專利名稱：一種棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
石膏與水泥、石灰統(tǒng)稱為三大膠凝材料，具有質(zhì)量輕、隔音隔熱性能好、尺寸穩(wěn)定性好、防火性能優(yōu)良、環(huán)保節(jié)能等特點(diǎn)。石膏雖然具有較多優(yōu)異性能，但其抗折強(qiáng)度較低、因而常采用各種纖維作為石膏的增強(qiáng)材料。目前，工業(yè)生產(chǎn)中常用短切玻璃纖維增強(qiáng)石膏，玻璃纖維為人造纖維，成本高且表面光滑，導(dǎo)致纖維與石膏基體之間的界面結(jié)合作用弱。我國(guó)的農(nóng)業(yè)植物資源豐富，農(nóng)作物纖維表面較為粗糙且來源廣泛，成本低廉，棉桿皮纖維就是一種本身強(qiáng)度很高的農(nóng)作物纖維之一，但是作為石膏增強(qiáng)的材料來應(yīng)用，目前研究的比較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本較低、工藝簡(jiǎn)單、各項(xiàng)力學(xué)性能良好的棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料，原料中各組分的質(zhì)量份數(shù)比為石膏材料90-100份、棉桿皮纖維10-15份、填充材料5-10份、助劑1_4份、潤(rùn)滑劑1-10份、水20-30份。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的棉桿皮纖維長(zhǎng)為9-15mm。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的填充材料為粉煤灰、蛭石粉、珍珠巖粉或砂子中的一種或幾種混合。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的助劑為木質(zhì)素磺酸鹽。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈉或聚乙烯蠟中的一種或幾種混合。本發(fā)明還公開了一種棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料的制備方法，所述的制備方法為將棉花秸稈進(jìn)行輥壓切斷，用粉碎機(jī)將棉桿皮纖維剝離粉碎，并去除粉塵在將棉桿皮纖維浸入低堿溶液中改性，取出浙干，再將助劑溶解在水中，然后將石膏和改性后的棉桿皮纖維均勻混合，并注入含有助劑的水溶液，經(jīng)充分混合后加入模具中，固化成型，2-3 h脫模， 40-50°C烘干得棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的將棉桿皮纖維浸入低堿溶液中改性是通過將棉桿皮纖維浸入5%的氫氧化鈉溶液中，浸入時(shí)間為0. 5-lh。由于采取上述技術(shù)方案，本發(fā)明的棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料提高了石膏制品的抗折強(qiáng)度，同時(shí)降低了石膏的抗壓強(qiáng)度，在保持石膏制品耐水性未下降的情況下，本發(fā)明的吸水率得到了提高；同時(shí)由于采用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物棉花秸稈生產(chǎn)棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料，符合國(guó)家利廢環(huán)保，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策，具有很好的社會(huì)效益和環(huán)保效益。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。實(shí)施例1
一種棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料，原料中各組分的質(zhì)量份數(shù)比為石膏材料90份、 長(zhǎng)為9-15mm的棉桿皮纖維10份、填充材料5份、木質(zhì)素磺酸鹽1份、潤(rùn)滑劑1份、水20份。 其中，填充材料為粉煤灰、蛭石粉、珍珠巖粉或砂子中的一種或幾種混合；潤(rùn)滑劑為硬脂酸、 硬脂酸鈉或聚乙烯蠟中的一種或幾種混合。將棉花秸稈進(jìn)行輥壓切斷，用粉碎機(jī)將棉桿皮纖維剝離粉碎，并去除粉塵在將棉桿皮纖維浸入低堿溶液中改性，通將棉桿皮纖維浸入5%的氫氧化鈉溶液中，浸入時(shí)間為 0. 5h，取出浙干，再將助劑溶解在水中，然后將石膏和改性后的棉桿皮纖維均勻混合，并注入含有助劑的水溶液，經(jīng)充分混合后加入模具中，固化成型，2 h脫模，40-50°C烘干得棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料。實(shí)施例2
一種棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料，原料中各組分的質(zhì)量份數(shù)比為石膏材料93份、 長(zhǎng)為9-15mm的棉桿皮纖維12份、填充材料7份、木質(zhì)素磺酸鹽2份、潤(rùn)滑劑3份、水23份。 其中，填充材料為粉煤灰、蛭石粉、珍珠巖粉或砂子中的一種或幾種混合；潤(rùn)滑劑為硬脂酸、 硬脂酸鈉或聚乙烯蠟中的一種或幾種混合。將棉花秸稈進(jìn)行輥壓切斷，用粉碎機(jī)將棉桿皮纖維剝離粉碎，并去除粉塵在將棉桿皮纖維浸入低堿溶液中改性，通將棉桿皮纖維浸入5%的氫氧化鈉溶液中，浸入時(shí)間為 0. 5h，取出浙干，再將助劑溶解在水中，然后將石膏和改性后的棉桿皮纖維均勻混合，并注入含有助劑的水溶液，經(jīng)充分混合后加入模具中，固化成型，2 h脫模，40-50°C烘干得棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料。實(shí)施例3
