[发明专利]一种水化硅酸钙仿木材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种水化硅酸钙仿木材料及其制备方法，该仿木材料主要由硅质材料、钙质材料、纤维、润滑剂和聚合物组成。按照配合比将硅质材料、钙质材料和水在高压釜中以一定的温度、压力水热合成水化硅酸钙，经烘干、粉磨后，通过加入纤维、润滑剂和聚合物混合均匀后压制成型，即得一种水化硅酸钙仿木材料，无需养护。本发明水化硅酸钙仿木材料具有可锯、可刨、可钻、可钉、可开槽特性，且具有无甲醛、原料来源广、生产能耗低、工艺周期短等优点，制备和使用过程绿色环保,具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种水化硅酸钙仿木材料及其制备方法。

背景技术

建筑业是我国消耗木材最多的行业，平均每年消耗量占木材总供给量超过30％，木材及其衍生出的人造板材等材料在建筑业，特别是室内装饰、家具制造等领域中应用广泛。木质材料的大量使用带来了很多问题：一是制作过程中使用大量胶黏剂，未反应的甲醛在使用过程中不断排放到外界环境，容易造成室内甲醛浓度超标，给消费者的身体健康造成巨大的隐患，严重的甚至会导致患上白血病；二是随着世界各国对林木资源保护的加强，纷纷制定了提高原木出口关税或限制、禁止原木出口等规定，可以预见在未来，木材供给量必将大大减少，而建筑业对木材的需求量是客观存在的，所以，寻找能够代替木材的材料对经济发展和环境保护具有重大意义。

压制成型工艺在粉末冶金、陶瓷、药品制造、食品加工等行业都已广泛应用。与无机晶体粉体在常温下不能通过压制成型工艺制备硬化试件不同，上世纪60～70年代，前苏联专家Glukhovsky发现处于无定形态或亚稳态的水化硅酸盐与金属粉末相似，其具有较高表面自由能，在压制荷载作用下，颗粒相互靠近而发生接触产生各种结合力，立即形成轻质高强、耐水性和耐久性优良的试件，并且还可以利用粉煤灰、钢渣等固体废弃物。

目前,国内外还没有相关研究将水化硅酸钙材料用于制备仿木材料。本发明以钙质原料、硅质原料为主要原材料,通过水热合成方式制备水化硅酸钙，然后掺入纤维、润滑剂和聚合物混合均匀通过压制成型，制备一种水化硅酸钙仿木材料,该仿木材料不仅具有可锯、可刨、可钻、可钉、可开槽特性，而且具有无甲醛、原料来源广、生产能耗低、工艺周期短、耐高温等优点，制备和使用过程绿色环保,具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种水化硅酸钙仿木材料及其制备方法,解决现有传统仿木材料不环保、能耗高的技术问题,并为工业废渣的利用提供一种新的途径和思路。

本发明将硅质材料、钙质材料和水在高压釜中以一定的温度、压力水热合成水化硅酸钙，经烘干、粉磨后，通过加入纤维、润滑剂和聚合物混合均匀压制成型，即得一种水化硅酸钙仿木材料。技术方案如下：

一种水化硅酸钙仿木材料,其特征在于各原材料的组份数为：

硅质材料40～45份；

钙质材料40～48份；

纤维0.1～8份；

润滑剂0.8～2份；

聚合物0～2份。

所述的硅质材料为石英砂、硅藻土、钢渣或粉煤灰的一种或多种复合，勃氏比表面积为300～1000m²/kg；钙质原料为生石灰或电石渣，勃氏比表面积为300～500m²/kg；纤维为聚丙烯纤维、碳纤维、玄武岩纤维或纸浆纤维的一种，长度为6～15mm；润滑剂为硬脂酸盐类；聚合物为丙烯酸乳液、纯丙乳液、苯丙乳液或VAE乳液的一种。

一种水化硅酸钙仿木材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将硅质材料、钙质材料和水在高压釜里以一定的速度搅拌，并在一定的温度、压力下进行水热反应，制备水化硅酸钙浆体；

步骤2：把步骤1制备的水化硅酸钙浆体经烘干、粉磨后制成水化硅酸钙粉体；