一种可塑性防霉杀菌硅藻泥及其搅拌装置的制作方法

本发明涉及一种可塑性防霉杀菌硅藻泥，以及生产这种可塑性防霉杀菌硅藻泥的搅拌装置，属于建筑材料技术领域。

背景技术

目前在家居装饰装修中，内墙装的材料一般都使用乳胶漆或壁纸，其中使用乳胶漆涂装的墙面肌理色彩比较单调，墙面涂层成膜不透气，不仅没有吸放湿和吸附甲醛等有害物的功能，而且在乳胶漆存在一定的可挥发性有机化合物，这些可挥发性有机化合物会对人体和环境会产生较大危害。

硅藻泥是由水生植物硅藻的造骸沉积所形成的，这种硅藻的独特性能在于能吸收水中游离硅形成其骨骼，当其生命结束后沉积，在一定的地质条件下形成硅藻土矿床。硅藻土属非金属矿，主要化学成份为非品体二氧化硅，伴有少量蒙脱石、高岭石等粘土杂质和有机质。硅藻土具有多孔结构、密度低、比表面积大、吸附性能强、悬浮性能好、物化性能稳定、隔音隔热、耐磨、耐酸、无毒和无味等特殊性能，因此硅藻泥被广泛应用。

目前硅藻泥在生产过程中，为了提高产品的物理性能，提高硅藻泥产品使用时的可塑性，往往会在生产过程中混入纤维材料和粘性材料，这对原料的混合搅拌提出了较高的要求。现有的搅拌装置对硅藻泥生产的搅拌均匀度不高，在搅拌不均匀的情况下，在后期使用时产品质量稳定性差。为此，对现有的搅拌装置进行改进，以提高硅藻泥产品内各组分分散的均匀性，对提高产品质量具有重要意义。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明实施例首先提供了一种可塑性防霉杀菌硅藻泥，具有可塑性好、除菌防霉的效果。具体技术方案如下：

一种可塑性防霉杀菌硅藻泥，各组分按照以下重量份数混合而成：硅藻土40份～45份、粘土4份～10份、发泡剂5份～12份、丙稀酸脂类高分子共聚物2份～4份、碳纤维1份～4份、轻质碳酸钙2份～5份、聚氯乙烯10份～30份、海藻胶1份～4份、纳米氧化锌晶须材料2份～4份、超细氢氧化镁1份～3份、氧化铁红1份～3份、纳米银离子2份～4份、活性炭1.5份～4份、甲醛溶解酶2份～4份、纳米二氧化钛2份～5份、耐拉纤维0.5份～3.5份。

作为上述技术方案的改进，各组分按照以下重量份数混合而成：硅藻土41份～44份、粘土5份～9份、发泡剂7份～10份、丙稀酸脂类高分子共聚物2.5份～3.5份、碳纤维2份～3份、轻质碳酸钙3份～4份、聚氯乙烯15份～25份、海藻胶2份～3份、纳米氧化锌晶须材料2.5份～3.5份、超细氢氧化镁1.5份～2.5份、氧化铁红1.5份～2.5份、纳米银离子2.5份～3.5份、活性炭2份～3份、甲醛溶解酶2.5份～3.5份、纳米二氧化钛3份～4份、耐拉纤维1份～3份。

作为上述技术方案的改进，各组分按照以下重量份数混合而成：硅藻土42份、粘土6份、发泡剂9份、丙稀酸脂类高分子共聚物3份、碳纤维2.5份、轻质碳酸钙3.5份、聚氯乙烯19份、海藻胶2.5份、纳米氧化锌晶须材料3份、超细氢氧化镁2份、氧化铁红2份、纳米银离子3份、活性炭2.5份、甲醛溶解酶3份、纳米二氧化钛3.5份、耐拉纤维2份。

上述技术方案采用硅藻泥作为主料并搭配热塑聚合物以及高分子化合物、微孔发泡剂、共聚改性经热塑溶合成型，使得该材料环保、无毒无味、防腐抗菌、零甲醛、不含任何有毒物质、原材料成本低、本地矿产开采易得、安装方便，并且硅藻泥不添加有毒物质，不会对人体造成伤害，不仅能有效净化、分解有害气体，净化空气，还具有防霉抗菌的效果。

