造紙白泥中殘留有堿，因此用造紙白泥代替碳酸鈣加入塑料中，存在巨大的缺點，其效果遠遠沒有碳酸鈣的效果好，該原因也限制了該技術(shù)的進一步發(fā)展。由于造紙白泥易對環(huán)境造成嚴重污染，為了減少污染，現(xiàn)有技術(shù)中的造紙的生產(chǎn)工藝具有嚴格的要求，但仍然有大量的造紙污泥不能被有效處置，因此，開發(fā)一種利用造紙白泥生產(chǎn)熱壓復(fù)合板材的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員要研究的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的造紙白泥的資源化利用難于突破的問題，提供一種利用造紙白泥為主要原材料制備的高強度實體面材的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種利用造紙白泥生產(chǎn)熱壓復(fù)合板材的方法，其特征是：該方法包括如下步驟：

(1)改性處理

(1.1)造紙白泥改性處理

將造紙白泥烘干至衡重后破碎、篩分得平均粒徑為10μm的白泥粉；將上述白泥粉加入密閉容器內(nèi)，通入濃度為99.8％的二氧化碳氣體，常溫下保持密閉容器內(nèi)部的壓力為0.15-0.65MPa,保壓1-5h后將去堿化后的白泥粉在105±3℃的環(huán)境下烘干8-24h，制得去堿化白泥粉；

(1.2)玻璃纖維預(yù)處理和酚醛樹脂改性處理

將水和無水乙醇按體積比為1：4混合形成乙醇水溶液；在室溫下，將KH550按體積比為1：5溶于上述乙醇水溶液中，靜置30-120min，將玻璃纖維浸泡于上述KH550溶液中60-120min，取出在室溫下晾干，得改性玻璃纖維；按質(zhì)量份計，準備酚醛樹脂100份，準備質(zhì)量分數(shù)為8-10％的聚乙烯醇水溶液1-5份，將兩者在30-60℃的恒溫水浴中攪拌20-40min，攪拌速度為250r/min，得改性酚醛樹脂；

(2)材料準備

按質(zhì)量份數(shù)比例準備如下材料：去堿化白泥粉20-80份,改性玻璃纖維10-45份,改性酚醛樹脂1-30份,固化劑0.1-3.0份，依次將上述白泥粉和改性酚醛樹脂置于攪拌器內(nèi)攪拌15-30min得預(yù)混料A，再向預(yù)混料A中加入固化劑，攪拌10-30s得預(yù)混料B；

(3)板材制備

將上述預(yù)混料B均勻鋪在下模板上，每隔2-6mm厚度時，鋪設(shè)一層厚度為0.1-1.0mm的改性玻璃纖維，當整體厚度達到所需厚度時，合模，加壓、升溫、保壓，加壓壓力為1-20MPa，保溫溫度為100-300℃，保壓時間為2-15min，在保壓過程中，放氣3次，每次1-3s，然后開模，取出板材、切割、打磨后即得復(fù)合板材成品。

進一步，所述步驟(2)中的材料還包括無機顏料1-10份和其他輔料5-20；所述無機顏料為各種顏色的無機顏料；其他輔料為可起到裝飾作用的碎玻璃顆粒、彩色石子或金屬顆粒。

進一步，所述步驟(1)中的造紙白泥是制漿造紙過程中采用堿回收技術(shù)處理后的副產(chǎn)物，主要成分是CaCO₃，包括造紙綠泥。

進一步，所述步驟(1)中的玻璃纖維是以玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲和表面處理后形成的無堿、中堿和高堿玻璃纖維和其他玻璃纖維，其形態(tài)為長纖維、短切纖維或者纖維織品等。優(yōu)選玻璃纖維為長度為1-50mm的短切玻璃纖維或者玻璃纖維編織品。

進一步，所述的酚醛樹脂為利用甲醛和苯酚經(jīng)催化加成反應(yīng)形成的膠黏劑，固含量為70-90％(135℃，1h)。

進一步，所述的酚醛樹脂為熱固性酚醛樹脂或改性酚醛樹脂。