一种无机矿物纤维格栅增强型复合轻质隔墙板及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合轻质夹心隔墙板，具体涉及的是一种无机矿物纤维格栅增强 型复合轻质隔墙板，并涉及该隔墙板的制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前市场上应用最为广泛的轻质隔墙板为复合轻质夹心隔墙板，主要以硅酸钙板 为上下面材，另一种是以镁水泥为表面材料的轻质隔墙板。芯材主要有有机保温材料例如 模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫材料（XPS)、聚氨酯（PU)和酚醛泡沫（PF) 等；无机保温材料例如泡沫混凝土、岩(矿）棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、硅酸钙等。
[0003] 关于上下面材： 轻质夹心隔墙板的表面材料硅钙板是由硅质和钙质材料为主，经制浆、成型、蒸养、烘 干、砂光及后加工等工序制成的一种新型板材。产品具有轻质高强、防火隔热、加工性好等 优点，可广泛应用于高层和公共建筑物的防火隔墙板、吊顶板、风道、各种船舶的隔仓板，以 及防火门等。硅酸钙板耐水性较好，但是施工不方便切割困难，且灰尘容易治病，市面上除 埃特尼特等少数板材不含石棉外其余小厂都含有石棉。对人体是有害的。同时，硅酸钙板 与上述填充材料符合而成的轻质隔墙板面材和芯材同样存在一定的问题。
[0004] 另一种表面材料为镁水泥。镁水泥是用煅烧菱镁矿石所得的轻烧粉或低温煅烧白 云石所得的灰粉(主要成分为MgO)为胶结剂，以六水氯化镁（MgCL2 · 6H20)等水溶性镁盐 为调和剂，再加入水，所形成的轻烧镁粉和六水氯化镁作为主要原料，因此，再一般情况下， 镁水泥就是指氯氧镁水泥。它的优点如下：（1)代木节木；（2)节能低耗；（3)使用安全、无 毒无味，镁水泥不含对人有害的物质；（5)固体废弃物掺量大，利用率高；（5)应用领域多， 制品范围广；（6)可加工性好，使用方便；（7)可低温成型，四季皆可生产；（8)制品工艺简 单，易于生广；（9)制品生广成本低、利润尚等。
[0005] 但是镁水泥存在下述缺点：（1)返卤，返卤就是在镁水泥制品受潮或使用环境温 度较大时，制品表面出现水珠或黏性的潮渍，这些水珠和潮渍随潮气或湿度增大而增多，当 水珠或潮渍积累较多时，就会从制品上淌下来，俗称"淌潮";（2)耐水性差，常规镁水泥耐水 性很差，其硬化体在水中可逐渐失去强度，强度损失率可达60%~80% ; (3)翘曲变形：一般中 心部位拱起，边部下翘；（4)硬化体胀裂，其主要技术表现为：凝结时间特别快，放热量大， 早期强度发展快，而后期强度低，并伴有标准温度裂缝形态，特别是遇水后胀裂为碎块体， 且硬化中心为粉状，胀裂为碎块体，且硬化中心成为粉状，毫无强度；（5)泛霜起白等。
[0006] 现有镁水泥制品中的轻质隔墙板所采用的增强纤维均为玻璃丝纤维。璃纤维(英 文原名为：glass fiber或fiberglass )是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优 点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻 璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几 个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝都由数百根甚至 上千根单丝组成。玻璃丝纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材 料，电路基板等国民经济各个领域。玻璃丝纤维或石棉制品这种材料虽然具备成本低、吸 音性能好等优点，但是不防水，雨天吸水以后，自重增加，而且短期内水分难以挥发，潮湿的 部分易造腐蚀。此外，这种材料具有较强的致癌物质，对人体健康不利。同时氯氧镁水泥中 MgC12组分含有C1-离子，其含量是普通硅酸盐水泥中的30倍以上。由于C1-具有很强的 腐蚀性，对于玻璃丝纤维的腐蚀是不可避免的。从而严重影响玻璃丝纤维的性能。
[0007] 关于芯材： 目前能够用于轻质夹心隔墙板的有机保温材料主要有模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS)、 挤塑聚苯乙烯泡沫材料（XPS)、聚氨酯（PU)和酚醛泡沫（PF)等。这些材料的防火安全性能 较差，容易燃烧，均需通过添加一些阻燃剂以达到国家规范的使用标准。EPS、XPS、PU等有 机材料耐热差、易燃烧，而且在燃烧时释放大量热量、产生大量有毒烟气，不仅会加速大火 蔓延、而且容易造成被困人员及救援人员伤亡，因此，这些材料在建筑外墙保温技术中应用 受到了一定限制，在国外发达国家已明令限制或禁止使用。PF密度大、整体强度差，而且成 型条件要求较高，现场发泡困难，少量喷射成型设备为国外高价进口，目前还难以形成商业 化生产。
