生態(tài)型墻面裝飾粉料及輕質(zhì)面磚的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑裝飾材料及人造合成石領(lǐng)域，具體涉及一種生態(tài)型墻面裝飾粉料及輕質(zhì)面磚的制備方法，采用質(zhì)量份為30-70的基料、15-35的輔料、13-33的粘結(jié)料和0.5-1的納米料，經(jīng)礦物粉碎、配制混合和成品包裝工序制備成墻面裝飾粉料，或經(jīng)礦物粉碎、配制混合、分層布料、組合成型、研磨分切和成品包裝工序制備成輕質(zhì)面磚。本發(fā)明為具有生態(tài)性的疊層石、珍珠巖、透閃石、葉臘石和硅藻土類礦物提供了較好的轉(zhuǎn)化利用途徑，也為墻面裝飾粉料與裝飾面磚提出了產(chǎn)品升級的技術(shù)方案，其產(chǎn)品具有凈化環(huán)境、保溫及保濕的功效，其質(zhì)量與木材近似，密度為1.0g/cm2，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.1w/m.k。
【專利說明】生態(tài)型墻面裝飾粉料及輕質(zhì)面磚的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑裝飾材料及人造合成石領(lǐng)域，具體涉及一種生態(tài)型墻面裝飾粉料及輕質(zhì)面磚的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)時的生態(tài)學(xué)及生態(tài)礦物材料，從生態(tài)環(huán)境友好材料的設(shè)計(jì)理念出發(fā)，充分利用天然礦物的功能屬性，以仿生的方式加工微集料基元，使其成分、功能與人居環(huán)境協(xié)調(diào)兼容，并使其具有多元及多層次的生態(tài)環(huán)保功能。環(huán)境礦物學(xué)致力于采用無機(jī)礦物對污染物的凈化功能及天然自凈化功能的研究，并發(fā)展和完善無機(jī)礦物與有機(jī)生物共同構(gòu)筑的天然自凈化系統(tǒng)。中國專利201210443903.8的一種生態(tài)無機(jī)礦物內(nèi)墻裝飾材料采用了生態(tài)性較強(qiáng)的硅藻土、膨潤土礦物，但其采用石英砂作骨料與纖維素醚作增強(qiáng)料將使其制備面磚時較難研磨，并且其利用礦物的自身色彩及礦物元素的配合方面也存在不足。
[0003]人造合成石是天然礦物的聚合物，其礦物的選擇范圍除大理石和石英石之外，還應(yīng)包括珍珠巖、透閃石、疊層石、硅藻土等生態(tài)性能較強(qiáng)的礦物。市場上較熱的天然洞石有許多無規(guī)則的孔洞，屬于陸相沉積巖，因此具有隔熱性與良好的墻面裝飾效果。中國專利200910074908.6的納米型合成洞石的生產(chǎn)方法，采用混合料中添加玻化微珠并用有機(jī)不飽和樹脂做粘結(jié)料的工藝，具有減輕制品重量與保溫的優(yōu)點(diǎn)，但?；⒅榛旌嫌谟袡C(jī)料中受其強(qiáng)力攪拌作用與使用強(qiáng)壓的振動作用，將使其受損破裂，在礦物選用方面也缺乏生態(tài)礦物與之配合的問題。石材制品用于建筑墻面裝飾是有一定的改善環(huán)境功效的，但其重量大與保溫差也使其廣泛應(yīng)用有所局限。如何利用具有生態(tài)性與微孔結(jié)構(gòu)的礦物是石材及人造合成石領(lǐng)域應(yīng)予關(guān)注并重點(diǎn)研發(fā)的課題。這些廣泛存在的輕質(zhì)礦物只要采用聚合工藝，尤其是用無機(jī)粘結(jié)料(劑)聚合的礦物制品，對解決目前的環(huán)境污染及居室環(huán)境不良的環(huán)保問題，是主導(dǎo)性的也是能使裝飾材料產(chǎn)業(yè)升級的有益之舉及必由之路。