[发明专利]地质聚合物基植物纤维板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地质聚合物基植物纤维板，特别是涉及一种使用偏高岭土和非木浆纤维作为原材料的地质聚合物基植物纤维板，属于建筑材料技术领域。

背景技术

水泥纤维板因为具有防水防潮、防火绝缘、隔音隔热、质轻高强、施工简易、安全无害等特点而得到了相当程度的应用，但所用纤维大多采用打浆后的木浆纤维，其生产工艺比较复杂，从而提高了水泥纤维板的生产能耗和生产成本。而且，水泥的生产要排放大量二氧化碳，生产过程还会对环境造成严重的污染。另外，非木浆纤维增强水泥板在使用过程中，其强度和韧性均随时间有较大幅度的下降，所以没有得到广泛应用。

地质聚合物是一种新型胶凝材料，较之于常规的硅酸盐水泥，具有强度高、硬化快、耐酸碱腐蚀等优点。目前主要通过使用碱性激发剂激发偏高岭土、粉煤灰、矿物废渣等中的硅铝酸盐来制备。

植物纤维是自然界最为丰富的天然高分子，非木浆纤维主要包括稻草、稻壳、麦秸、玉米秸秆、甘蔗渣、棉花秆、木屑、竹屑等农作物秸秆或其它植物的秆茎。

由于地质聚合物的性能优于水泥，因此用地质聚合物复合非木浆纤维生产纤维板，其性能要优于水泥纤维板，有很好的应用前景，对于非木浆纤维的利用，特别是对于农林产品剩余物的利用具有很强的现实意义。所以，用地质聚合物与非木浆纤维生产纤维板对减少环境污染和废物利用两方面其应用前景非常广阔。

现有技术中公开了一种地聚物基纤维板，CN201310742307.4，其采用矿渣基地质聚合物作为基体，利用经磨浆分离干燥后的木材纤维作为纤维材料，又采用聚丙烯纤维、玻璃纤维中的一种或者两者的混合物作为增强纤维，因此其原料和工艺比较复杂。

发明内容

作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明的发明人已经发现，在使用一定比例的偏高岭土和液态钠水玻璃混合的地质聚合物作为基体，混合非木浆纤维制作的纤维板强度不仅可以达到水泥木屑板JC/T411-2007标准，并且高于一般市面上的水泥木屑板，而且制作工艺和原料获得相较于普通水泥纤维板的制作更加简单。基于这种发现，完成了本发明。

本发明的一个目的是解决至少上述问题和或缺陷，提供一种原料仅为偏高岭土、液态钠水玻璃和非木浆纤维作为原材料的地质聚合物基植物纤维板，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种强度高，硬化快、耐腐蚀，耐水性能好，吸水膨胀率极低，养护工艺条件简单方便，对人类无害的纤维板，其能够代替现在使用的水泥纤维板运用于建筑材料中，并且优于现有材料。

本发明还有一个目的是克服水泥基植物纤维板生产工艺复杂、只能利用打浆纤维、生产成本高的问题，提高农林剩余物的利用率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种地质聚合物基植物纤维板，由以下原料按重量份组成：液态钠水玻璃55～58份，偏高岭土30～35份以及非木浆纤维10～15份；

其中，所述液态钠水玻璃为市售工业液态钠水玻璃加入氢氧化钠水溶液稀释得到，模数为1.5～1.8，固含量49％～52％；所述偏高岭土为高岭土原矿或水洗后的高岭土在700-900℃环境中煅烧2～3小时所得的细度200-800目粉体；所述非木浆纤维为刨木花、废木屑、锯木屑、树木枝桠等多种非木浆纤维原料，经粉碎机粉碎成20～40目的粉末，干燥冷却后含水量为12-20％。

优选的是，其中，所述液态钠水玻璃配制过程为：往模数为3.1～3.4，固含量31％～40％的市售工业液态钠水玻璃加入一定量的固体氢氧化钠，搅拌混匀得到模数为1.5～1.8，固含量为49％～52％液态钠水玻璃。

优选的是，其中，所述偏高岭土的煅烧步骤在内热式回转煅烧窑中进行，所述内热式回转煅烧窑的转速为1.0～1.4转/分钟，进料量为1～3吨/小时。

优选的是，其中，所述地质聚合物基植物纤维板的密度1100～1700kg/m³。

本发明的目的还可以进一步由制造地质聚合物基植物纤维板的方法来实现，该方法包括以下步骤：

步骤一：按照比例称取各种原料；

步骤二：将所述偏高岭土中加入液态水玻璃中，在加入过程中充分搅拌，共混搅拌10～30min，直到彻底搅拌均匀，混合物中不出现结块的偏高岭土，得到地质聚合物基浆料；

步骤三：将所述地质聚合物基浆料加入木屑粉末，并混合均匀，得到地质聚合物和木屑的均匀混合物料；