一种耐高温的木纤维增强硅酸盐平板及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐高温的无机凝胶平板技术领域，尤其涉及一种耐高温的木纤维增强硅酸盐平板及其制备方法。

背景技术

耐高温(＞900℃)的无机胶凝材平板应用于核电工业；耐高温排烟气管道，耐高温的电缆管道，地下通道的混凝土结构防火保护，煤制气工业制备超高防火墙、超高层钢结构建筑的主梁柱防火保护、重点隧道顶部的防火保护。这些高要求的平板通常是采用耐高温的石棉纤维增强硅酸盐胶凝材制成的平板(2400×1200×9～30mm)，由于石棉纤维经世界卫生组织、劳工组织认定石棉是致癌物，禁止使用。我国GB50574-2010墙体材料应用统一规范中4.1.8规定建筑设计不得采用含有石棉纤维，未经防腐和防蛀处理的植物纤维墙体材料。

而我国核电等重点工程需要的不含石棉的耐高温且强度符合工程力学要求的平板需从进口获得。

因此提供一种耐高温和具有良好力学性能、不含石棉的平板材料，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温和具有良好力学性能的木纤维增强硅酸盐平板，用木纤维和硅灰石代替石棉纤维制造耐高温的硅酸盐平板，达到了防火、耐高温的效果，其力学强度满足工程需要。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种耐高温的木纤维增强硅酸盐平板，按重量份数计：由硅灰石18-24份、云母5-6份、蛭石4-5份、石英18-25份、珍珠岩4-5份、氢氧化钙15-21份、普通硅酸盐水泥8-12份、木纤维4-8份、氢氧化铝5-8份组成。

优选的，所述硅灰石为200-220目；云母为80-85目。

优选的，所述蛭石膨胀后为80-85目；石英为200-250目，所述石英硅含量≥95％；所述珍珠岩膨胀后为80-85目。

优选的，所述氢氧化钙为200-250目，活性钙＞65％。

优选的，所述木纤维为乔木或针叶木纤维，长2-2.5mm；所述氢氧化铝为300-310目。

优选的，硅灰石为链状结构矿物，主要成份：CaO 48.0％,SiO

优选的，云母、蛭石为层状结构矿物，云母主要成分SiO

优选的，石英为架状结构矿物，主要成分SiO

优选的，耐高温岩石为珍珠岩酸性熔岩SiO

优选的，碳酸盐矿物石灰石，采用其商品：氢氧化钙(活性65％～80％)；

优选的，普通硅酸盐水泥：42.5标号，硅酸盐矿物含量＞65％，水硬性胶凝材；

优选的木纤维为乔木或针叶木纤维(商品：纸浆板)纤维可再分帚，长度在2～2.5mm之间。

优选的，氢氧化铝为阻燃剂(商品)300目。

本发明另一目的在于提供一种耐高温的木纤维增强硅酸盐平板的制备方法，包括以下步骤：

(1)按重量份数称取硅灰石、云母、蛭石、石英、珍珠岩、氢氧化钙、普通硅酸盐水泥、木纤维、氢氧化铝；

(2)将水、木纤维浆、氢氧化铝、硅灰石、石英、氢氧化钙、普通硅酸盐水泥、云母、蛭石、珍珠岩放入制浆机，搅拌成浓度为15-17％的浆料；

(3)将步骤(2)制备的浆料流入运转的毛布，经真空脱水，单料层进入圆筒加压，绕卷成平板坯，加模板，板坯成垛，放入预养护室，预养后，脱模，再成垛；

(4)将步骤(3)成垛后板坯放入蒸压釜养护，加入饱和蒸气，在4小时内缓慢升压至1-1.2MPa，185-190℃恒压9-11小时，然后在4小时内缓慢降压至0，此时平板含水率25-27％；

(5)将步骤(4)制备得到的平板放入干燥机烘干至含水率＜10％，干燥结束后将平板修饰至所需的应用尺寸。

优选的，所述步骤(2)中的木纤维浆是木纤维经碎纸机破解，加水在磨浆机磨浆至浓度浓度3-5％，纤维分帚至叩解度20～30，制备得到的。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种耐高温的木纤维增强硅酸盐平板，按重量份数计：由硅灰石18-24份、云母5-6份、蛭石4-5份、石英18-25份、珍珠岩4-5份、氢氧化钙15-21份、普通硅酸盐水泥8-12份、木纤维4-8份、氢氧化铝5-8份组成。

实施例1

在本实施例中，一种耐高温的木纤维增强硅酸盐平板，按重量份数计：由硅灰石18份、云母5份、蛭石4份、石英18份、珍珠岩4份、氢氧化钙15份、普通硅酸盐水泥8份、木纤维4份、氢氧化铝5份制成。

(1)按上述重量份数称取硅灰石、云母、蛭石、石英、珍珠岩、氢氧化钙、普通硅酸盐水泥、木纤维、氢氧化铝；其中将木纤维先用碎纸机破解，水在磨浆机磨浆至浓度浓度3％，纤维分帚至叩解度20，制得木纤维浆；

