本发明属于环保材料领域，具体涉及一种活性炭环保材料及其制备方法。
背景技术：
随着建筑节能的推行和发展，环保材料及制品越来越受到人们的重视。而目前使用的环保材料在各种性能上均不够理想，尤其在环保保温建筑材料上。
2016年8月31日公告的中国专利文献负离子保温建筑材料(授权公告号cn104692749b)，包括下述重量份的原料：膨胀珍珠岩30-50份；氧化镁10-30份；硅酸盐水泥10-30份；脲醛树脂10-30份；十二烷基苯磺酸钠0.5-1.5份；负离子添加剂4-6份。该发明的负离子保温建筑材料具有保温隔热和净化空气的特点。
该发明的保温隔热和净化空气的性能在面对高标准要求的建筑时，对其配方仍需要进一步的改进，使其具有抗压强度高、保温隔热性能好、净化空气效果好和环保节能的特点。
技术实现要素：
为了解决现有环保保温材料在应用于对抗压强度、保温隔热、净化空气和环保节能要求高的建筑上还存在着不足的问题，本发明的目的是提供一种活性炭环保材料及其制备方法，制得的活性炭环保材料具有抗压强度高、保温隔热性能好、净化空气效果好和环保节能的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种活性炭环保材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩30-44份、氧化镁8-15份、水泥20-33份、脲醛树脂15-27份、十二烷基苯磺酸钠0.5-1.7份、负离子添加剂4-7份、烟道灰3-8份、粉煤灰5-11份、废弃聚乙烯泡沫塑料12-23份、废弃聚氨酯泡沫塑料15-19份、竹炭15-27份、活性炭10-17份、硅藻土5-9份、漂珠13-18份、缓凝剂0.2-0.5份、减水剂0.3-0.6份和水3-6份。
原料中添加了烟道灰，烟道灰与水泥混合使用能够提高制备的环保材料的抗压强度。
原料中添加了粉煤灰，粉煤灰能够改善环保材料中原料间的和易性，减少环保材料的徐变。
原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热性好、耐热、缓冲性好和化学稳定性好的特点；聚氨酯泡沫塑料具有保温隔热性好、弹性好和化学稳定性好的特点。
原料中添加了烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些工业废料和建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。
原料中添加了漂珠，漂珠具有高强度、耐高温和保温隔热的优点。
优选地，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩37份、氧化镁11.5份、水泥26.5份、脲醛树脂21份、十二烷基苯磺酸钠1.1份、负离子添加剂5.5份、烟道灰5.5份、粉煤灰8份、废弃聚乙烯泡沫塑料17.5份、废弃聚氨酯泡沫塑料17份、竹炭21份、活性炭13.5份、硅藻土7份、漂珠15.5份、缓凝剂0.35份、减水剂0.45份和水4.5份。
该配方下制得的竹炭环保材料在抗压强度、保温隔热性能、呼吸调湿效果、净化空气效果和环保节能上达到了最优。
优选地，所述粉煤灰的粒径为300目，能够很好地混合到环保材料的原料中，以提高环保材料的抗压强度。
优选地，所述缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂，延缓水泥水化硬化的时间，使得通过搅拌将原料搅拌的更加均匀。
优选地，所述减水剂为脂肪族高效减水剂，减水率达到20％，节省水资源的利用。
一种活性炭环保材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照活性炭环保材料原料的重量份数称取原料；
(2)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的混合料；
(3)将步骤(2)中粉碎后的混合料、膨胀珍珠岩、氧化镁、水泥、脲醛树脂、十二烷基苯磺酸钠、负离子添加剂、烟道灰、粉煤灰、竹炭、活性炭、硅藻土和漂珠加入搅拌机中搅拌8-12min，然后再放入缓凝剂、减水剂和水，继续搅拌25-30min,即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-205℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入塑料大棚内，盖上塑料膜，静养2-3d后脱模，进行码垛塑料膜覆盖，放入塑料大棚利用太阳能养护10-12d，再揭开塑料膜自然养护20-30d。
优选地，所述步骤(2)中的粉碎机为粗碎机，将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料加工到粒径为5-10mm，便于与其他原料混合拌制。
优选地，所述步骤(3)中的搅拌机为双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机具有搅拌均匀和搅拌效率高的优点。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过对现有最接近的竹炭环保材料的配方中添加烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料、废弃聚氨酯泡沫塑料、竹炭、活性炭、硅藻土、漂珠、缓凝剂和减水剂，并改变了相对应的重量份数，以及研制了该竹炭环保材料的制备方法，解决了现有环保保温材料在应用于对抗压强度、保温隔热、净化空气和环保节能要求高的建筑上还存在着不足的问题；
2、本发明的原料中添加了烟道灰，烟道灰与水泥混合使用能够提高制备的环保材料的抗压强度。
3、本发明的原料中添加了粉煤灰，粉煤灰能够改善环保材料中原料间的和易性，减少环保材料的徐变。
4、本发明的原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热性好、耐热、缓冲性好和化学稳定性好的特点；聚氨酯泡沫塑料具有保温隔热性好、弹性好和化学稳定性好的特点。
5、本发明的原料中添加了烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些工业废料和建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
6、本发明的原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。
