CN103011739B - 一种功能性硅藻泥装饰材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种功能性硅藻泥装饰材料的生产配方及制备方法，属于建筑装饰材料及制备。本发明包括配备含60%~70%二氧化硅硅藻土矿粉烘干所制备的硅藻土矿粉及石英砂，纳米二氧化钛，粘结性填料等，将配方材料加入高速分散机搅拌并把高温无机颜料与白色硅藻泥粉料混合制得所需颜色硅藻泥。本发明产品价格低廉，生产成本仅为其它硅藻泥装饰材料的1/3，且产品符合相关质量标准。
Description
技术领域
本发明属于建筑装饰材料，尤其涉及硅藻泥装饰材料的生产配方及制备。
技术背景
硅藻泥装饰材料的主要成分源于海藻类植物经过亿万年形成的硅藻土。硅藻土多孔，其孔直径0.1～0.2微米，孔隙率高达90％，有极强的物理吸附性能和离子交换性能。硅藻土在内墙建筑装饰材料方面的主要产品是硅藻泥装饰材料，该材料具有绿色环保、随季节及环境空气湿度的变化吸收释放水分，吸收高频和衰减低频、不易产生静电、防火阻燃、肌理丰富、便于施工、使用寿命较长等特点，其特点是乳胶漆和壁纸等墙面涂覆材料无法比拟的。目前我国硅藻土壁材逐渐向国产化、公众化发展。本领域的相关的技术文献，如“一种多功能环保型硅藻泥壁材”(公开号CN102276197A)、“一种环保型硅藻泥壁材粉”(公开号CN101700965A)都注意利用硅藻土优点，提出环保的建筑装饰材料新配方。但所需解决的是提供满足普通消费者使用的价廉质优的硅藻泥墙体材料。
发明内容
本发明旨在以低品位硅藻泥为基材，提供一种价廉且能够有效除去空气中的有害物质以及可调节空气湿度、隔音降噪、防火阻燃和除静电等多种功能的硅藻泥装饰材料的生产配方及制备方法。
实现本发明目的的功能性硅藻泥装饰材料包括以下步骤：
包括以下步骤：
(1)按以下生产配方配备所需材料：
二氧化硅含量60％～70％的硅藻土矿粉烘干而未煅烧所制备的硅藻土矿粉50.3份，
60～120目的白色水洗的石英砂32.4份，
粒径1～5μm碳酸钙粉12.5份，
长度0.5～3mm的建筑木质纤维2份，
粘度≥15万MPa·s速溶型羟丙基甲基纤维素0.7份，
海藻胶0.7份，
纯度≥91％、平均粒径0.3μm的金红石型钛白粉0.7份，
粒径0.1～0.5μm的高温无机颜料0.5份，
粒径10～40纳米二氧化钛光催化剂0.2份；
(2)除步骤(1)配方中的高温无机颜料外，把配备的各种材料依次加入卧式高速分散机，搅拌30分钟，制得白色硅藻泥粉料；
(3)根据色彩定量标准，把高温无机颜料与步骤(2)的白色硅藻泥粉料加入螺旋混合机混合30分钟，制得所需颜色硅藻泥。
所述的配方及制备方法是步骤(1)进一步按以下配方生产配备所需材料：
二氧化硅含量60％～70％的硅藻土矿粉烘干而未煅烧所制备的硅藻土矿粉30份，
60～120目的白色水洗的石英砂32.4份，
粒径3～5μm陶土粉或石灰粉16.3份，
粒径1～5μm碳酸钙粉12.5份，
粒径10～15μm锻烧的膨润土4份，
长度0.5～3mm的建筑木质纤维2份，
粘度≥15万MPa·s速溶型羟丙基甲基纤维素0.7份，
海藻胶0.7份，
纯度≥91％、平均粒径0.3μm的金红石型钛白粉0.7份，
粒径0.1～0.5μm的高温无机颜料0.5份，
粒径10～40纳米二氧化钛光催化剂0.2份。
所述的配方及制备方法是步骤(1)优选按以下配方生产配备所需材料：
二氧化硅含量60％～70％的硅藻土矿粉烘干而未煅烧所制备的硅藻土矿粉30份，
60～120目的白色水洗的石英砂32.4份，
粒径3～5μm石灰粉19份，
粒径1～5μm碳酸钙粉10.5份，
粒径10～15μm锻烧的膨润土4份，
长度0.5～3mm的建筑木质纤维2份，