本发明实施例还提供了一种上述可塑性防霉杀菌硅藻泥的搅拌装置，包括预搅拌箱和主搅拌箱，所述预搅拌箱和主搅拌箱之间通过落料通道连接，所述预搅拌箱上设置有进料口，所述进料口与落料通道之间按照物料行进方向依次经过破碎轴和预混合螺旋输送轴，所述破碎轴与预搅拌箱外侧的第一驱动电机转轴连接，所述预混合螺旋输送轴与预搅拌箱外侧的第二驱动电机转轴连接。

作为上述技术方案的改进，所述破碎轴上均匀分布有多个破碎齿，所述预混合螺旋输送轴上设置有螺旋叶片。

作为上述技术方案的改进，所述进料口和破碎轴之间设置有隔板，所述隔板对进料口进行分隔形成多个进料通道，所述进料通道侧面开设有辅助进料管。

作为上述技术方案的改进，所述预搅拌箱上设置有观察窗口，所述观察窗口与破碎轴的位置对应。

作为上述技术方案的改进，所述主搅拌箱底部设置有电机支架，所述电机支架上固定设置有第三驱动电机，所述第三驱动电机上转轴连接有伸入主搅拌箱内的搅拌轴，所述搅拌轴上设置有连接杆，所述连接杆上设置有折弯搅拌桨，所述折弯搅拌桨下端设置有刮板。

作为上述技术方案的改进，所述主搅拌箱上方设置有注水系统。

作为上述技术方案的改进，所述搅拌箱底部设置有出料口，所述出料口的位置落入刮板的转动轨迹内。

上述技术方案通过预搅拌箱对各组分进行预混合，避免物料团聚成块，预混合后的物料通过落料通道进入到主搅拌箱，通过主搅拌箱进行高效率搅拌，保证硅藻泥产品中组分均匀分布，提高了硅藻泥产品质量。

附图说明

图1为本发明实施例中用于一种可塑性防霉杀菌硅藻泥的搅拌装置结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例首先提供了一种可塑性防霉杀菌硅藻泥，各组分按照以下重量份数混合而成：硅藻土40份～45份、粘土4份～10份、发泡剂5份～12份、丙稀酸脂类高分子共聚物2份～4份、碳纤维1份～4份、轻质碳酸钙2份～5份、聚氯乙烯10份～30份、海藻胶1份～4份、纳米氧化锌晶须材料2份～4份、超细氢氧化镁1份～3份、氧化铁红1份～3份、纳米银离子2份～4份、活性炭1.5份～4份、甲醛溶解酶2份～4份、纳米二氧化钛2份～5份、耐拉纤维0.5份～3.5份。

上述方案中硅藻土具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为涂层提供有益的表面性能；由于它具有较大的孔体积，不仅能使涂膜缩短干燥时间，还可减少树脂的用量，降低成本；硅藻土不含有害化学物质，除了具有不燃、隔音、防水、重量轻以及隔热等特点外，还有除湿、除臭、净化室内空气等作用。

粘土是含沙粒很少、有黏性的土壤，水分不容易从中通过才具有较好的可塑性。一般的粘土都由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成，一般在原地风化，颗粒较大而成分接近原来的石块的，称为原生粘土或者是一次粘土。这种粘土的成分主要为氧化硅与氧化铝，色白而耐火，为配制瓷土之主要原料，在制作硅藻泥产品中能够提高各组分间的粘合效果。

发泡剂可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔的化合物；物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的；发泡剂均具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并在液膜表面双电子层排列而包围空气，形成气泡，再由单个气泡组成泡沫。在制作硅藻泥产品中发泡剂能够降低产品的密度和硬度，提高隔热性或隔音性。

丙稀酸脂类高分子共聚物是以丙烯酸酯类为单体的均聚物或共聚物，可用作压敏性胶粘剂和热敏性胶粘剂，能在硅藻泥产品表面形成光泽好而耐水的膜，粘合牢固，不易剥落，在室温下柔韧而有弹性，耐候性好。

碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维，能够增加硅藻泥产品结构的可靠性。

轻质碳酸钙化学式为caco3，它与所有的强酸发生反应，生成和相应的钙盐(如氯化钙cacl2)，同时放出二氧化碳。在常温(25℃)下，轻质碳酸钙在水中的浓度积为8.7/1029、溶解度为0.0014；轻质碳酸钙水溶液的ph值为9.5～10.2；空气饱和轻质碳酸钙水溶液的ph值为8.0～8.6；轻质碳酸钙无毒、无臭、无刺激性，通常为白色，相对密度为2.7～2.9；沉降体积2.5ml/g以上，比表面积为5m²/g左右。轻质碳酸钙易分散，表面光泽性好，能提高硅藻泥产品的表面光泽和表面平整性。

聚氯乙烯是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料，是含有少量结晶结构的无定形聚合物。软质聚氯乙烯的柔软性、断裂伸长率、耐寒性会增加，但脆性、硬度、拉伸强度会降低。聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能，可作低频绝缘材料，其化学稳定性也好，并且具有阻燃性，对于应用于建筑材料的硅藻泥产品来说尤为适用。

海藻胶在增稠性、稳定性、胶凝性、保形性、薄膜成形性等方面具有显著的优点，而且具有独特的保健功能，也常作为护肤化妆品的主要原料。

纳米氧化锌晶须是一种高端的高功能精细无机产品，表现出许多特殊的性质，如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等，利用其在光、电、磁、敏感等方面的奇妙性能，可制造气体传感器、荧光体、变阻器、紫外线遮蔽材料、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等。

超细氢氧化镁主要用作阻燃剂，并且在添加到硅藻泥后，也能提高各组分间的分散性和相容性。

氧化铁红是红色氧化铁粉末，具有耐光、耐高温等性能，遮盖力和着色力都很大，密度5-5.25，有优越的耐光、耐高温性能，并耐大气影响、耐污浊气体、耐一切碱类，只有在浓酸中加热的情况下才会逐渐溶解，添加到硅藻泥中能显著提高产品的耐候性。

纳米银是直径小于100纳米的金属银单质，一般在20～50纳米。纳米银是以原子结构组成的银粒子，而不是银离子。纳米银不带电荷，是固体粉末。是通过物理化学方法将金属银单质加工成颗粒直径小于100纳米的金属银单质。纳米银粒子作为最新一代的天然抗菌剂具有以下特点：广谱抗菌杀菌且无任何的耐药性；强效杀菌，可以在数分钟内杀死多种对人体有害的病菌；渗透性强，可由毛孔迅速渗入皮下杀菌，对普通细菌、顽固细菌、耐药细菌以及真菌引起的感染均有良好的杀菌作用；促进愈合：改善创伤周围组织的微，有效地激活并促进组织细胞的生长，加速伤口的愈合，减少疤痕的生成，作为原料加入到硅藻泥中能显著提高其抗菌效果。

活性炭是经过加工处理所得的无定形碳，具有很大的比表面积，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有良好的吸附能力。活性炭材料作为一种性能优良的吸附剂，主要是由于其具有独特的吸附表面结构特性和表面化学性能所决定的。活性炭材料的化学性质稳定，机械强度高，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水与有机溶剂，可以再生使用，作为建筑材料使用能够提高对有害气体的吸附效果。

甲醛溶解酶根据植物吸收甲醛的作用原理研制而成，以喷涂面为载体，强力吸附分解甲醛，能够提高硅藻泥产品的环保性能。

纳米二氧化钛是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。其在日光或灯光中紫外线的作用下使ti02激活并生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物，提高硅藻泥产品的环保性能。

耐拉纤维可以采用聚丙烯纤维丝，具有重量轻、覆盖力强、耐磨性好、抗微生物、抗虫蛀、易清洗的优点，能够提高硅藻泥产品的结构的可靠性。

上述方案的可塑性防霉杀菌硅藻泥内部组分种类较多，分别包括了纤维材料、粉体材料和固体颗粒，因此在混合后制备硅藻泥产品时，对搅拌装置的性能有较高的要求。为此，本发明针对性的设计了一种搅拌装置，主要用于上述可塑性防霉杀菌硅藻泥的搅拌。