疊層石與硅藻土是生物生成的礦物，珍珠巖與沸石是火山直接生成的礦物及葉臘石等變質(zhì)生成的礦物，因?yàn)槠淞严豆?jié)理較多而無法用常規(guī)石材生產(chǎn)工藝進(jìn)行加工利用，但用人造合成石的先聚合再加工板材的生產(chǎn)工藝則是相得益彰的轉(zhuǎn)化途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在用礦物配制與聚合技術(shù)提高疊層石、珍珠巖、葉臘石和透閃石類礦物的利用價值，并解決現(xiàn)行墻面裝飾粉料缺乏生態(tài)環(huán)境性能的問題，提供了一種生態(tài)型墻面裝飾粉料及輕質(zhì)面磚制備方法。
[0005]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種生態(tài)型墻面裝飾粉料及輕質(zhì)面磚的制備方法，采用質(zhì)量份為30-70的基料、15-35的輔料、13-33的粘結(jié)料和0.5-1的納米料，經(jīng)礦物粉碎、配制混合和成品包裝工序制備成墻面裝飾粉料，或經(jīng)礦物粉碎、配制混合、分層布料、組合成型、研磨分切和成品包裝工序制備成輕質(zhì)面磚；
所述的基料是選用疊層石、珍珠巖、透閃石，葉臘石及其上述礦物的伴生礦物中的兩種或兩種以上；
所述的輔料是粒徑為0.1-2 mm的硅藻土與沸石，粒徑為0.1-2mm的?；⒅?，三者按(5-15):(0-5):(0-2)的質(zhì)量份配制；
所述的粘結(jié)料是200-1250網(wǎng)目的煅燒高嶺土、白水泥和硅酸鈉水溶液三者按(1-3):(0-4): (0-4)質(zhì)量份配制；
所述的納米料是納米TiO2和納米ZnO,兩者按(0-1): (0-1)的質(zhì)量份配制。
[0006]所述的基料的選用方式有:
選用透閃石、疊層石、透閃石質(zhì)的蛇紋石和蛇紋石化透閃石四種礦物作為基料；選用透閃石、葉臘石、珍珠巖和疊層石四種礦物作為基料；選用透閃石、葉臘石和石英質(zhì)葉臘石三種礦物作為基料；選用透閃石、葉臘石質(zhì)大理石和珍珠巖三種礦物作為基料。
[0007]所述的經(jīng)礦物粉碎工序后的任何一種基料砂粒都不能低于基料砂?？傎|(zhì)量的20%。
[0008]所述的粘接料中使用硅酸鈉水溶液時，在配制混合工序中還需添加氫氧化鈉助劑。
[0009]本發(fā)明所采用的天然礦物具有一定的生態(tài)性能:
疊層石是元古界濱海環(huán)境中藍(lán)綠藻群落形成的礦物，其微生物是靠光合作用滋養(yǎng)的，由其光合作用產(chǎn)生氧氣的原始性能使其成礦后依然存在，并由其中等硬度與黃色的主色調(diào)及碎塊居多的礦物特征使其宜于加工生態(tài)聚合產(chǎn)品。
[0010]娃藻土是一種生物成因的娃質(zhì)沉積巖，其松散密度為0.3-0.5g/cm3,孔隙率為80-90%, SiO2超過70%，硅藻土中空的硅藻體在長度上有20-40 μ m，直徑在10-15 μ m，可形成外形圓整的圓柱體，壁上微孔大小均勻，孔徑1/10 μ m,圓筒壁厚0.8-2 μ m,還有一些圓篩藻。
[0011]沸石是火山熔巖形成的一種架構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物，它的籠子狀結(jié)構(gòu)及天然造成的帶負(fù)電使其具有生態(tài)效應(yīng)；它由硅氧四面體和鋁氧四面體組成，四面體只能以頂點(diǎn)相聯(lián)，既共用一個氧原子，而不能邊和面相聯(lián)；在其構(gòu)造中，金屬陽離子位于晶體構(gòu)造較大并相互通連的孔道間，陽離子可自由地通過孔道發(fā)生交換作用，并由其鋁氧四面體的一個氧原子而產(chǎn)生電荷不平衡。
[0012]珍珠巖是一種玻璃質(zhì)酸性噴出巖，其SiO2為65%-78%，用其灰色與棕色的珍珠巖、黃色的松脂巖及黑色的黑曜巖顆粒作為聚合產(chǎn)品的骨料，能以其半透明的玻璃質(zhì)及較強(qiáng)的磁性產(chǎn)生富麗堂煌的觀感；用其砂料在電爐加熱方式下膨化、使顆料表面熔融、氣孔封閉，而成內(nèi)部為蜂窩狀的容重為50-100kg/m3的?；⒅?。
