一种环保型防火建筑材料

摘要

本发明公开了一种环保型防火建筑材料，包括以下原料：园林绿化废弃物纤维、粉煤灰、凹凸棒石粘土、氧化钙、蛭石、高炉渣、水、玉米蛋白发泡粉、木质素磺酸钠、脱氢醋酸钠。本发明还公开了所述环保型防火建筑材料的制备方法。本发明制备的环保型防火建筑材料具有良好的防火隔热性能，通过蛭石和玉米蛋白发泡粉的协同增效作用，有效提高了建筑材料的隔热效果，同时，以园林绿化废弃物纤维、粉煤灰和高炉渣等常见废弃物作为原料，减少了环境污染，节能环保，具有广阔的市场前景。

权利要求

1.一种环保型防火建筑材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维7-20份、粉煤灰7-20份、凹凸棒石粘土14-30份、氧化钙4-15份、蛭石4-12份、高炉渣

15-32份、水36-60份、玉米蛋白发泡粉0.5-3份、木质素磺酸钠0.2-2份、脱氢醋酸钠0.5-2份；所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至100-

200目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为14天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，即得所述园林绿化废弃物纤维；所述粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙的粒度均为80-200目；所述的环保型防火建筑材料的制备方法步骤如下：1)按照重量份称取蛭石和高炉渣混合均匀，粉碎研磨至100目得混合料A；2)按照重量份称取粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙，共同混合后送入搅拌机中进行机械搅拌，机械搅拌的时间为20-50min，得混合料B；3)按照重量份称取水，在搅拌条件下依次加入木质素磺酸钠和脱氢醋酸钠，超声分散处理，得混合液C；4)将步骤

3)中得到的混合液C中加入步骤1)中得到的混合料A，机械搅拌10-20min，然后加入步骤2)中得到的混合料B，机械搅拌5-15min，再在搅拌条件下依次加入园林绿化废弃物纤维和玉米蛋白发泡粉，送入螺旋搅拌机搅拌20-50min，得混合料D；5)将步骤4)中得到的混合料D进行压制成型后用塑料膜进行包裹，养护12天后拆除塑料膜，烘干，即得；步骤3)中，所述超声分散的时间为20-40min，所述超声分散的超声频率为30-50kHz。

2.根据权利要求1所述的环保型防火建筑材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维10-15份、粉煤灰10-16份、凹凸棒石粘土17-25份、氧化钙6-12份、蛭石6-10份、高炉渣20-30份、水45-55份、玉米蛋白发泡粉1-2份、木质素磺酸钠0.5-1份、脱氢醋酸钠1-1.5份。

3.根据权利要求2所述的环保型防火建筑材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维12份、粉煤灰14份、凹凸棒石粘土20份、氧化钙10份、蛭石8份、高炉渣25份、水50份、玉米蛋白发泡粉1.4份、木质素磺酸钠0.7份、脱氢醋酸钠1.2份。

说明书

一种环保型防火建筑材料

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑材料领域，具体是一种环保型防火建筑材料。

背景技术

[0002] 随着社会的不断发展，人们对于建筑材料的性能要求也在不断提高，其中，防火性能作为建筑材料中至关重要的一个性能要求，越来越得到全社会的关注。但是，传统的防火建筑材料常常使用普硅水泥作为主要胶凝材料，尽管它有着强度高、耐久性好等优点，但其容重大、隔热性能差，同时还存在一定的安全隐患。

