一种利用秸秆制取墙体保温材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及建筑材料技术领域，更具体的说是涉及一种利用秸秆制取墙体保温材料及其制备方法。


背景技术：

2.目前，全国年产秸秆6-7亿吨，其中60％为稻麦秸秆，约为4亿吨，同时用于还田，沼气和饲料的秸秆约占30-40％，总量的60-70％(约2.5亿吨)没有得到利用，以至于农民在秋收季节焚烧秸秆，造成公害且屡禁不止。然而，用秸秆为原材料制造墙体乃是解决秸秆问题的根本出路，因为用秸秆为原材料制造墙体不但消耗量大、技术上可行、经济上合算，市场也能接受。
3.用秸秆为原材料制造墙体替代部分粘土砖的使用，符合国家的发展循环经济，建设节约型社会的政策。为了保护耕地，保护环境，国家政策大力限制粘土砖的使用，鼓励发展轻质墙体建材。
4.因此，如何提供一种利用秸秆制取墙体保温材料及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种利用秸秆制取墙体保温材料及其制备方法，以至少解决上述背景技术部分所提出的问题之一。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种利用秸秆制取墙体保温材料，其组分包括：改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、改性秸秆粉、硅酸盐水泥、羟乙基纤维素钠、发泡剂、固化剂、促凝剂、玻璃微珠、减水剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防腐剂、异氰酸酯树脂胶粘剂；各组分按重量分别为改性膨胀珍珠岩20-45份；陶瓷尾矿5-10份；改性秸秆粉22-36份；羟乙基纤维素钠3-7份；发泡剂7-10份；固化剂3-5份；促凝剂0.5-3.8份；玻璃微珠6.7-8.5份；减水剂0.3-2.2份；抗氧化剂0.5-0.7份；紫外线吸收剂0.4-0.6份；防腐剂0.4-0.6份；硅酸盐水泥10-15份；异氰酸酯树脂胶粘剂5-8份。
8.优选的，在上述一种利用秸秆制取墙体保温材料中，各组分按重量分别为改性膨胀珍珠岩30份；陶瓷尾矿8份；改性秸秆粉30份；羟乙基纤维素钠5份；发泡剂8份；固化剂4份；促凝剂2份；玻璃微珠7份；减水剂1.5份；抗氧化剂0.6份；紫外线吸收剂0.5份；防腐剂0.5份；硅酸盐水泥13份；异氰酸酯树脂胶粘剂6份。
9.优选的，在上述一种利用秸秆制取墙体保温材料中，所述发泡剂选用碳酸氢盐或偶氮二甲酰胺。
10.优选的，在上述一种利用秸秆制取墙体保温材料中，所述固化剂由硫酸钙、氯化钠、氯化钙、碳酸钾、碳酸钠、纯化水混合制备而成。
11.优选的，在上述一种利用秸秆制取墙体保温材料中，所述促凝剂选自氯化钙、硅酸
钠、硫酸铝中的一种。
12.优选的，在上述一种利用秸秆制取墙体保温材料中，所述改性膨胀珍珠岩制备方法为：
13.步骤一，选择粒度在0.05mm以下、含水量为4％的珍珠岩矿砂，在1000℃的炉内焙烧，使其膨胀达到原体积的15-20倍成为膨胀珍珠岩，研磨，过80目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
14.步骤二，取步骤一的膨胀珍珠岩粉末置于5000ml烧杯中，加入浓度为50％的浓硫酸1500ml和浓度为35％的过氧化氢500ml，充分搅拌，加热，煮沸后继续煮沸1-2h，随后产物水洗至中性，烘干，在超声振荡仪中进行振荡破碎处理；
15.步骤三，将步骤二膨胀珍珠岩、高分子硅烷偶联剂和丙二醇按质量比为0.2-0.6:1:10混合，放置到微波发生器中，在100-300w的微波功率作用下，100-200r/min的速度下搅拌2小时后，立即过滤、水洗、烘干，即得改性膨胀珍珠岩。
16.优选的，在上述一种利用秸秆制取墙体保温材料中，所述改性秸秆粉的制备方法如下：
17.步骤一，收集农业生产中废弃的植物秸秆，将秸秆粉碎至70目；
18.步骤二，将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍24-48h，控制反应釜中温度在80-85℃，匀速搅拌反应20-30分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；
19.步骤三，冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过100目筛，烘干水分含量至15-20％，得改性秸秆粉。
20.一种利用秸秆制取墙体保温材料的加工制作方法，包括以下步骤：
21.步骤一，按照规定重量称取各原料；
22.步骤二，将改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、硅酸盐水泥、玻璃微珠、减水剂在5分钟内陆续加入反应釜，先干混10分钟，然后再加入抗氧化剂、紫外线吸收剂、防腐剂再搅拌20分钟充分混合，然后震动球磨机混合1-2小时后得到粉料；
23.步骤三，将上述粉料放入砂磨机中，同时加入改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠、固化剂、促凝剂、异氰酸酯树脂胶粘剂和去离子水，砂磨60-80分钟得浆料，并保持釜温60-70℃；