[0013]高嶺土的理論化學(xué)成分AL2O3為39.5%, SiO2為46.5%，具有從周圍介質(zhì)中吸附各種離子及離子交換性質(zhì)，其粘土的粒度分布在0.2-5 μ m，在其煅繞至500°C時便將其羥基和氧以水的形式脫出，原子間發(fā)生了較大的錯位，形成了結(jié)晶很差的在堿的激發(fā)下具有膠凝活性的偏高嶺土。
[0014]葉臘石是一種天然含水鋁硅酸鹽礦物，它具有硅氧四面體復(fù)雜的層狀結(jié)構(gòu)，是典型的2:1型層狀化合物，兩層間結(jié)合力軟，陰、陽離子可進(jìn)入層間，具有一定的吸附能力，其中包括石英質(zhì)葉臘石，圓葉臘石與大理石的伴生礦。
[0015]透閃石是鈣鎂的鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物，其礦物呈纖維狀集合體，當(dāng)其含鐵成分較高時便是中藥的陽起石，用其針狀粉體作為聚合物的填充料可提高其力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)，并可產(chǎn)生一定的凈化環(huán)境性能。
[0016]本發(fā)明的積極效應(yīng)是:為具有生態(tài)性的疊層石、珍珠巖、透閃石、葉臘石和硅藻土類礦物提供了較好的轉(zhuǎn)化利用途徑，也為墻面裝飾粉料與裝飾面磚提出了產(chǎn)品升級的技術(shù)方案，其產(chǎn)品具有凈化環(huán)境、保溫及保濕的功效，其質(zhì)量與木材近似，密度為1.0g/cm2，導(dǎo)熱系數(shù)< 0.lw/m.k。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明制備墻面裝飾粉料的工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明制備輕質(zhì)面磚的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1
原料的選擇和配比如下:
基料:采用灰白色的透閃石、黃色的疊層石、透閃石質(zhì)蛇紋石、蛇紋石化透閃石，四種礦物的質(zhì)量比為1:1:1:1 ;
輔料:由粒徑為0.1-2.0mm的娃藻土與粒徑為0.1-2mm的?；⒅榘?:1的質(zhì)量份配制而成；
粘接料:由200-400網(wǎng)目的煅 燒高嶺土 (偏高嶺土)與白水泥按1:4的質(zhì)量份配制而
成；
納米料為納米TiO2粉體。
[0019]將所述四種基料礦物用破碎和篩分設(shè)備加工成10-100網(wǎng)目的砂粒；再將基料砂粒、輔料、粘接料和納米料四者按50:15:20:0.5的質(zhì)量份配制混合成干粉狀混合物即墻面裝飾粉料，混合時可加入0.1%-0.5%的顏料；再用包裝將粉狀的墻面裝飾粉料分袋包裝。在現(xiàn)場進(jìn)行墻體抹面施工時，將粉狀裝飾材料與水按1:0.3的比例混合形成砂漿后即可使用，調(diào)制砂漿時還可加入微量顏料和適量的乳膠，以滿足施工后的色澤，且使用乳膠后能有效改善光滑度和粘接性，所述的墻面裝飾粉料也可作為墻體面層裝飾材料。
[0020]實(shí)施例2
原料的選擇和配比如下:
基料:采用淺綠色透閃石、黃色葉臘石、淺黃色珍珠巖、土色疊層石，四種礦物的質(zhì)量比為 1:1:1:2 ；
輔料:由粒徑為0.1-1mm的娃藻土與粒徑為0.1-2.0mm的沸石按1:1配制而成； 粘接料:由白水泥與偏高嶺土按4:1配制而成；
納米料:由納米TiO2與納米ZnO按1:1配制而成。
[0021]將所述四種基料礦物用破碎和篩分設(shè)備加工成10-100網(wǎng)目的砂粒；再將基料砂粒、輔料、粘接料和納米料四者按55:20:22:1的質(zhì)量份配制混合成干粉狀混合物即墻面裝飾粉料；再用包裝將粉狀的墻面裝飾粉料分袋包裝。