粘度≥15万MPa·s速溶型羟丙基甲基纤维素0.7份，
纯度≥91％、平均粒径0.3μm的金红石型钛白粉0.7份，
粒径0.1～0.5μm的高温无机颜料0.5份，
粒径10～40纳米二氧化钛光催化剂0.2份。
以上配方中，粘度值以市场商品标示的粘度值为准，例如，粘度≥15万mpa·s速溶型羟丙基甲基纤维素。纯度≥91％的金红石型钛白粉是指纯度91％～100％的金红石型钛白粉。
根据本发明工艺制备的功能性硅藻泥装饰材料，具有以下有益效果：
使用高级别硅藻土粉为配方主要材料，价格高于3000元/吨，煅烧硅藻土的高耗能、高污染导致社会负效应。本发明主要组分为烘干的二氧化硅含量60～70％的硅藻土矿粉，能耗小，价格仅为高级别硅藻土粉的1/6～1/5，且分子筛晶格结构保存完好，吸附性能及相对抗压性比煅烧过的保持得好。而且，二氧化硅含量达60～70％以上的硅藻土原矿的重金属含量处于微量，远低于国家对于室内涂料对重金属指标的限量标准。
本发明组份中的纳米二氧化钛在一定波长光照下的光催化作用，可产生光生电子和空穴吸附水或者羟基，将吸附其上的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨气等有害气体的氧化分解为二氧化碳和水，反应活性高、氧化作用强，能长期净化空气。相反，缺乏光催化所产生的光生电子和空穴，即使硅藻泥等材料吸附甲醛、苯、氨等有害物质也不能降解，这些物质堵塞硅藻泥分子筛孔道使其丧失吸附功能，存留于分子筛的污染物再次造成污染。
本发明用颗粒状石英代替精细化粉末填充物，降低硅藻泥涂层密度，使分子筛保持开放性，增强了硅藻泥和纳米二氧化钛的吸附性能。而目前硅藻泥的填充材料多采用精细化工粉末，涂层密度过高，降低了硅藻泥的吸附性能。另一方面，颗粒状石英市场价格约为每吨400元，成本低，而精细化粉末填充物价格每吨1200元以上。
本发明配方进一步采用陶土粉或石灰粉(CaO)作为粘结性填料以提高产品的粘合性及强度。陶土粉具有良好的粘结性，且含均匀细密的开放性气孔，良好的通透性，使其与组分中其它材料共同形成充分的吸附性。石灰粉经水搅拌后掺入硅藻泥中形成粒径约1μm、比表面积10～30m2/g且表面吸附一层较厚的水膜的氢氧化钙胶体结构，可显著提高硅藻泥的和易性，而在硅藻泥墙面施工中可同时增加涂层强度和杀菌消毒作用。与陶土粉比较，石灰粉价格低廉，取材容易，可优选石灰粉。
本发明生产工艺简单，所需配方材料在专业厂家都可购得，所需设备数量及型号大小根据生产规模购买装配，以上设备利用本发明配方按以下步骤就可生产出各种色彩的优质硅藻泥产品。
本发明生产成本低于1000元/吨，仅为目前其它硅藻泥装饰材料生产成本的1/3，使仅供少数人消费的贵族产品成为了大众的消费品。本发明产品2011年10月经过质量检测机构检测符合室内装饰装修材料标准。
附图说明
图1是封闭状态下硅藻泥光催化剂组合对甲醛的降解实验结果。图中，时间单位为min，醛峰面积S单位为mV。
具体实施方式
实施例1：
包括以下步骤：
(1)按以下生产配方配备所需材料：二氧化硅含量60％～70％的硅藻土矿粉烘干而未煅烧所制备的硅藻土矿粉50.3份，80目的白色水洗的石英砂32.4份，粒径1～5μm碳酸钙粉12.5份，长度0.5～3mm的建筑木质纤维2份，粘度≥15万mpa·s速溶型羟丙基甲基纤维素0.7份，海藻胶0.7份，纯度≥91％、平均粒径0.3μm的金红石型钛白粉0.7份，粒径0.1～0.5μm的高温无机颜料0.5份，粒径10～40纳米二氧化钛光催化剂0.2份。
(2)除步骤(1)配方中的高温无机颜料外，把配备的各种材料依次加入卧式高速分散机，搅拌30分钟，制得白色硅藻泥粉料。
(3)根据色彩定量标准，把高温无机颜料与步骤(2)的白色硅藻泥粉料加入螺旋混合机混合30分钟，制得所需颜色硅藻泥。
