一種椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料及其制備方法，采用預糊化淀粉這種冷水速溶、粘結強度高、價廉物美的純天然植物綠色膠粘劑，與纖維素醚復配得到新型無機膠凝體系；同時選取椰殼纖維作為增強纖維，椰殼纖維是一種可再生、綠色環保的純天然植物纖維，其耐濕熱性，隔音性能、力學性能好，椰殼纖維與硅藻泥基材之間的界面吸附粘接力和機械嚙合力等增加了材料的抗裂性，纖維可分散收縮的能量，增強了壁材的韌性，將椰殼纖維用到建筑領域具有低價、環保、材料易得等優點，非常適合大面積推廣使用。

Coconut shell fiber anti cracking and toughening diatom mud material and preparation method thereof

The invention discloses a coconut shell fiber crack resistance and toughening of diatom mud material and its preparation method, using pre gelatinized starch of this cold water instant and high adhesive strength and low price of pure natural plant green adhesives, new inorganic cementitious system and cellulose ether compound; and selected coir fiber as the reinforcing fiber, coconut shell fiber a renewable, green natural plant fiber, the moisture resistance, sound insulation performance, good mechanical properties, between coir fiber and diatom mud substrate interfacial adhesion and mechanical force increase the crack resistance of the material, fiber dispersion contraction energy, enhance the wall material toughness will coir fiber used in construction field with low price, environmental protection, material is easy to get, and is very suitable for large area promotion.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種環保建筑內墻材料，特別是一種椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料及其制備方法。
技術介紹
硅藻泥的主要原料為硅藻土，由于其主要成分為無定型二氧化硅(SiO2·nH2O)，因此還具有熱穩定性好、阻燃和耐酸耐腐蝕等優點。得益于其防霉抗菌、調節濕度、隔音隔熱、凈化甲醛或苯類等易揮發性物質的多功能環保作用，近年來硅藻泥在建筑內墻材料方面的應用越來越多。日本是最早開發硅藻泥作為建筑內墻裝飾壁材的國家，日本專利文獻JP2007077660A公開了一種具有調節室內環境，隔熱隔音功能的硅藻頁巖作為建筑內墻材料使用。中國專利文獻CN104478336A公布了一種強固型硅藻泥，由精細硅土、凹凸棒土、海泡土、負氧離子、纖維素、木制纖維、滑泡、重質碳酸鈣、雪花粉、灰鈣粉、納米二氧化鈦組成，該產品不含有毒膠粉，木質纖維使其與墻體基層的附著力和表面強度提高。上述研究表明，采用無機膠凝材料取代目前使用的有機可再分散性膠粉，能夠使硅藻泥實現真正的綠色環保；添加木質纖維材料，可以使硅藻泥產品達到增強增韌和抗裂的作用。然而，目前的無機膠粘劑普遍強度偏低、保水性差、易脫粉、不能單獨使用；而木質纖維品種單一、易吸水腐蝕、補強效果不夠高等缺點。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種不含有機膠粘劑的椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料及其制備方法，該材料具有凈化VOC、游離甲醛和苯類的能力，以及具有對甲醛凈化的持久效果。為實現上述目的本專利技術公開了一種椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料，所述硅藻泥材料所包含的組分及各組分的質量百分比如下：硅藻土15％-35％，重鈣20％-40％，灰鈣8％-20％，石英砂8％-20％，納米二氧化鈦2％-5％，負離子粉1％-4％，纖維素醚0.5％-2.5％，預糊化淀粉0.1％-0.5％，椰殼纖維0.5％-5％。進一步，所述硅藻泥材料所包含的組分及各組分的質量百分比如下：硅藻土25％，重鈣30％，灰鈣18％，石英砂16％，納米二氧化鈦3％，負離子粉3％，纖維素醚1.7％，預糊化淀粉0.3％，椰殼纖維3％。進一步，所述重鈣和灰鈣粒度為100-600目，所述石英砂粒度為20-100目，所述負離子粉粒度為1000-4000目。進一步，所述重鈣和灰鈣粒度為325目；所述石英砂粒度為80目；所述負離子粉粒度為4000目。進一步，所述纖維素醚為羧甲基淀粉鈉、羧甲基纖維素鈉或羥丙級甲基纖維素中的一種或幾種。進一步，所述纖維素醚的粘度為2萬-20萬。進一步，所述纖維素醚的粘度為7.5萬。進一步，所述椰殼纖維直徑為2-16μm，長度為3-30mm，進一步，所述預糊化淀粉為馬鈴薯、玉米、木薯預糊化淀粉中的一種。另一方面，本專利技術還公開了一種制備椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料的方法，其特征在于，包括以下步驟，將上述實施例中除納米二氧化鈦和椰殼纖維之外的其他組分混合成備用的粉體；將已分散在水溶液中的納米二氧化鈦超聲震蕩，將超聲震蕩后的溶液加入到清水中攪拌均勻，將所述混合備用的粉體逐漸加入到上述攪拌均勻的混合二氧化鈦清水中，加入混合備用的粉體與清水的質量比為1：1，攪拌均勻后，將椰殼纖維加入上述攪拌均勻的泥中，制得椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料。本專利技術具有如下優點：本專利技術公開的一種椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料及其制備方法，具有以下優點：本專利技術所用的膠粘劑為生物可再生的纖維素醚和預糊化淀粉，安全環保，且復配后結合二者的優點，達到保水保濕效果；本專利技術公開的技術方案由于添加椰殼纖維后，表面無起泡、裂紋、剝落，無明顯變色，具有很好的效果。此外，本專利技術制備方法操作簡單，原料價廉環保，易于實現工業化。制得的含椰殼纖維的增強抗裂硅藻泥材料具有調節濕度、隔音降噪、防火阻燃、凈化空氣、有益健康等作用。具體實施方式以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。實施例1本專利技術采用預糊化淀粉這種冷水速溶、粘結強度高、價廉物美的純天然植物綠色膠粘劑，與纖維素醚復配得到新型無機膠凝體系；同時選取椰殼纖維作為增強纖維，椰殼纖維是一種可再生、綠色環保的純天然植物纖維，其耐濕熱性，隔音性能、力學性能好，椰殼纖維與硅藻泥基材之間的界面吸附粘接力和機械嚙合力等增加了材料的抗裂性，纖維可分散收縮的能量，增強了壁材的韌性。但是目前大部分椰殼不是被遺棄就是被曬干做燃料使用掉了，將椰殼纖維用到建筑領域具有低價、環保、材料易得等優點，非常適合大面積推廣使用。本實施例中，硅藻土中的二氧化硅含量≥90％，重鈣和灰鈣粒度為325目；石英砂粒度為80目；納米二氧化碳為金紅石型或銳鈦型，以粉體或液體形式存在，本實施例選銳鈦型納米二氧化鈦并配置成水溶液，負離子粉粒度為4000目；纖維素醚為羧甲基淀粉鈉、羧甲基纖維素鈉、羥丙級甲基纖維素中的一種或幾種，其粘度為2萬-20萬，本實施例選選粘度7.5萬的羥丙級甲基纖維素；預糊化淀粉為馬鈴薯、玉米、木薯預糊化淀粉中的一種，本實施例選預糊化淀粉選木薯預糊化淀粉，且其細度(通過80目篩)≥90％。椰殼纖維直徑為100-450μm，長度為10-25mm，本實施例選椰殼纖維的直徑為200μm，長度為15mm。本實施例中的百分比為質量百分比。本專利技術公開的一種不含有機膠粘劑的椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料的方法：將硅藻土以25％，重鈣30％，灰鈣18％，石英砂16％，負離子粉3％，羥丙級甲基纖維素1.7％和木薯預糊化淀粉0.3％，預先混合均勻備用，具體的硅藻泥材料的制備方法如下：將銳鈦型水溶液分散的納米二氧化鈦超聲震蕩使分散均勻，然后加入清水中，將上述混合均勻的粉體加入到銳鈦型納米二氧化鈦水中，邊添加邊攪拌，混合均勻的粉體與水的質量比為1：1，攪拌均勻，隨后將椰殼纖維3％加入到上述攪拌均勻的泥中再攪拌一分鐘，制得所需的含椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料。本實施例制備的椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料所用的膠粘劑為生物可再生的纖維素醚和預糊化淀粉，安全環保，且復配后結合二者的優點，達到保水保濕，大幅度提高粘結強度的效果；本實施例通過添加椰殼纖維后，表面無起泡、裂紋、剝落，無明顯變色，具有調節濕度、隔音降噪、防火阻燃、凈化空氣、有益健康等作用。根據本專利技術的技術方案制備椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料按國家JC/T2177-2013《硅藻泥裝飾壁材》標準要求對其容器中狀態、施工性、初期干燥抗裂性(6h)、表干時間、耐堿性(48h)、粘接強度、耐溫濕性能、硅藻成份、調濕性能、甲醛凈化性能、甲醛凈化效果持久性、防霉菌性能、防霉菌耐久性能、揮發性有機化合物總量、苯類含量、游離甲醛含量、可溶性重金屬含量等進行測試，結果見表1、表2和表3。表1一般技術要求表2功能性技術要求表3有害物質限量要求測試結果表明：本實施例制備的椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料完全符合國家強制性標準JC/T2177-2013《硅藻泥裝飾壁材》規定的各項指標，是合格的硅藻泥裝飾壁材。雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本專利技術作了詳盡的描述，但在本專利技術基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本專利技術精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本專利技術要求保護的范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料，其特征在于：所述硅藻泥材料材料所包含的組分及各組分的質量百分比如下：硅藻土15％?35％，重鈣20％?40％，灰鈣8％?20％，石英砂8％?20％，納米二氧化鈦2％?5％，負離子粉1％?4％，纖維素醚0.5％?2.5％，預糊化淀粉0.1％?0.5％，椰殼纖維0.5％?5％。