[0003] 随着人们对城市绿地生态系统的关注度越来越高，园林绿化的面积不断增加，由此产生的园林绿化废弃物如树木修剪物，草坪修剪物，枯枝落叶花败等的量越来越大，如果园林绿化废弃物不当处理，既破坏了城市的生态环境，又造成资源浪费。高炉渣是在高炉炼铁过程中，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和溶剂(一般是石灰石)中的非挥发组分形成的固体废物，如果处置不当，会对环境造成严重污染。粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一，大量的粉煤灰如果不加处理，就会产生扬尘，污染大气，若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。可见，研制开发一种以常见废弃物作为原料的环保型防火建筑材料是目前急需解决的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种环保型防火建筑材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种环保型防火建筑材料，包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维7-20份、粉煤灰7-20份、凹凸棒石粘土14-30份、氧化钙4-15份、蛭石4-12份、高炉渣15-32份、水36-60份、玉米蛋白发泡粉0.5-3份、木质素磺酸钠0.2-2份、脱氢醋酸钠0.5-2份。

[0007] 作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维10-15份、粉煤灰10-16份、凹凸棒石粘土17-25份、氧化钙6-12份、蛭石6-10份、高炉渣20-30份、水45-55份、玉米蛋白发泡粉1-2份、木质素磺酸钠0.5-1份、脱氢醋酸钠1-1.5份。

[0008] 作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维12份、粉煤灰14份、凹凸棒石粘土20份、氧化钙10份、蛭石8份、高炉渣25份、水50份、玉米蛋白发泡粉1.4份、木质素磺酸钠0.7份、脱氢醋酸钠1.2份。

[0009] 作为本发明再进一步的方案：所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至100-200目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为14天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，即得所述园林绿化废弃物纤维。

[0010] 作为本发明再进一步的方案：所述粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙的粒度均为80-200目。

[0011] 所述环保型防火建筑材料的制备方法，步骤如下：

[0012] 1)按照重量份称取蛭石和高炉渣混合均匀，粉碎研磨至100目得混合料A；

[0013] 2)按照重量份称取粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙，共同混合后送入搅拌机中进行机械搅拌，得混合料B；

[0014] 3)按照重量份称取水，在搅拌条件下依次加入木质素磺酸钠和脱氢醋酸钠，超声分散处理，得混合液C；

[0015] 4)将步骤3)中得到的混合液C中加入步骤1)中得到的混合料A，机械搅拌10-20min，然后加入步骤2)中得到的混合料B，机械搅拌5-15min，再在搅拌条件下依次加入园林绿化废弃物纤维和玉米蛋白发泡粉，送入螺旋搅拌机搅拌20-50min，得混合料D；

[0016] 5)将步骤4)中得到的混合料D进行压制成型后用塑料膜进行包裹，养护12天后拆除塑料膜，烘干，即得。

[0017] 作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述机械搅拌的时间为20-50min。

[0018] 作为本发明再进一步的方案：步骤3)中，所述超声分散的时间为20-40min。

[0019] 作为本发明再进一步的方案：步骤3)中，所述超声分散的超声频率为30-50kHz。

[0020] 所述的环保型防火建筑材料在制备建筑材料中的用途。

[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0022] 本发明制备的环保型防火建筑材料具有良好的防火隔热性能，通过蛭石和玉米蛋白发泡粉的协同增效作用，有效提高了建筑材料的隔热效果，同时，以园林绿化废弃物纤维、粉煤灰和高炉渣等常见废弃物作为原料，减少了环境污染，节能环保，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

[0024] 实施例1

[0025] 一种环保型防火建筑材料，包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维7份、粉煤灰7份、凹凸棒石粘土14份、氧化钙4份、蛭石4份、高炉渣15份、水36份、玉米蛋白发泡粉0.5份、木质素磺酸钠0.2份、脱氢醋酸钠0.5份。其中，所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至150目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为14天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，即得所述园林绿化废弃物纤维；所述粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙的粒度均为100目。

[0026] 本实施例中，所述环保型防火建筑材料的制备方法，步骤如下：

[0027] 1)按照重量份称取蛭石和高炉渣混合均匀，粉碎研磨至100目得混合料A；

[0028] 2)按照重量份称取粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙，共同混合后送入搅拌机中进行机械搅拌35min，得混合料B；