[0008] 能够用于轻质夹心隔墙板的无机保温材料主要有泡沫混凝土、岩(矿）棉、玻璃棉、 膨胀珍珠岩、硅酸钙等，此类材料属于不燃性材料。自身不存在防火安全性问题，但是，普遍 存在强度低、整体性差、吸水率高、冻融性差等问题，具体如下： 泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥 浆均匀混合，然后经过发泡机的栗送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的 一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。但是泡沫混凝土依然存在强度较低、易开裂、 开裂后吸水严重等问题。
[0009] 岩棉制品是通过原料经高温融熔加工成人工无机纤维，在无机岩棉纤维中再加入 特定的粘结剂和防尘油，经加温固化，制作成各种规格、不同要求的岩棉保温制品。具有质 量轻、导热系数小、吸热、不燃、施工方便、造价便宜等特点，是管道贮罐、锅炉、烟道、热交换 器、风机、车船等工业设备隔热、隔声的理想材料。但是，由于岩棉纤维、粉尘颗粒会对人体 肺部及皮肤有一定的刺激性及潜在人体毒害性，在一定程度上限制了岩棉制品的大规模应 用。
[0010] 硅酸钙保温材料是一种以水化硅酸钙为主要成份并掺以增强纤维的保温材料，具 有体积密度小、导热系数低、耐高温和强度大等特点。硅酸钙保温制品易出现的质量问题主 要是破损率高、回收率低，有些产品最高耐热温度达不到要求，受热时易产生裂缝、收缩变 形等。
[0011] 综上所述，目前市场上的轻质隔墙板不论是外包材料还是内部填充材料都存在一 定的质量问题，同时由于技术的落后和管理的混乱，目前市场上的产品功能和质量都比较 差。因此迫切需要开发一种新型的绿色节能环保型轻质隔墙板建材。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的在于克服市场上的轻质隔墙板不论是外包材料还是内部填充材料 都存在一定质量问题的问题；提供一种性能优异且轻质、节能、环保的无机矿物纤维格栅增 强型复合轻质隔墙板，并提供了该隔墙板的制备方法。
[0013] 为达到上述目的，本发明的具体实现方案如下： 一种无机矿物纤维格栅增强型复合轻质隔墙板，包括芯材、包裹该芯材的外包材料、以 及增强材料；所述外包材料为改性镁水泥，所述增强材料为混合在改性镁水泥中的玄武岩 短切纤维丝；或该增强材料为设置在外包材料和芯材之间的玄武岩土工格栅。
[0014] 本发明中改性镁水泥，它是用煅烧菱镁矿石所得的轻烧粉或低温煅烧白云石所得 的灰粉(主要成分为MgO)为胶结剂，以六水氯化镁(MgCI2 ·6Η20)等水溶性镁盐为调和剂， 再加入水以及复合改性剂所形成的水泥硬化体。因该改性镁水泥是一种气硬性胶凝材料， 可以在常温常压下较快地硬化，形成脆性比较大且硬度很高的人造石，其抗压强度可高达 200 MPa以上。本发明利用它的这一硬化胶凝性，可将其加工成各种各样的建筑材料和装饰 材料，具有广阔的应用前景。同时我国菱镁资源十分丰富，开发和生产过程中均不会对环境 产生污染。且由于改性镁水泥中的MgO、MgCl2都是不可燃的，且制品水化物中大量结晶水 都能阻止点燃，使其阻燃性优良。
[0015] 传统的纤维增强材料为玻璃丝，由于镁水泥具有强碱性，因此玻璃丝纤维会受到 镁水泥的强烈腐蚀，导致玻璃丝纤维的性能受到影响，因此对轻质隔墙板的抗冻融性以及 使用寿命产生影响。
[0016] 玄武岩纤维是以天然玄武岩单组分矿物为原料，将矿石破碎后放入池窑中，采用 熔融纺丝法，经1450-1500°C高温熔融后，通过喷丝板拉伸制成的；而玄武岩纤维土工格 栅是选用耐酸耐碱的玄武岩纤维为原料，编织成格栅布，并经优质改性沥青涂覆处理而成 的平面网络状材料。因玄武岩熔化过程中无硼和其它碱金属氧化物排出，使连续玄武岩纤 维制造过程的池炉排放烟尘中无有害物质析出，不向大气排放有害气体，无工业垃圾及有 毒物质来污染环境，因而玄武岩纤维的生产过程也是绿色环保的，对环境不会产生影响，是 一种典型的能源节约、环境友好型的纯天然绿色纤维。
[0017] 并且，该玄武岩纤维含有的K20、Mg0和Ti02等成分对提高纤维耐化学腐蚀及防水 性能起到重要的作用。且该玄武岩纤维还具有力学性能优良，耐高温，耐化学腐蚀，隔热，隔 音，抗紫外能强，吸湿性低，有良好的耐环境性能，以及良好的绝缘性能、高温过滤性能、抗