一種棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料，原料中各組分的質(zhì)量份數(shù)比為石膏材料98份、 長(zhǎng)為9-15mm的棉桿皮纖維13份、填充材料8份、木質(zhì)素磺酸鹽3份、潤(rùn)滑劑6份、水25份。 其中，填充材料為粉煤灰、蛭石粉、珍珠巖粉或砂子中的一種或幾種混合；潤(rùn)滑劑為硬脂酸、 硬脂酸鈉或聚乙烯蠟中的一種或幾種混合。將棉花秸稈進(jìn)行輥壓切斷，用粉碎機(jī)將棉桿皮纖維剝離粉碎，并去除粉塵在將棉桿皮纖維浸入低堿溶液中改性，通將棉桿皮纖維浸入5%的氫氧化鈉溶液中，浸入時(shí)間為 lh，取出浙干，再將助劑溶解在水中，然后將石膏和改性后的棉桿皮纖維均勻混合，并注入含有助劑的水溶液，經(jīng)充分混合后加入模具中，固化成型，3 h脫模，40-50°C烘干得棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料。實(shí)施例4
一種棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料，原料中各組分的質(zhì)量份數(shù)比為石膏材料100份、 長(zhǎng)為9-15mm的棉桿皮纖維15份、填充材料10份、木質(zhì)素磺酸鹽4份、潤(rùn)滑劑10份、水30 份。其中，填充材料為粉煤灰、蛭石粉、珍珠巖粉或砂子中的一種或幾種混合；潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈉或聚乙烯蠟中的一種或幾種混合。將棉花秸稈進(jìn)行輥壓切斷，用粉碎機(jī)將棉桿皮纖維剝離粉碎，并去除粉塵在將棉桿皮纖維浸入低堿溶液中改性，通將棉桿皮纖維浸入5%的氫氧化鈉溶液中，浸入時(shí)間為 lh，取出浙干，再將助劑溶解在水中，然后將石膏和改性后的棉桿皮纖維均勻混合，并注入含有助劑的水溶液，經(jīng)充分混合后加入模具中，固化成型，池脫模，40-50°C烘干得棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料。 實(shí)施例1-實(shí)施例4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1 表權(quán)利要求
1.一種棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料，其特征在于，原料中各組分的質(zhì)量份數(shù)比為 石膏材料90-100份、棉桿皮纖維10-15份、填充材料5-10份、助劑1_4份、潤(rùn)滑劑1_10份、 水20-30份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料，其特征在于，所述的棉桿皮纖維長(zhǎng)為9-15mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料，其特征在于，所述的填充材料為粉煤灰、蛭石粉、珍珠巖粉或砂子中的一種或幾種混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料，其特征在于，所述的助劑為木質(zhì)素磺酸鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈉或聚乙烯蠟中的一種或幾種混合。
6.一種棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為 將棉花秸稈進(jìn)行輥壓切斷，用粉碎機(jī)將棉桿皮纖維剝離粉碎，并去除粉塵在將棉桿皮纖維浸入低堿溶液中改性，取出浙干，再將助劑溶解在水中，然后將石膏和改性后的棉桿皮纖維均勻混合，并注入含有助劑的水溶液，經(jīng)充分混合后加入模具中，固化成型，2-3 h脫模， 40-50°C烘干得棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的將棉桿皮纖維浸入低堿溶液中改性是通過將棉桿皮纖維浸入5%的氫氧化鈉溶液中， 浸入時(shí)間為0. 5-lh。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料及其制備方法，原料中各組分的質(zhì)量份數(shù)比為石膏材料90-100份、棉桿皮纖維10-15份、填充材料5-10份、助劑1-4份、潤(rùn)滑劑1-10份、水20-30份。通過將棉花秸稈進(jìn)行輥壓切斷，用粉碎機(jī)將棉桿皮纖維剝離粉碎，并去除粉塵在將棉桿皮纖維浸入低堿溶液中改性，取出瀝干，再將助劑溶解在水中，然后將石膏和改性后的棉桿皮纖維均勻混合，并注入含有助劑的水溶液，經(jīng)充分混合后加入模具中，固化成型，2-3h脫模，40-50℃烘干得棉桿皮纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料。本發(fā)明提高了石膏制品的抗折強(qiáng)度，同時(shí)降低石膏的抗壓強(qiáng)度。
文檔編號(hào)C04B18/24GK102442813SQ20111031234
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者顧丹 申請(qǐng)人:常熟市星源金屬涂層廠