CN105254260B - 硅藻砖及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅藻砖及其制备方法和应用。所述硅藻砖的组成成分包括：硅藻土、填料、骨料、纳米氧化锌、颜料、无机胶凝物质和沉香。本发明进一步公开了制备所述硅藻砖的方法，包括：按照所述重量份称取各组分，混匀，加水，搅拌，倒入模具，固化，收平，脱模，烘干，降温，即得。本发明硅藻砖表面细腻，具有吸附甲醛、杀菌、防霉、除臭、净化空气等功效，还能释放出沉香香气，安神驱虫增强免疫力补五脏，益精壮阳等功效，尤其利于孩子及老人。并且其制备采用不煅烧不压制的方式，工艺简单，获得的硅藻砖抗压抗折强度高，可广泛的应用于建筑装修中。

Description

硅藻砖及其加工工艺

技术领域

本发明涉及建筑装饰材料，尤其涉及具有吸附甲醛、杀菌、防霉、除臭、净化空气等、安神驱虫、增强免疫力，益精壮阳等功效、抗压抗折强度高的硅藻砖，本发明进一步涉及该硅藻砖的制备方法，属于建筑装饰材料领域。

背景技术

硅藻泥是一种以无机胶凝物质为主要黏结材料，硅藻土为主要功能性填料，配制的内墙装饰涂覆材料。具有消除甲醛、净化空气、调节湿度、释放负氧离子、防火阻燃、墙面自洁、杀菌除臭等功能。硅藻泥具有消除甲醛、释放负氧离子等功能，称其为“会呼吸的环保功能性壁材”

硅藻泥由于施工工艺复杂，对施工工艺要求高、施工难度大，手工制作细腻程度差等缺点的限制，不利于提高了硅藻泥产品的普及和发展。因此，硅藻砖的生产为硅藻泥的应用提供了有利条件。但是，现在市面上的一些硅藻砖存在生产工艺复杂，抗压、抗折强度低的缺点，不利用硅藻砖的应用。

基于以上问题，迫切需要找到一种能生产出抗折抗压能力强，并且能有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能的硅藻砖的方法。

发明内容

本发明的目的之一是提供具有吸附甲醛、杀菌、防霉、除臭、净化空气等、安神驱虫、增强免疫力，益精壮阳等功效的硅藻砖，该硅藻砖在没有光照条件下也能对苯、甲醛、氨等有害物质进行有效的分解或吸附。

本发明的目的之二是提供一种制备所述硅藻砖的方法

本发明的目的之三是将所述硅藻砖应用于建筑装修中。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

本发明公开了硅藻砖，包括以下组分：硅藻土、填料、骨料、纳米氧化锌、颜料、无机胶凝物质和沉香；优选的，各组分的重量份为：硅藻土25-55份，填料5-35份，骨料5-35份，纳米氧化锌6-30份，颜料6-24份，无机胶凝物质6-18份、沉香14-26份；更优选的，各组分的重量份为：硅藻土40份，填料20份，骨料20份，纳米氧化锌18份，颜料15份，无机胶凝物质12份，沉香20份。

其中，所述硅藻土粒径为6目以下；所述填料为重钙、轻钙中的任意一种或两种按照任意比例组成，粒径为400-1200目；所述骨料为石英砂，粒径为20-40目；所述纳米氧化锌为粒径为20-30纳米；所述颜料为氧化钛系列颜料，粒径为500-1200目；所述无机胶凝物质为二氧化钙，粒径为400-1000目；所述沉香，为沉香粉或沉香碎片、沉香精油等中的任意一种或任意多种按照任意比例混合。其中沉香粉、沉香碎片是有沉香木粉，沉香树脂混合而成，大小为10mm×0.5mm×0.1mm的碎屑。