如图1所示，本发明实施例还提供了一种搅拌装置，包括预搅拌箱10和主搅拌箱40，预搅拌箱10和主搅拌箱40之间通过落料通道33连接，预搅拌箱10上设置有进料口11，进料口11与落料通道33之间按照物料行进方向依次经过破碎轴21和预混合螺旋输送轴31，破碎轴21与预搅拌箱10外侧的第一驱动电机20转轴连接，预混合螺旋输送轴31与预搅拌箱10外侧的第二驱动电机30转轴连接。预搅拌箱10的作用是对各组分进行预混合，避免物料团聚成块，预混合后的物料通过落料通道33进入到主搅拌箱40，通过主搅拌箱40进行高效率搅拌，保证硅藻泥产品中组分均匀分布。

上述搅拌装置中，破碎轴21上均匀分布有多个破碎齿22，预混合螺旋输送轴31上设置有螺旋叶片32；物料经过破碎齿22破碎，将团聚的块状物料和纠缠的纤维材料打散，然后进入到螺旋叶片32的位置，预混合螺旋输送轴31转动带动螺旋叶片32，从而推动物料翻滚并逐步向落料通道33移动。破碎轴21通过第一驱动电机20驱动，预混合螺旋输送轴31通过第二驱动电机30驱动。

进一步的，进料口11和破碎轴21之间设置有隔板14，隔板14对进料口11进行分隔形成多个进料通道12，进料通道12侧面开设有辅助进料管13。该优选方案中隔板14的作用是对进料口11进行分区，辅助进料管13可以与相应的物料供给管路连通，实现物料的定量加入。

预搅拌箱10上设置有观察窗口15，观察窗口15与破碎轴21的位置对应，通过观察窗口15可以观察破碎轴21区域的物料行进状况，观察该位置物料是否发生堵塞。

上述方案中，主搅拌箱40底部设置有电机支架43，电机支架43上固定设置有第三驱动电机50，第三驱动电机50上转轴连接有伸入主搅拌箱40内的搅拌轴51，搅拌轴51上设置有连接杆52，连接杆52上设置有折弯搅拌桨53，折弯搅拌桨53下端设置有刮板54。该优选方案中第三驱动电机50驱动搅拌轴51，带动折弯搅拌桨53转动，通过刮板54搅拌物料，提高物料的分散性。

进一步的，主搅拌箱40上方设置有注水系统60，根据主搅拌箱40内物料的搅拌程度加水。搅拌箱40底部设置有出料口42，出料口42的位置落入刮板54的转动轨迹内，当出料口42开启后，随着刮板54的转动，搅拌完成的物料能够通过出料口42排出。主搅拌箱40底部设置有主搅拌箱支架44，主搅拌箱支架44可以提高主搅拌箱40工作时的稳定性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

采用以下配比混合制备可塑性防霉杀菌硅藻泥，各组分按照以下重量份数混合而成：硅藻土40千克、粘土4千克、发泡剂5千克、丙稀酸脂类高分子共聚物2千克、碳纤维1千克、轻质碳酸钙2千克、聚氯乙烯10千克、海藻胶1千克、纳米氧化锌晶须材料2千克、超细氢氧化镁1千克、氧化铁红1千克、纳米银离子2千克、活性炭1.5千克、甲醛溶解酶2千克、纳米二氧化钛2千克、耐拉纤维0.5千克。

实施例二

采用以下配比混合制备可塑性防霉杀菌硅藻泥，各组分按照以下重量份数混合而成：硅藻土41千克、粘土5千克、发泡剂7千克、丙稀酸脂类高分子共聚物2.5千克、碳纤维2千克、轻质碳酸钙3千克、聚氯乙烯15千克、海藻胶2千克、纳米氧化锌晶须材料2.5千克、超细氢氧化镁1.5千克、氧化铁红1.5千克、纳米银离子2.5千克、活性炭2千克、甲醛溶解酶2.5千克、纳米二氧化钛3千克、耐拉纤维1千克。

实施例三

采用以下配比混合制备可塑性防霉杀菌硅藻泥，各组分按照以下重量份数混合而成：硅藻土42千克、粘土6千克、发泡剂9千克、丙稀酸脂类高分子共聚物3千克、碳纤维2.5千克、轻质碳酸钙3.5千克、聚氯乙烯19千克、海藻胶2.5千克、纳米氧化锌晶须材料3千克、超细氢氧化镁2千克、氧化铁红2千克、纳米银离子3千克、活性炭2.5千克、甲醛溶解酶3千克、纳米二氧化钛3.5千克、耐拉纤维2千克。

