专利名称：土基多元复合材料及其制品与用途的制作方法
技术领域：
本发明是一种复合材料，尤其是以泥土为原料的多元复合材料及其制品与用途。
公知技术中，泥土作为陶瓷材料，需烧制成型，工序复杂成本高。三合土以泥土、石灰、沙子为原料，可制成路基，墙体或砖，但其性能较差，强度不高，适用面窄。一次性餐饮具以塑料、纸、淀粉等材料制作，成本较高，对环境造成污染，对地球资源造成浪费。各种纸质包装箱成本高、性能差、怕水、怕潮，耗费资源。建材方面的砖、瓦有的需烧制，有的用金属、塑料、水泥，成本高且有污染。有些管道如水管、排污管用水泥或金属制成，成本高且金属易锈。做家具用的纤维板、夹板、刨花板等，成本高、工艺复杂。有一定污染，不利于人体健康，有的产品如洗衣机、炉灶的外壳或基体用金属制成，成本高、易生锈。堤坝一般用土、水泥混凝土制成，土堤性能差，混凝土堤成本高，都有弊端。社会生产生活中的需求是不同的，有时需要性能高的材料，有的要求成本低，还要求对环境无害。社会需要这么一种材料，它价廉物美，用途广泛，性能指标随需调整，而且符合环保宗旨。
本发明的目的就是提供一种多功能的以泥土为基本原料的多元复合材料及其制品与用途，它能满足社会的不同需求，避免上述的各种不足。性能高、成本低、使用方便，具有多种功能和广泛的用途。达到保护环境的目的。
本发明的目的是这样实现的由泥土和粘合剂或/和纤维物质或/和植物产品或/和砂子、石块组成土基复合材料，即以泥土为基础原料，加入多种原料组合而成的多元材料。其中还可以加入膨化剂或/和增塑剂或/和增强剂或/和改性剂或/和颜料等外加成份。泥土可占到原料总量的50％以上，也可依需而定。
加工时，泥土可呈干粉状或泥浆状，可以是地球深处的纯净土或高岭土或江河湖海的水下泥沙或滩涂淤泥或垃圾中的土灰细砾。根据不同产品的需求而定。粘合剂可以是石灰或/和水泥或/和水玻璃或/和松香或/和明矾或/和石膏或/和树脂或/和植物胶、粉、浆或/和泥土固化剂。植物产品可是植物的根、茎、叶、花、果、皮及其制品。膨化剂可以是化学发泡剂或/和生物发泡剂。还可以加入盐、沙子、炉渣、矿渣、钢渣及各种工业废料。本材料可呈不规则的散粒状、膏状、浆状。
本材料的用途很广，它可用来制作容器、包装、建材、家具、桶、盆、一次性产品。工业用的各种盛物箱、槽。各种产品如洗衣机的外壳、炉灶的基体，机器设备的基座，产品的包装箱。建材上的门窗、砖、瓦、墙。家具和装饰用的板材、方材、型材。各种水管、排污管。防洪堤、堰塘坝等。
土基复合材料制品可由土基层和覆盖层或/和装饰层构成。即结构是土基内芯加覆盖层。土基中可以加入粘合剂或/和纤维物质或/和植物产品或/和添加剂。或者，土基复合材料制品以泥土和粘合剂和纤维物质或/和植物产品或/和添加剂制成。其表面可有覆盖层或/和装饰层。当然也可没有。制品可呈块状、板状、柱状、条状、管状，可有不同的规格型号。也可呈终端产品形状，如快餐盒、包装箱、排水管等。
在使用中，对管道、房屋、地下室的墙体、地面砖之类的制品，可利用其使用现场的泥土，在使用场所现场直接加工成型，然后安置就位。如取地下土，盖地上房。
对泥土的选择，依需而定。做一次性餐饮具的泥土，可选择纯净泥土、高岭土、水下泥沙，以保障卫生。而做墙体、堤坝的泥土，则可选用普通泥土，垃圾中的土灰瓦砾。做包装箱宜选粘质土，做管道可选沙质土等等。
