一种硅藻泥建筑装饰材料的制备方法与流程

文档序号:11244399

本发明属于建筑装饰材料的技术领域,具体涉及一种硅藻泥建筑装饰材料的制备方法。



背景技术:

硅藻土是由数百万年前的水生浮游生物—硅藻沉积而成的天然物质,其质地轻软,颗粒表面具有无数微小的孔穴,比表面积可达65m2/g。这种类似活性炭的多孔结构,赋予硅藻土很强的物理吸附性能。以硅藻土为主要原料制备的硅藻泥材料,能通过其发达的孔隙结构吸收空气中的甲醛、芳香烃等有害物质,起到净化室内空气的效果,还可以通过吸收和释放空气中的水分,调节室内的空气湿度,是一种新型环保的室内建筑装饰材料。

虽然硅藻泥建筑装饰材料具有安全环保易施工等优点,但在实际使用中也存在粘结力差、易掉粉,空气湿度长期较大时易滋生细菌霉菌等不足。有鉴于此,目前已有相关专利提出针对性的改进办法,例如专利号为201310080477.0公开了一种改性硅藻泥室内装饰材料的配方和制备方法,该材料具有粘结力强不易掉粉、耐久性好等特点。但粘结性能的提高往往是通过在配方中添加化学胶黏剂或聚合物乳液等方法达到的,这些合成材料的引入必然导致硅藻泥中易挥发单体和有机小分子物质浓度的提高,进而对室内空气产生二次污染。此外,专利号为201210302314.8和201110356272.1分别采用添加四针状纳米氧化锌晶须和硝酸锌/纳米沸石粉复合材料的方法提高硅藻泥材料的抗菌性能,取得较好效果。但是纳米矿物晶须和纳米复合材料价格昂贵,且在分散过程中极易产生团聚而导致抗菌性能下降,所以在产品的大规模使用以及配制施工工艺要求等方面均存在较高门槛。因此,研究开发一种粘结性能好,不易掉粉,且不易滋生细菌的建筑装饰材料具有重要的现实意义。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对目前使用的硅藻泥建筑装饰材料的粘结性能差、易滋生细菌霉菌的缺陷,提供了一种硅藻泥建筑装饰材料的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案:

(1)称取1~2kg竹子用刀劈成竹屑后,用沼液浸泡15~20天,浸泡结束后,将竹篾取出、晒干,得到预处理竹篾;

(2)将预处理竹篾粉碎、过筛,得到过筛物,取200~300g过筛物、400~500ml水、15~20g硝酸锌和5~8g氢氧化钾,在60~70℃下混合30~40min后过滤,得到滤渣,将滤渣在氮气保护状态下进行预炭化、炭化,得到炭化产物;

(3)取1~2kg糯米和1~2l混合研磨,得到混合浆料,取800~1000g混合浆液在100~105℃保温加热2~3h,得到糯米胶;

(4)将3~4kg硅藻土粉碎、过筛,得到硅藻土粉末,取1~2kg硅藻土粉末、600~800g糯米胶、200~300g炭化产物和1~2l水混合后,得到混合物;

(5)将混合物和混合物质量10%的浓度为枯草芽孢杆菌菌悬液混合后,密封发酵8~10天,发酵结束后,将发酵产物高温灭菌,得到灭菌后的物料;

