[发明专利]一种多孔保温材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体地说，涉及一种由城市生活垃圾制备的多孔保温材料及其制备方法。

背景技术

随着城市化水平的提高，城市生活垃圾激增，垃圾处理能力严重不足，一些城市面临“垃圾围城”的困境。截至2010年底，全国城市和县城生活垃圾年清运量2.21亿吨，生活垃圾无害化处理率仅63.5%，其中城市77.9%，县城27.4%。根据《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，“十二五”期间，规划新增生活垃圾无害化处理能力58万吨/日，其中，城市新增能力39.8万吨/日，县城新增能力18.2万吨/日。到2015年，全国形成城镇生活垃圾无害化处理能力87.1万吨/日，基本形成与生活垃圾产生量相匹配的无害化处理能力规模，其中，设市城市处理能力65.3万吨/日，县城处理能力21.8万吨/日。国家鼓励生活垃圾无害化处理设施的建设，尽可能地资源化、无害化利用。

城市生活垃圾处理应遵循减容减量化、无害化和资源化的“三化”原则。但是，现行的垃圾焚烧技术因为没有实施分选，许多低热值厨余垃圾和无热值无机垃圾混杂其中，造成燃烧不稳定，能源化利用效率低下，易产生二恶英、重金属类大气污染物等问题，不能完全满足垃圾“三化”处理要求；现行的垃圾填埋和垃圾堆肥由于没有实施分选，不能实现垃圾的减容减量化和资源化处理，造成垃圾填埋占地面积大，占地时间长，造成垃圾堆肥处理量大，堆肥产品质量不稳定，难以满足市场要求等问题，均难以全面满足我国城市生活垃圾“三化”处理原则要求。因此，基于垃圾分选关键技术的垃圾资源化综合处理技术已经和必将成为城市生活垃圾“三化”处理的发展方向。而分选出来的城市固体生活垃圾中主要为玻璃、砖瓦、渣土、陶瓷等，这些固体垃圾的利用率低，再利用方式困难。

多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料。由于其独有的结构特点使其具有低密度、低导热和高比表面积的特点，所以多孔材料具有广泛的应用范围。早在多年前的古埃及金字塔中就已经使用了木制建材，在罗马时代软木就被用作酒瓶的瓶塞。二到了近代，人们便开始尝试自己制造多孔材料，其中最简单的是由大量相似的棱形孔洞组成的蜂窝状材料，可用作轻质构件。更常见的是高分子泡沫材料，其用途广泛，可用于小到随处可见的咖啡杯，大到飞机座舱的减震垫。现代技术的发展使得金属、陶瓷、玻璃等材料也能像聚合物那样发泡。这些新型泡沫材料正逐渐地被用作绝缘、缓冲、吸收冲击能量的材料，从而发挥了其由多孔结构决定的独特的综合性能。

利用城市固体生活垃圾制备多孔保温材料不仅达到了对城市固体垃圾无害化、减量化、资源化处理的环保要求，并且提高了该类资源的附加值，具有良好的社会效益和经济效益。

我国已有申请号为中国专利文献CN103043984A（申请号为201210573845.0）的发明专利公开了一种节能保温材料，它是将建筑垃圾粉碎后作为硅质原料与生石灰、水泥等混合，蒸压得到节能保温材料。上述专利中需要对建筑垃圾进行粉碎处理，且在制备保温材料过程中需加入大量其他物质，使得制备节能保温材料成本大大增加。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种由城市生活垃圾制备的多孔保温材料及其制备方法。

为了实现本发明目的，本发明首先提供一种城市垃圾制备多孔保温材料的方法，其将城市生活垃圾中分选出来的不可撕裂钩挂、不可穿刺的组分经过脱水、粉碎、烘干制成垃圾干粉，通过添加粘结剂在低温下预压成型得到预压成型胚体，再利用高温烧结的方法得到一种多孔保温材料。

其中，所述不可撕裂钩挂、不可穿刺的组分的主要成分是SiO₂和Al₂O₃。

进一步地，所述不可撕裂钩挂、不可穿刺的组分包括玻璃、砖瓦、渣土、陶瓷等。

作为优选，所述经过脱水、粉碎、烘干制成的垃圾干粉粒度≤48μm。

作为优选，所述粘接剂为有机无毒粘接剂，且在500℃以上高温下会挥发。所述粘接剂包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠等。

进一步地，所述低温下预压成型的压力为10MPa。

预压成型后，预压成型胚体的高温烧结为在1200-1600℃烧结4-6小时，降温冷却后得到多孔保温材料。

本发明还提供了按照前述方法制备得到的多孔保温材料。

本发明的有益效果在于：