一种硅藻土装饰砖及其成型方法
【专利摘要】本发明公开了一种硅藻土装饰砖及其成型方法，由如下重量份的组分制成：硅藻土30～60份，煅烧高岭土15～50份，复合无机粘合剂5～12份，陶瓷纤维2～6份，无机颜料2～6份。其成型方法包括步骤：将硅藻土、煅烧高岭土、复合无机粘合剂、陶瓷纤维和无机颜料混合均匀；将上述预混均匀后的原料喷水润湿后置于模具中压制成型，于阴凉处阴干后去除模具得到粗坯；将上述成型后粗坯置于隧道窑中煅烧，煅烧温度为150～400℃，煅烧时间为2～10小时，冷却即得。本发明的硅藻土装饰砖同时具有高强度和高空气净化能力，特别适用于民用建筑内外墙装饰，可广泛应用于工厂、地铁、餐饮、娱乐、会议中心、剧院等场所。
【专利说明】
一种硅藻土装饰砖及其成型方法
技术领域
[0001]本发明属于环保装饰材料领域，具体涉及一种硅藻土装饰砖及其成型方法。
【背景技术】
[0002]硅藻土是一种硅质岩石，因其极高的孔隙率，强烈的吸附性质，能大量去除空气中的有毒有害物质，现已广泛应用至建筑材料领域，目前，硅藻土基的涂料在国内已为广大民众所接受，其除异味、去甲醛、调湿、防火隔热、防霉抗菌等良好的性能为民众所称道。
[0003]现有的硅藻土壁材中硅藻土的含量一般不超过25%，吸附容量低、强度差、施工程序复杂。硅藻土装饰砖材料自身的硅藻土含量较高，净化甲醛的能力更优秀，然而硅藻土粉体成型是非常困难的，成型过程中既不能降低装饰砖应有的机械性能，又不能丧失硅藻材料的吸附性质，采用常规的压制/挤出成型、粘接成型、高温煅烧成型均不能解决。中国专利201310184017.2公开了一种硅藻土的成型方法，该方法将硅藻土、膨润土、高岭土等复配物采用球磨机混合，初步压制成粗坯后于800-1200°C高温煅烧3-6小时获得了机械强度良好的娃藻土装饰砖。但是该方法中娃藻土经过800-1200 0C高温煅烧，会造成娃藻土中无定形二氧化硅晶型转变，严重影响硅藻材料的吸附性质，使成型后的硅藻土装饰砖几乎丧失了空气净化能力。
【发明内容】
[0004]针对现有硅藻土装饰砖在制造过程中由于煅烧温度过高造成空气净化能力丧失的问题，本发明的目的在于提供一种娃藻土装饰砖，该娃藻土装饰砖同时具有高强度和高空气净化能力。
[0005]本发明的另一目的在于提供上硅藻土装饰砖的成型方法。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现:
一种娃藻土装饰砖，该娃藻土装饰砖由如下重量份的组分制成:
娃藻土30?60份，
煅烧高岭土15?50份，
复合无机粘合剂 5?12份，
陶瓷纤维2?6份，
无机颜料2?6份。
[0007]优选的，所述的硅藻土装饰砖，各组分的配比如下:
娃藻土40?50份，
煅烧高岭土30?40份，
复合无机粘合剂6?10份，
陶瓷纤维3?5份，
无机颜料3?5份。
[0008]其中，所述硅藻土的粒径为100?500目，优选粒径为200?400目。
[0009]其中，所述煅烧高岭土的白度大于95，粒径为100?300目，优选粒径为180-220目。
[0010]其中，所述复合无机粘合剂为硅溶胶、铝溶胶和磷酸盐组成的混合物，其中硅溶胶:铝溶胶:磷酸盐的重量配比为1:1:0.2-0.3，优选硅溶胶:铝溶胶:磷酸盐的重量配比为1:1:0.25，所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸钙、磷酸镁、磷酸钾、磷酸铝或磷酸铵中的一种或几种。
[0011]本发明硅藻土装饰砖配方中添加有复合无机粘合剂，该粘合剂为高温窑炉耐火材料、宝石、精密铸造的高效粘结剂，其主要成分含硅铝氧化物和磷酸盐，与基体成分基本一致，相容性好，与成型骨料混合后在100°C低温下就能形成高粘结强度，在350°C下具有高抗折、抗压等优异的机械性能。
[0012]其中，所述陶瓷纤维为多晶莫来石陶瓷纤维，白度>90。本发明硅藻土装饰砖配方中添加有少量的陶瓷纤维，其主要成分为硅铝氧化物，与基体成分一致，相容性好，该陶瓷纤维添加在硅藻土装饰砖中可以起到良好的增强、增韧效果。