本发明对硅藻砖的主要组分进行了筛选试验。按以下组分混合分别制成了硅藻砖：(1)硅藻土、填料、骨料、纳米氧化锌、颜料、无机胶凝物质；(2)硅藻土、填料、骨料、纳米氧化锌、颜料、无机胶凝物质、沉香粉；(3)硅藻土，填料，骨料，纳米氧化锌，颜料，无机胶凝物质、香柏粉；(4)硅藻土、填料、骨料、纳米氧化锌、颜料、无机胶凝物质、檀香粉；(5)硅藻土、填料、骨料、纳米氧化锌、颜料、无机胶凝物质、盘香粉；(6)硅藻土、填料、骨料、纳米二氧化钛、颜料、无机胶凝物质；(7)硅藻土、填料、骨料、纳米二氧化钛、颜料、无机胶凝物质、沉香粉；(8)硅藻土、填料、骨料、纳米二氧化钛、颜料、无机胶凝物质、香柏粉；(9)硅藻土、填料、骨料、纳米二氧化钛、颜料、无机胶凝物质、檀香粉；(10)硅藻土、填料、骨料、纳米二氧化钛、颜料、无机胶凝物质、盘香粉。考察上述10组硅藻砖分别在有光和无光情况下对于苯的吸附能力。结果表明，由硅藻土，填料，骨料，纳米氧化锌，颜料，无机胶凝物质，沉香制成的硅藻砖在有光和无光的情况下对苯的分解能力均高于其他硅藻砖，并且，在无光的情况下，与其他硅藻砖相比，具有极显著性的差异，因此确定了利用硅藻土、填料、骨料、纳米氧化锌、颜料、无机胶凝物质、沉香这几种组分作为硅藻砖的原料物。

在此基础上，本发明对上述组分的用量进行筛选，通过在无光情况下，比较不同硅藻砖对苯的分解能力，确定了该硅藻砖的各组分的最佳重量份是：硅藻土40份，填料20份，骨料20份，纳米氧化锌18份，颜料15份，无机胶凝物质12份，沉香20份。

本发明进一步公开了所述硅藻砖的制备方法，包括以下步骤：按照所述重量份称取各组分，混匀，加水，搅拌，倒入模具，固化，收平，脱模，烘干，降温，即得。

所述加水，各组分总质量与水的比例为1：(1.1-1.7)；优选的，为1:1.4

所述的模具，是涂有脱模剂的模具；所述的脱模剂为溶剂型脱模剂、水性脱模剂、无溶剂型脱模剂、粉末脱模剂、膏状脱模剂中的任意一种；优选的为水性脱模剂。

所述的固化，是在5℃以上的温度下，干至6分干。

所述的收平，是用刮刀收平。

所述的烘干，是在125-275℃的烘箱中烘干15-45min；优选的为，在200℃的烘箱中烘干30min。

本发明在制备硅藻砖的过程中，对所述各组分总质量与水的比例进行了优化试验，通过比较各组分总质量与水不同比例生产出的硅藻砖的抗压和抗折强度，选出了最优的比例为1:1.4。在此基础上，本发明对烘干温度和时间进行了优化，结果表明在200℃的情况下，烘干30min得到的硅藻砖具有最强的抗压和抗折强度。

本发明进一步公开了所述的硅藻砖在建筑装修中的应用。

本发明技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明硅藻砖，砖表面细腻，具有吸附甲醛、杀菌、防霉、除臭、净化空气等功效，还能释放出沉香香气，安神驱虫增强免疫力补五脏，益精壮阳等功效，尤其利于孩子及老人。特别是在无光的情况下，也能有效净化室内空气，其保健功效明显，可长期调节室内空气质量。并且其制备采用不煅烧不压制的方式，工艺简单，获得的硅藻砖抗压抗折强度高，可广泛的应用于建筑装修中。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本发明的范围构成限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1 硅藻砖的制备

按照下列重量份称取各组分：硅藻土40kg，填料20kg，骨料20kg，纳米氧化锌18kg，颜料15kg，无机胶凝物质12kg，沉香20kg；其中组分中硅藻土粒径为6目以下；填料为重钙、轻钙中的任意一种或两种按照任意比例组成，粒径为400-1200目；骨料为石英砂，粒径为20-40目；纳米氧化锌为粒径为20-30纳米；颜料为氧化钛系列颜料，粒径为500-1200目；无机胶凝物质为二氧化钙，粒径为400-1000目；沉香材料，为沉香粉或沉香碎片、沉香精油等中的任意一种或任意多种按照任意比例混合。其中沉香粉、沉香碎片是有沉香木粉，沉香树脂混合而成，大小为10mm×0.5mm×0.1mm的碎屑。

将上述称好的各组分在搅拌机械中混合均匀，加入与组分总质量为1:1.4的水，搅拌均匀，倒入刷好水性脱模剂的模具，干至6分干时，用刮刀收平，干至8分干后，脱模，在200℃的烘箱中烘干30min，出炉，降温，即得硅藻砖。

