发光型小麦秸秆挤出颗粒制备多孔集水海绵砖的方法技术领域
本发明涉及发光型小麦秸秆挤出颗粒制备多孔集水海绵砖的方法，属于材料技术
领。
背景技术
由于厄尔尼诺和拉尼娜现象，我国的气候出现极端的变化，降雨分布极不均匀，南
北方旱涝不均，在同一个地区，一年中降雨量也极不均等，缺水已经制约经济的发展和人民
生活，合理利用现有的降水，将小区路面、马路、公共休闲广场有效的降水合理收集、储存、
利用，缓解干旱缺水季节的用水，意义重大。
发明内容
小麦秸秆为多纤维秸秆，主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，纤维素含量高达
51%，具有吸附性、抗折、增韧、加筋的性能，利用杂多酸改性形成多种中间体、再合成其它物
质，提取木质纤维，不采用强碱方法提取纤维素，纤维素对水中的重金属离子有较强的吸附
作用，膨润土是改性剂和强吸附剂，对重金属离子有吸附作用，玻璃纤维增加海绵砖的机械
韧性，还能使海绵砖形成多个纵横交叉的微孔，微孔具有吸音的功能，以硅酸钠作为粘结
剂，水泥为多孔集水海绵砖增加机械强度和粘结作用，聚乙烯醇高吸水的树脂纤维是强吸
水剂，采用膨胀浆液，降低浆液的密度，制成的多孔集水海绵砖的一个面呈燕尾槽状，多孔
集水海绵砖吸收的水分进入燕尾槽，受重力的作用再流入集水管，集水管将多孔集水海绵
砖连接在一起，雨水汇集到集水池中。
其技术方案为：发光型小麦秸秆挤出颗粒制备多孔集水海绵砖的方法，第一步、多
孔集水海绵砖的配料：水泥15～20wt%、粒径为250～450µm 小麦秸秆挤出颗粒45～65wt%、
模数3.2～3.5的硅酸钠 5～15wt%、粒径为100～200µm氧化钙3～5wt%、烧失量1.1%的粉煤
灰5～7wt%、高吸水树脂纤维0.5～5.0wt%和玻璃纤维15～30wt%，以上各组分的重量百分比
之和为100%；
第二步、多孔集水海绵砖膨胀吸水浆液的制备：按第一步的重量百分比取样，先将粒径
为250～450µm小麦秸秆挤出颗粒放入料仓中，由提升机送入布料器，布料器将小麦秸秆挤
出颗粒均匀分布在调速皮带秤上，喷淋器将模数3.2～3.5的硅酸钠均匀喷洒在小麦秸秆挤
出颗粒的外表面，随调速皮带秤进入内螺旋滚筒搅拌器，硅酸钠是无机粘合剂，是亲水型
的，粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好，亲水性能不影响粘结性，混合料为水泥15～
20wt%、粒径为250～450µm 小麦秸秆挤出颗粒45～65wt%、模数3.2～3.5的硅酸钠 5～
15wt%、粒径为100～200µm氧化钙3～5wt%、烧失量1.1%的粉煤灰5～7wt%、高吸水树脂纤维
0.5～5.0wt%和玻璃纤维15～30wt%，将混合料以0.4～0.7的水灰比调浆，灰为混合料，再加
入混合料总重量为0.2～1.5%的铝粉膏，水化反应生成气泡，形成多孔膨胀吸水的浆液，降
低海绵砖的重量，聚乙烯醇高吸水树脂纤维具有极强的吸水性，吸水后的海绵砖抗压强度
不变；
第三步、多孔集水海绵砖的制备：将第二步制备的膨胀吸水浆液搅拌均匀倒入海绵砖
压制机的试模中，按1.2～2.0：1体积比压制，比例1.2～2.0为压制前的体积，比例1为压制
后的体积，经刮平、压制、脱模，晾干，多孔集水海绵砖一个面上设有多个凹槽，将太阳能电
池板和LED发光二极管置于凹槽中，太阳能电池板将吸收的太阳能转换为电能储存起来，
LED发光二极管受到外力的作用触点接通发光，作为照明设施，采用多种柔性颜色，模块中
也可以植入不同的音乐，通过无线网定期更新，当外力消失时，触点断开，多孔集水海绵砖
的另一个面设有燕尾槽状，多孔集水海绵砖吸收的水分进入燕尾槽内，集水管嵌入燕尾槽
内，雨水经过多孔集水海绵砖的汇集，进入燕尾槽内，受重力的作用再流入集水管，集水管
将单个多孔集水海绵砖连接在一起，集水管汇集的雨水进入集水池中。
小麦秸秆挤出颗粒的制备：先将小麦秸秆粉碎制成粒径200～400µm颗粒粉，粒径
100～200µm膨润土，两者按重量百分比70～85wt%：15～35wt%取样混合均匀，两种组分的重
量百分比之和为100%，将混合料按水灰比0.1～0.2配制，混合料为小麦秸秆粉和膨润土，灰
为混合料，混合料放入螺旋搅拌机中搅拌均匀，再进入挤出造粒机中造粒，干燥后制成粒径
250～450µm小麦秸秆挤出球形颗粒，具有吸附性、抗折、增韧、加筋的性能，小麦秸秆为纤维
秸秆，主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，纤维素含量高达51%，也可以利用杂多酸改性