(6)按重量份数计,取40~50份灭菌后的物料、1~3份羧甲基纤维素和8~12份水,搅拌混合后,得到硅藻泥建筑装饰材料。

步骤(2)中所述的预炭化的温度为450~500℃,预炭化时间为40~50min。

步骤(2)中所述的炭化的温度为1100~1200℃,炭化时间为1~2h。

步骤(3)中糯米和水混合研磨时还可以加入500~600g芦荟。

步骤(5)中所述的发酵的温度为35~40℃。

步骤(6)中所述的灭菌后的物料、羧甲基纤维素和水混合时还可以加入6~8份蜘蛛丝。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明将竹篾用沼液进行处理,经沼液中微生物的作用可在竹篾纤维表面形成微孔,且微生物分泌的极性物质如氨基酸、多糖等可负载于微孔中和竹篾表面,硝酸锌和氢氧化锂反应得到的氢氧化锌通过化学作用吸附于竹篾纤维的微孔和表面,然后进行炭化,在炭化过程中,氢氧化锌逐步反应,首先氢氧化锌失水得到氧化锌,然后氧化锌生成晶须结构填充于微孔中,氧化锌在自然光下可激活空气中的氧产生活性氧,从而与微生物细胞中的有机物发生氧化反应,破坏细胞结构,使微生物死亡,并且炭化得到的竹炭纤维具有良好的吸附性和抑菌性,能在杀菌的同时吸收空气中的有害气体,起到净化空气的效果;

(2)本发明用芦荟、糯米制备糯米胶,然后将糯米胶、改性竹炭纤维和硅藻土等混合发酵,可使材料的粘结性能增强,然后再配以具有高粘结强度和抑菌性能的蜘蛛丝来提高材料的抗菌性和粘结强度,本发明制备的硅藻泥建筑装饰材料的粘结性能好,不易掉粉,不易滋生细菌霉菌。

具体实施方式

称取1~2kg竹子用刀劈成竹篾,将竹篾置于水槽中,并向水槽中加入沼液直至完全淹没竹篾,将竹篾浸泡处理15~20天,待浸泡结束后,将竹篾取出,并置于太阳下暴晒至竹篾含水率为8~12%,得到预处理竹篾,将预处理竹篾加入到气流粉碎机中粉碎,过80~100目筛,得到过筛物,取200~300g过筛物加入到盛有400~500ml水的1l烧杯中,再向烧杯中加入15~20g硝酸锌和5~8g氢氧化钾,将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为60~70℃,转速为230~250r/min条件下搅拌混合30~40min后,过滤,得到滤渣,将滤渣置于炭化炉中,在氮气保护状态下,以5~10℃/min的速率程序升温至450~500℃,保温预炭化40~50min后,升温至1100~1200℃炭化1~2h,待炭化完成,使炭化炉中的物料自然冷却至室温,得到炭化产物,称取500~600g芦荟、1~2kg糯米和1~2l水加入到石磨中研磨,得到混合浆液,取800~1000g混合浆液加入到烧杯中,将烧杯置于油浴锅中,控制油浴温度为100~105℃,保温加热2~3h,待加热完毕,将烧杯中的物料自然冷却至室温,得到糯米胶,称取3~4kg硅藻土加入到粉碎机中粉碎,过80~100目筛,得到硅藻土粉末,取1~2kg硅藻土粉末、600~800g糯米胶、200~300g炭化产物和1~2l水加入到烧杯中,搅拌混合3~5min,得到混合物,将混合物倒入发酵罐中作为发酵底物,再向发酵罐中加入发酵底物质量10%的浓度为105cfu/ml枯草芽孢杆菌菌悬液,控制发酵罐温度为35~40℃,发酵8~10天,待发酵结束,将发酵罐中的物料倒入烧杯中,将烧杯移入灭菌箱中,于温度为120~125℃条件下高温灭菌5~10min,得到灭菌后的物料,按重量份数计,称取40~50份灭菌后的物料、6~8份蜘蛛丝、1~3份羧甲基纤维素和8~12份水加入到搅拌机中,搅拌混合10~15min,即可得到硅藻泥建筑装饰材料。

