專利名稱：：鎂鈣防火植物纖維板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，尤其涉及一種采用有機材料與無機材料混合的具有防火性能的鎂鈣質(zhì)植物纖維板及其制備成型方法。
背景技術(shù)：
：隨著我國社會主義建設(shè)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對木材的需求量大幅度增長，因此原木的采伐數(shù)量越來越大，使本來就森林覆蓋面積不多的我國的木材供應(yīng)亦變得愈發(fā)緊張。為了保持生態(tài)平衡和滿足四化建設(shè)以及人們?nèi)找嬖鲩L的需要，國家在加大進口木材數(shù)量的同時，更將大力發(fā)展新型環(huán)保建筑材料，節(jié)省資源，生產(chǎn)利廢代木制品作為一項重要舉措和長期方針而大力推行與倡導。因此，各種利用農(nóng)作物及其他植物纖維生產(chǎn)的纖維板及其人造木材相繼出現(xiàn)并且層出不窮，其制備方法亦多種多樣，雖然各有所長，但也各有不足之處。普遍存在的問題是原料中多半含有化學添加劑如UF或PF膠作為粘結(jié)劑，其中的有害物質(zhì)既污染環(huán)境又危害人的健康；原料中絕大部分組分均為有機物，防水、防火、防腐、防蛀性能差。為解決此問題，中國專利申請?zhí)?00710010019.4公開了《一種生態(tài)無機復(fù)合建筑材料》，采用氧化鎂、石膏、高鋁水泥為無機凝料，加入農(nóng)作物秸稈植物纖維及三廢無機廢料、萘系列減水劑NNO、MF4、木質(zhì)磺酸鈣、乳化劑、滲透劑以及攪拌溶液氯化鎂、硫酸鎂經(jīng)水融和、加熱煮沸、熬化、冷凝而成。其防水、防火、防腐、防蛀性能較好，但成品率與強度較低，生產(chǎn)速度較慢；尤其是外加有機材料改性劑和溶液多，而其成品纖維板反鹵的問題尚未根本解決。中國專利申請?zhí)?8106819.7提供了《一種稻草纖維板的制作方法》，采用稻草、堿性氫氧化鈉溶液、酸性H2S04溶液、樹脂膠及氧化鎂為原料，將稻草浸泡、脫水、加堿、高溫熏蒸；甩干、加酸、沖洗；混料、攪拌、烘干；鋪張、高溫油壓、冷卻以及切割等一系列工藝過程，制成防火、防潮性能好，耐酸耐堿強度高的稻草纖維板。其工藝略顯復(fù)雜，而且需兩次高溫處理，成本提高，特別是制成的纖維板仍存在著反鹵的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的H的就是為了解決上述存在的問題，旨在提供一種以有機與無機物質(zhì)結(jié)合替代木材，生產(chǎn)一種具有較好防火、防水、防腐、防蛀性能，且不含甲醛、無輻射，強度高，不變形，不反鹵的植物纖維板及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是鎂鈣防火植物纖維板，是采用有機材料與無機材料混合熱壓而成，它是由無機膠凝料、植物纖維、甲基硅酸鈉及攪拌溶液四部分原料所組成。其中無機膠凝料包括鎂水泥、無水石膏粉及硫鋁酸鹽水泥；植物纖維包括農(nóng)作物植物纖維、木質(zhì)纖維、木材加工的下腳料、刨花、木粉、草木粉、蘆葦、向日葵莖稈以及農(nóng)作物加工后剩余的糠皮其中的一種或多種；攪拌溶液為氯化鎂溶液和水。上述原料的重量組分為無機膠凝料,12.4份，其中鎂水泥0.71.4份，無水石膏粉0.20.6份，硫鋁酸鹽水泥0.10.4份；植物纖維1.52.5份；甲基硅酸鈉0.0250.03份；攪拌溶液1.41.8份，其中氯化鎂溶液0.751份，水0.650.8份。所述的鎂水泥為高硅低鈣、活性氧化鎂應(yīng)在62%±2之間，其各項成分重量組成及參數(shù)為MgO8086%，活性CaO1.01.5%，Si023.54.5%，Al2032.22.9%,Fe3O41.02.0%;燒失量在311%。本發(fā)明鎂鈣防火植物纖維板的制備方法，是采用半干料熱壓成型，其工藝過程包括原料準備、混料攪拌、鋪裝預(yù)壓、熱壓定型及定尺切割五項內(nèi)容。具體操作步驟為1、原料準備將一種或多種植物原料放入粉碎機中進行粉碎，使其成粉狀或纖維長度不大于10mm的粉末；在權(quán)利要求2所述的重量組分范圍內(nèi)，按所需配比稱量準備好各種原料。