形成多种中间体、再合成其它物质，提取的纤维素按总重量的5%加入混合料中，不采用强碱
方法提取纤维素，不会对环境造成污染，纤维素对水中的重金属离子有较强的吸附作用，膨
润土是改性剂和强吸附剂，对水中的重金属离子也有吸附作用。
氧化钙水化反应，产生大量的热量，生成氢氧化钙呈胶凝状，与氧化硅、氧化铝生
成硅酸钙，氧化钙是激活剂，激发水泥的活性。
玻璃纤维增加海绵砖的机械韧性，还能使海绵砖形成多个纵横交叉的微孔，微孔
具有吸音的功能。
多孔集水海绵砖将蓄积的雨水一部分通过集水管汇集到集水池中，另一部分渗入
到土壤中，增加土壤水分含量，在夏天高温季节，多孔集水海绵砖还能将表面的热量传导到
土壤中，海绵砖既能降低地表的温度，也能提高地表温度，水的热容量大，既能吸热也能放
热。
本发明具有以下优点。
1、制备海绵砖所用的材料无机环保材料，对环境不会造成危害，海绵砖可回收能
二次使用。
2、制备海绵砖粉煤灰和聚乙烯醇高吸水的树脂纤维是强吸水剂，能吸收海绵砖表
面的水分进入内部，达到一定数量时，受重力的作用下落进入集水管内。
3、在混合料中加入铝粉膏，形成多孔膨胀的浆液，降低了浆液的密度。
4、小麦秸秆为木质秸秆，主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，纤维素含量高达
51%，具有吸附性、抗折、增韧、加筋的性能，利用杂多酸改性形成多种中间体、再合成其它物
质，提取纤维素，不采用强碱方法提取纤维素，纤维素对水中的重金属离子也有较强的吸附
作用。
附图说明
图1 是本发明实施例的海面砖的轴测结构示意图。
图2是本发明实施例的海面砖的底视结构示意图。
图3 是本发明实施例的单块海绵砖由集水管连接在一起的结构示意图。
其中图中1、海绵砖 2、燕尾槽 3、集水管 4、LED发光二极管 5、太阳能电池板。
具体实施方式
实施例。
在如图1～3所示的实施例中，发光型小麦秸秆挤出颗粒制备多孔集水海绵砖的方
法，第一步、小麦秸秆挤出颗粒的制备：先将小麦秸秆粉碎制成粒径400µm颗粒粉，粒径200µ
m膨润土，两者按重量百分比85wt%：15wt%取样混合均匀，将混合料按水灰比0.1配制，混合
料为小麦秸秆颗粒粉和膨润土，混合料放入螺旋搅拌机中搅拌均匀，再进入挤出造粒机中
造粒，干燥后制成粒径300µm小麦秸秆挤出颗粒。
第二步、多孔集水海绵砖的配料：水泥15wt%、粒径为300µm小麦秸秆挤出挤出颗粒
47wt%、模数3.2的硅酸钠 12wt%、粒径为150µm氧化钙3wt%、烧失量1.1%的粉煤灰5wt%、高吸
水树脂纤维2.0wt%和玻璃纤维16wt%。
第三步、多孔集水海绵砖膨胀吸水浆液的制备：按第一步的重量百分比取样，先将
粒径为300µm小麦秸秆挤出颗粒放入料仓中，由提升机送入布料器，布料器将小麦秸秆挤出
颗粒均匀分布在调速皮带秤上，喷淋器将模数3.2的硅酸钠 均匀喷洒在小麦秸秆挤出颗粒
的外表面，随调速皮带秤进入内螺旋滚筒搅拌器，将混合料以0.55的水灰比调浆，再加入混
合料总重量为0.8%的铝粉膏，水化反应生成气泡，形成多孔膨胀的浆液，降低海绵砖的重
量，聚乙烯醇高吸水树脂纤维具有极强的吸水性，吸水后的海绵砖抗压强度不变，玻璃纤维
增加海绵砖的机械韧性，还能使海绵砖形成多个纵横交叉的微孔，微孔具有吸音的功能。
第四步、多孔集水海绵砖的制备：将第二步制备的膨胀吸水浆液搅拌均匀倒入海
绵砖压制机的试模中，按1.8: 1的体积比压制，经刮平、压制、脱模，晾干，制成多孔集水海
绵砖1，多孔集水海绵砖1一个面上设有凹槽，将太阳能电池板5和LED发光二极管4置于凹槽
中，太阳能电池板5将吸收的太阳能转换为电能储存起来，LED发光二极管4受到外力的作用
接触点接通发光，多孔集水海绵砖1的另一个面设有燕尾槽2状，多孔集水海绵砖1吸收的水
分进入燕尾槽2内，在燕尾槽2内安装着集水管3，雨水经过多孔集水海绵砖1的汇集，进入燕
尾槽2内，受重力的作用再流入集水管3，集水管3将单个多孔集水海绵砖1连接在一起，集水
管3汇集的雨水进入集水池中，经过沉淀、过滤，再次使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任
何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等
效实施例，凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明型的技术实质对以上实施例所作
的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明型技术方案的保护范围。