24.步骤四，将发泡剂加入到上述砂磨后的浆料中，然后混合搅拌15分钟；
25.步骤五，开釜出料，将基料送入电热炉内进行加热，等混合料熔融后，打开电热炉出料阀门，物料通过管道输送到模具成型生产线，打开模具进料阀进行成型；
26.步骤六，成型后，打开模具，取出成品进行冷却，即得所述的墙体保温材料。
27.优选的，在上述一种利用秸秆制取墙体保温材料的加工制作方法中，所述步骤三中去离子水加入量为粉料重量3倍。
28.优选的，在上述一种利用秸秆制取墙体保温材料的加工制作方法中，步骤四中的混合搅拌分为4个阶段完成：
29.第1阶段：反应釜设定压力为135mbar，温度为75℃，混合时间3分钟；
30.第2阶段：反应釜设定压力为115mbar，温度为80℃，混合时间3分钟；
31.第3阶段：反应釜设定压力为100mbar，温度为85℃，混合时间3分钟；
32.第4阶段：反应釜设定压力为95mbar，温度为90℃，混合时间3分钟。
33.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种利用秸秆制取墙体保温材料及其制作方法，工艺简便、易操作，投资少、见效快，解决秸秆问题的根本出路，用秸秆为原材料制造墙体技术上可行、经济上合算，市场也能接受。
34.本发明利用秸秆制取墙体保温材料的强度、保温特性及相关性能均能达到国家有关墙体保温材料的要求，且与传统的保温材料相比，保温性能更好，同时还具备了轻质、吸音防震、阻燃、抗冲击缓冲性能等优良特性。
35.同时本发明提供的利用秸秆制取墙体保温材料制备方法具有操作简单，适于工业化生产等特点，并且充分利用了植物秸秆资源。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
37.图1附图为本发明的加工制作工艺流程图。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.实施例1
40.本发明实施例公开了一种利用秸秆制取墙体保温材料，其组分包括：改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、改性秸秆粉、硅酸盐水泥、羟乙基纤维素钠、发泡剂、固化剂、促凝剂、玻璃微珠、减水剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防腐剂、异氰酸酯树脂胶粘剂；各组分按重量分别为改性膨胀珍珠岩20份；陶瓷尾矿5份；改性秸秆粉22份；羟乙基纤维素钠3份；发泡剂7份；固化剂3份；促凝剂0.5份；玻璃微珠6.7份；减水剂0.3份；抗氧化剂0.5份；紫外线吸收剂0.4份；防腐剂0.4份；硅酸盐水泥10份；异氰酸酯树脂胶粘剂5份。
41.为了进一步优化上述技术方案，发泡剂选用碳酸氢盐或偶氮二甲酰胺。
42.为了进一步优化上述技术方案，固化剂由硫酸钙、氯化钠、氯化钙、碳酸钾、碳酸钠、纯化水混合制备而成。
43.为了进一步优化上述技术方案，促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。
44.为了进一步优化上述技术方案，改性膨胀珍珠岩制备方法为：
45.步骤一，选择粒度在0.05mm以下、含水量为4％的珍珠岩矿砂，在1000℃的炉内焙烧，使其膨胀达到原体积的15-20倍成为膨胀珍珠岩，研磨，过80目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
46.步骤二，取步骤一的膨胀珍珠岩粉末置于5000ml烧杯中，加入浓度为50％的浓硫酸1500ml和浓度为35％的过氧化氢500ml，充分搅拌，加热，煮沸后继续煮沸1-2h，随后产物
水洗至中性，烘干，在超声振荡仪中进行振荡破碎处理；
47.步骤三，将步骤二膨胀珍珠岩、高分子硅烷偶联剂和丙二醇按质量比为0.2-0.6:1:10混合，放置到微波发生器中，在100-300w的微波功率作用下，100r/min的速度下搅拌2小时后，立即过滤、水洗、烘干，即得改性膨胀珍珠岩。
48.为了进一步优化上述技术方案，改性秸秆粉的制备方法如下：
49.步骤一，收集农业生产中废弃的植物秸秆，将秸秆粉碎至70目；
50.步骤二，将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍24h，控制反应釜中温度在80-85℃，匀速搅拌反应20分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；
51.步骤三，冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过100目筛，烘干水分含量至15％，得改性秸秆粉。
52.一种利用秸秆制取墙体保温材料的加工制作方法，包括以下步骤：
53.步骤一，按照规定重量称取各原料；
54.步骤二，将改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、硅酸盐水泥、玻璃微珠、减水剂在5分钟内陆续加入反应釜，先干混10分钟，然后再加入抗氧化剂、紫外线吸收剂、防腐剂再搅拌20分钟充分混合，然后震动球磨机混合1-2小时后得到粉料；