7、本发明的原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。
8、本发明的原料中添加了漂珠，漂珠具有高强度、耐高温和保温隔热的优点。
9、本发明中所述粉煤灰的粒径为300目，能够很好地混合到环保材料的原料中，以提高环保材料的抗压强度。
10、本发明中所述缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂，延缓水泥水化硬化的时间，使得通过搅拌将原料搅拌的更加均匀。
11、本发明中所述减水剂为脂肪族高效减水剂，减水率达到20％，节省水资源的利用。
12、本发明中所述步骤(2)中的粉碎机为粗碎机，将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料加工到粒径为5-10mm，便于与其他原料混合拌制。
13、本发明中所述步骤(3)中的搅拌机为双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机具有搅拌均匀和搅拌效率高的优点。
具体实施方式
实施例1
一种活性炭环保材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩37份、氧化镁11.5份、水泥26.5份、脲醛树脂21份、十二烷基苯磺酸钠1.1份、负离子添加剂5.5份、烟道灰5.5份、粉煤灰8份、废弃聚乙烯泡沫塑料17.5份、废弃聚氨酯泡沫塑料17份、竹炭21份、活性炭13.5份、硅藻土7份、漂珠15.5份、缓凝剂0.35份、减水剂0.45份和水4.5份。
该配方下制得的竹炭环保材料在抗压强度、保温隔热性能、呼吸调湿效果、净化空气效果和环保节能上达到了最优。
原料中添加了烟道灰，烟道灰与水泥混合使用能够提高制备的环保材料的抗压强度。
原料中添加了粉煤灰，粉煤灰能够改善环保材料中原料间的和易性，减少环保材料的徐变。
原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热性好、耐热、缓冲性好和化学稳定性好的特点；聚氨酯泡沫塑料具有保温隔热性好、弹性好和化学稳定性好的特点。
原料中添加了烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些工业废料和建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。
原料中添加了漂珠，漂珠具有高强度、耐高温和保温隔热的优点。
粉煤灰的粒径为300目，能够很好地混合到环保材料的原料中，以提高环保材料的抗压强度。
缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂，延缓水泥水化硬化的时间，使得通过搅拌将原料搅拌的更加均匀。
减水剂为脂肪族高效减水剂，减水率达到20％，节省水资源的利用。
一种活性炭环保材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照活性炭环保材料原料的重量份数称取原料；
(2)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的混合料；
(3)将步骤(2)中粉碎后的混合料、膨胀珍珠岩、氧化镁、水泥、脲醛树脂、十二烷基苯磺酸钠、负离子添加剂、烟道灰、粉煤灰、竹炭、活性炭、硅藻土和漂珠加入搅拌机中搅拌8-12min，然后再放入缓凝剂、减水剂和水，继续搅拌25-30min,即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-205℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入塑料大棚内，盖上塑料膜，静养2-3d后脱模，进行码垛塑料膜覆盖，放入塑料大棚利用太阳能养护10-12d，再揭开塑料膜自然养护20-30d。
步骤(2)中的粉碎机为粗碎机，将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料加工到粒径为5-10mm，便于与其他原料混合拌制。
步骤(3)中的搅拌机为双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机具有搅拌均匀和搅拌效率高的优点。
实施例2
一种活性炭环保材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩30份、氧化镁8份、水泥20份、脲醛树脂15份、十二烷基苯磺酸钠0.5份、负离子添加剂4份、烟道灰3份、粉煤灰5份、废弃聚乙烯泡沫塑料12份、废弃聚氨酯泡沫塑料15份、竹炭15份、活性炭10份、硅藻土5份、漂珠13份、缓凝剂0.2份、减水剂0.3份和水3份。
原料中添加了烟道灰，烟道灰与水泥混合使用能够提高制备的环保材料的抗压强度。
原料中添加了粉煤灰，粉煤灰能够改善环保材料中原料间的和易性，减少环保材料的徐变。
原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热性好、耐热、缓冲性好和化学稳定性好的特点；聚氨酯泡沫塑料具有保温隔热性好、弹性好和化学稳定性好的特点。
原料中添加了烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些工业废料和建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。
原料中添加了漂珠，漂珠具有高强度、耐高温和保温隔热的优点。
粉煤灰的粒径为300目，能够很好地混合到环保材料的原料中，以提高环保材料的抗压强度。
缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂，延缓水泥水化硬化的时间，使得通过搅拌将原料搅拌的更加均匀。
减水剂为脂肪族高效减水剂，减水率达到20％，节省水资源的利用。
一种活性炭环保材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照活性炭环保材料原料的重量份数称取原料；
(2)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的混合料；
