《一种木屑钙质复合板及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种木屑钙质复合板及其制备方法.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 104261778 A (43)申请公布日 2015.01.07 C N 1 0 4 2 6 1 7 7 8 A (21)申请号 201410494241.6 (22)申请日 2014.09.25 C04B 28/10(2006.01) C04B 18/26(2006.01) (71)申请人四川国正环保科技有限公司 地址 610104 四川省成都市经济技术开发区 (龙泉驿区)成龙大道二段1666号经 开科技产业孵化园5栋603-3号 (72)发明人张凤阳 (54) 发明名称 一种木屑钙质复合板及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种木屑钙质复合板，所述复 合板是。
2、木屑与钙质石灰复合而成的结构板材，是 以木屑骨架物质为集料，内含可溶碳水化合物的 改性剂，磨细钙质石灰为胶凝剂，内掺碳化剂、结 晶水构成。利用石灰水化放热分解内掺碳酸铵溶 体，释放二氧化碳与水化物零距离接触，促进碳酸 化反应，完成石灰水化，凝聚，结晶，碳化，连续， 不间断作用全过程，克服了已知人工碳化，工艺复 杂，二氧化碳来源，成本环保等弊端，利用石灰胶 结木屑废料，资源丰富，制得成本低廉的复合板。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 104261778 A CN 。
3、104261778 A 1/1页 2 1.一种木屑钙质复合板，其特征在于：所述复合板是木屑与钙质石灰复合而成的结构 板材，是以木屑骨架物质为集料，内含可溶碳水化合物的改性剂，磨细钙质石灰为胶凝剂， 内掺碳化剂、结晶水构成。 2.根据权利要求1所述的木屑钙质复合板，其特征在于：所述各组分的质量百分比为： 木屑占3040，所述钙质石灰占5060，所述碳化剂占10，结晶和拌合用水为干基 配料总量的6575，所述干基配料总量为木屑、钙质石灰和碳化剂的总量。 3.根据权利要求2所述的木屑钙质复合板，其特征在于：所述木屑粒径为16毫米， 所述集料是纤维素和木质素，所述改性剂是指半纤维素中含D-木糖，L-阿。
4、拉伯半乳聚糖， 半乳醛酸，醋酸，被水溶解抽出，以离子状态分散于拌料水中。 4.根据权利要求2所述的木屑钙质复合板，其特征在于：所述磨细钙质石灰，细度 200230目，有效氧化钙含量8590。 5.根据权利要求2所述的木屑钙质复合板，其特征在于：所述碳化剂为碳酸铵，二氧化 碳含量为5056，铵小于30，余为其它，分解温度为5060，常温内易溶于冷水呈 离子状态，而不分解。 6.根据权利要求1-5任一所述的木屑钙质复合板的制备方法，其特征在于：包括如下 步骤： (1)、将水加入搅拌机中，在搅拌下加入计量木屑，并搅拌10分钟； (2)、加入碳酸铵，搅拌5分钟； (3)、最后加入生石灰粉，搅拌10分钟。
5、； (4)、将拌和均匀的体系，放料入模中；引入预制钢网，震2分钟，静止45小时，脱模， 修整，即为木屑钙质复合板。 权 利 要 求 书CN 104261778 A 1/4页 3 一种木屑钙质复合板及其制备方法 技术领域 0001 本发明属建筑板材领域，具体涉及一种木屑钙质复合板及其制备方法。 背景技术 0002 房产业的发展，使用人工制备的好性能，轻质板材需求量日益增大。用无机胶凝材 料制备板材，除水泥、石膏等。石灰是建筑史上使用最早的无机气硬性胶凝材料。其地方资 源丰富，工艺简单，成本低廉，在建筑材料历史上占有十分重要地位。 0003 由于石灰与水拌和时，其拌和体系激烈放热，强烈膨胀，极易引。
6、起初期水化，凝聚 结构转向结晶结构的破坏。进而依赖空气中1体积含0.03二氧化碳自然碳化，是难以得 到用石灰做板材制品的需要。有报道表明，针对上述问题，采用磨细生石灰，掺入适量外加 剂如生石膏等，经复杂、严格程序控制，只能缓解激烈放热解决了石灰凝聚向结晶结构的过 渡。在20分钟左右，膨胀率达44以上，要控制石灰的膨胀，则需要加上140kg/cm 2 以上 的外力，如果不设法抑制或消除石灰的这种有害膨胀，它就会使制品发生破坏性的体积变 形。用提高空隙体积增量的方法是：提高石灰粉磨细度，增大拌和水用量，得到石灰分散度 提高，空隙体积增大，便可抵制膨胀压力，使制品不受破坏。但制品强度明显降低，粉磨成。