实施例2 硅藻砖的制备

按照下列重量份称取各组分：硅藻土25kg，填料25kg，骨料35kg，纳米氧化锌6kg，颜料6kg，无机胶凝物质6kg，沉香14kg；其中组分中硅藻土粒径为6目以下；填料为重钙、轻钙中的任意一种或两种按照任意比例组成，粒径为400-1200目；骨料为石英砂，粒径为20-40目；纳米氧化锌为粒径为20-30纳米；颜料为氧化钛系列颜料，粒径为500-1200目；无机胶凝物质为二氧化钙，粒径为400-1000目；沉香材料，为沉香粉或沉香碎片、沉香精油等中的任意一种或任意多种按照任意比例混合。其中沉香粉、沉香碎片是有沉香木粉，沉香树脂混合而成，大小为10mm×0.5mm×0.1mm的碎屑。

将上述称好的各组分在搅拌机械中混合均匀，加入与组分总质量为1:1.1的水，搅拌均匀，倒入刷好水性脱模剂的模具，干至6分干时，用刮刀收平，干至8分干后，脱模，在125℃的烘箱中烘干45min，出炉，降温，即得硅藻砖。

实施例3 硅藻泥的制备

按照下列重量份称取各组分：硅藻土55kg，填料5kg，骨料5kg，纳米氧化锌30kg，颜料24kg，无机胶凝物质18kg，沉香26kg；其中组分中硅藻土粒径为6目以下；填料为重钙、轻钙中的任意一种或两种按照任意比例组成，粒径为400-1200目；骨料为石英砂，粒径为20-40目；纳米氧化锌为粒径为20-30纳米；颜料为氧化钛系列颜料，粒径为500-1200目；无机胶凝物质为二氧化钙，粒径为400-1000目；沉香材料，为沉香粉或沉香碎片、沉香精油等中的任意一种或任意多种按照任意比例混合。其中沉香粉、沉香碎片是有沉香木粉，沉香树脂混合而成，大小为10mm×0.5mm×0.1mm的碎屑。

将上述称好的各组分在搅拌机械中混合均匀，加入与组分总质量为1:1.7的水，搅拌均匀，倒入刷好水性脱模剂的模具，干至6分干时，用刮刀收平，干至8分干后，脱模，在275℃的烘箱中烘干15min，出炉，降温，即得硅藻砖。

实验例1硅藻砖的组分筛选试验

1.实验方法

1.1硅藻砖的制备

硅藻砖1：硅藻土25kg，填料15kg，骨料10kg，纳米氧化锌15kg，颜料10kg，无机胶凝物质8kg；

硅藻砖2：硅藻土25kg，填料15kg，骨料10kg，纳米氧化锌15kg，颜料10kg，无机胶凝物质8kg、沉香粉25kg；

硅藻砖3：硅藻土25kg，填料15kg，骨料10kg，纳米氧化锌15kg，颜料10kg，无机胶凝物质8kg、香柏粉25kg；

硅藻砖4：硅藻土25kg，填料15kg，骨料10kg，纳米氧化锌15kg，颜料10kg，无机胶凝物质8kg、檀香粉25kg；

硅藻砖5：硅藻土25kg，填料15kg，骨料10kg，纳米氧化锌15kg，颜料10kg，无机胶凝物质8kg、盘香粉25kg；

硅藻砖6：硅藻土25kg，填料15kg，骨料10kg，纳米二氧化钛15kg，颜料10kg，无机胶凝物质8kg；

硅藻砖7：硅藻土25kg，填料15kg，骨料10kg，纳米二氧化钛15kg，颜料10kg，无机胶凝物质8kg、沉香粉25kg；

硅藻砖8：硅藻土25kg，填料15kg，骨料10kg，纳米二氧化钛15kg，颜料10kg，无机胶凝物质8kg、香柏粉25kg；

硅藻砖9：硅藻土25kg，填料15kg，骨料10kg，纳米二氧化钛15kg，颜料10kg，无机胶凝物质8kg、檀香粉25kg；

硅藻砖10：硅藻土25kg，填料15kg，骨料10kg，纳米二氧化钛15kg，颜料10kg，无机胶凝物质8kg、盘香粉25kg。

上述硅藻土粒径为6目以下；填料为重钙、轻钙中的一种或两者混合，粒径为400-1200目；骨料为石英砂，粒径为20-40目；纳米二氧化钛为1-10纳米；颜料为氧化钛系列颜料，粒径为500-1200目；无机胶凝物质为二氧化钙，粒径为400-1000目；沉香粉，为大小为10mm×0.5mm×0.1mm的碎屑。