[0029] 3)按照重量份称取水，在搅拌条件下依次加入木质素磺酸钠和脱氢醋酸钠，以40kHz的超声频率进行超声分散处理30min，得混合液C；

[0030] 4)将步骤3)中得到的混合液C中加入步骤1)中得到的混合料A，机械搅拌15min，然后加入步骤2)中得到的混合料B，机械搅拌10min，再在搅拌条件下依次加入园林绿化废弃物纤维和玉米蛋白发泡粉，送入螺旋搅拌机搅拌30min，得混合料D；

[0031] 5)将步骤4)中得到的混合料D进行压制成型后用塑料膜进行包裹，养护12天后拆除塑料膜，烘干，即得。

[0032] 实施例2

[0033] 一种环保型防火建筑材料，包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维20份、粉煤灰20份、凹凸棒石粘土30份、氧化钙15份、蛭石12份、高炉渣32份、水60份、玉米蛋白发泡粉3份、木质素磺酸钠2份、脱氢醋酸钠2份。其中，所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至150目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为14天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，即得所述园林绿化废弃物纤维；所述粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙的粒度均为100目。

[0034] 本实施例中，所述环保型防火建筑材料的制备方法，步骤如下：

[0035] 1)按照重量份称取蛭石和高炉渣混合均匀，粉碎研磨至100目得混合料A；

[0036] 2)按照重量份称取粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙，共同混合后送入搅拌机中进行机械搅拌35min，得混合料B；

[0037] 3)按照重量份称取水，在搅拌条件下依次加入木质素磺酸钠和脱氢醋酸钠，以40kHz的超声频率进行超声分散处理30min，得混合液C；

[0038] 4)将步骤3)中得到的混合液C中加入步骤1)中得到的混合料A，机械搅拌15min，然后加入步骤2)中得到的混合料B，机械搅拌10min，再在搅拌条件下依次加入园林绿化废弃物纤维和玉米蛋白发泡粉，送入螺旋搅拌机搅拌30min，得混合料D；

[0039] 5)将步骤4)中得到的混合料D进行压制成型后用塑料膜进行包裹，养护12天后拆除塑料膜，烘干，即得。

[0040] 实施例3

[0041] 一种环保型防火建筑材料，包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维13.5份、粉煤灰13.5份、凹凸棒石粘土22份、氧化钙9.5份、蛭石8份、高炉渣23.5份、水48份、玉米蛋白发泡粉1.75份、木质素磺酸钠1.1份、脱氢醋酸钠1.75份。其中，所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至150目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为14天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，即得所述园林绿化废弃物纤维；所述粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙的粒度均为100目。

[0042] 本实施例中，所述环保型防火建筑材料的制备方法，步骤如下：

[0043] 1)按照重量份称取蛭石和高炉渣混合均匀，粉碎研磨至100目得混合料A；

[0044] 2)按照重量份称取粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙，共同混合后送入搅拌机中进行机械搅拌35min，得混合料B；

[0045] 3)按照重量份称取水，在搅拌条件下依次加入木质素磺酸钠和脱氢醋酸钠，以40kHz的超声频率进行超声分散处理30min，得混合液C；

[0046] 4)将步骤3)中得到的混合液C中加入步骤1)中得到的混合料A，机械搅拌15min，然后加入步骤2)中得到的混合料B，机械搅拌10min，再在搅拌条件下依次加入园林绿化废弃物纤维和玉米蛋白发泡粉，送入螺旋搅拌机搅拌30min，得混合料D；

[0047] 5)将步骤4)中得到的混合料D进行压制成型后用塑料膜进行包裹，养护12天后拆除塑料膜，烘干，即得。

[0048] 实施例4

[0049] 一种环保型防火建筑材料，包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维10份、粉煤灰10份、凹凸棒石粘土17份、氧化钙6份、蛭石6份、高炉渣20份、水45份、玉米蛋白发泡粉1份、木质素磺酸钠0.5份、脱氢醋酸钠1份。其中，所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至150目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为14天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，即得所述园林绿化废弃物纤维；所述粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙的粒度均为100目。

