[发明专利]水泥/石膏芦苇纤维复合材料及其生产方法

说明书

本发明涉及建筑材料的技术领域，具体地说是一种用水泥或石膏作为胶结原料，以芦苇作增强材料进行复合的新型建筑材料及其制造方法。

现有技术中以水泥与植物纤维的碎粒进行混合加工成板材已有相当长的历史了，如水泥刨花板曾一度发展很快，但由于在木纤维中的半纤维素，淀粉和其它萃取物在水泥形成的碱性溶液中可水解为糖，对水泥产生强烈的阻凝作用，故只有少数树种适应制造水泥复合板，经检索山东建筑材料工业学院申请的“一年生植物纤维水泥复合板的制备方法”专利(申请号92104363．5)，对一年生植物纤维析出物对水泥的阻凝作用，所采取的方法进行了描述，用该方种所用的水泥量较大，综合技术经济指标不明显，此外没涉及石膏在纤维复合材料的作用，石膏量大价廉，尤其是一些工业的附产品，如化肥工业中生产磷肥时所产生的磷石膏，一个中型企业每年均有上百万吨，不仅堆积如山，还容易造成环境污染，火力发电厂对粉煤灰也存在类似的问题，因此一些企业对这些废弃物的处理成为一急需解决的课题。

本发明的目的在于提供一种水泥／石膏芦苇纤维复合材料及其特定的技术方法进行复合制造，用该方法生产出来的复合材料，不仅各项技术经济指标可以达到较高的水平，而且可以利用一些工业废弃物，有利于环境保护。

本发明的技术方案是这样实现的：它以芦苇纤维为增强材料，以水泥或石膏为胶结原料，所述的材料还包含填充材料、助剂和水，经混合、成型、硬化后形成板或块状的组合体；它的组分重量百分比为：水泥或石膏35-45％，芦苇纤维20-30％，填充料5-10％，助剂0．5-2％，水27-35％。

该材料的生产方法为：先将芦苇茎干进行辊压、切断、粉碎、加工成所需规格的纤维，并除去粉尘，再将芦苇纤维浸入低碱度溶液适当时间后取出沥干；将助剂溶介在水中，然后将水泥或石膏与芦苇纤维及填充料均匀混合，并注入含有助剂的水溶液，经充分混合后的混合料通过成型、保养、硬化得到板或块状的组合体。

本发明与现有同类建材相比具有以下几个方面的优点：

1、本材料自重较轻，材料实体容量为1150kg／m³左右；

2、隔热性能优越，导热系数为：0．16-0．24W／M·K，可大大降低建筑热损耗；

3、强度较高，其力学性能可满足正常使用条件下的基本要求；

4、属不燃材料，耐火极限大于一小时；

5、可加工性强，可随意切割、刨、锯、钻、钉；

6、材料自身在正常自然环境下不会发生霉变；

7、本材料成本低于300元／m³，经济效益显著；

8、生产本材料的所需设备均可利用国内已有设备，不需专用设备；

9、属环保产品，其原料的获取，以及生产制造过程中不会对环境产生不利影响。相反，由于材料自身的优越性，可以大大降低社会发展对人类生存的环境和资源的压力。

图1为本发明的生产工艺流程图。

下面，结合附图对本发明作较为详细的描述，并给出实施例。

本发明所选用的原料为水泥或石膏、芦苇、填充材料、助剂和水。芦苇纤维具有较好的强度和韧性，但含有一定的糖份，本复合材料生产的原理是以芦苇纤维为增强材料，所需的芦苇纤维为长10-15mm，宽1-1．5mm，以水泥或石膏或水泥，石膏的混合物为胶结材料，配以粉煤灰、蛭石粉或珍珠岩粉的单质为填充材料，所用的填充料也可以是这些单质组分的两种或三种混合物，助剂采用木质素磺酸盐系列产品，还加适量的水，经混合、成型、硬化后形成板或块状组合体；它的组分重量百分比为：水泥或石膏35-45％，芦苇纤维20-30％，填充料5-10％，助剂0．5-2％，水27-35％。

按上述组分配比生产出的水泥／石膏芦苇纤维复合材料的具体方法如下：

1、首先将芦苇原料的茎干进行辊压切断，并用离心式粉碎机械将纤维剥离和粉碎，加工成10-15mm长，1．0-1．5mm宽的纤维后筛选除去粉尘。

2、将芦苇纤维浸入低碱度溶液约15分钟-45分钟后取出、沥干、低碱度溶液为AlSO₄、NaOH、Ca(OH)₂稀释溶液或其它PH值低于8．5的低碱度溶液。

3、将适量助剂溶介在水中，助剂主要为木质素磺酸盐类，其作用在于改善混合料的流动性能和成型能力。

4、将水泥或石膏和芦苇纤维及填充料用搅拌机均匀混合，并注入含有助剂的水溶道。