專利名稱：輕質粉煤灰纖維吸聲板及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種無機纖維輕質保溫吸聲板，具體地說涉及一種輕質粉煤灰纖維吸聲板及其制備方法。
背景技術：
粉煤灰是火力發電廠煤炭燃燒后的工業固體廢棄物，中國的能源結構過度依賴于煤炭，導致粉煤灰的排放量與日俱增，已成為國內工業固體廢棄物的最大來源之一。排放的粉煤灰在貯灰場長期儲放容易造成空氣、水體、土壤等污染，危害人體健康，因此對粉煤灰進行綜合利用勢在必行。在此過程中，可將粉煤灰通過熔融、拉絲等工藝過程生產出超細粉煤灰纖維，進而根據粉煤灰纖維的阻燃、保溫、隔熱等性能，用于制備各類建筑裝飾板材，從而實現對固體廢棄物粉煤灰的綜合利用。當前市場上各類無機建筑裝飾板材種類繁多，由于板材原料不同，功能也相差較 大，主要類別包括石膏板、礦棉板、金屬板等。石膏板防火抗震，施工簡便，但板縫處易產生開裂，同時使用較長時間的石膏板會發生粉化、下陷等現象。礦棉板具有較好的吸聲性能，隔音、隔熱、防火，價格適中，但礦棉板在一定的載荷下易產生下撓現象，潮濕環境下的耐水性也存在問題。金屬板拆卸安裝方便，潮濕等不良環境下均可使用，適用范圍廣，但其價格較高，難于推廣。專利文獻CN1699242A公開了一種礦棉吸聲板，在制備過程中主要采用淀粉作膠黏劑，防水性能較為一般，長期使用容易因吸水而導致板材下撓。專利文獻CN101497513A公開了一種輕質礦棉板，該發明通過在純礦棉板中添加珍珠巖顆粒，減輕了礦棉板的重量，但在板材中采用淀粉作為膠黏劑，容易產生霉變等問題。專利文獻CN101591193A公開了一種陶瓷纖維板，由硅酸鋁纖維、有機結合劑、無機結合劑和添加劑組成。這種陶瓷纖維板生產工藝簡單，具有較好的耐高溫性能；但該板材中無機結合劑含量較高，在烘干過程中，無機結合劑向表面遷移，導致纖維板內外強度不一致。專利文獻CN101580370A公開了一種高效防水石膏板，該石膏板強度較高，防水防潮，無毒無污染；但石膏板縫隙處易開裂，長期使用易產生下陷等問題。專利文獻CN101250039A公開了一種粉煤灰纖維板材的制備技術，將粉煤灰纖維加熱并均勻噴灑丙烯酸類樹脂乳液，熱壓成型，干燥后得到粉煤灰纖維板，再于板上均勻噴灑抗水劑溶液。該粉煤灰纖維板材具有質輕、抗水、阻燃等特點，但采用噴涂方法制備的粉煤灰纖維板內外不均一，性能受到影響。

發明內容
本發明的目的是公開一種輕質粉煤灰纖維吸聲板及其制備方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。
所述的輕質粉煤灰纖維吸聲板，由如下重量百分數的組分組成 粉煤灰纖維 95 98wt %聚乙烯醇I 3wt%輔料O 2wt%優選的，所述的輕質粉煤灰纖維吸聲板，由如下重量百分數的組分組成粉煤灰纖維 95 96wt%聚乙烯醇2 3wt%輔料I 2wt%
所述的粉煤灰纖維可采用CN1579978A專利文獻披露的方法制備，纖維直徑為I 10 μ m，其優選范圍為3 7μ ;所述的聚乙烯醇聚合度為1700 2300中的一種或兩種，醇解度為78% 98% ;所述的輔料包含消泡劑和表面改性劑。所述的消泡劑選自辛醇、磷酸三丁酯或有機硅乳液；所述有機娃乳液的質量固含量為10 60% ；所述的表面改性劑選自陽離子型聚丙烯酰胺或羧甲基纖維素。所述的輕質粉煤灰纖維吸聲板的制備方法，包括如下步驟(I)配料將聚乙烯醇配制成為質量含量為3 8%的水溶液，將粉煤灰纖維、聚乙烯醇溶液、輔料和水混合，攪拌，制成粉煤灰纖維漿料，其中粉煤灰纖維的質量濃度為I 3wt % ；(2)成型將粉煤灰纖維漿料通過紗網抄取、注模，壓制成型，得到粉煤灰纖維濕板還。(3)干燥濕板坯在室溫下自然干燥或加熱干燥，即獲得輕質粉煤灰纖維吸聲板。按上述方法制備得到的輕質粉煤灰纖維吸聲板參考標準《JC 670-1997礦渣棉裝飾吸聲板》對其體積密度、斷裂載荷和抗彎強度進行測試。此標準要求板材體積密度(500kg/m3，斷裂載荷彡40N，抗彎強度彡IMPa ;本發明中所制備的輕質粉煤灰纖維吸聲板體積密度為220 300kg/m3，斷裂載荷為41 50N，抗彎強度為I. I I. 5MPa，符合標準要求，可用于吊頂等裝飾材料。本發明所制備的輕質粉煤灰纖維吸聲板具有以下優點(I)利用粉煤灰纖維制備粉煤灰纖維建筑板材可消耗大量的粉煤灰，有利于保護環境。(2)選用聚乙烯醇作為膠黏劑，不含醛、苯類等有機溶劑，安全無毒，綠色環保。(3)按此方法制備的輕質粉煤灰纖維吸聲板體積密度小，可減輕建筑物的負荷。(4)用此方法制備的輕質粉煤灰纖維吸聲板具有較好的吸聲、吸音性能，可用于吊頂吸聲板等裝飾材料。
