一种轻质保温竹板材及其制备方法和应用与流程

本发明涉及保温材料，尤其涉及一种轻质保温竹板材及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在家装行业中生物质轻质板材是理想墙体保温材料，传统轻质保温墙体材料主要有两类，一类为有机保温材料，包括聚氨酯、酚醛泡沫、聚苯等，有机保温材料不仅价格贵而且多由不可再生石化产品生产，无法满足社会发展需求。另一类为无机保温材料，无机材料具有耐酸碱腐蚀、稳定性高等特点，如钙基、铝基、镁基等粘土类以及矿物棉类材料，但该类材料普遍需要高温烧制过程，能耗较大，浪费资源。

2、竹材是一种生长快、分布广、产量高的可再生资源，在竹材加工过程中伴随产生大量竹屑，但是对于竹屑的利用率还不高。目前将竹屑经过工艺处理制成板材，是提高竹屑利用率的有效途径，既可以代替传统轻质保温墙体材料，还可以废物再利用。现有技术中制备竹板材的方法是通过胶黏剂浸渍，经高温、高压模压组装为纤维板。但该方法制备的纤维板过于强调力学性能，造成密度过高，且胶黏剂中含有大量对环境不友好的有机组分，无法满足家装环保要求。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明的目的在于提供一种轻质保温竹板材及其制备方法和应用。本发明采用在电力和热力驱动及热风辅助条件下的喷涂技术，将竹屑与纳米纤维素盐复合制成轻质保温竹板材，替换现有纤维板，环保无污染。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种轻质保温竹板材的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将竹屑和水混合后制浆，得到竹浆；

5、(2)将所述竹浆与纳米纤维素盐混合后进行分散处理，得到混合浆料；

6、(3)在电力和热力驱动及热风辅助条件下将所述混合浆料喷涂到加热的基板表面，得到轻质保温竹板材。

7、优选的，所述混合浆料中各个组分的质量份数为：竹屑10～20份，水80～90份，纳米纤维素盐1～3份。

8、优选的，所述纳米纤维素盐包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钾和羧丙基纤维素钠中的一种或几种。

9、优选的，所述步骤(1)中的混合的温度为20～35℃，时间为2～6h；所述制浆用设备为胶体磨。

10、优选的，所述制浆的温度为70～90℃，时间为60～180min。

11、优选的，所述分散处理的方式为均质和砂磨中的一种或两种；所述均质的压力为12000～18000psi，流速为60～100ml/min。

12、优选的，所述电力和热力驱动及热风辅助条件由所述喷涂用喷枪系统提供；所述喷枪系统包括进料部件、喷枪和气路部件；

13、所述进料部件包括进料罐和聚四氟乙烯物料管，所述聚四氟乙烯物料管的一端和喷枪的进料口连通，另一端与进料罐连通；所述进料罐内部设置电推杆；所述聚四氟乙烯物料管的外部安装温控加热套；

14、所述气路部件包括聚四氟乙烯气路管和空压机；所述聚四氟乙烯气路管的一端和喷枪的进气口连通，另一端与空压机连通；所述聚四氟乙烯气路管的外部安装温控加热套；

15、所述喷枪枪口与基板之间的垂直距离为15～30cm。

16、优选的，对所述基板进行加热的方式为：将所述基板置于加热板上，所述加热板的温度为60～85℃；所述基板包括马口铁板和铝箔纸中的一种；所述喷涂的压力为15～40psi。

17、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的轻质保温竹板材，包括有竹屑和分散在所述竹屑中的纳米纤维素盐；所述轻质保温竹板材的密度为0.32～0.38g/cm3，导热系数为0.13～0.19w/(m·k)。

18、本发明还提供了上述技术方案所述的轻质保温竹板材作为墙体保温材料的应用。

19、本发明提供了一种轻质保温竹板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将竹屑和水混合后制浆，得到竹浆；(2)将所述竹浆与纳米纤维素盐混合后进行分散处理，得到混合浆料；(3)在电力和热力驱动及热风辅助条件下将所述混合浆料喷涂到加热的基板表面，得到轻质保温竹板材。

20、本发明通过添加羧甲基纤维素盐，有利于提高竹屑材料间的连接力，改善材料力学性能；本发明所述混合浆料的粘度极高，采用常规喷涂方法无法形成喷涂效果，本发明采用电力和热力驱动及热风辅助条件，降低混合浆料的粘度，提高混合浆料的流动性，实现混合浆料的喷涂，同时增加混合浆料中水的热量，使混合浆料在喷涂过程中，达到水分高速气流喷射状态，形成类似喷雾干燥的效果，实现气化分离，从而去除轻质保温竹板材中的水。

21、本发明还提供了上述技术方案所述的轻质保温竹板材，包括竹屑与纳米纤维素盐，不含胶黏剂，环保无污染；由实施例测试结果表明，本发明提供的轻质保温竹板材的密度为0.32～0.38g/cm3，导热系数为0.13～0.19w/(m·k)，由此可知，该竹板材密度小，且不易传递热量，完全满足墙体保温材料的需求。

技术特征：

1.一种轻质保温竹板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合浆料中各个组分的质量份数为：竹屑10～20份，水80～90份，纳米纤维素盐1～3份。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素盐包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钾和羧丙基纤维素钠中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的混合的温度为20～35℃，时间为2～6h；所述制浆用设备为胶体磨。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制浆的温度为70～90℃，时间为60～180min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散处理的方式为均质和砂磨中的一种或两种；所述均质的压力为12000～18000psi，流速为60～100ml/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电力和热力驱动及热风辅助条件由所述喷涂用喷枪系统提供；所述喷枪系统包括进料部件、喷枪和气路部件；

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，对所述基板进行加热的方式为：将所述基板置于加热板上，所述加热板的温度为60～85℃；所述基板包括马口铁板和铝箔纸中的一种；所述喷涂的压力为15～40psi。

9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的轻质保温竹板材，包括有竹屑和分散在所述竹屑中的纳米纤维素盐；所述轻质保温竹板材的密度为0.32～0.38g/cm3，导热系数为0.13～0.19w/(m·k)。

10.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的轻质保温竹板材或权利要求9所述的轻质保温竹板材作为墙体保温材料的应用。

技术总结
本发明涉及保温材料技术领域，提供了一种轻质保温竹板材及其制备方法和应用。本发明将竹屑和水混合后制浆，得到竹浆；将所述竹浆与纳米纤维素盐混合后进行分散处理，得到混合浆料；在电力和热力驱动及热风辅助条件下将所述混合浆料喷涂到加热的基板表面，得到轻质保温竹板材。本发明采用电力和热力驱动及热风辅助条件，降低混合浆料的粘度，提高混合浆料的流动性，实现混合浆料的层层喷涂铺装。本发明还提供了轻质保温竹板材，包括竹屑与纳米纤维素盐，不含胶黏剂，环保无污染；该竹板材密度小，且不易传递热量，完全满足墙体保温材料的需求。

技术研发人员：潘炘,庄晓伟,冯永顺,于海霞,杨伟明
受保护的技术使用者：浙江省林业科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13