[发明专利]一种双壳层中空大颗粒料的制备方法

说明书

本发明公开了一种双壳层中空大颗粒料的制备方法，采用可吸水膨胀的树脂作为内核，树脂内核先预吸收大部分的水分，制备添加有少量短纤维的内壳层强化溶液，供已接近饱和的树脂内核吸收，并在树脂内核表面形成纤维网，形成内壳层；采用成球工艺，在表面包裹可形成强度的胶结材料；待材料硬化形成强度后，颗粒再次经过具有粘度的含渗透材料的溶液，让颗粒外层表面形成一个硬壳层；采用烘干的方式进行养护，使吸水树脂的水分完全放出，形成热养护，并形成中空。所制备的双壳层颗粒料具有良好的抗跌落性能，兼具比强度高，保温隔热性能好、耐火性高、抗裂性好等特点。

技术领域

本发明属于环境处理、建筑保温材料领域，也可用于农业培土材料，具体涉及一种双壳层中空大颗粒料的制备方法。

背景技术

近年来，随着全球水资源污染日趋严重，生物滤池在污水处理的工艺中得到广泛应用。陶粒作为一种滤料是一种表面粗糙的多孔物质，微生物附着性好，具有一定的吸附能力，作为生物滤料和基质在水处理中得到广泛应用。

目前有专利产品CN 103496866 B，其公开的核壳型免烧轻骨料作为一种免烧陶粒，在建筑保温、环境处理方面已经有所应用，但这种核壳型免烧轻骨料韧性较差，在散装时用铲车容易破坏漏出EPS内核；若作为滤料，由于其内核的存在，颗粒总孔隙率较低，其过滤能力不够。专利产品CN 102936127 A公开的一种烧结型轻质中空陶粒，其采用烧结的方式将陶粒中的EPS核去除达到中空，但这种制备陶粒的方式能源消耗大，且陶粒韧性较差。辽宁建筑职业学院的黄丽华研究制备了一种多壳层免烧陶粒，但这种免烧陶粒密度较大，比强度较低，且孔隙率和吸水率低，若作为生物滤料，其过滤能力不足。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种双壳层中空大颗粒料的制备方法，所制备的双壳层中空大颗粒料具有抗裂性高，质量轻、比强度高(单位密度下的强度，即在相同密度下，强度高；或在相同强度下，密度低)，韧性好，保温性能及耐火性能好等特性，颗粒中空，孔隙率较高，具有良好的过滤能力。

本发明的技术方案如下：

一种双壳层中空大颗粒料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)将吸水树脂颗粒作为内核，对其进行预饱水处理，饱水程度控制在75～90％；

步骤2)配置内壳层强化溶液，将步骤1)制得的已吸水饱和的吸水树脂置于内壳层强化溶液中，搅拌；

步骤3)选择硅酸盐水泥基材料或磷酸盐水泥基材料作为胶结材料，将经步骤2)处理的吸水树脂与胶结材料采用成球工艺包裹成壳；

步骤4)对步骤3)制得的包裹成壳的吸水树脂进行自然养护1～4h；

步骤5)配置外壳层强化溶液，对步骤4)制得的已养护的材料表面喷洒所述外壳层强化溶液；

步骤6)对经步骤5)处理的材料进行密闭，烘干养护，即得。

优选地，所述已吸水饱和的吸水树脂的粒径为2～7mm。

优选地，所述内壳层强化溶液由以下原料按重量百分比组成：10～30％的硅酸钠、0.5～5％的二氧化硅粉、5～30％的工业淀粉、0.5～2％的纤维材料，其余为水。

优选地，所述纤维材料为聚丙烯纤维，长度2～3mm。

优选地，所述外壳层强化溶液由以下原料按重量百分比组成：5～20％的硅酸钠、0～3％的二氧化硅粉，其余为水。

优选地，步骤6)所述烘干养护的温度为100～150℃。

本发明具有下列优点：