55.步骤三，将上述粉料放入砂磨机中，同时加入改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠、固化剂、促凝剂、异氰酸酯树脂胶粘剂和去离子水，砂磨60-80分钟得浆料，并保持釜温60-70℃；
56.步骤四，将发泡剂加入到上述砂磨后的浆料中，然后混合搅拌15分钟；
57.步骤五，开釜出料，将基料送入电热炉内进行加热，等混合料熔融后，打开电热炉出料阀门，物料通过管道输送到模具成型生产线，打开模具进料阀进行成型；
58.步骤六，成型后，打开模具，取出成品进行冷却，即得的墙体保温材料。
59.为了进一步优化上述技术方案，步骤三中去离子水加入量为粉料重量3倍。
60.为了进一步优化上述技术方案，步骤四中的混合搅拌分为4个阶段完成：
61.第1阶段：反应釜设定压力为135mbar，温度为75℃，混合时间3分钟；
62.第2阶段：反应釜设定压力为115mbar，温度为80℃，混合时间3分钟；
63.第3阶段：反应釜设定压力为100mbar，温度为85℃，混合时间3分钟；
64.第4阶段：反应釜设定压力为95mbar，温度为90℃，混合时间3分钟。
65.实施例2
66.本发明实施例公开了一种利用秸秆制取墙体保温材料，其组分包括：改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、改性秸秆粉、硅酸盐水泥、羟乙基纤维素钠、发泡剂、固化剂、促凝剂、玻璃微珠、减水剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防腐剂、异氰酸酯树脂胶粘剂；各组分按重量分别为改性膨胀珍珠岩30份；陶瓷尾矿8份；改性秸秆粉30份；羟乙基纤维素钠5份；发泡剂8份；固化剂4份；促凝剂2份；玻璃微珠7份；减水剂1.5份；抗氧化剂0.6份；紫外线吸收剂0.5份；防腐剂0.5份；硅酸盐水泥13份；异氰酸酯树脂胶粘剂6份。
67.为了进一步优化上述技术方案，发泡剂选用碳酸氢盐或偶氮二甲酰胺。
68.为了进一步优化上述技术方案，固化剂由硫酸钙、氯化钠、氯化钙、碳酸钾、碳酸钠、纯化水混合制备而成。
69.为了进一步优化上述技术方案，促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。
70.为了进一步优化上述技术方案，改性膨胀珍珠岩制备方法为：
71.步骤一，选择粒度在0.05mm以下、含水量为4％的珍珠岩矿砂，在1000℃的炉内焙烧，使其膨胀达到原体积的18倍成为膨胀珍珠岩，研磨，过80目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
72.步骤二，取步骤一的膨胀珍珠岩粉末置于5000ml烧杯中，加入浓度为50％的浓硫酸1500ml和浓度为35％的过氧化氢500ml，充分搅拌，加热，煮沸后继续煮沸1-2h，随后产物水洗至中性，烘干，在超声振荡仪中进行振荡破碎处理；
73.步骤三，将步骤二膨胀珍珠岩、高分子硅烷偶联剂和丙二醇按质量比为0.2-0.6:1:10混合，放置到微波发生器中，在200w的微波功率作用下，150r/min的速度下搅拌2小时后，立即过滤、水洗、烘干，即得改性膨胀珍珠岩。
74.为了进一步优化上述技术方案，改性秸秆粉的制备方法如下：
75.步骤一，收集农业生产中废弃的植物秸秆，将秸秆粉碎至70目；
76.步骤二，将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍30h，控制反应釜中温度在80-85℃，匀速搅拌反应15分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；
77.步骤三，冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过100目筛，烘干水分含量至17％，得改性秸秆粉。
78.一种利用秸秆制取墙体保温材料的加工制作方法，包括以下步骤：
79.步骤一，按照规定重量称取各原料；
80.步骤二，将改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、硅酸盐水泥、玻璃微珠、减水剂在5分钟内陆续加入反应釜，先干混10分钟，然后再加入抗氧化剂、紫外线吸收剂、防腐剂再搅拌20分钟充分混合，然后震动球磨机混合1-2小时后得到粉料；
81.步骤三，将上述粉料放入砂磨机中，同时加入改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠、固化剂、促凝剂、异氰酸酯树脂胶粘剂和去离子水，砂磨60-80分钟得浆料，并保持釜温60-70℃；
82.步骤四，将发泡剂加入到上述砂磨后的浆料中，然后混合搅拌15分钟；
83.步骤五，开釜出料，将基料送入电热炉内进行加热，等混合料熔融后，打开电热炉出料阀门，物料通过管道输送到模具成型生产线，打开模具进料阀进行成型；
84.步骤六，成型后，打开模具，取出成品进行冷却，即得的墙体保温材料。
85.为了进一步优化上述技术方案，步骤三中去离子水加入量为粉料重量3倍。