实例1

称取1kg竹子用刀劈成竹篾,将竹篾置于水槽中,并向水槽中加入沼液直至完全淹没竹篾,将竹篾浸泡处理15天,待浸泡结束后,将竹篾取出,并置于太阳下暴晒至竹篾含水率为8%,得到预处理竹篾,将预处理竹篾加入到气流粉碎机中粉碎,过80目筛,得到过筛物,取200g过筛物加入到盛有400ml水的1l烧杯中,再向烧杯中加入15g硝酸锌和5g氢氧化钾,将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为60℃,转速为230r/min条件下搅拌混合30min后,过滤,得到滤渣,将滤渣置于炭化炉中,在氮气保护状态下,以5℃/min的速率程序升温至450℃,保温预炭化40min后,升温至1100℃炭化1h,待炭化完成,使炭化炉中的物料自然冷却至室温,得到炭化产物,称取1kg糯米和1l水加入到石磨中研磨,得到混合浆液,取800g混合浆液加入到烧杯中,将烧杯置于油浴锅中,控制油浴温度为100℃,保温加热2h,待加热完毕,将烧杯中的物料自然冷却至室温,得到糯米胶,称取3kg硅藻土加入到粉碎机中粉碎,过80目筛,得到硅藻土粉末,取1kg硅藻土粉末、600g糯米胶、200g炭化产物和1l水加入到烧杯中,搅拌混合3min,得到混合物,将混合物倒入发酵罐中作为发酵底物,再向发酵罐中加入发酵底物质量10%的浓度为105cfu/ml枯草芽孢杆菌菌悬液,控制发酵罐温度为35℃,发酵8天,待发酵结束,将发酵罐中的物料倒入烧杯中,将烧杯移入灭菌箱中,于温度为120℃条件下高温灭菌5min,得到灭菌后的物料,按重量份数计,称取40份灭菌后的物料、1份羧甲基纤维素和8份水加入到搅拌机中,搅拌混合10min,即可得到硅藻泥建筑装饰材料。

首先将墙体表面的浮灰清除干净,保证墙体表面的平整,接着喷洒少量清水,使墙体表面含水率为6%,然后将本发明所得的硅藻泥建筑装饰材料均匀涂覆于墙体表面,控制涂覆厚度为2.5mm,固化18h即可,经检测,本发明所得的硅藻泥建筑装饰材料的粘结性能好,粘结强度高达25.6mpa,应用性强,可应用于家居、别墅等多种场所,同时不易掉粉,不易滋生细菌霉菌,对毛霉菌的抑菌率可达97.2%,对金黄色葡萄糖球菌的抑菌率可达98.5%,对大肠杆菌的抑菌率可达96.7%。

实例2

称取2kg竹子用刀劈成竹篾,将竹篾置于水槽中,并向水槽中加入沼液直至完全淹没竹篾,将竹篾浸泡处理20天,待浸泡结束后,将竹篾取出,并置于太阳下暴晒至竹篾含水率为12%,得到预处理竹篾,将预处理竹篾加入到气流粉碎机中粉碎,过100目筛,得到过筛物,取300g过筛物加入到盛有500ml水的1l烧杯中,再向烧杯中加入20g硝酸锌和8g氢氧化钾,将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为70℃,转速为250r/min条件下搅拌混合40min后,过滤,得到滤渣,将滤渣置于炭化炉中,在氮气保护状态下,以10℃/min的速率程序升温至500℃,保温预炭化50min后,升温至1200℃炭化2h,待炭化完成,使炭化炉中的物料自然冷却至室温,得到炭化产物,称取600g芦荟、2kg糯米和2l水加入到石磨中研磨,得到混合浆液,取1000g混合浆液加入到烧杯中,将烧杯置于油浴锅中,控制油浴温度为105℃,保温加热3h,待加热完毕,将烧杯中的物料自然冷却至室温,得到糯米胶,称取4kg硅藻土加入到粉碎机中粉碎,过100目筛,得到硅藻土粉末,取2kg硅藻土粉末、800g糯米胶、300g炭化产物和2l水加入到烧杯中,搅拌混合5min,得到混合物,将混合物倒入发酵罐中作为发酵底物,再向发酵罐中加入发酵底物质量10%的浓度为105cfu/ml枯草芽孢杆菌菌悬液,控制发酵罐温度为40℃,发酵10天,待发酵结束,将发酵罐中的物料倒入烧杯中,将烧杯移入灭菌箱中,于温度为125℃条件下高温灭菌10min,得到灭菌后的物料,按重量份数计,称取50份灭菌后的物料、8份蜘蛛丝、3份羧甲基纤维素和12份水加入到搅拌机中,搅拌混合15min,即可得到硅藻泥建筑装饰材料。