对粘合剂的选择，依需而定。做餐饮具，宜选用石灰、石膏、水泥、植物粉做粘合剂。比如选粘质土直接压成碗形，经干燥处理后表面喷上一层淀粉膜或覆盖一层胶纸膜。如此表面覆上一层膜，即保证了卫生，又使泥碗经得起水泡，不易破碎，表面美观，还能降解。做包装箱，则用水玻璃或水泥加植物茎叶，比如稻草，加泥土模压成型。做家具板材可选用树脂胶或植物胶，加泥土加植物茎叶经模压成型。植物淀粉、玉米面粉、红苕浆均可作为粘合剂用。“HEC新型土体固化剂”可作粘合剂。
纤维类物质包括人造纤维和自然纤维，比如用石棉加土加水泥，制成石棉瓦，具有成本低的特点。当然，也可用植物茎叶，比如麦草加固化剂加土制成与石棉瓦一样的波纹瓦。纤维类物质包括用动、植物加工成的纤维和矿物纤维。
制砖或墙体时，可加入发泡剂，使其发泡后变得质轻、省料。加入增塑剂可使本材料易于成形，加入增强剂提高材料强度，改性剂可调整材料的软硬度，加入颜料可使材料具有不同的色彩。在本材料中，泥土的比例可占到50％以上，依不同产品的需求而定。
产品有覆盖层时，其覆盖层可以是一层或多层，可以是纸质物或/和膜状物或/和箔状物或/和涂层或/和固化层或结晶结构。纸质物可以是油纸、胶纸。膜状物可以是塑料膜、生物膜、淀粉膜。箔状物可以是金属箔、纸箔。涂层可以是植物面粉或淀粉涂层、漆涂层、胶涂层、塑料涂层。固化层和结晶层可通过化学反映获得，也可用高温或/和高压对表面进行处理获得。比如用火焰喷烧制品表面，使其表面形成固化层或结晶层。覆盖层可相当于粘合剂和纤维物质或/和植物产品的复合物，起到增强作用，可具防水功能。装饰层可以是附着在制品表面的彩色或/和图案，可与覆盖层合二为一，结合在一起。产品的成型方法可用模压成型，铸造成型。可全部或部分采用公知技术的发泡砖、木屑板、泡沫塑料等产品的成型工艺。本材料或产品加工时，有的需要加水，如石灰、水泥等。有的不需加水，如树脂胶，依需而定。
本发明与公知技术比，具有很多优点，比如1、成本低。用泥土做原料、方便易得，用完后回归大地。比如一次性泥土饭盒，既有淀粉盒的强度，又有纸盒的美观，比泡沫盒的成本还低，真是价廉物美。2、保护生态环境。无论是纸，还是塑料，都要消耗地球资源，破坏环境。而本材料取之大地，回之大地，无任何污染。3、为大量的农作物秸杆提供了用途。用来制作土基复合砖、墙，做包装箱，一举两得。4、用途广泛。本发明可制作各行各业的多种产品，可形成一个庞大的泥土产业。5、加工容易。泥土加粘合剂纤维混合成型，其方法、工艺简单易学、方便施工。
下面结合附图进一步说明本发明。
图1-9分别是本发明的碗、杯、碗、盘、盆、盒、砖、板、管示意图。图3是图1的直径剖。图1-6给出了各种容器的外形，该外形方便模压成型。可作为一次性用品，如餐饮具、饮盒等。图5可作为一次性痰盂。还可作为花钵。图2表示杯上有图案，还可是彩色的。
图3表示该容器有中间层2和覆盖层1。中间层是泥土或泥土复合材料。覆盖层可以是淀粉浆形成的膜或胶纸或塑料膜。覆盖层还可由燃烧器对表面进行高温处理获得固化或结晶层。泥土所占比例也可低于50％。所有土基材料制品，均可先加工成型，然后对其表面进行涂、敷、压等加工或热处理或对表面涂层进行热处理。
图6表示带盖的一次性饭盒，可由泥土加纤维物质加玉米粉制成，可加入增塑剂，使其在模腔里易于成型。也可泥土加纤维物质制成内层、外覆玉米粉膜而成。