[0022]實(shí)施例3
原料的選擇和配比如下:基料:采用透閃石、葉臘石和石英質(zhì)葉臘石(SiO2占60%以上)；
輔料:由粒徑為0.1-0.5mm的娃藻土與粒徑為0.1-2.0mm的沸石按10:5配置而成；粘接料:由硅酸鈉水溶液(水玻璃)與800-1250網(wǎng)目的偏高嶺土按1:1配置而成，其中硅酸鈉的模數(shù)為2.6-2.8，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%-47% ；
納米料采用納米ZnO。
[0023]輕質(zhì)面磚的制備工藝過程為:
1)礦物粉碎:利用破碎和篩分設(shè)備將基料礦物碎石加工成40-200網(wǎng)目的砂粒，三種礦物砂粒的質(zhì)量比為1:2:2 ;
2)配制混合:將破碎后的基料砂粒、輔料、粘接料和納米料按質(zhì)量份30:35:20:1混合，再將混合料與水按1:0.33的質(zhì)量比共同攪拌8min，攪拌的同時加入相對于硅酸鈉水溶液(水玻璃)質(zhì)量30%的氫氧化鈉(NaOH)助劑和0.1%_0.3%的微量顏料攪拌成兩種色彩的混合料；
3)分層布料:利用邊框可拆卸的模箱并在其中垂直排列20片4mm厚度的錳鋼制模板進(jìn)行組合的薄板成型設(shè)備，將攪拌成的兩種色彩的混合料以每層2-10_厚度交替地分布于鋼制模板之間的空隙中，同時可噴涂或噴灑液態(tài)火粉末顏料以制成曲線紋理；
4)組合成型:用裝設(shè)4X7.5KW振動器的震動臺對放置于其上的模箱進(jìn)行6min的震動成型，經(jīng)24-48小時的常溫固化后，采用先吊離模箱的邊框再逐片剝離模板的方式進(jìn)行脫模，從而制得面磚毛板；
5)研磨分切:利用石材加工的定厚與研磨設(shè)備對成型薄板進(jìn)行底面粗磨和正面拋光的研磨加工，再將其分切邊 長為30-80cm的輕質(zhì)面磚；
6)成品包裝:最后將輕質(zhì)面磚利用箱式包裝材料包裝。
[0024]實(shí)施例4
原料的選擇和配比如下:
基料:采用透閃石、葉臘石質(zhì)大理石和珍珠巖(松脂巖);
輔料:由0.5-2mm粒徑大小的娃藻土和由珍珠巖膨化制成的?；⒅榘?5:1配制而
成；
粘接料:由硅酸鈉水溶液和600-1250網(wǎng)目的高嶺土配制按3:4而成；
納米料采用ZnO。
[0025]輕質(zhì)面磚的制備工藝過程為:
1)礦物粉碎:利用破碎和篩分設(shè)備將基料礦物加工成40-120網(wǎng)目的砂粒，且三種礦物砂粒的質(zhì)量比為1:1:1 ；
2)配制混合:將破碎后的基料砂粒、輔料、粘接料和納米料按質(zhì)量份70:15:14:1混合，再加入相對粉體混合物質(zhì)量的30%的水用兩臺臥式雙軸攪拌機(jī)以25r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行5min的攪拌，攪拌的同時加入氫氧化鈉助劑和兩種微量顏料，其中氫氧化鈉與硅酸鈉水溶液和偏高嶺土的質(zhì)量比為1:3:4，攪拌成兩種色彩的混合料；
3)分層布料:利用實(shí)施2中所述的薄板成型設(shè)備將配制的混合料按每層3-20mm松散料體的厚度交替進(jìn)行布料；
4)組合成型:利用中國專利200920254369.X所述的人造石英石薄板組合成型機(jī)將步驟3中的模箱進(jìn)行6min的振動成型，再經(jīng)常溫固化與逐片剝離制成毛板；5)研磨分切:利用石材加工的定厚與研磨設(shè)備對成型薄板進(jìn)行底面粗磨和正面拋光的研磨加工，再分切成邊長為80-120cm的輕質(zhì)面磚，還可用市場上的納米膠液對其板進(jìn)行封閉處理； 成品包裝:同實(shí)施例3。
【權(quán)利要求】