[0013]其中，所述无机颜料为氧化铁红、氧化铁黄、钴蓝或钴绿等耐高温颜料中的一种或几种。
[00? 4]本发明还提供了一种上述娃藻土装饰砖的成型方法，其特征在于，包括如下步骤:
(1)原料预混:将硅藻土、煅烧高岭土、复合无机粘合剂、陶瓷纤维和无机颜料混合均匀；
(2)压制成型:将上述预混均匀后的原料喷水润湿后置于模具中压制成型，于阴凉处阴干后去除模具得到粗坯；
(3)低温煅烧:将上述成型后粗坯置于隧道窑中煅烧，煅烧温度为150?350°C，煅烧时间为2?10小时，冷却即得。
[0015]优选的，步骤(3)中，所述煅烧温度为200?250°C，煅烧时间为5?6小时。
[0016]图2为本发明硅藻土装饰砖粗坯煅烧温度与成品砖甲醛去除率的关系曲线，从图中可以看出，当煅烧温度在100?400 °C范围以内时，硅藻土装饰砖均表现出良好的吸附甲醛能力，当煅烧温度高于400°C时，甲醛吸附能力会急剧下降，其原因可能是由于过高的温度会造成娃藻土中无定形二氧化娃晶型转变，从而严重影响娃藻材料的吸附性质。
[0017]图3为本发明硅藻土装饰砖粗坯煅烧温度和成品砖抗压强度关系曲线，从图中可以看出，随着煅烧温度的升高，硅藻土装饰砖的抗压强度逐渐提高，当煅烧温度达300°C时，硅藻土成品砖的抗压强度已达20MPa，满足装饰砖成型强度要求，煅烧温度高于350°C后，关系曲线基本趋于平稳。
[0018]因此，综合考虑硅藻土装饰砖的抗压强度和空气净化能力，本发明粗坯的煅烧温度为 150?350°C，优选200-250°C。
[0019]本发明与现有技术相比，具有如下有益效果:
(1)本发明装饰砖中硅藻土的含量可高达30?60%，远远高于硅藻泥涂料中的硅藻土含量，具有优异的空气净化能力，可以净化绝大多数的挥发性有机物；
(2)本发明粗坯煅烧温度仅150?350°C，该温度范围内硅藻土中二氧化硅无定形结构并未破坏，可以保留其优异的吸附性质，粗坯在150?350°C条件下，复合无机粘合剂与硅藻土结合，逐渐形成刚性体，耐压强度可高达20MPa，对室内甲醛去除能力高达90%以上，既可以使硅藻土装饰砖达到良好的机械强度，也保留了硅藻土装饰砖优异的空气净化能力； (3)本发明所得硅藻土装饰砖同时具有高强度和高空气净化能力，特别适用于民用建筑内外墙装饰，可广泛应用于工厂、地铁、餐饮、娱乐、会议中心、剧院等场所。
【附图说明】
[0020]图1为实施例1制备的硅藻土装饰砖剖面放大2000倍后的扫描电子显微照片，从图中可看出硅藻土装饰砖各组分粒径适中，硅藻土多以盒形均匀分布，结构未被破坏。
[0021]图2为本发明硅藻土装饰砖粗坯煅烧温度与成品砖甲醛去除率的关系曲线。
[0022]图3为本发明硅藻土装饰砖粗坯煅烧温度和成品砖抗压强度关系曲线。
【具体实施方式】
[0023]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
[0024]实施例1
(1)原料预混:将40份硅藻土(粒径200目)、40份煅烧高岭土(白度>95，粒径200
目)、10份复合无机粘合剂、3份多晶莫来石陶瓷纤维(白度>90)和5份氧化铁红颜料混合均匀;其中，复合无机粘合剂中硅溶胶:铝溶胶:磷酸钾的重量配比为1: 1: 0.26;
(2)压制成型:将上述预混均匀后的原料喷水润湿后置于模具中压制成型，于阴凉处阴干后去除模具得到粗坯；
(3)低温煅烧:将上述成型后粗坯置于隧道窑中煅烧，煅烧温度为200°C，煅烧时间为6小时，冷却即得。
[0025]图1为本实施例制备的娃藻土装饰砖剖面放大2000倍后的扫描电子显微照片，从图中可看出硅藻土装饰砖各组分粒径适中，硅藻土多以盒形均匀分布，结构未被破坏。
[0026]本实施例所得的硅藻土装饰砖的抗压强度达19.7MPa，定体积甲醛吸附率94.69%。
[0027]实施例2
(1)原料预混:将50份硅藻土(粒径400目)、30份煅烧高岭土(白度>95，粒径200
目)、6份复合无机粘合剂、5份多晶莫来石陶瓷纤维(白度>90)和3份氧化铁黄颜料混合均匀;其中，复合无机粘合剂中硅溶胶:铝溶胶:磷酸纳的重量配比为1: 1: 0.25;