[0050] 本实施例中，所述环保型防火建筑材料的制备方法，步骤如下：

[0051] 1)按照重量份称取蛭石和高炉渣混合均匀，粉碎研磨至100目得混合料A；

[0052] 2)按照重量份称取粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙，共同混合后送入搅拌机中进行机械搅拌35min，得混合料B；

[0053] 3)按照重量份称取水，在搅拌条件下依次加入木质素磺酸钠和脱氢醋酸钠，以40kHz的超声频率进行超声分散处理30min，得混合液C；

[0054] 4)将步骤3)中得到的混合液C中加入步骤1)中得到的混合料A，机械搅拌15min，然后加入步骤2)中得到的混合料B，机械搅拌10min，再在搅拌条件下依次加入园林绿化废弃物纤维和玉米蛋白发泡粉，送入螺旋搅拌机搅拌30min，得混合料D；

[0055] 5)将步骤4)中得到的混合料D进行压制成型后用塑料膜进行包裹，养护12天后拆除塑料膜，烘干，即得。

[0056] 实施例5

[0057] 一种环保型防火建筑材料，包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维15份、粉煤灰16份、凹凸棒石粘土25份、氧化钙12份、蛭石10份、高炉渣30份、水55份、玉米蛋白发泡粉2份、木质素磺酸钠1份、脱氢醋酸钠1.5份。其中，所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至150目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为14天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，即得所述园林绿化废弃物纤维；所述粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙的粒度均为100目。

[0058] 本实施例中，所述环保型防火建筑材料的制备方法，步骤如下：

[0059] 1)按照重量份称取蛭石和高炉渣混合均匀，粉碎研磨至100目得混合料A；

[0060] 2)按照重量份称取粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙，共同混合后送入搅拌机中进行机械搅拌35min，得混合料B；

[0061] 3)按照重量份称取水，在搅拌条件下依次加入木质素磺酸钠和脱氢醋酸钠，以40kHz的超声频率进行超声分散处理30min，得混合液C；

[0062] 4)将步骤3)中得到的混合液C中加入步骤1)中得到的混合料A，机械搅拌15min，然后加入步骤2)中得到的混合料B，机械搅拌10min，再在搅拌条件下依次加入园林绿化废弃物纤维和玉米蛋白发泡粉，送入螺旋搅拌机搅拌30min，得混合料D；

[0063] 5)将步骤4)中得到的混合料D进行压制成型后用塑料膜进行包裹，养护12天后拆除塑料膜，烘干，即得。

[0064] 实施例6

[0065] 一种环保型防火建筑材料，包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维12.5份、粉煤灰13份、凹凸棒石粘土21份、氧化钙9份、蛭石8份、高炉渣25份、水50份、玉米蛋白发泡粉1.5份、木质素磺酸钠0.75份、脱氢醋酸钠1.25份。其中，所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至150目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为14天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，即得所述园林绿化废弃物纤维；所述粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙的粒度均为100目。

[0066] 本实施例中，所述环保型防火建筑材料的制备方法，步骤如下：

[0067] 1)按照重量份称取蛭石和高炉渣混合均匀，粉碎研磨至100目得混合料A；

[0068] 2)按照重量份称取粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙，共同混合后送入搅拌机中进行机械搅拌35min，得混合料B；

[0069] 3)按照重量份称取水，在搅拌条件下依次加入木质素磺酸钠和脱氢醋酸钠，以40kHz的超声频率进行超声分散处理30min，得混合液C；

[0070] 4)将步骤3)中得到的混合液C中加入步骤1)中得到的混合料A，机械搅拌15min，然后加入步骤2)中得到的混合料B，机械搅拌10min，再在搅拌条件下依次加入园林绿化废弃物纤维和玉米蛋白发泡粉，送入螺旋搅拌机搅拌30min，得混合料D；

