一种抗折防水型瓷质砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗折防水型瓷质砖的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。本发明专利技术将甘蔗渣与蒙脱土混合，利用柠檬酸对甘蔗渣中的植物纤维进行表面改性，使纤维上接枝大量的羧基基团，提高纤维整体的比表面积，使瓷质砖的抗折强度增强，吸水率下降；本发明专利技术将石棉与二氧化硅成分混合，在高温高压条件下与碱液混合，使二氧化硅水解生成硅酸根离子，硅酸根离子部分吸附于石棉纤维中，经过乙酸反应生成硅酸分子，同时石棉纤维经过乙酸腐蚀修饰，表面粗糙程度增加，在瓷质砖表面生成致密的二氧化硅薄膜，降低瓷质砖的吸水率，同时石棉中的矿物纤维与植物纤维进一步结合提高纤维网络的致密程度，并具有良好的韧性提高瓷质砖的抗折强度。

【技术实现步骤摘要】
一种抗折防水型瓷质砖的制备方法
本专利技术公开了一种抗折防水型瓷质砖的制备方法，属于建筑材料制备

技术介绍
瓷质砖具有天然石材的质感，而且更具有高光性、高硬度、高耐磨、色差少以及规格多样化和色彩丰富的优点。瓷质砖，也称为同质砖、通体砖、玻化砖。砖的烧结温度高，瓷化程度好。在-15℃～20℃冻融循环20次无可见缺陷。按材质可分为施釉和无釉两种，表面施釉的称为有釉瓷质砖，表面无釉进行抛光处理称为抛光瓷质砖；按色调可分为单一色彩、花岗石色彩、大理石色彩、渗花色彩和印花色彩等品种。瓷质砖是建筑陶瓷家族中质量最优、用途最广泛的一种，用瓷质砖铺贴装饰的建筑物，品味高雅，能将古典与现代风格兼容。不仅外观花色繁多，而且在装饰建筑物墙壁上能起到隔音、隔热的作用。它比大理石轻便，质地均匀致密、强度高、物化性能稳定。之所以有这种优良的物理化学性能，是由于瓷质砖由无数微粒级的石英晶粒和莫来石晶粒组成的，这些晶体和玻璃体都有很高的强度和硬度，晶粒和玻璃体之间具有相当高的结合强度。由现代工艺制作的瓷质砖，其色彩、图案、光泽等都可以用电脑制做和控制，因此具有极佳的设计效果。目前瓷质砖的装饰手法采用多种新工艺，其中印花瓷砖采用的印花模板新技术，很有特色，其色料是在压制之前加到模具腔体中，放置于被压粉料之上并与坯体一起烧结，产生多姿多彩的装饰效果。比渗花釉工艺更先进，科技含量更高。瓷质砖虽然有这么多优点，在市场上也大受欢迎。我国建筑行业对瓷质砖的需求量非常巨大，常规的瓷质砖大多需要泥类塑性原料，其配方构成为：粘土15～25%，长石60～70%，添加剂3～10%。瓷质砖泥类塑性原料（粘土）都是从良田及江、河冲积平面取得，需要去除农田表层淤泥，取走中层黑泥，开采完黑泥后的农田就不能再耕种，对国家耕田资源毁坏极大。另一方面，城市污水处理厂污泥产量非常大，虽然目前也有再利用的方式，例如：农业堆肥、加工肥料等，但由于其中重金属含量高，很容易被植物吸收重新进入人体，对健康造成伤害，所以目前绝大部分地区还是采取填埋的处理方式，但填埋需要占用大量土地，填埋后的土地由于污泥中重金属含量很高而无法耕种。目前也有用污泥引入作为瓷质砖原料使用，但产品的质量低，瓷质砖产品的常规质量检测项目：白度、抗折强度、吸水率等各方面性能，都达不到现有产品的指标要求。此外，由于有泥的存在，球磨效率低，耗费更多的电。进一步，现有的污泥普遍含钙量很高，难烧结，烧成后造成了砖成品的气孔率高，从而导致烧成的成品吸水率比较高（吸水率达0.5%左右），抗折强度比较低（抗折强度只有1400N左右）。因此，专利技术一种吸水率低且抗折强度高的瓷质砖对建筑材料制备技术淋雨是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前瓷质砖吸水率高，抗折强度低的缺陷，提供了一种抗折防水型瓷质砖的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种抗折防水型瓷质砖的制备方法为：将改性粘结剂、预制矿物纤维材料、钠长石、碳酸钙、石英投入研磨机中研磨，过50目筛得到过筛物，将过筛物与蒸馏水按质量比为3:1投入搅拌机中混合搅拌制得预制釉料，将釉料均匀涂于坯体上静置20～30min，再将坯体投入高温炉中，在温度为1100～1200℃的条件下烧结50～60min，出料即得抗折防水型瓷质砖；改性粘结剂的制备为：（1）将