将上述称好的各组分在搅拌机械中混合均匀，加入与组分总质量为1:1.4的水，搅拌均匀，倒入刷好水性脱模剂的模具，干至6分干时，用刮刀收平，干至8分干后，脱模，在200℃的烘箱中烘干30min，出炉，降温，即得硅藻砖1-10。

1.2硅藻砖效果检测

取1m×1m×1m的密闭不透光的反应箱(内装有12W的日光灯)60个，分为两组，即有光组和无光组，每组各处理设置三次重复。在反应箱内放入上述制备的硅藻砖1-10各两块，然后每个反应箱内放等量的苯。一组日光灯打开，一组日光灯不打开，比较在有光和无光情况下苯在空气中的含量。具体方法如下：待苯完全挥发后，抽取反应箱内的气体进行检测，测得苯在空气中的含量。以后每隔30分钟，检测一次。检测总时间为150分钟。

2.实验结果

检测结果见表1，从表1中可以看出：在有光和无光的情况下，硅藻砖2使得苯在150min内的含量下降值均最高，说明硅藻砖2对苯等有害物质的分解效果最好。另外，从表1中，还可以看出，硅藻砖2在有光和无光的情况下对苯的分解能力均高于其他硅藻砖，并且，在无光的情况下，与其他硅藻砖相比，具有极显著性的差异，这表明在硅藻土、填料、骨料、颜料、无机胶凝物质的基础上加入纳米氧化锌和沉香显著地提高了在无光情况下对于有害物质的分解效果。因此，确定了利用硅藻土、填料、骨料、纳米氧化锌、颜料、无机胶凝物质、沉香这几种组分作为硅藻砖的原料物。

表1不同时间苯在空气中的含量变化

实验例2硅藻砖的各组分用量筛选试验

1、试验方法

按表2中各组分的重量份称取各组分，在搅拌机械中混合均匀，加入与组分总质量为1:1.4的水，搅拌均匀，倒入刷好水性脱模剂的模具，干至6分干时，用刮刀收平，干至8分干后，脱模，在200℃的烘箱中烘干30min，出炉，降温，即得硅藻砖1-7。

取1m×1m×1m的密闭不透光的反应箱21个，分为7组，每组设置三次重复。在每组反应箱内分别放置上述制备的硅藻砖1-7各2块，然后每个反应箱内放等量的苯。在无光情况下，待苯完全挥发后，抽取反应箱内的气体进行检测，测得苯在空气中的含量。以后每隔30分钟，检测一次。检测总时间为150分钟。

表2硅藻砖

2、试验结果

表3给出了不同时间苯在空气中的含量变化，从表3中可以看出，硅藻砖4使得苯在空气中的含量下降率明显高于其他硅藻砖，因此，本发明硅藻砖各组分的最佳用量为硅藻土40kg，填料20kg，骨料20kg，纳米氧化锌18kg，颜料15kg，无机胶凝物质12kg、沉香20kg。

表3不同时间苯在空气中的含量变化

实施例3硅藻砖的生产工艺中组分总质量与水比例的优化试验

1、试验方法

称取硅藻土40kg，填料20kg，骨料20kg，纳米氧化锌18kg，颜料15kg，无机胶凝物质12kg、沉香20kg，在搅拌机械中混合均匀，加入水，上述混合物与水的比例分别为1:1.1，1:1.2，1:1.3，1:1.4，1:1.5，1:1.6，1:1.7，搅拌均匀，倒入刷好脱模剂的模具，干至6分干时，用刮刀收平，干至8分干后，脱模，在225℃的烘箱中烘干30min，出炉，降温，即得硅藻砖。

分别抽取上述混合物与水的比例为1:1.1，1:1.2，1:1.3，1:1.4，1:1.5，1:1.6，1:1.7的硅藻砖各6块，利用砖块抗折抗压强度测试仪(型号为：YAW厂家为：济南一诺世纪试验仪器有限公司)按照GB177-85和GB17671-1999《水泥胶砂抗压强度试验方法》，自动完成一批六次试验恒应力加载自动计算平均值，检测各硅藻砖的抗压和抗折强度。