【技術特征摘要】
1.一種椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料，其特征在于：所述硅藻泥材料材料所包含的組分及各組分的質量百分比如下：硅藻土15％-35％，重鈣20％-40％，灰鈣8％-20％，石英砂8％-20％，納米二氧化鈦2％-5％，負離子粉1％-4％，纖維素醚0.5％-2.5％，預糊化淀粉0.1％-0.5％，椰殼纖維0.5％-5％。2.如權利要求1所述的一種椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料，其特征在于：所述硅藻泥材料所包含的組分及各組分的質量百分比如下：硅藻土25％，重鈣30％，灰鈣18％，石英砂16％，納米二氧化鈦3％，負離子粉3％，纖維素醚1.7％，預糊化淀粉0.3％，椰殼纖維3％。3.如權利要求1或2中所述的一種椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料，其特征在于：所述重鈣和灰鈣粒度為100-600目，所述石英砂粒度為20-100目，所述負離子粉粒度為1000-4000目。4.如權利要求3所述的一種椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材料，其特征在于：所述重鈣和灰鈣粒度為325目；所述石英砂粒度為80目；所述負離子粉粒度為4000目。5.如權利要求1所述的一種椰殼纖維抗裂增韌硅藻泥材...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李紹龍，唐世家，吳沁，
申請(專利權)人：東莞市愛樂居環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44