[發明專利]一種利用酯化淀粉和廢瓷粉濕法澆筑成型的建筑陶瓷及其制備方法

在審

• 申請號: 201710559205.7
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107200559A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 張慶
• 申請（專利權）人: 蕪湖市寶藝游樂科技設備有限公司
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B33/13;B28B1/04;B28B1/093;B28B11/24
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明屬于建筑領域，尤其涉及一種利用酯化淀粉和廢瓷粉濕法澆筑成型的建筑陶瓷及其制備方法。

背景技術

傳統建筑陶瓷大多采用干壓成型工藝，在制備過程中不僅需要使用大噸位壓機、噴霧塔等大功率設備，而且生產過程中會產生粉塵、噪音等污染。

濕法澆注成型采用非孔模具，利用漿料內部或少量外加劑的化學反應作用使陶瓷漿料原位凝固形成坯體，獲得具有良好的微觀均勻性和較高密度的生坯，從而可顯著提高材料可靠性。這種新型的成型工藝具有可控性，成本低，適用范圍廣。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低的利用酯化淀粉和廢瓷粉濕法澆筑成型的建筑陶瓷及其制備方法。

為了實現上述的目的，本發明采用如下的技術方案：

一種利用酯化淀粉和廢瓷粉濕法澆筑成型的建筑陶瓷，其特征在于，首先將廢瓷磚破碎、濕法球磨、干燥，得到廢瓷粉；其次將小麥淀粉與乙酸酐發生酯化反應，得到淀粉乙酸酯；然后將廢瓷粉、助劑和水按比例混合球磨，再加入淀粉乙酸酯和阿拉伯膠作為凝固劑，繼續球磨，得到漿料；最后將漿料澆筑成型、干燥和兩段高溫煅燒，得到利用酯化淀粉和廢瓷粉濕法澆筑成型的建筑陶瓷。

所述的利用酯化淀粉和廢瓷粉濕法澆筑成型的建筑陶瓷，其特征在于，其由如下步驟制備而成：

（1）將廢瓷磚采用破碎機進行初步破碎處理，再經濕法球磨，烘干，粉碎過篩得到200-250目的粉末，待用；

（2）將小麥淀粉充分干燥，加入到8-10倍重量份的DMF，在攪拌的條件下升溫到130-140℃，恒溫磁力攪拌4-5h，降溫到60-65℃，依次滴加0.9-1.1倍重量份的乙酸酐和3-4倍重量份的吡啶，滴加完后升高溫度至90-100℃，恒溫磁力攪拌反應10-12h，冷卻，傾入10-15℃的水中沉淀，過濾、洗滌至中性，干燥，得到淀粉乙酸酯；

（3）將廢瓷粉、聚丙烯酸鈉、木質素磺酸鈉、聚萘甲醛磺酸鈉鹽和水以1：0.006-0.008：0.003-0.004：0.002-0.003：0.55-0.62的質量比混合，加入到球磨機中，球磨機轉速為400-500r/min的條件下球磨混合30-40min，加入淀粉乙酸酯和阿拉伯膠，繼續球磨80-100min，得到漿料；

（4）將漿料通過真空除泡后，迅速注入模具內，振搗60-90s，置于70-80℃的靜停室中恒溫靜停固化4-5h，脫模；將脫模后的坯體在110-120℃的烘箱中干燥50-60min，自然冷卻，修坯，將胚體放入馬弗爐中，以4-5℃/min的升溫速率程序升溫至900-950℃，保溫30-40min，繼續以4-5℃/min的升溫速率程序升溫至1150-1200℃，保溫100-120min，自然冷卻至室溫，得到一種利用酯化淀粉和廢瓷粉濕法澆筑成型的建筑陶瓷。

所述的利用酯化淀粉和廢瓷粉濕法澆筑成型的建筑陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟（3）中廢瓷粉、淀粉乙酸酯和阿拉伯膠的質量比為1：0.008-0.010：0.006-0.008。

所述的利用酯化淀粉和廢瓷粉濕法澆筑成型的建筑陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟（4）的馬弗爐高溫煅燒的環境為大氣氛圍。

通過上述的技術方案，本發明的有益效果是：

本發明將小麥淀粉與乙酸酐發生酯化反應，得到淀粉乙酸酯；采用廢瓷粉代替傳統陶瓷原料，利用廢瓷粉的瘠性性能，以淀粉乙酸酯和阿拉伯膠為復合凝固劑，采用濕法澆注成型工藝代替傳統的干粉壓制成型工藝制備建筑陶瓷；一方面不僅避免了高能耗高壓設備的使用，而且減少了生產過程中粉塵、噪音等污染；另一方面以廢瓷粉制備建筑陶瓷，不僅緩解了粘土等傳統優質陶瓷原料的日益短缺問題，而且成本低廉，帶來更高的經濟效益。本發明加入聚丙烯酸鈉、木質素磺酸鈉、聚萘甲醛磺酸鈉鹽等助劑，牢固地吸附廢瓷粉顆粒表面，產生雙電層，雙電層效應使廢瓷粉顆粒在漿料中分散，避免再凝聚，從而降低了漿料的黏度。本發明以淀粉乙酸酯和阿拉伯膠為復合凝固劑，淀粉乙酸酯和阿拉伯膠的吸水后高度膨脹后，分子鏈隨即展開，裸露的多種基團、各極性基團與極性水分子以氫鍵或偶極作用力互相制約，形成凝膠結構，包覆在廢瓷粉顆粒的表面，起到粘結劑的作用。因淀粉乙酸酯和阿拉伯膠吸收漿料中的水分子而膨脹，從而發生吸水糊化，陶瓷漿料粘度逐漸升高，相鄰的淀粉乙酸酯和阿拉伯膠相互接近，形成一定的物理化學鍵，使得瓷粉顆粒相互連接造成陶瓷坯體固化成型。本發明的建筑陶瓷，緩解了粘土等傳統優質陶瓷原料的日益短缺問題，成本低廉，生產工藝簡單，綠色環保。

具體實施方式