一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料及其制备方法，所述硅藻泥材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土15％‑35％，重钙20％‑40％，灰钙8％‑20％，石英砂8％‑20％，纳米二氧化钛2％‑5％，负离子粉1％‑4％，纤维素醚0.5％‑2.5％，预糊化淀粉0.1％‑0.5％，PVA纤维0.1％‑2％。本发明专利技术公开的技术方案制备的硅藻泥材料具有调节湿度、隔音降噪、防火阻燃、净化空气、有益健康等作用。

【技术实现步骤摘要】
一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料及其制备方法
本专利技术涉及一种环保建筑内墙材料，特别是一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料及其制备方法。
技术介绍
硅藻泥的主要原料为硅藻土，由于硅藻土的表面含有丰富的细孔，内部含有少量介孔和微孔，使得其具有独特的多级孔道结构。硅藻土的比表面积能达到65m2/g，质轻无毒，粉体堆积密度只有0.34-0.65g/m3。因而具有较强的吸附性，可作为助滤、吸附、保温隔热及催化载体材料等。由于其主要成分为无定型二氧化硅(SiO2·nH2O)，因此还具有热稳定性好、阻燃和耐酸耐腐蚀等优点。得益于其防霉抗菌、调节湿度、隔音隔热、净化甲醛或苯类等易挥发性物质的多功能环保作用，近年来硅藻泥在建筑内墙材料方面的应用越来越多。日本是最早开发硅藻泥作为建筑内墙装饰壁材的国家，日本专利文献JP2007077660A公开了一种具有调节室内环境，隔热隔音功能的硅藻页岩作为建筑内墙材料使用。中国专利文献CN105948675A公开了一种室内用热反射隔热硅藻泥，所述热反射隔热硅藻泥由石膏、硅藻土、可再分散性胶粉、中空玻璃微珠、颜料、滑石粉、二氧化硅、分散剂、增稠剂制备所得，该产品热反射性、抗菌性、防水性、耐腐蚀性及稳定性优良，粘结强度高，固化时间短，施工方便，效率高；然而，本方法所用的可再分散性胶粉属于有机类乳胶粉，这种化学胶粘剂粘接牢固，但是易堵死微孔，丧失硅藻泥的呼吸过滤作用，此外也可能释放甲醛等VOC物质，不是真正的绿色环保内墙材料。中国专利文献CN101700965A公开了一种环保型硅藻泥壁材粉、壁材及其制备方法，该壁材主要采用硅藻土、高岭土、海泡石、蛭石粉等无机材料，防火保温、吸附净化的效果较好，但无机材料的粘合性能较差，容易掉粉、脱落。中国专利文献CN105565705A公开了一种环保型多功能硅藻泥及其制作方法，硅藻泥包含如下成分：硅藻土、高岭土、膨润土、凹凸棒土、海泡石粉、白炭黑、负离子粉、钛白粉、艾米达酮、方解石粉、灰钙、可再分散乳胶粉、粉体消泡剂、粉体润湿剂、粉体防霉剂、羟丙基甲基纤维素、木质纤维粉，本专利技术的硅藻泥采用木质纤维使抗裂性能和耐擦洗性能优异，可是仍采用了有机类的可再分散乳胶粉。中国专利文献CN105622017A公布了一种免烧硅藻生态砖及其生产方法，由硅藻土、复合催化剂、纳米银抗菌剂、白水泥、木质纤维、重钙、滑石粉、HPMC、颜料和水组成，该硅藻生态砖以无机胶凝材料为基料、木质纤维增强，产品环保无污染、耐水性好、施工方便。中国专利文献CN104478336A公布了一种强固型硅藻泥，由精细硅土、凹凸棒土、海泡土、负氧离子、纤维素、木制纤维、滑泡、重质碳酸钙、雪花粉、灰钙粉、纳米二氧化钛组成，该产品不含有毒胶粉，木质纤维使其与墙体基层的附着力和表面强度提高。上述研究表明，采用无机胶凝材料取代有机可再分散性胶粉，能够使硅藻泥实现真正的绿色环保；添加木质纤维材料，可以使硅藻泥产品达到增强增韧和抗裂的作用。然而，目前的无机胶粘剂普遍强度偏低、保水性差、易脱粉、不能单独使用；而木质纤维品种单一、易吸水腐蚀、补强效果不够高等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料及其制备方法，该材料具有净化VOC、游离甲醛和苯类的能力，以及具有对甲醛净化的持久效果。为实现上述目的本专利技术公开了一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料，所述硅藻泥材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土15％-35％，重钙20％-40％，灰钙8％-20％，石英砂8％-20％，纳米二氧化钛2％-5％，负离子粉1％-4％，纤维素醚0.5％-2.5％，预糊化淀粉0.1％-0.5％，PVA纤维0.1％-2％。进一步，所述硅藻泥材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土28％，重钙30％，灰钙18％，石英砂16％，纳米二氧化钛3％，负离子粉3％，纤维素醚1.5％，预糊化淀粉0.3％，PVA纤维0.2％。进一步，所述重钙和灰钙粒度为100-600目，所述石英砂粒度为20-100目，所述负离子粉粒度为1000-4000目。进一步，所述重钙和灰钙粒度为325目；所述石英砂粒度为80目；所述负离子粉粒度为4000目。进一步，所述纳米二氧化钛为金红石型或锐钛型，以粉体或液体形式存在。进一步，所述纳米二氧化钛为锐钛型水溶液分散的纳米二氧化钛。进一步，所述纤维素醚为羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钠或羟丙级甲基纤维素中的一种或几种，所述纤维素醚的粘度为2万-20万。进一步，所述纤维素醚为羟丙级甲基纤维素，所述羟丙级甲基纤维素的粘度为7.5万。