甘蔗渣与蒙脱土投入烘箱中，在温度为70～80℃的条件下干燥2～3h，干燥后将物料投入研磨机中，在球料比为10:1和转速为400～500r/min的条件下研磨50～60min制得研磨产物，将研磨产物与质量分数为6～10%的柠檬酸溶液投入烧杯中，恒温静置5～6h制得混合浆液；（2）将混合浆液、沼气液、氯化钾、大豆粉与蒸馏水投入发酵罐中，将发酵罐置于室内温度为32～36℃的温室中，恒温静置4～6天，静置后过滤得到滤渣，用蒸馏水清洗滤渣3～5次制得发酵产物；（3）将发酵产物与质量分数为10～15%的双氧水投入烧杯中，用搅拌装置以300～400r/min的转速混合搅拌40～50min，将烧杯置于水浴温度为90～100℃的水浴锅中，恒温加热40～50min制得混合浆液，向烧杯中加入铜粉混合搅拌30～40min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次制得改性粘结剂；预制矿物纤维材料的制备为：（1）将石棉与二氧化硅粉末投入搅拌机中搅拌制得混合物料，将混合物料与质量分数为5～10%的氢氧化钠溶液投入反应釜中混合均匀，将反应釜内气压升高至1.2～1.6MPa，温度升高至210～230℃，恒温恒压条件下用搅拌装置以350～400r/min的转速混合搅拌40～50min制得反应浆液；（2）将反应浆液中滴加质量分数为5～9%的乙酸溶液调节pH值至5.5～6.0，再用搅拌器以500～600r/min的转速混合搅拌30～40min制得混合分散液，将混合分散液置于烧杯中，将烧杯投入微波处理机中微波处理20～30min，处理后过滤去除液体，用蒸馏水清洗3～5制得预制矿物纤维材料。优选的按重量份数计，改性粘结剂为8～10份、预制矿物纤维材料为6～8份、钠长石为20～24份、碳酸钙为2～4份、石英为1.2～1.6份。改性粘结剂的具体制备步骤（1）中所述的甘蔗渣与蒙脱土的质量比为5:1。改性粘结剂的具体制备步骤（1）中所述的研磨产物与质量分数为6～10%的柠檬酸溶液的质量比为1:10。改性粘结剂的具体制备步骤（2）中优选的按重量份数计，所述的混合浆液为12～15份、沼气液为2～3份、氯化钾为0.5～0.7份、大豆粉为1～2份与蒸馏水为7～9份。改性粘结剂的具体制备步骤（3）中所述的发酵产物与质量分数为10～15%的双氧水的质量比为1:10。改性粘结剂的具体制备步骤（3）中所述的向烧杯中加入的铜粉的质量为混合浆液质量的5～9%。预制矿物纤维材料的具体制备步骤（1）中所述的石棉与二氧化硅粉末的质量比为5:1。预制矿物纤维材料的具体制备步骤（1）中所述的混合物料与质量分数为5～10%的氢氧化钠溶液的质量比为1:5。本专利技术的有益技术效果是：（1）本专利技术首先将甘蔗渣与蒙脱土研磨混合，加入柠檬酸溶液浸泡制得混合浆液，随后将混合浆液与沼气液、大豆粉等物料混合投入发酵罐中发酵，发酵后过滤得到发酵产物，再将发酵产物与双氧水混合反应，反应后再加入铜粉搅拌混合，过滤制得改性粘结剂，然后将石棉与二氧化硅混合，加入碱液进行高温高压反应制得反应浆液，再向反应浆液中滴加乙酸混合搅拌，搅拌后微波处理，过滤清洗制得预制矿物纤维材料，最后将改性粘结剂，预制矿物纤维材料、钠长石以及其它助剂混合研磨，再混入水制得预制釉料，随后将预制釉料涂于坯体上，将坯体进行高温烧结即得抗折防水型瓷质砖，本专利技术将甘蔗渣与蒙脱土混合，利用柠檬酸对甘蔗渣中的植物纤维进行表面改性，使纤维上接枝大量的羧基基团，使纤维成分对蒙脱土中各成分的吸附粘结程度加强，还利用微生物发酵分解纤维成分，使纤维成分分子链断裂，减小分子量，提高纤维整体的比表面积，进一步提高纤维成分的粘结程度，进而有利于在瓷质砖内部结构中形成互相交联的网络结构，经过高温反应后，各纤维成分炭化生成碳纤维结构，能够与周围其它微观粒子形成共价键吸附，形成牢固和致密的网络结构，使瓷质砖的抗折强度增强，吸水率下降；（2）本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗折防水型瓷质砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将改性粘结剂、预制矿物纤维材料、钠长石、碳酸钙、石英投入研磨机中研磨，过50目筛得到过筛物，将过筛物与蒸馏水按质量比为3:1投入搅拌机