实施例2：
在以上实施例1的步骤(1)中按以下配方生产配备所需材料：
二氧化硅含量60％～70％的硅藻土矿粉烘干而未煅烧所制备的硅藻土矿粉30份，60目的白色水洗的石英砂32.4份，粒径3～5μm陶土粉或石灰粉16.3份，粒径1～5μm碳酸钙粉12.5份，粒径10～15μm锻烧的膨润土4份，长度0.5～3mm的建筑木质纤维2份，粘度≥15万mpa·s速溶型羟丙基甲基纤维素0.7份，海藻胶0.7份，纯度≥91％、平均粒径0.3μm的金红石型钛白粉0.7份，粒径0.1～0.5μm的高温无机颜料0.5份，粒径10～40纳米二氧化钛光催化剂0.2份。
其余工艺步骤与实施例1相同。
实施例3：
所述的配方及制备方法是步骤(1)优选按以下配方生产配备所需材料：
二氧化硅含量60％～70％的硅藻土矿粉烘干而未煅烧所制备的硅藻土矿粉30份，120目的白色水洗的石英砂32.4份，粒径3～5μm石灰粉19份，粒径1～5μm碳酸钙粉10.5份，粒径10～15μm锻烧的膨润土4份，长度0.5～3mm的建筑木质纤维2份，粘度≥15万mpa·s速溶型羟丙基甲基纤维素0.7份，纯度≥91％、平均粒径0.3μm的金红石型钛白粉0.7份，粒径0.1～0.5μm的高温无机颜料0.5份，粒径10～40纳米二氧化钛光催化剂0.2份。
其余工艺步骤与实施例1相同。
以上方法制造的功能性硅藻泥环保装饰材料其甲醛降解实验效果如图1。
Claims (1)
1.一种功能性硅藻泥装饰材料的制备方法，该制备方法为三种方案之一种：
方案一：
（1）按以下配方生产配备所需材料：
烘干而未煅烧的二氧化硅含量60%~70%的硅藻土矿粉50.3份，
60～120目的白色水洗的石英砂32.4份，
粒径1～5μm碳酸钙粉12.5份，
长度0.5～3mm的建筑木质纤维2份，
粘度≥15万MPa·s速溶型羟丙基甲基纤维素0.7份，
海藻胶0.7份，
纯度≥91%、平均粒径0.3μm的金红石型钛白粉0.7份，
粒径0.1～0.5μm的高温无机颜料0.5份，
粒径10～40纳米二氧化钛光催化剂0.2份；
（2) 除步骤（1）配方中的高温无机颜料外，把配备的各种材料依次加入卧式高速分散机，搅拌30分钟，制得白色硅藻泥粉料；
（3)根据色彩定量标准，把高温无机颜料与步骤（2）的白色硅藻泥粉料加入螺旋混合机混合30分钟，制得所需颜色硅藻泥；
方案二：
按以下配方生产配备所需材料：
烘干而未煅烧的二氧化硅含量60%~70%的硅藻土矿粉30份，
60～120目的白色水洗的石英砂32.4份，
粒径3～5μm陶土粉或石灰粉16.3份，
粒径1～5μm碳酸钙粉12.5份，
粒径10～15μm锻烧的膨润土4份，
长度0.5～3mm的建筑木质纤维2份，
粘度≥15万MPa·s速溶型羟丙基甲基纤维素0.7份，
海藻胶0.7份，
纯度≥91%、平均粒径0.3μm的金红石型钛白粉0.7份，
粒径0.1～0.5μm的高温无机颜料0.5份，
粒径10～40纳米二氧化钛光催化剂0.2份；
方案三：
按以下配方生产配备所需材料：
烘干而未煅烧的二氧化硅含量60%~70%的硅藻土矿粉30份，
60～120目的白色水洗的石英砂32.4份，
粒径3～5μm石灰粉19份，
粒径1～5μm碳酸钙粉10.5份，
粒径10～15μm锻烧的膨润土4份，
长度0.5～3mm的建筑木质纤维2份，
粘度≥15万MPa·s速溶型羟丙基甲基纤维素0.7份，
纯度≥91%、平均粒径0.3μm的金红石型钛白粉0.7份，
粒径0.1～0.5μm的高温无机颜料0.5份，
粒径10～40纳米二氧化钛光催化剂0.2份。
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