进一步，所述预糊化淀粉为马铃薯，玉米和木薯预糊化淀粉中的一种。另外一方面，本专利技术还公开了一种制备含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料的方法，所述方法包括以下步骤，将上述实施例中除纳米二氧化钛和PVA纤维之外的其他组分混合成备用的粉体；将已分散在水溶液中的纳米二氧化钛超声震荡，将超声震荡后的溶液加入到清水中搅拌均匀，将所述混合备用的粉体逐渐加入到上述搅拌均匀的混合二氧化钛清水中，加入混合备用的粉体与清水的质量比为1：1，搅拌均匀后，将PVA纤维加入上述搅拌均匀的泥中，制得含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料。本专利技术具有如下优点：本专利技术公开的一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料及其制备方法，具有以下优点：本专利技术所用的胶粘剂为生物可再生的纤维素醚和预糊化淀粉，安全环保，且复配后结合二者的优点，达到保水保湿，大幅度提高粘结强度的效果，本专利技术公开的技术方案由于添加PVA纤维后，表面无起泡、裂纹、剥落，无明显变色，具有很好的效果。此外，本专利技术制备方法操作简单，原料价廉环保，易于实现工业化。制得的含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料具有调节湿度、隔音降噪、防火阻燃、净化空气、有益健康等作用。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1一种不含有机胶粘剂的纤维增强硅藻泥材料的制备：将硅藻土以28％，重钙30％，灰钙18％，石英砂16％，负离子粉3％，纤维素醚1.5％和预糊化淀粉0.3％，预先混合均匀备用，本实施例中的百分比为质量百分比。其中，硅藻土中的二氧化硅含量≥90％，重钙和灰钙粒度为325目；石英砂粒度为80目；选锐钛型纳米二氧化钛并配置成水溶液，负离子粉粒度为4000目；纤维素醚选粘度7.5万的羟丙级甲基纤维素；预糊化淀粉选木薯预糊化淀粉，且其细度(通过80目筛)≥90％；PVA纤维的直径为20μm，长度为10mm。将锐钛型水溶液分散的纳米二氧化钛超声震荡使分散均匀，然后加入清水中，将上述混合均匀的粉体加入到锐钛型纳米二氧化钛水中，边添加边搅拌，混合均匀的粉体与水的质量比为1：1，搅拌均匀，随后将PVA纤维0.2％加入到上述搅拌均匀的泥中再搅拌一分钟，制得所需的含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料。由本实施例制备的含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料具有调节湿度、隔音降噪、防火阻燃、净化空气、有益健康等作用。本专利技术的原理是采用预糊化淀粉这种冷水速溶、粘结强度高、价廉物美的纯天然植物绿色胶粘剂，与纤维素醚复配得到新型无机胶凝体系；同时选取PVA纤维作为增强纤维，PVA纤维是一种高强度、高模量的特种增强纤维，具有耐酸碱、耐盐、耐日照、耐磨损、耐霉变等优点，且无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料，其特征在于：所述硅藻泥材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土15％‑35％，重钙20％‑40％，灰钙8％‑20％，石英砂8％‑20％，纳米二氧化钛2％‑5％，负离子粉1％‑4％，纤维素醚0.5％‑2.5％，预糊化淀粉0.1％‑0.5％，PVA纤维0.1％‑2％。

【技术特征摘要】
1.一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料，其特征在于：所述硅藻泥材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土15％-35％，重钙20％-40％，灰钙8％-20％，石英砂8％-20％，纳米二氧化钛2％-5％，负离子粉1％-4％，纤维素醚0.5％-2.5％，预糊化淀粉0.1％-0.5％，PVA纤维0.1％-2％。2.如权利要求1所述的一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料，其特征在于：所述硅藻泥材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土28％，重钙30％，灰钙18％，石英砂16％，纳米二氧化钛3％，负离子粉3％，纤维素醚1.5％，预糊化淀粉0.3％，PVA纤维0.2％。3.如权利要求1或2中所述的一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料，其特征在于：所述重钙和灰钙粒度为100-600目，所述石英砂粒度为20-100目，所述负离子粉粒度为1000-4000目。4.如权利要求3所述的一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料，其特征在于：所述重钙和灰钙粒度为325目；所述石英砂粒度为80目；所述负离子粉粒度为4000目。5.如权利要求1所述的一种含PVA纤维的增强抗裂硅藻泥材料，其特征在于：所述纳米二氧化钛为金红石型或锐钛型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍龙，唐世家，吴沁，
申请(专利权)人：东莞市爱乐居环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44