86.为了进一步优化上述技术方案，步骤四中的混合搅拌分为4个阶段完成：
87.第1阶段：反应釜设定压力为135mbar，温度为75℃，混合时间3分钟；
88.第2阶段：反应釜设定压力为115mbar，温度为80℃，混合时间3分钟；
89.第3阶段：反应釜设定压力为100mbar，温度为85℃，混合时间3分钟；
90.第4阶段：反应釜设定压力为95mbar，温度为90℃，混合时间3分钟。
91.实施例3
92.本发明实施例公开了一种利用秸秆制取墙体保温材料，其组分包括：改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、改性秸秆粉、硅酸盐水泥、羟乙基纤维素钠、发泡剂、固化剂、促凝剂、玻璃微珠、减水剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防腐剂、异氰酸酯树脂胶粘剂；各组分按重量分别为改性膨胀珍珠岩45份；陶瓷尾矿10份；改性秸秆粉36份；羟乙基纤维素钠7份；发泡剂10份；固化剂5份；促凝剂3.8份；玻璃微珠8.5份；减水剂2.2份；抗氧化剂0.7份；紫外线吸收剂
0.6份；防腐剂0.6份；硅酸盐水泥15份；异氰酸酯树脂胶粘剂8份。
93.为了进一步优化上述技术方案，发泡剂选用碳酸氢盐或偶氮二甲酰胺。
94.为了进一步优化上述技术方案，固化剂由硫酸钙、氯化钠、氯化钙、碳酸钾、碳酸钠、纯化水混合制备而成。
95.为了进一步优化上述技术方案，促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。
96.为了进一步优化上述技术方案，改性膨胀珍珠岩制备方法为：
97.步骤一，选择粒度在0.05mm以下、含水量为4％的珍珠岩矿砂，在1000℃的炉内焙烧，使其膨胀达到原体积的20倍成为膨胀珍珠岩，研磨，过80目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
98.步骤二，取步骤一的膨胀珍珠岩粉末置于5000ml烧杯中，加入浓度为50％的浓硫酸1500ml和浓度为35％的过氧化氢500ml，充分搅拌，加热，煮沸后继续煮沸2h，随后产物水洗至中性，烘干，在超声振荡仪中进行振荡破碎处理；
99.步骤三，将步骤二膨胀珍珠岩、高分子硅烷偶联剂和丙二醇按质量比为0.2-0.6:1:10混合，放置到微波发生器中，在300w的微波功率作用下，200r/min的速度下搅拌2小时后，立即过滤、水洗、烘干，即得改性膨胀珍珠岩。
100.为了进一步优化上述技术方案，改性秸秆粉的制备方法如下：
101.步骤一，收集农业生产中废弃的植物秸秆，将秸秆粉碎至70目；
102.步骤二，将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍48h，控制反应釜中温度在85℃，匀速搅拌反应30分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；
103.步骤三，冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过100目筛，烘干水分含量至20％，得改性秸秆粉。
104.一种利用秸秆制取墙体保温材料的加工制作方法，包括以下步骤：
105.步骤一，按照规定重量称取各原料；
106.步骤二，将改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、硅酸盐水泥、玻璃微珠、减水剂在5分钟内陆续加入反应釜，先干混10分钟，然后再加入抗氧化剂、紫外线吸收剂、防腐剂再搅拌20分钟充分混合，然后震动球磨机混合1-2小时后得到粉料；
107.步骤三，将上述粉料放入砂磨机中，同时加入改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠、固化剂、促凝剂、异氰酸酯树脂胶粘剂和去离子水，砂磨60-80分钟得浆料，并保持釜温60-70℃；
108.步骤四，将发泡剂加入到上述砂磨后的浆料中，然后混合搅拌15分钟；
109.步骤五，开釜出料，将基料送入电热炉内进行加热，等混合料熔融后，打开电热炉出料阀门，物料通过管道输送到模具成型生产线，打开模具进料阀进行成型；
110.步骤六，成型后，打开模具，取出成品进行冷却，即得的墙体保温材料。
111.为了进一步优化上述技术方案，步骤三中去离子水加入量为粉料重量3倍。
112.为了进一步优化上述技术方案，步骤四中的混合搅拌分为4个阶段完成：
113.第1阶段：反应釜设定压力为135mbar，温度为75℃，混合时间3分钟；
114.第2阶段：反应釜设定压力为115mbar，温度为80℃，混合时间3分钟；
115.第3阶段：反应釜设定压力为100mbar，温度为85℃，混合时间3分钟；
116.第4阶段：反应釜设定压力为95mbar，温度为90℃，混合时间3分钟。
117.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
118.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。