图7、8、9表示砖、板、管由泥土、纤维和粘合剂组成。剖示图中细长条表示纤维类物质，可以是草茎、竹丝、麻皮。纤维物质、植物产品可增加制品的强度、韧性，使之可锯可钉，便于加工。三角形和黑点表示有石子、泥沙。粘合剂可选用水泥、石灰、泥土固化剂、水玻璃、石膏粉等，根据需要而定。所有制品中，均可按需加入适量植物产品或/和矿物产品。比如用泥土加石膏粉加稻草制成石膏板，用于家庭装修。图8板材可作为墙体或家具用材，厚度可变化。可代替纤维板、木屑板。做家具的板材还可选用树脂胶作为粘合剂，由树脂胶加纤维物质加泥土在模型内施加压力成型。还可施以高温，使板内材料更致密、结实。图9管材可在安装使用地点取上，加水泥或泥土固化剂，还可加植物产品，如竹片、草梗等，可用机器或人工夯实处理，就地加工成型，就地使用。所有产品的加工中，是否加水、加多少水，依需而定。所有土基制品，均可利用使用场所的泥土，现场直接加工成型；或直接加工成型后，再安置就位。
权利要求
1.一种土基多元复合材料，其特征是它由泥土和粘合剂或/和纤维物质或/和植物产品或/和矿物产品或/和砂子、石块组成，其中可加入膨化剂或/和增塑剂或/和增强剂或/和改性剂或/和颜料等外加剂。
2.如权利要求1所述的土基多元复合材料，其特征是泥土可呈干粉状或泥浆状，可以是地球深处的纯净土或高岭土或江河湖海的水下泥沙或滩涂淤泥或垃圾中的土灰细砾；粘合剂可以是石灰或/和水泥或/和水玻璃或/和松香或/和明矾或/和石膏或/和树脂胶或/和植物粉、浆、胶或/和泥土固化剂；纤维可以是动、植物纤维或/和人造纤维或/和矿产纤维；植物产品可以是植物的根、茎、叶、花、果、皮及其制品；膨化剂可以是化学发泡材料或/和生物发泡材料；还可加入盐、炉渣、矿渣、钢渣及各种工业废料；它可呈不规则的散粒状，泥土可占总量的50％以上。
3.一种土基多元复合材料的用途，其特征是它可用来制作生活或工业容器、一次性产品，产品的基体、包装或外壳，机器的基座，建材行业的门窗、砖、瓦、墙、填料、家具板材、方材、型材，及防洪堤、堰坝和各种管道。
4.一种土基多元复合材料制品，其特征是它由土基层和覆盖层或/和装饰层构成，泥土中可加入粘合剂或/和纤维物质或/和植物产品或/和添加剂；或，它以泥土和粘合剂和纤维物质或/和植物产品或/和添加剂制成，其表面可有覆盖层或/和装饰层。
5.如权利要求4所述的土基多元复合材料制品，其特征是覆盖层可以是一层或多层，可以是纸质物或/和膜状物或/和箔状物或/和涂层或/和固化层或结晶层；纸质物可以是油纸、胶纸；膜状物可以是塑料膜、生物膜、淀粉膜；箔状物可以是金属箔、纸箔；涂层可以是淀粉涂层、漆涂层、塑料涂层；固化层和结晶层可以通过化学反应获得，也可用高温或/和高压对表面进行处理获得；装饰层可以是附着在制品表面的彩色或/和图案，可与覆盖层合二为一，结合在一起；它可呈块状、板状、柱状、条装、管状，可有不同的规格型号，也可呈终端产品形状；它可由模压或铸造成型。
6.一种土基多元复合材料制品的加工方法，其特征是利用制品使用场所的泥土，在使用场所现场直接加工成型或直接加工成型后，再安置就位；或先加工成形，然后对其表面进行涂、敷、压等加工或热处理或对表面涂层进行热处理。
全文摘要
本发明是一种以泥土为主要原料成分的复合材料,以及其制品与用途,本复合材料由泥土加粘合剂加纤维物质或/和植物产品组成。可由泥土基层和覆盖层构成产品。可用来制造各种生活和工业容器,一次性餐饮具,可制造产品的包装箱,建筑用的砖、瓦、墙,家具的板材、方材,堤坝和各种管道。
文档编号C04B28/00GK1357502SQ01132728
公开日2002年7月10日 申请日期2001年6月1日 优先权日2000年6月1日
发明者任文林 申请人:任文林