2、混料攪拌先將準備好的鎂水泥與硫鋁酸鹽水泥混合后加入氯化鎂溶液進行攪拌；同時將無水石膏粉加水攪拌；再將攪拌完的兩種糊狀料混合攪拌均勻后，依次加入植物纖維和甲基硅酸鈉，充分攪拌形成半干料。3、鋪裝預(yù)壓將攪拌好的半干料鋪裝到預(yù)壓機上進行預(yù)壓成型，預(yù)壓力為0.60.8MPa，鋪裝料的多少根據(jù)制品的厚度確定。4、熱壓定型將預(yù)壓成型的板坯放入多層熱壓機內(nèi)進行加熱加壓定型，加壓力為24MPa，加熱溫度為6585°C，加熱加壓時間為812min。5、定尺切割將定型后的纖維板毛坯從多層熱壓機上卸下碼垛，待溫度完全冷卻后進行定尺切割，切割完畢后即為本發(fā)明之制成品。所述的多層熱壓機的層數(shù)為1217層。本發(fā)明的有益效果十分明顯由于鎂鈣防火植物纖維板選用Mg-Ca質(zhì)無機材料作為膠粘劑，代替有機樹脂膠凝料，加之配方與組分合理，因此使其制品具有環(huán)保、無毒無害、無裂紋，輕質(zhì)保溫，收縮、膨脹系數(shù)小的特點；防火、防水、防腐、防蛀及耐風雨侵蝕性能良好，尤其是徹底消除了鎂質(zhì)制品反鹵的弊端，使其更具有明顯的優(yōu)勢和潛力。由于采用植物纖維與各種廢料作原料，不僅可以大量節(jié)省木材，保護森林資源，而且實現(xiàn)了廢物利用，有利于環(huán)境保護。本發(fā)明將有機材料與無機材料結(jié)合，既有無機材料的特點，又兼容了有機材料特別是木材的特性，質(zhì)地細密，天然質(zhì)感強，而且易于釘刨、切割、固定和粘接。鎂鈣防火植物纖維板的制備方法除混料攪拌和壓力加熱成型外，無須更多的工藝環(huán)節(jié)，設(shè)備投資小，見效快，工藝簡單；添加劑種類少，易于操作與掌握；采取半干料兩次壓力成型，速度快，無須養(yǎng)生和晾曬，而且抗折強度高，密度均勻，不變形。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。鎂鈣防火植物纖維板，是由無機膠凝料、植物纖維、甲基硅酸鈉及攪拌溶液四部分原料所組成。各原料重量組分為無機膠凝料12.4份，其中鎂水泥0.71.4份；無水石膏粉0.20.6份；硫鋁酸鹽水泥0.10.4份。鎂水泥主要作為膠結(jié)劑，要求鎂水泥必須為高硅低鈣、活性氧化鎂應(yīng)在62%±2之間，其各項參數(shù)為MgO8086%，活性CaO1.01.5%，Si023.54.5%，Al2032.22.9%,Fe3041.02.0%;燒失量在311%。硫鋁酸鹽水泥0.10.4份，其作用是早強和防水。植物纖維1.52.5份，包括農(nóng)作物植物纖維、木質(zhì)纖維、木材加工的下腳料、刨花、木粉、草木粉、蘆葦、向日葵莖稈以及農(nóng)作物加工后剩余的糠皮其中的一種或多種。甲基硅酸鈉0.0250.03份，是本發(fā)明的主要防水劑。攪拌溶液1.41.8份，其中氯化鎂溶液0.751份，水0.650.8份。每份.100kg具體實施例各原料組分及加入量列表如下表中單位kg。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本發(fā)明鎂鈣防火植物纖維板的制備方法的具體操作步驟為:1、原料準備將上述實施例1、2、3、4中的植物纖維原料切成短段，然后放入粉碎機中粉碎成粉末或長度不大于10mm的纖維狀；按實施例l、2、3、4所需配比稱量準備好各種原料待用。2、混料攪拌先將按實施例1、2、3、4稱量好的鎂水泥與硫鋁酸鹽水泥干混后加入氯化鎂溶液進行攪拌；并將無水石膏粉加水攪拌；再將攪拌完的兩種糊狀料混合攪拌均勻后，按配比依次加入植物纖維和甲基硅酸鈉，充分攪拌形成半干料。3、鋪裝預(yù)壓將攪拌好的半干料鋪裝到預(yù)壓機上進行預(yù)壓成型。實施例l、2選用預(yù)壓力為0.6MPa;實施例3、4選用預(yù)壓力為0.8MPa。鋪裝料的多少根據(jù)制品的厚度準確計算確定。.4、熱壓定型將預(yù)壓成型的板坯放入1217層熱壓機內(nèi)進行加熱加壓定型。實施例l、2選用壓力為2MPa，加熱溫度為85i:，加熱加壓時間為8min。實施例3、4選用壓力為4MPa，加熱溫度為65。C，加熱加壓時間為12min。5、定尺切割將定型后的纖維板毛坯從熱壓機上卸下碼垛，待溫度完全冷卻后進行定尺切割，切割完畢后入庫，即為本發(fā)明之鎂麪防火植物纖維板。