7、本 增高，石灰粉贮存易结块等问题，至今未解决，阻碍了石灰制品的发展。 0004 众所周知，要得到较高强度的石灰制品，如“碳化石灰板”等，是用人工强制碳化的 方法：将制品于特定的碳化窑内(如蒸压碳化釜)强行(约2个气压)导入CO 2 浓度比空 气中CO 2 高一千倍以上的窑气，经2430小时，则可获得较高碳酸化强度的碳化石灰板。 由于人工碳化，涉及占地大，设施，设备投资大，成本高，碳化过程中废气排放，二氧化碳来 源等，且制品又局限于薄壁板材。更阻碍了用石灰做板材的技术进一步发展。 发明内容 0005 为了克服上述现有技术的缺陷，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种木屑 钙质复合板及其制备方法，。
8、用木屑溶出物改变生石灰特性，得到石灰水化产物平稳过渡。用 碳化剂内掺方法，对石灰水化产物直接在内部进行碳化，改变从外部引入二氧化碳气体的 人工碳化方法。最终，木屑以轻质，多纤维集料形态，被石灰牢固胶结碳化，获得木屑钙质复 合板。 0006 本发明采用的技术方案是： 0007 一种木屑钙质复合板，其特征在于：所述复合板是木屑与钙质石灰复合而成的结 构板材，是以木屑骨架物质为集料，内含可溶碳水化合物的改性剂，磨细钙质石灰为胶凝 剂，内掺碳化剂、结晶水构成。 0008 所述各组分的质量百分比为：木屑占3040，所述钙质石灰占5060，所述 碳化剂占10，结晶和拌合用水为干基配料总量的6575，所述干。
9、基配料总量为木屑、 钙质石灰和碳化剂的总量。 0009 所述木屑粒径为16毫米，所述集料是纤维素和木质素，所述改性剂是指半纤维 说 明 书CN 104261778 A 2/4页 4 素中含D-木糖，L-阿拉伯半乳聚糖，半乳醛酸醋酸，被水溶解抽出，以离子状态分散于拌料 水中。 0010 所述磨细钙质石灰，细度200230目，有效氧化钙含量8590。 0011 所述碳化剂为碳酸铵，二氧化碳含量为5056，铵小于30，余为其它，分解温 度为5060。，常温内易溶于冷水呈离子状态，而不分解。 0012 木屑钙质复合板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤： 0013 (1)、将水加入搅拌机中，在搅拌下加。
10、入计量木屑，并搅拌10分钟； 0014 (2)、加入碳酸铵，搅拌5分钟； 0015 (3)、最后加入生石灰粉，搅拌10分钟； 0016 (4)、将拌和均匀的体系，放料入模中；引入预制钢网，震2分钟，静止45小时， 脱模，修整，即为木屑钙质复合板。 0017 为了能清楚完整的解释上述技术方案，本发明对上述技术方案特做如下说明： 0018 木屑钙质复合板要解决两个技术问题是：当生石灰与水作用时，迅速生成氢氧 化钙，激烈放热如1式：千卡/克分子，强烈体积膨胀比CaO固相 体积增大近两倍，由凝聚结构转向结晶结构期间其膨胀压力极易破坏初期水化产物。用 内掺碳化剂，直接在内部对水化产物碳酸化，在技术上涉及。
11、选择二氧化碳含量高的化合物 (如碳酸铵)。并要求易溶于冷水而不分解，其分解温度小于60。，不低于50。，否则 严重影响碳化效果。其碳酸化反应如2式，Ca(OH) 2 +CO2+nH 2 OCaCO 3 +(n+1)H 2 O。 0019 木屑对石灰水化产物的作用机理。 0020 本发明的木屑钙质复合板，由于木屑的介入，木屑本能吸收水迅速且量大，和保水 性好，湿润的木屑表面对石灰粒子吸附，得到均匀分散，对固相石灰粒子分散越充分，得到 的凝聚结构强度越高，同时降低了粒子堆集密度，抑制水化放热温度。更重要的是木屑体内 可溶木糖、阿拉伯半乳聚糖等溶出。对石灰起明显缓凝作用，综合作用结果，减缓了石灰与 。
12、水拌和时段水化反应速度。将水化激烈放热时段由20分钟推迟到60分钟，其放热温度由 70降到60，将石灰的膨胀压力由140kg/cm 2 以上。降到50kg/cm 2 以下，其剩余膨胀压 力，被木屑固有的可被压缩特性吸收和抵消，获得石灰凝聚结构向结晶结构不遭膨胀破坏 的平稳过渡。 0021 内掺碳化剂，直接在硬化体内部进行碳化的作用机理 0022 本发明的木屑钙质复合板，得到碳酸化强度，其碳化作用时段是控制在木屑，石 灰，碳化剂与水共拌入模后4050分钟时，此时段入模体系放热达到50以上，碳酸铵溶 液开始分解，放出CO 2 物质与石灰水化晶体零距离接触，在石灰放热和膨胀压力作用下，木 屑受挤压其。
