[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)碳纖維增強(qiáng)石膏板的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010416434.5
• 申請(qǐng)日: 2020-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN111499332B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王南南;朱艷秋;滿泉言;陳丁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/14
• 分類號(hào): C04B28/14;C04B20/02;D01F9/16;B28B3/02;B28B11/24;B28C5/40
• 代理公司: 北京匯捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531
• 代理人: 張麗

本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)碳纖維增強(qiáng)石膏板的制備方法，屬于生物質(zhì)碳纖維材料技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明專利以甘蔗渣為原料制備了生物質(zhì)碳纖維，用來增強(qiáng)石膏板，提高了石膏板的彈性模量和最大載荷；與其他纖維增強(qiáng)石膏板相比，具有更低的成本。1.配置葡萄糖水溶液(緩凝劑溶液)。2.首先將緩凝劑溶液加入水中，在攪拌機(jī)中混合均勻；再加入石膏粉，攪拌成均勻的漿料；之后加入生物質(zhì)碳纖維和生物質(zhì)纖維，繼續(xù)攪拌使之混合均勻。3.將生物質(zhì)碳纖維/生物質(zhì)纖維/石膏混合漿料鋪裝在木框里形成平整板坯，放入壓板機(jī)中，用厚度規(guī)控制厚度，加壓后在室溫下保壓放置，使石膏充分水化。再將板材送入烘干箱干燥，之后板材在室溫下保養(yǎng)。本發(fā)明制備的生物質(zhì)碳纖維/生物質(zhì)纖維增強(qiáng)石膏板具有較大的彈性模量和最大載荷，在節(jié)能環(huán)保的建筑行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)碳纖維材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物質(zhì)碳纖維增強(qiáng)石膏板的制備方法。

背景技術(shù)

石膏板具有重量輕、強(qiáng)度較高、加工方便、隔音絕熱和防火等優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于多種建筑物(辦公區(qū)、住宅區(qū)、工業(yè)廠房區(qū)、商店、旅店等)的內(nèi)隔墻板、地面基層板、天花板、吸音板及各類裝飾板等。目前常用的石膏板增強(qiáng)纖維是合成纖維，如玻璃纖維、碳纖維、聚丙烯纖維等，但這些合成纖維存在造價(jià)高和污染環(huán)境的問題。

查閱文獻(xiàn)，以玻璃纖維增強(qiáng)石膏板時(shí)，玻璃纖維經(jīng)過偶聯(lián)劑和苯丙乳液的共同處理后，石膏與玻璃纖維之間的界面得到改善，使玻纖增強(qiáng)石膏板的整體強(qiáng)度和耐水性能都得到了明顯的提升；以碳纖維增強(qiáng)石膏板時(shí)，當(dāng)碳纖維長(zhǎng)度為15mm，摻加量為1.5％時(shí)，增強(qiáng)效果

最好；硫酸鈣晶須的添加能提高石膏板的斷裂強(qiáng)度，當(dāng)硫酸鈣晶須用量為1％時(shí)，復(fù)合板材的斷裂強(qiáng)度達(dá)到7.04MPa，比空白樣提高了20％。

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到生物質(zhì)材料的重要性，石膏基復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維也由合成纖維向可再生的生物質(zhì)纖維過渡，具有更好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。生物質(zhì)纖維種類較多，木屑、木纖維、麥秸、棉花秸稈、纖維素紙漿纖維等都被嘗試用來增強(qiáng)石膏。但至今生物質(zhì)碳纖維和生物質(zhì)纖維復(fù)合增強(qiáng)石膏板的方法鮮有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生物質(zhì)碳纖維增強(qiáng)石膏板的制備方法，解決背景技術(shù)中所提到的技術(shù)問題。

一種生物質(zhì)碳纖維增強(qiáng)石膏板的制備方法，所述方法包括如下步驟：

步驟1：首先將緩凝劑溶液加入水中，在攪拌機(jī)中混合均勻，再加入石膏粉，攪拌成均勻的漿料，之后加入生物質(zhì)碳纖維和生物質(zhì)纖維，繼續(xù)攪拌2-3min使之混合均勻得到混合漿料；

步驟2：把混合漿料放入木框里形成平整板坯，放入壓板機(jī)中，用厚度規(guī)控制厚度，然后在室溫下保壓放置12h，石膏充分水化，將板材送入烘干箱干燥24h，干燥溫度為35℃，之后板材在室溫下保養(yǎng)7天。

所述步驟1中石膏粉、生物質(zhì)碳纖維、生物質(zhì)纖維、水的質(zhì)量比為1：0.05：0.05:0.5。

所述步驟1中緩凝劑溶液為葡萄糖和水質(zhì)量比為1:1000配置葡萄糖水溶液。

所述緩凝劑溶液的溶液質(zhì)量濃度為0.1％，添加質(zhì)量占石膏粉質(zhì)量的0.05％。

所述步驟1中加入生物質(zhì)碳纖維和生物質(zhì)纖維時(shí)同時(shí)加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑占石膏粉質(zhì)量的0.10％，發(fā)泡劑由20％十二烷基硫酸鈉和80％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉組成。

所述步驟1中，生物質(zhì)碳纖維為甘蔗基碳纖維，甘蔗基碳纖維的制備過程為：

將選取的甘蔗渣放入裝有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的次氯酸鈉溶液的燒杯中，浸泡12h，然后反復(fù)過濾至濾液PH中性，將過濾后的甘蔗渣放入烘干箱，在80℃下干燥10h；

將干燥后的甘蔗渣與尿素和去離子水體積比為1:1的尿素水溶液接觸，浸泡1h，將浸泡后的甘蔗渣取出，放入烘干箱，在80。C下干燥10h，重復(fù)2-3次；