1.一種生態(tài)型墻面裝飾粉料及輕質(zhì)面磚的制備方法，其特征在于:采用質(zhì)量份為30-70的基料、15-35的輔料、13-33的粘結(jié)料和0.5-1的納米料，經(jīng)礦物粉碎、配制混合和成品包裝工序制備成墻面裝飾粉料，或經(jīng)礦物粉碎、配制混合、分層布料、組合成型、研磨分切和成品包裝工序制備成輕質(zhì)面磚； 所述的基料是選用疊層石、珍珠巖、透閃石，葉臘石及其上述礦物的伴生礦物中的兩種或兩種以上； 所述的輔料是粒徑為0.1-2 mm的硅藻土與沸石，粒徑為0.1-2mm的?；⒅椋甙?5-15):(0-5):(0-2)的質(zhì)量份配制； 所述的粘結(jié)料是200-1250網(wǎng)目的煅燒高嶺土、白水泥和硅酸鈉水溶液三者按(1-3):(0-4): (0-4)質(zhì)量份配制； 所述的納米料是納米TiO2和納米ZnO,兩者按(0-1): (0-1)的質(zhì)量份配制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)型墻面裝飾粉料及輕質(zhì)面磚的制備方法，其特征在于，所述的基料的選用方式有: 選用透閃石、疊層石、透閃石質(zhì)的蛇紋石和蛇紋石化透閃石四種礦物作為基料； 選用透閃石、葉臘石、珍珠巖和疊層石四種礦物作為基料； 選用透閃石、葉臘石和石英質(zhì)葉臘石三種礦物作為基料； 選用透閃石、葉臘石質(zhì)大理石和珍珠巖三種礦物作為基料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)型墻面裝飾粉料及輕質(zhì)面磚的制備方法，其特征在于，所述墻面裝飾粉料的制備方法的具體步驟為: 礦物粉碎:是用破碎與篩分設(shè)備將基料礦物碎石加工成10-200網(wǎng)目的砂粒； 配制混合:是用臥式雙軸攪拌機(jī)將基料砂粒、輔料、粘結(jié)料和納米料四者配加顏料攪拌成干粉狀混合料作為生態(tài)型墻面裝飾粉料，； 成品包裝:是用包裝袋對粉狀裝飾材料進(jìn)行包裝； 所述輕質(zhì)面磚的制備方法的具體步驟為: 礦物粉碎:是用破碎與篩分設(shè)備將基料礦物碎石加工成10-200網(wǎng)目的砂粒； 配制混合:是用臥式雙軸攪拌機(jī)將基料砂粒、輔料、粘結(jié)料和納米料的混合料以及在混合料中加入的相對粉狀混合料25% — 35%質(zhì)量比的水和配加的二種以上色彩的顏料攪拌成二種以上色彩的黏狀混合料； 分層布料:是用鋼制模箱并在其中垂直排列若干片鋼制模板的成型設(shè)備中，以每層2-20mm的混合料厚度將帶色彩的混合料交替排布于模板之中進(jìn)行輕型面磚成型； 組合成型:是將鋼制模箱放置于振動臺上，用大于模箱及混合料總質(zhì)量3倍以上的激振力進(jìn)行振動成型，再經(jīng)20°C _65°C溫度及24-48小時的固化后，逐片進(jìn)行成型薄板的脫模； 研磨分切:是用石材加工設(shè)備對成型板的兩個表面進(jìn)行粗磨加工，而后對其正面進(jìn)行精磨加工并分切成邊長為20-120cm的裝飾面磚； 成品包裝:是用箱式包裝材料對輕質(zhì)面磚進(jìn)行包裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生態(tài)型墻面裝飾粉料及輕質(zhì)面磚的制備方法，其特征在于:所述的經(jīng)礦物粉碎后的任何一種基料砂粒都不能低于基料砂?？傎|(zhì)量的20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生態(tài)型墻面裝飾粉料及輕質(zhì)面磚的制備方法，其特征在于:所述的粘接料中使 用硅酸鈉水溶液時，在配制混合工序中還需添加氫氧化鈉助劑。
【文檔編號】C04B28/04GK103588430SQ201310511675
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】劉媛, 劉建平 申請人:劉建平