(2)压制成型:将上述预混均匀后的原料喷水润湿后置于模具中压制成型，于阴凉处阴干后去除模具得到粗坯；
(3)低温煅烧:将上述成型后粗坯置于隧道窑中煅烧，煅烧温度为250°C，煅烧时间为5小时，冷却即得。
[0028]本实施例所得的硅藻土装饰砖的抗压强度达20.6MPa，定体积甲醛吸附率92.69%。
[0029]实施例3
(1)原料预混:将30份硅藻土(粒径500目)、20份煅烧高岭土(白度>95，粒径150
目)、5份复合无机粘合剂、2份多晶莫来石陶瓷纤维(白度>90)和2份钴蓝颜料混合均匀;其中，复合无机粘合剂中硅溶胶:铝溶胶:磷酸纳的重量配比为1: 1: 0.2;
(2)压制成型:将上述预混均匀后的原料喷水润湿后置于模具中压制成型，于阴凉处阴干后去除模具得到粗坯；
(3)低温煅烧:将上述成型后粗坯置于隧道窑中煅烧，煅烧温度为350°C，煅烧时间为3小时，冷却即得。
[0030]本实施例所得的硅藻土装饰砖的抗压强度达18.9MPa，定体积甲醛吸附率92.19%。
[0031]对比例I
(1)原料预混:将40份硅藻土(粒径200目)、40份煅烧高岭土(白度>95，粒径200 目)、2份多晶莫来石陶瓷纤维(白度>90)，5份氧化铁红颜料混合均匀；
(2)压制成型:将上述预混均匀后的原料喷水润湿后置于模具中压制成型，于阴凉处阴干后去除模具得到粗坯；
(3)低温煅烧:将上述成型后粗坯置于隧道窑中煅烧，煅烧温度为450°C，煅烧时间为20小时，冷却即得。
[0032]本对比例所得的硅藻土装饰砖的抗压强度5.7Mpa，定体积甲醛吸附率为69.42%。
【主权项】
1.一种娃藻土装饰砖，其特征在于，该娃藻土装饰砖由如下重量份的组分制成: 娃藻土30?60份， 煅烧高岭土15?50份， 复合无机粘合剂 5?12份， 陶瓷纤维2?6份， 无机颜料2?6份。2.根据权利要求1所述的硅藻土装饰砖，其特征在于:各组分的配比如下: 娃藻土40?50份， 煅烧高岭土30?40份， 复合无机粘合剂6?10份， 陶瓷纤维3?5份， 无机颜料3?5份。3.根据权利要求1或2所述的娃藻土装饰砖，其特征在于:所述娃藻土的粒径为100?500目，优选粒径为200?400目。4.根据权利要求1或2所述的娃藻土装饰砖，其特征在于:所述煅烧高岭土的白度大于95，粒径为100?300目，优选粒径为180-220目。5.根据权利要求1或2所述的娃藻土装饰砖，其特征在于:所述复合无机粘合剂为娃溶胶、铝溶胶和磷酸盐组成的混合物，其中硅溶胶:铝溶胶:磷酸盐的重量配比为1:1:0.2-0.3，优选硅溶胶:铝溶胶:磷酸盐的重量配比为1: 1: 0.25。6.根据权利要求5所述的硅藻土装饰砖，其特征在于，所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸钙、磷酸镁、磷酸钾、磷酸铝或磷酸铵中的一种或几种。7.根据权利要求1或2所述的硅藻土装饰砖，其特征在于:所述陶瓷纤维为多晶莫来石陶瓷纤维，白度>90。8.根据权利要求1或2所述的硅藻土装饰砖，其特征在于:所述无机颜料为氧化铁红、氧化铁黄、钴蓝或钴绿中的一种或几种。9.一种权利要求1-8任一项所述的娃藻土装饰砖的成型方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)原料预混:将硅藻土、煅烧高岭土、复合无机粘合剂、陶瓷纤维和无机颜料混合均匀； (2)压制成型:将上述预混均匀后的原料喷水润湿后置于模具中压制成型，于阴凉处阴 干后去除模具得到粗坯； (3)低温煅烧:将上述成型后粗坯置于隧道窑中煅烧，煅烧温度为150?350°C，煅烧时间为2?10小时，冷却即得。10.根据权利要求9所述的硅藻土装饰砖的成型方法，其特征在于，步骤(3)中，所述煅烧温度为200?250°C，煅烧时间为5?6小时。
【文档编号】C04B14/08GK105948694SQ201610285701
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】李陇科, 刁宏伟
【申请人】广州奥奈奇环保科技有限公司