实施例四

采用以下配比混合制备可塑性防霉杀菌硅藻泥，各组分按照以下重量份数混合而成：硅藻土44千克、粘土9千克、发泡剂10千克、丙稀酸脂类高分子共聚物3.5千克、碳纤维3千克、轻质碳酸钙4千克、聚氯乙烯25千克、海藻胶3千克、纳米氧化锌晶须材料3.5千克、超细氢氧化镁2.5千克、氧化铁红2.5千克、纳米银离子3.5千克、活性炭3千克、甲醛溶解酶3.5千克、纳米二氧化钛4千克、耐拉纤维3千克。

实施例五

采用以下配比混合制备可塑性防霉杀菌硅藻泥，各组分按照以下重量份数混合而成：硅藻土42千克、粘土6千克、发泡剂9千克、丙稀酸脂类高分子共聚物2千克、碳纤维1千克、轻质碳酸钙3千克、聚氯乙烯19千克、海藻胶2千克、纳米氧化锌晶须材料3千克、超细氢氧化镁1千克、氧化铁红1千克、纳米银离子2千克、活性炭2千克、甲醛溶解酶4千克、纳米二氧化钛4千克、耐拉纤维1千克。

实施例六

采用以下配比混合制备可塑性防霉杀菌硅藻泥，各组分按照以下重量份数混合而成：硅藻土40千克、粘土5千克、发泡剂8千克、丙稀酸脂类高分子共聚物3千克、碳纤维1千克、轻质碳酸钙4千克、聚氯乙烯16千克、海藻胶3千克、纳米氧化锌晶须材料2千克、超细氢氧化镁2千克、氧化铁红2千克、纳米银离子3千克、活性炭4千克、甲醛溶解酶3千克、纳米二氧化钛3千克、耐拉纤维1千克。

实施例七

采用以下配比混合制备可塑性防霉杀菌硅藻泥，各组分按照以下重量份数混合而成：硅藻土45千克、粘土10千克、发泡剂12千克、丙稀酸脂类高分子共聚物4千克、碳纤维4千克、轻质碳酸钙5千克、聚氯乙烯30千克、海藻胶4千克、纳米氧化锌晶须材料4千克、超细氢氧化镁3千克、氧化铁红3千克、纳米银离子4千克、活性炭4千克、甲醛溶解酶4千克、纳米二氧化钛5千克、耐拉纤维3.5千克。

将实施例一至七中制得的硅藻泥产品与水混合后搅拌成为细腻的膏状，用作墙体涂料来验证实施例一至七中制得的产品的基本性质，结果如下：

耐火性能：在实施例一至七中的涂料涂覆完工1个月后采用1200℃火焰测试，涂料不燃烧并且无烟雾产生，仅出现熔融状态，耐火性能较佳；

耐水、持色、寿命：分别在涂料完工6个月和12个月后，用高压水枪向喷涂了包含有实施例一至七中的硅藻泥的涂料的墙壁连续喷射1000l水，均未出现墙体褪色、开裂、剥落现象。

净化空气性能：在内壁涂覆实施例一至七中制得涂料的封闭空间内(空间均为20m³)，调整初始甲醛浓度为0.2mg/m³，经过24h后再次测试，7个实施例的封闭空间中甲醛浓度分别降至0.07mg/m³、0.07mg/m³、0.07mg/m³、0.07mg/m³、0.06mg/m³、0.06mg/m³、0.07mg/m³，说明本发明的产品可以有效吸附空气中的有害物质甲醛。

经测定，该硅藻泥产品可以有效调节室内湿度，并且防霉杀菌效果好，产品性能优异，通过在硅藻泥产品中添加碳纤维和耐拉纤维的纤维材料材料，提高了硅藻泥产品的机械强度，防止施工后墙面出现裂纹；并通过粘土、发泡剂和丙稀酸脂类高分子共聚物增加各组分间的粘合效果，并通过纳米银离子实现防霉杀菌的效果，通过活性炭和甲醛溶解酶实现空气净化效果，安全环保。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明实施例的基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。