13、保水功能失去平衡，释放出体内在拌和时吸进的水，满足碳化只有在有水的存 在下进行，符合上述碳酸化反应方程2式。 0023 综上所述，本发明最关键方法是用木屑固有特性和溶出物控制石灰水化快速，激 烈放热，强烈体积膨胀反应时段，推迟到入模成型以后，避免了石灰入水搅拌时段、结晶遭 到破坏。当模内成型体系放热达5060时，体系内的碳酸铵溶液方能分解，放出CO 2 物 质，急速与结晶体同步作用，得到碳化，此时多余的CO 2 溶于水，形成碳酸，与后结晶的石灰 结晶粒子作用，连续不间断完成全碳化过程。同时放出的铵(NH 4 )是一个根，其作用如一价 金属的原子，与木屑内抽出物醋酸的酸根化合生成铵盐，即酸式醋酸。
14、铵NH 4 H，(C 2 H 3 O 2 ) 2 O对铵 说 明 书CN 104261778 A 3/4页 5 的转化是防止铵的溢出对环境影响。获得石灰胶结木屑，且具较高碳酸化强度的木屑钙质 复合板，实现本发明。 0024 制备木屑钙质复合板，对原材料技术，所述木屑为木加工后的屑、粒、边角余废料， 经粉碎分筛，粒径在16毫米之间，所述石灰粉为钙质石灰，有效CaO含量8590，粉 磨细度200230目范围内，所述碳化剂为碳酸铵，CO 2 含量56，分解温度大于50 55，工业品即可。 0025 具体配料方案：制备木屑钙质复合板，配料简单，以质量百分比计，所述木屑占 3040，所述石灰粉(氧化钙)。
15、占5060，所述碳酸铵占10。拌料用水为配料干 基总量的6575。(扣除含水值后计算) 0026 本发明具有以下优点： 0027 本发明用木屑特性和可溶出物改性石灰，推迟和抑制石灰水化激烈放热和膨胀， 由凝聚转向结晶的缓慢过渡。利用石灰水化放热分解内掺碳酸铵溶体，释放二氧化碳与水 化物零距离接触，促进碳酸化反应，完成石灰水化，凝聚，结晶，碳化，连续，不间断作用全过 程。克服了已知人工碳化，工艺复杂，二氧化碳来源，成本，环保等弊端，进一步从，新方法开 始，利用石灰胶结木屑废料，资源丰富，成本低廉的制板。 0028 木屑钙质复合板与水泥、石膏板相比的优点在于，水泥板，7天达脱模强度，28天 达标准。
16、强度，石膏板需要加热烘干，且强度不高，遇水软化。本发明从拌料成型到脱模4 5小时为商品板，强度高于石膏板数倍，不怕水，全工艺过程不加热，简单易操作。 具体实施方式 0029 一种木屑钙质复合板，拌和制板料体的时限范围，入模前总耗时为35分钟，具体 时段分配为，将计量水和木屑入搅拌机中，搅拌10分钟，再入计量碳酸铵搅拌5分钟，最后 缓慢投入计量石灰粉搅拌10分钟，得拌和体，放料入模用10分钟，共耗时35分钟(不得超 过此时限)。入模后，1520分钟，石灰开始凝聚放热，结晶，当放热温度达碳酸铵溶体分解 温度时，立即释放出二氧化碳物质，在45小时后，连续不间断同步完成石灰凝聚、结晶、 碳化，将木屑牢。
17、固胶结，得到木屑钙质复合板。 0030 实施例1 0031 (1)分取(均以干基质量计)木屑30，钙质石灰粉60，碳酸铵10，水为干基 配料总量的75。 0032 (2)先将计量水入搅拌机中，在搅拌下加入计量木屑搅拌10分钟。 0033 (3)在搅拌下加入碳酸铵，搅拌5分钟，不停机。 0034 (4)最后缓慢加入生石粉，搅拌10分钟，视搅料，柔和均匀，放料入模。 0035 (5)将拌和体系放入侧立式多板组合钢制模中，引入预制钢网，微震2分钟，静止 45小时，脱模，修整，即为入库成品。 0036 实施例2 0037 (1)与实施例1相比，不同之处在于，木屑为35，钙质石灰粉为55。 0038 (。
18、2)碳酸铵仍为10，水为干基总量的70。 0039 (3)操作步骤同实施例1。 0040 实施例3 说 明 书CN 104261778 A 4/4页 6 0041 (1)与实施例2相比，区别在于，木屑为40，钙质石灰粉为50，碳酸铵仍为 10，水为干基总量的65(操作步骤同实施例1) 0042 注意事项 0043 1、石灰入搅拌机，与水接触，会迅速水解，而改性剂对它只能控制和推迟放热速 度，所以限定石灰入机后的拌和时间不得超过10分钟。 0044 2、放料入模时间不得超过10分钟，尽量做到石灰水化初期放热在入模成型后 1520分钟以后，否则碳酸铵水溶体会受热，提前分解，影响碳化效果。 0045 3、木屑入机后，与水搅拌，要有足够时间溶解溶出木屑中可溶物质，利用其对石灰 改性，最关键作用是推迟，控制水化放热在入模以后，利于碳化。 说 明 书CN 104261778 A 。