(2)依次加入工业用水、木纤维浆、氢氧化铝、硅灰石、石英、氢氧化钙、普通硅酸盐水泥、云母、蛭石、珍珠岩放入制浆机，搅拌成浓度为15％的浆料；

(3)将步骤(2)制备的浆料流入运转的毛布，经真空脱水，单料层进入圆筒加压，绕卷成平板坯，加模板，板坯成垛，放入预养护室，预养后，脱模，再成垛；

(4)将步骤(3)成垛后板坯放入蒸压釜养护，加入饱和蒸气，在4小时内缓慢升压至1MPa，185℃恒压9小时，然后在4小时内缓慢降压至0，此时平板含水率25％；

(5)将步骤(4)制备得到的平板放入干燥机烘干至含水率＜10％，干燥结束后将平板修饰至所需的应用尺寸。

在本实施例中，将步骤(5)中的平板修饰至平板厚9mm(2440×1220mm)的耐高温板材，本实施例中耐高温板材物理性能见表1：

表1

实施例2

在本实施例中，与实施例1相比较的区别特征在于：一种耐高温的木纤维增强硅酸盐平板，按重量份数计：由硅灰石24份、云母6份、蛭石5份、石英25份、珍珠岩5份、氢氧化钙21份、普通硅酸盐水泥12份、木纤维8份、氢氧化铝8份制成。

(1)按上述重量份数称取硅灰石、云母、蛭石、石英、珍珠岩、氢氧化钙、普通硅酸盐水泥、木纤维、氢氧化铝；其中将木纤维先用碎纸机破解，水在磨浆机磨浆至浓度浓度4％，纤维分帚至叩解度25，制得木纤维浆；

(2)依次加入工业用水、木纤维浆、氢氧化铝、硅灰石、石英、氢氧化钙、普通硅酸盐水泥、云母、蛭石、珍珠岩，搅拌成浓度为16％的浆料；

(3)将步骤(2)制备的浆料流入运转的毛布，经真空脱水，单料层进入圆筒加压，绕卷成平板坯，加模板，板坯成垛，放入预养护室，预养后，脱模，再成垛；

(4)将步骤(3)成垛后板坯放入蒸压釜养护，加入饱和蒸气，在4小时内缓慢升压至1.1MPa，190℃恒压10小时，然后在4小时内缓慢降压至0，此时平板含水率26％；

(5)将步骤(4)制备得到的平板放入干燥机烘干至含水率＜10％，干燥结束后将平板修饰至所需的应用尺寸。

在本实施例中，将步骤(5)中的平板修饰至平板厚9mm(2440×1220mm)的耐高温板材，本实施例中耐高温板材物理性能见表2：

表2

实施例3

一种耐高温的木纤维增强硅酸盐平板，按重量份数计：由硅灰石20份、云母6份、蛭石5份、石英22份、珍珠岩4份、氢氧化钙18份、普通硅酸盐水泥10份、木纤维6份、氢氧化铝6份制成。

(1)按上述重量份数称取硅灰石、云母、蛭石、石英、珍珠岩、氢氧化钙、普通硅酸盐水泥、木纤维、氢氧化铝；其中将木纤维先用碎纸机破解，水在磨浆机磨浆至浓度浓度5％，纤维分帚至叩解度30，制得木纤维浆；

(2)依次加入工业用水、木纤维浆、氢氧化铝、硅灰石、石英、氢氧化钙、普通硅酸盐水泥、云母、蛭石、珍珠岩放入制浆机，搅拌成浓度为17％的浆料；

(3)将步骤(2)制备的浆料流入运转的毛布，经真空脱水，单料层进入圆筒加压，绕卷成平板坯，加模板，板坯成垛，放入预养护室，预养后，脱模，再成垛；

(4)将步骤(3)成垛后板坯放入蒸压釜养护，加入饱和蒸气，在4小时内缓慢升压至1.2MPa，190℃恒压11小时，然后在4小时内缓慢降压至0，此时平板含水率27％；

(5)将步骤(4)制备得到的平板放入干燥机烘干至含水率＜10％，干燥结束后将平板修饰至所需的应用尺寸。

在本实施例中，将步骤(5)中的平板修饰至平板厚9mm(2440×1220mm)的耐高温板材，本实施例中耐高温板材物理性能见表3：

表3

实施例4

将实施例1-3制成的平板构件的耐高温检测：

1)平板厚9mm(2440×1220mm)

将实施例1-3试件分别按GB/T17428-2009《通风管道耐火试验方法》制作耐火水平通风管道，按GB/T9978《建筑构件耐火试验方法》的通风要求，经1200℃燃烧2小时后试件管内和管外受火的耐火完整性和耐火隔热性均符合标准要求。

2)平板厚24mm(2440×1220mm)

按隧道防火要求：以RABT升温条件即在5分钟时间内对平板的向火面升温至1200℃并保持2小时，随后立即在2小时内平板降温至室温，实施例1-3制备的平板经检测达到耐火、防火要求。

由以上实施例可知，本发明提供了一种耐高温的木纤维增强硅酸盐平板及其制备方法，该平板具有优异的力学性能，同时也达到了耐火、防火的要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。