[0071] 5)将步骤4)中得到的混合料D进行压制成型后用塑料膜进行包裹，养护12天后拆除塑料膜，烘干，即得。

[0072] 实施例7

[0073] 一种环保型防火建筑材料，包括以下按照重量份的原料：园林绿化废弃物纤维12份、粉煤灰14份、凹凸棒石粘土20份、氧化钙10份、蛭石8份、高炉渣25份、水50份、玉米蛋白发泡粉1.4份、木质素磺酸钠0.7份、脱氢醋酸钠1.2份。其中，所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至150目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为14天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，即得所述园林绿化废弃物纤维；所述粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙的粒度均为100目。

[0074] 本实施例中，所述环保型防火建筑材料的制备方法，步骤如下：

[0075] 1)按照重量份称取蛭石和高炉渣混合均匀，粉碎研磨至100目得混合料A；

[0076] 2)按照重量份称取粉煤灰、凹凸棒石粘土和氧化钙，共同混合后送入搅拌机中进行机械搅拌35min，得混合料B；

[0077] 3)按照重量份称取水，在搅拌条件下依次加入木质素磺酸钠和脱氢醋酸钠，以40kHz的超声频率进行超声分散处理30min，得混合液C；

[0078] 4)将步骤3)中得到的混合液C中加入步骤1)中得到的混合料A，机械搅拌15min，然后加入步骤2)中得到的混合料B，机械搅拌10min，再在搅拌条件下依次加入园林绿化废弃物纤维和玉米蛋白发泡粉，送入螺旋搅拌机搅拌30min，得混合料D；

[0079] 5)将步骤4)中得到的混合料D进行压制成型后用塑料膜进行包裹，养护12天后拆除塑料膜，烘干，即得。

[0080] 对比例1

[0081] 与实施例7相比，不含蛭石，其他与实施例7相同。

[0082] 对比例2

[0083] 与实施例7相比，不含玉米蛋白发泡粉，其他与实施例7相同。

[0084] 对比例3

[0085] 与实施例7相比，不含蛭石和玉米蛋白发泡粉，其他与实施例7相同。

[0086] 性能试验

[0087] 对实施例7及对比例1-3的制备的环保型防火建筑材料进行防火性能检测，具体检测建筑材料的防火等级和导热系数，其中，防火等级测试标准为GB/T5464-1999，具体检测结果如表1所示。

[0088] 本发明制备的环保型防火建筑材料具有良好的防火性能，防火等级为A1，本发明以园林绿化废弃物纤维、粉煤灰和高炉渣等常见废弃物作为原料，减少了环境污染，节能环保，同时解决了使用普硅水泥作为主要胶凝材料的建筑材料常常容重大、隔热性能差的问题，通过添加粉煤灰，因其具有较好的形态效应、火山灰效应和活性效应，大大改善了防火轻质建筑材料的物理力学性能，降低了成本。

[0089] 从实施例7与对比例1的数据对比中可以看出，本发明通过添加蛭石，能够有效降低建筑材料的导热系数，进而提高其隔热效果；从实施例7与对比例2的数据对比中可以看出，本发明通过添加玉米蛋白发泡粉，能够有效降低建筑材料的导热系数，进而提高其隔热效果。

[0090] 另外，从实施例7与对比例1-3的数据对比中可以看出，本发明通过蛭石和玉米蛋白发泡粉相互配合，起到了协同增效的作用，能够进一步有效降低建筑材料的导热系数，进而提高其隔热效果。

[0091] 表1 性能检测结果表

[0092]

[0093]

[0094] 从以上结果中可以看出，本发明制备的环保型防火建筑材料具有良好的防火隔热性能，通过蛭石和玉米蛋白发泡粉的协同增效作用，有效提高了建筑材料的隔热效果，同时，以园林绿化废弃物纤维、粉煤灰和高炉渣等常见废弃物作为原料，减少了环境污染，节能环保，具有广阔的市场前景。

[0095] 上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。