中混合搅拌制得预制釉料，将釉料均匀涂于坯体上静置20～30min，再将坯体投入高温炉中，在温度为1100～1200℃的条件下烧结50～60min，出料即得抗折防水型瓷质砖；所述的改性粘结剂的具体制备步骤为：（1）将甘蔗渣与蒙脱土投入烘箱中，在温度为70～80℃的条件下干燥2～3h，干燥后将物料投入研磨机中，在球料比为10:1和转速为400～500r/min的条件下研磨50～60min制得研磨产物，将研磨产物与质量分数为6～10%的柠檬酸溶液投入烧杯中，恒温静置5～6h制得混合浆液；（2）将混合浆液、沼气液、氯化钾、大豆粉与蒸馏水投入发酵罐中，将发酵罐置于室内温度为32～36℃的温室中，恒温静置4～6天，静置后过滤得到滤渣，用蒸馏水清洗滤渣3～5次制得发酵产物；（3）将发酵产物与质量分数为10～15%的双氧水投入烧杯中，用搅拌装置以300～400r/min的转速混合搅拌40～50min，将烧杯置于水浴温度为90～100℃的水浴锅中，恒温加热40～50min制得混合浆液，向烧杯中加入铜粉混合搅拌30～40min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次制得改性粘结剂；所述的预制矿物纤维材料的具体制备步骤为：（1）将石棉与二氧化硅粉末投入搅拌机中搅拌制得混合物料，将混合物料与质量分数为5～10%的氢氧化钠溶液投入反应釜中混合均匀，将反应釜内气压升高至1.2～1.6MPa，温度升高至210～230℃，恒温恒压条件下用搅拌装置以350～400r/min的转速混合搅拌40～50min制得反应浆液；（2）将反应浆液中滴加质量分数为5～9%的乙酸溶液调节pH值至5.5～6.0，再用搅拌器以500～600r/min的转速混合搅拌30～40min制得混合分散液，将混合分散液置于烧杯中，将烧杯投入微波处理机中微波处理20～30min，处理后过滤去除液体，用蒸馏水清洗3～5制得预制矿物纤维材料。...

【技术特征摘要】
1.一种抗折防水型瓷质砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将改性粘结剂、预制矿物纤维材料、钠长石、碳酸钙、石英投入研磨机中研磨，过50目筛得到过筛物，将过筛物与蒸馏水按质量比为3:1投入搅拌机中混合搅拌制得预制釉料，将釉料均匀涂于坯体上静置20～30min，再将坯体投入高温炉中，在温度为1100～1200℃的条件下烧结50～60min，出料即得抗折防水型瓷质砖；所述的改性粘结剂的具体制备步骤为：（1）将甘蔗渣与蒙脱土投入烘箱中，在温度为70～80℃的条件下干燥2～3h，干燥后将物料投入研磨机中，在球料比为10:1和转速为400～500r/min的条件下研磨50～60min制得研磨产物，将研磨产物与质量分数为6～10%的柠檬酸溶液投入烧杯中，恒温静置5～6h制得混合浆液；（2）将混合浆液、沼气液、氯化钾、大豆粉与蒸馏水投入发酵罐中，将发酵罐置于室内温度为32～36℃的温室中，恒温静置4～6天，静置后过滤得到滤渣，用蒸馏水清洗滤渣3～5次制得发酵产物；（3）将发酵产物与质量分数为10～15%的双氧水投入烧杯中，用搅拌装置以300～400r/min的转速混合搅拌40～50min，将烧杯置于水浴温度为90～100℃的水浴锅中，恒温加热40～50min制得混合浆液，向烧杯中加入铜粉混合搅拌30～40min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次制得改性粘结剂；所述的预制矿物纤维材料的具体制备步骤为：（1）将石棉与二氧化硅粉末投入搅拌机中搅拌制得混合物料，将混合物料与质量分数为5～10%的氢氧化钠溶液投入反应釜中混合均匀，将反应釜内气压升高至1.2～1.6MPa，温度升高至210～230℃，恒温恒压条件下用搅拌装置以350～400r/min的转速混合搅拌40～50min制得反应浆液；（2）将反应浆液中滴加质量分数为5～9%的乙酸溶液调节pH值至5.5～6.0，再用搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，
申请(专利权)人：宁波博大申博企业管理有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33