2、试验结果

试验结果见表4，从表4中可以看出，当组分总质量与水的比例为1:1.4时，所制备的硅藻砖的抗压和抗折强度值最大，分别为30.9Mpa、6.5Mpa，明显高于其他的硅藻砖。因此，在硅藻砖的制备过程中选择组分总质量与水的比例为1:1.4。

表4不同组分总质量与水的比例的抗压和抗折强度测试

实施例3硅藻砖的生产工艺中烘干温度和时间的优化试验

1、试验方法

称取硅藻土40kg，填料20kg，骨料20kg，纳米氧化锌18kg，颜料15kg，无机胶凝物质12kg、沉香20kg，在搅拌机械中混合均匀，加入与组分总质量1:1.4的水，搅拌均匀，倒入刷好水性脱模剂的模具，至6分干时，用刮刀收平，干至8分干后，脱模烘干一个小时，在烘箱中烘干，出炉，降温，即得硅藻砖，其中烘干的温度和时间见表5。

表5硅藻砖制备中烘干温度和时间的设置

分别抽取不同温度和时间生产的硅藻砖1-7各6块，利用砖块抗折抗压强度测试仪按照GB177-85和GB17671-1999《水泥胶砂抗压强度试验方法》，自动完成一批六次试验恒应力加载自动计算平均值，检测各硅藻砖的抗压和抗折强度。

2、试验结果

试验结果见表6，从表6中可以看出，当在200℃的烘箱中烘干30min时，所制备的硅藻砖的抗压和抗折强度值最大，分别为38.6Mpa、8.8Mpa，明显高于其他的硅藻砖。因此，在硅藻砖的制备过程中选择在200℃的烘箱中烘干30min。

表6不同硅藻砖的抗压和抗折强度

综上所述，在硅藻砖的制备过程中，选择如下加工工艺，使得硅藻砖不管从抗压强度还是抗折强度上均达到最优。具体加工工艺为：称取硅藻土40kg，填料20kg，骨料20kg，纳米氧化锌18kg，颜料15kg，无机胶凝物质12kg、沉香20kg，在搅拌机中混合均匀，加入与组分总质量为1:1.4的水，搅拌均匀，倒入刷好水性脱模剂的模具，干至6分干时，用刮刀收平，干至8分干后，脱模，在200℃的烘箱中烘干30min，出炉，降温，即得硅藻砖。

Claims (14)

1.一种硅藻砖，其特征在于，包括以下各组分：硅藻土、填料、骨料、纳米氧化锌、颜料、无机胶凝物质和沉香；各组分的重量份为：硅藻土25-55份，填料5-35份，骨料5-35份，纳米氧化锌6-30份，颜料6-24份，无机胶凝物质6-18份、沉香14-26份。

2.按照权利要求1所述的硅藻砖，其特征在于：各组分的重量份为：硅藻土40份，填料20份，骨料20份，纳米氧化锌18份，颜料15份，无机胶凝物质12份，沉香20份。

3.按照权利要求1所述的硅藻砖，其特征在于：所述硅藻土粒径为6目以下；所述填料为重钙、轻钙中的任意一种或两种按照任意比例组成的混合物；所述骨料为石英砂；所述纳米氧化锌的粒径为20-30纳米；所述颜料为氧化钛系列颜料，粒径为500-1200目；所述无机胶凝物质为二氧化钙，粒径为400-1000目；所述沉香为沉香粉或沉香碎片、沉香精油中的任意一种或任意多种按照任意比例混合所得的混合物。

4.一种制备权利要求1至3任何一项所述的硅藻砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：按照所述重量份称取各组分，混匀，加水，搅拌，倒入模具，固化，收平，脱模，烘干，降温，即得。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：所述加水，各组分总质量与水的比例为1：(1.1-1.7)。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：各组分总质量与水的比例为1:1.4。

7.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的模具，是涂有脱模剂的模具。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的脱模剂为溶剂型脱模剂、水性脱模剂、无溶剂型脱模剂、粉末脱模剂、膏状脱模剂中的任意一种。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的脱模剂为水性脱模剂。

10.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的固化，是在5℃以上的温度下，干至6分干。

11.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的收平，是用刮刀收平。

12.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的烘干，是在125-275℃的烘箱中烘干15-45min。

13.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的烘干，是在200℃的烘箱中烘干30min。

14.权利要求1至3任何一项所述的硅藻砖在建筑装修中的应用。