(3)将步骤(2)中粉碎后的混合料、膨胀珍珠岩、氧化镁、水泥、脲醛树脂、十二烷基苯磺酸钠、负离子添加剂、烟道灰、粉煤灰、竹炭、活性炭、硅藻土和漂珠加入搅拌机中搅拌8-12min，然后再放入缓凝剂、减水剂和水，继续搅拌25-30min,即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-205℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入塑料大棚内，盖上塑料膜，静养2-3d后脱模，进行码垛塑料膜覆盖，放入塑料大棚利用太阳能养护10-12d，再揭开塑料膜自然养护20-30d。
步骤(2)中的粉碎机为粗碎机，将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料加工到粒径为5-10mm，便于与其他原料混合拌制。
步骤(3)中的搅拌机为双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机具有搅拌均匀和搅拌效率高的优点。
实施例3
一种活性炭环保材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩44份、氧化镁15份、水泥33份、脲醛树脂27份、十二烷基苯磺酸钠1.7份、负离子添加剂7份、烟道灰8份、粉煤灰11份、废弃聚乙烯泡沫塑料23份、废弃聚氨酯泡沫塑料19份、竹炭27份、活性炭17份、硅藻土9份、漂珠18份、缓凝剂0.5份、减水剂0.6份和水6份。
原料中添加了烟道灰，烟道灰与水泥混合使用能够提高制备的环保材料的抗压强度。
原料中添加了粉煤灰，粉煤灰能够改善环保材料中原料间的和易性，减少环保材料的徐变。
原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热性好、耐热、缓冲性好和化学稳定性好的特点；聚氨酯泡沫塑料具有保温隔热性好、弹性好和化学稳定性好的特点。
原料中添加了烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些工业废料和建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。
原料中添加了漂珠，漂珠具有高强度、耐高温和保温隔热的优点。
粉煤灰的粒径为300目，能够很好地混合到环保材料的原料中，以提高环保材料的抗压强度。
缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂，延缓水泥水化硬化的时间，使得通过搅拌将原料搅拌的更加均匀。
减水剂为脂肪族高效减水剂，减水率达到20％，节省水资源的利用。
一种活性炭环保材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照活性炭环保材料原料的重量份数称取原料；
(2)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的混合料；
(3)将步骤(2)中粉碎后的混合料、膨胀珍珠岩、氧化镁、水泥、脲醛树脂、十二烷基苯磺酸钠、负离子添加剂、烟道灰、粉煤灰、竹炭、活性炭、硅藻土和漂珠加入搅拌机中搅拌8-12min，然后再放入缓凝剂、减水剂和水，继续搅拌25-30min,即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-205℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入塑料大棚内，盖上塑料膜，静养2-3d后脱模，进行码垛塑料膜覆盖，放入塑料大棚利用太阳能养护10-12d，再揭开塑料膜自然养护20-30d。
步骤(2)中的粉碎机为粗碎机，将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料加工到粒径为5-10mm，便于与其他原料混合拌制。
步骤(3)中的搅拌机为双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机具有搅拌均匀和搅拌效率高的优点。
对比例1
一种环保材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩30-40份、氧化镁10-20份、水泥20-30份、脲醛树脂15-25份、十二烷基苯磺酸钠0.5-1份、负离子添加剂3-5份和水9份。
一种环保材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照环保材料原料的重量份数称取原料；
(2)将原料放入到搅拌机中搅拌30-35min，即得搅拌后的混合浆料；
(3)将步骤(2)中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-205℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入塑料大棚内，盖上塑料膜，静养2-3d后脱模，进行码垛塑料膜覆盖，放入塑料大棚利用太阳能养护10-12d，再揭开塑料膜自然养护20-30d。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中制得环保材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料28d抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明该竹炭环保材料抗压强度高。
2、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明该竹炭环保材料保温效果好。
3、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料的抗菌性能可以看出，实施例1-3的抗菌性能均优于对比例1，说明该竹炭环保材料抗菌效果好。
4、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料的甲醛和甲苯净化性能可以看出，实施例1-3的甲醛和甲苯净化性能均优于对比例1，说明该竹炭环保材料的净化空气效果好。
5、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料的负离子发生量可以看出，实施例1-3的负离子发生量均高于对比例1，说明该竹炭环保材料的净化空气效果好。
6、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料在各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明该竹炭环保材料的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。