[发明专利]一种稻壳防火板的制备方法

说明书

本发明涉及防火材料技术领域，为解决稻壳板材制备过程中存在防火性能低，易变形等问题，本发明提出了一种稻壳防火板的制备方法，将稻壳进行粉碎处理；将粉碎后的稻壳分别进行碳化、酸化处理；将处理后的稻壳粉进行碱性处理；黄原酸化处理后的稻壳粉；经后加工处理，得到稻壳防火板。制备得到的稻壳防火板具有轻质高强、抗热稳定性良好、耐火性能达到A级、强度高、延性好、节能环保等优点。

技术领域

本发明涉及防火材料技术领域，具体涉及一种稻壳制备防火板材的方法。

背景技术

水稻是典型的喜硅植物，稻壳是水稻生产过程中的数量最大的副产物，约占成熟水稻重量的20％，是重要的硅源。稻壳燃烧后灰分含量在15％～30％之间，其中87％～97％为无定形的二氧化硅。稻壳传统的处理方式是露天焚烧，因焚烧后碳化稻壳灰的粒度较小会造成大气污染和水污染。从稻壳中提取二氧化硅不仅可以充分利用这种农业废弃物，而且能够产生一定的经济效益，变废为宝。因此将这些稻壳合理地开发和利用，不仅可以解决环境污染问题，还能为高新技术产业发展提供数量可观的硅源，成为当前的研究热点。CN201710454879公开了一种绿色环保稻壳板材生产方法，强度较高，价格低廉、环保性较好，但是存在防火性能低，有效期较短，易变形等质量通病，无法做到大众化、资源化、环保化。

发明内容

为解决稻壳板材制备过程中存在防火性能低，易变形等问题，本发明提出了一种稻壳防火板的制备方法，制备得到的稻壳防火板具有轻质高强、抗热稳定性良好、耐火性能达到A级、强度高、延性好、节能环保等优点。

本发明利用微波辅助稻壳基黄原酸化制备防火板材，硅质粒子的化学和高温稳定性赋予其制品优良的隔热效应和耐热特性，有效地解决了传统稻壳板存在的缺点，使资源得到高效利用，以最少的资源消耗和环境成本，追求最大的经济社会效益，符合当前我国实现节能减排目标和可持续发展长远目标。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种稻壳防火板的制备方法为以下步骤：

(1)将稻壳进行粉碎处理；

所述粉碎处理为：稻壳干燥后粉碎过65～100目筛，得到稻壳粉。所述稻壳为普通粮食加工业及农业的废弃物，可再次利用。

(2)将粉碎后的稻壳分别进行碳化、酸化处理，然后清洗若干次后风干，得到处理后的稻壳粉；

处理方法为：将稻壳粉先经浓硫酸碳化，再经苹果酸酸化，然后清洗若干次后风干，得到处理后的稻壳粉。

作为优选，碳化过程为：常温下，将稻壳粉浸泡在浓硫酸中8～15分钟；酸化过程为：将碳化后的稻壳粉在苹果酸溶液中浸泡并加热搅拌直至50～70℃，保温20～40min，然后清洗若干次除去苹果酸溶液，再将稻壳风干，得到处理后的稻壳粉。其中苹果酸溶液的质量浓度为10～20％。

(3)将处理后的稻壳粉进行碱性处理；

所述碱性处理过程为：将步骤(2)处理后的稻壳粉中加入尿素、硫脲，再加入氢氧化钠与氧化钙混合碱溶液，加热至80～100℃，反应1～3个小时，得到碱性处理后的稻壳粉。

作为优选，硫脲添加量为处理后稻壳粉质量的5～8％、尿素添加量为处理后稻壳粉质量的6～10％，氢氧化钠与氧化钙混合碱溶液添加量为处理后稻壳粉质量的4～6％。

氢氧化钠与氧化钙混合碱溶液的浓度为2mol·L^-1～5mol·L^-1，其中氢氧化钠与氧化钙的摩尔比为1～3∶1。

(4)黄化处理后的稻壳粉；