依照上述組分與方法生產(chǎn)的鎂^防火植物纖維板，按GB—8624/1997標準檢驗，其主要技術(shù)指標達到防火A級；防水水中浸泡48小時無變形或開裂，吸水率10%;抗彎抗折強度達到30Pa/m2;收縮膨脹系數(shù)為0.4%。。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于建材、包裝、運輸及裝飾等行業(yè)，其綜合性能指標及使用效果優(yōu)于普通的木質(zhì)纖維板。權(quán)利要求1、一種鎂鈣防火植物纖維板，其特征在于，采用有機材料與無機材料混合熱壓而成，它是由無機膠凝料、植物纖維、甲基硅酸鈉及攪拌溶液四部分原料所組成，其中無機膠凝料包括鎂水泥、無水石膏粉及硫鋁酸鹽水泥；植物纖維包括農(nóng)作物植物纖維、木質(zhì)纖維、木材加工的下腳料、刨花、木粉、草木粉、蘆葦、向日葵莖稈以及農(nóng)作物加工后剩余的糠皮其中的一種或多種；攪拌溶液為氯化鎂溶液和水。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂鈣防火植物纖維板，其特征在于，所述的原料重量組分為無機膠凝料12.4份，其中鎂水泥0.71.4份，無水石膏粉0,20.6份，硫鋁酸鹽水泥0.10.4份；植物纖維1.52.5份；甲基硅酸鈉0.0250.03份；攪拌溶液1.41.8份，其中氯化鎂溶液0.751份，水0.650.8份。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的鎂鈣防火植物纖維板，其特征在于，所述的鎂水泥為高硅低鈣、活性氧化鎂在62%±2之間，其各項成分重量組成及參數(shù)為MgO8086%，活性CaO1.01.5%，Si023.54.5%，Al2032.22.9%，F(xiàn)e3041.02.0%;燒失量在311%。4、一種鎂鈣防火植物纖維板的制備方法，其特征在于，采用半干料熱壓成型，其工藝過程包括原料準備、混料攪拌、鋪裝預(yù)壓、熱壓定型及定尺切割，具體操作步驟為1)、原料準備將一種或多種植物原料放入粉碎機中進行粉碎，使其成粉狀或纖維長度不大于10mm的粉末；在權(quán)利要求2所述的重量組分范圍內(nèi)，按所需配比稱量準備好各種原料；2)、混料攪拌先將準備好的鎂水泥與硫鋁酸鹽水泥混合后加入氯化鎂溶液進行攪拌；同時將無水石膏粉加水攪拌；再將攪拌完的兩種糊狀料混合攪拌均勻后，依次加入植物纖維和甲基硅酸鈉，充分攪拌形成半干料；3)、鋪裝預(yù)壓將攪拌好的半干料鋪裝到預(yù)壓機上進行預(yù)壓成型，預(yù)壓力為0.60.8MPa，鋪裝料的多少根據(jù)制品的厚度確定；4)、熱壓定型將預(yù)壓成型的板坯放入多層熱壓機內(nèi)進行加熱加壓定型，加壓力為24MPa，加熱溫度為6585°C，加熱加壓時間為812min;5)、定尺切割將定型后的纖維板毛坯從多層熱壓機上卸下碼垛，待溫度完全冷卻后進行定尺切割，切割完畢后即為本發(fā)明之制成品。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎂鈣防火植物纖維板的制備方法，其特征在于，所述的多層熱壓機的層數(shù)為1217層。全文摘要一種鎂鈣防火植物纖維板及其制備方法，由1～2.4份的無機膠凝料、1.5～2.5份植物纖維、0.025～0.03份甲基硅酸鈉及1.4～1.8份的攪拌溶液所組成。采取半干料熱壓成型，經(jīng)原料準備、混料攪拌、鋪裝預(yù)壓、熱壓定型及定尺切割，制成本發(fā)明之纖維板。其制品不含甲醛，具有環(huán)保、無毒、無害、無裂紋，輕質(zhì)保溫，收縮、膨脹系數(shù)小的特點；防火、防水、防腐、防蛀及耐風雨侵蝕性能良好，尤其是徹底消除了鎂質(zhì)制品反鹵的弊端，既有無機材料的特點，又兼容了木材的特性，質(zhì)地細密，天然質(zhì)感強，而且易于釘刨、切割、固定和粘接。且制作工藝簡單，成型速度快，無須養(yǎng)生和晾曬，抗折強度高，密度均勻，不變形。適于建材、包裝、運輸及裝飾等行業(yè)應(yīng)用。文檔編號C04B28/00GK101172825SQ200710157928公開日2008年5月7日申請日期2007年11月5日優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日發(fā)明者濤謝申請人:濤謝