首先将墙体表面的浮灰清除干净,保证墙体表面的平整,接着喷洒少量清水,使墙体表面含水率为8%,然后将本发明所得的硅藻泥建筑装饰材料均匀涂覆于墙体表面,控制涂覆厚度为3.0mm,固化32h即可,经检测,本发明所得的硅藻泥建筑装饰材料的粘结性能好,粘结强度高达27.8mpa,应用性强,可应用于家居、别墅等多种场所,同时不易掉粉,不易滋生细菌霉菌,对毛霉菌的抑菌率可达98.9%,对金黄色葡萄糖球菌的抑菌率可达99.6%,对大肠杆菌的抑菌率可达98.2%。

实例3

称取1.5kg竹子用刀劈成竹篾,将竹篾置于水槽中,并向水槽中加入沼液直至完全淹没竹篾,将竹篾浸泡处理18天,待浸泡结束后,将竹篾取出,并置于太阳下暴晒至竹篾含水率为10%,得到预处理竹篾,将预处理竹篾加入到气流粉碎机中粉碎,过90目筛,得到过筛物,取250g过筛物加入到盛有450ml水的1l烧杯中,再向烧杯中加入18g硝酸锌和7g氢氧化钾,将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为65℃,转速为240r/min条件下搅拌混合35min后,过滤,得到滤渣,将滤渣置于炭化炉中,在氮气保护状态下,以8℃/min的速率程序升温至475℃,保温预炭化45min后,升温至1150℃炭化1.5h,待炭化完成,使炭化炉中的物料自然冷却至室温,得到炭化产物,称取1.5kg糯米和1.5l水加入到石磨中研磨,得到混合浆液,取900g混合浆液加入到烧杯中,将烧杯置于油浴锅中,控制油浴温度为102℃,保温加热2.5h,待加热完毕,将烧杯中的物料自然冷却至室温,得到糯米胶,称取3.5kg硅藻土加入到粉碎机中粉碎,过80~100目筛,得到硅藻土粉末,取1.5kg硅藻土粉末、700g糯米胶、250g炭化产物和1.5l水加入到烧杯中,搅拌混合4min,得到混合物,将混合物倒入发酵罐中作为发酵底物,再向发酵罐中加入发酵底物质量10%的浓度为105cfu/ml枯草芽孢杆菌菌悬液,控制发酵罐温度为38℃,发酵9天,待发酵结束,将发酵罐中的物料倒入烧杯中,将烧杯移入灭菌箱中,于温度为123℃条件下高温灭菌8min,得到灭菌后的物料,按重量份数计,称取45份灭菌后的物料、2份羧甲基纤维素和10份水加入到搅拌机中,搅拌混合13min,即可得到硅藻泥建筑装饰材料。

首先将墙体表面的浮灰清除干净,保证墙体表面的平整,接着喷洒少量清水,使墙体表面含水率为7%,然后将本发明所得的硅藻泥建筑装饰材料均匀涂覆于墙体表面,控制涂覆厚度为2.8mm,固化25h即可,经检测,本发明所得的硅藻泥建筑装饰材料的粘结性能好,粘结强度高达26.7mpa,应用性强,可应用于家居、别墅等多种场所,同时不易掉粉,不易滋生细菌霉菌,对毛霉菌的抑菌率可达98.1%,对金黄色葡萄糖球菌的抑菌率可达99.1%,对大肠杆菌的抑菌率可达97.3%。

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