[发明专利]一种植物纤维增强硅酸钙板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种植物纤维增强硅酸钙板及其制备方法，其优点是：克服了硅酸钙板生产过程中植物纤维磨浆处理阶段难以同时兼顾植物纤维长度与植物纤维比表面积的问题，通过有效且绿色的酶处理方法，使用混合酶液对植物纤维表面进行刻蚀，使其在打浆过程中植物纤维的表面更易分丝帚化，同时采用高浓磨浆处理，降低了植物纤维在磨浆时的切断率，得到较长且具有一定比表面积的植物纤维，降低了磨浆能耗，改善板材成型时的滤水特性，并提高抗折强度性能。对传统植物纤维与粉料混合后，新增一道植物纤维与粉料的混合盘磨工艺，可以使植物纤维在粉料中获得更均匀的分散，同时提升植物纤维与粉料的接触，进而提高成型后植物纤维与粉料基体的粘结特性。

技术领域

本发明涉及一种硅酸钙板，尤其涉及一种增强型硅酸钙板及其制备方法。

背景技术

硅酸钙板是以无机矿物纤维或纤维素纤维等松散短纤维为增强材料，以硅质-钙质材料为主体的胶结材料，经制浆、成型、在高温高压饱和蒸汽中加速固化反应，形成硅酸钙胶凝体而制成的硅酸钙板。它具有高强度、尺寸稳定、防火抗潮、使用寿命长等优点，大量应用于工商业工程建筑的吊顶天花和隔墙，家庭装修等领域。

为了增加硅酸钙板的强度，常规的方法是添加增强材料。而增强纤维是硅酸钙板的主要增强材料，起到连接硅酸钙板裂纹，提高硅酸钙板断裂韧性及抗折强度等作用。木浆纤维是常见的一种植物纤维，具有一定长度，较高比模量，耐腐蚀，绿色环保等优点，是用于硅酸钙板的理想增强纤维。但是，现有的硅酸钙板的制备方法中，对木浆进行改性处理制备硅酸钙板的应用较少，在现有增加硅酸钙板的强度常规工艺方法中，对木浆纤维的使用必须经过磨浆处理，磨浆后的木浆纤维表面被分丝帚化产生许多微细纤维，使得纤维表面可以吸附更多粉料，优化成型时的滤水特性，同时提升木浆纤维与基体之间的粘结特性。其存在的缺点是，磨浆处理必然会使部分木浆纤维被切断，且随着磨浆程度的提升，木浆纤维的切断率也随之上升，进而使得木浆纤维平均长度降低，木浆纤维对硅酸钙板裂纹的连接作用减弱，从而降低了硅酸钙板的抗折强度性能。木浆纤维作为增强纤维一般约占硅酸钙板质量的10%以下，其成本却占硅酸钙板的大半，因此木浆纤维的选材及处理是硅酸钙板制备中的重要一环。

为了避开磨浆处理使部分木浆纤维被切断而导致硅酸钙板的强度降低的问题，专利申请号为2016106091925、专利申请公布号为CN107473681A的中国专利公开了一种硅酸钙硅酸钙板及其制备方法，它以石墨烯和增强纤维作为增强材料，提升了硅酸钙板的强度性能；专利申请号为2016106091925、专利申请公布号为CN106220114A的中国发明专利公开了一种高性能碳纤维增强性硅酸钙板的加工方法，它高性能碳纤维作为增强纤维。其以上两种增强性硅酸钙板的方法存在的缺点如下：均采用了添加额外的增强材料提升了硅酸钙板的强度性能，但石墨烯、碳纤维等材料是比较贵重的新型材料，其缺点是，导致生产成本的大幅增加，增加了消费者的财务负担，建筑垃圾也比较难以降解，与目前绿色环保建材的理念不符。

发明内容

为解决现有增强硅酸钙板的制备方法存在上述缺陷，本发明提供一种低成本、高强度的植物纤维增强硅酸钙板的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种植物纤维增强硅酸钙板的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤（1）酶处理，将针叶木浆通过纤维疏解机进行疏解，然后将疏解的针叶木浆与混合酶液按质量比在30~50℃的搅拌温度下混合搅拌，在80~100℃的灭活温度下进行灭活处理，再经过过滤、洗涤后得到酶处理木浆纤维；其中，针叶木浆以绝干浆料计，混合酶用量为5~15IU/g；

步骤（2）磨浆处理，将酶处理木浆纤维按浆浓为20~30%的浓度置入磨浆机中进行磨浆处理，磨浆后得到木浆纤维；

步骤（3）混合浆料盘磨处理，按重量份计，将4~9份磨浆后的木浆纤维、50~68份石英砂粉料、30~40份熟石灰粉料，与水混合调整成质量浓度为20~30%的悬浮液混合浆料，将悬浮液混合浆料通入盘磨机中进行1~5次盘磨；