具體實施例方式實施例I稱取聚乙烯醇(2398)200g置于2. 3L水中，加熱至85°C攪拌溶解，得到質量百分比濃度為8wt %的聚乙烯醇水溶液。
粉煤灰纖維吸聲板的配方(重量百分比)為
粉煤灰纖維95 % 聚乙烯醇3% 竣甲基纖維素1.5% 辛醇0.5 %按上述配方分別稱取聚乙烯醇水溶液、羧甲基纖維素、辛醇和粉煤灰纖維，投入反應釜中(均按粉煤灰纖維干基計)，加入適量的水，使粉煤灰纖維濃度為2wt%，攪拌均勻即成粉煤灰纖維漿料。將粉煤灰纖維漿料通過紗網抄取、注模，在O. IMPa下壓制成型，得到粉煤灰纖維濕板坯，然后將其加熱至105°C干燥，切割去邊后得到輕質粉煤灰纖維吸聲板。按上述配方和方法所制備的輕質粉煤灰纖維吸聲板參照《JC 670-1997礦渣棉裝 飾吸聲板》，分別對其體積密度、斷裂載荷以及抗彎強度進行測試，結果為體積密度300kg/m3,斷裂載荷50N，抗彎強度I. 5MPa。實施例2稱取聚乙烯醇(2088)200g置于3. IL水中，加熱至90°C攪拌溶解，得到質量百分比濃度為6wt %的聚乙烯醇水溶液。粉煤灰纖維吸聲板的配方(重量％ )為粉煤灰纖維98%聚乙烯醇2%按上述配方分別稱取粉煤灰纖維、聚乙烯醇水溶液(按粉煤灰纖維干基計)投入反應釜中，加入適量的水，調節粉煤灰纖維質量濃度為3wt %，攪拌均勻后得到粉煤灰纖維漿料。將粉煤灰纖維漿料通過紗網抄取、注模，在O. 04MPa下壓制成型，得到粉煤灰纖維濕板坯。然后將其自然晾干，切割去邊后得到輕質粉煤灰纖維吸聲板。按上述配方和方法所制備的輕質粉煤灰纖維吸聲板參照《JC 670-1997礦渣棉裝飾吸聲板》，分別對其體積密度、斷裂載荷以及抗彎強度進行測試，結果如下體積密度260kg/m3,斷裂載荷42N，抗彎強度I. 3MPa。實施例3稱取聚乙烯醇(1988)200g置于4. 8L水中，加熱至85°C攪拌溶解，得到質量百分比濃度為4wt %的聚乙烯醇水溶液。粉煤灰纖維吸聲板的配方(重量％ )為粉煤灰纖維98%聚乙烯醇1%羧甲基纖維素 1%按上述配方分別稱取粉煤灰纖維、聚乙烯醇水溶液、羧甲基纖維素投入反應釜中(均按粉煤灰纖維干基計)，加入適量的水，使粉煤灰纖維質量濃度為I. 5wt%,攪拌均勻得到粉煤灰纖維漿料。將粉煤灰纖維漿料通過紗網抄取、注模，在O. 04MPa下壓制成型，得到粉煤灰纖維濕板坯。然后將其加熱至110°C干燥，切割去邊后得到輕質粉煤灰纖維吸聲板。
按上述配方和方法所制備的輕質粉煤灰纖維吸聲板參照《JC 670-1997礦渣棉裝飾吸聲板》，分別對其體積密度、斷裂載荷以及抗彎強度進行測試，結果如下體積密度為240kg/m3，斷裂載荷41N，抗彎強度I. IMPa0實施例4稱取聚乙烯醇(2088)200g溶于2. 3L水中，加熱至95°C攪拌溶解，得到質量百分比濃度為8wt %的聚乙烯醇水溶液。粉煤灰纖維吸聲板的配方(重量)為 粉煤灰纖維96%
聚乙烯醇3%
陽離子型聚丙烯酰胺 0.8%
有機硅樹脂乳液0.2份其中有機硅樹脂乳液的用量以干基計算。按上述配方分別稱取粉煤灰纖維、聚乙烯醇水溶液、陽離子型聚丙烯酰胺、有機硅乳液(固含量30wt% )投入反應釜中，加入適量的水，保持粉煤灰纖維質量濃度為lwt%，混合并攪拌均勻制備得到粉煤灰纖維漿料。將粉煤灰纖維漿料通過紗網抄取、注模，在O. IMPa下壓制成型，然后將其加熱至115°C干燥，切割去邊后得到輕質粉煤灰纖維吸聲板。按上述配方和方法所制備的輕質粉煤灰纖維吸聲板參照《JC 670-1997礦渣棉裝飾吸聲板》，分別對其體積密度、斷裂載荷以及抗彎強度進行測試，結果如下體積密度為300kg/m3,斷裂載荷46N，抗彎強度I. 4MPa。實施例5稱取聚乙烯醇(1788)200g溶于3. 8L水中，加熱至95°C攪拌溶解，得到質量百分比濃度為5wt %的聚乙烯醇水溶液。粉煤灰纖維吸聲板的配方(重量)為
粉煤灰纖維97%
聚乙烯醇2%
陽離子型聚丙烯酰胺 0.7%
磷酸三丁酯0.3%按上述配方分別稱取粉煤灰纖維、聚乙烯醇水溶液、陽離子型聚丙烯酰胺、磷酸三丁酯投入反應釜中，加入適量的水，保持粉煤灰纖維質量濃度為3wt%，攪拌均勻制備得到粉煤灰纖維漿料。將粉煤灰纖維漿料通過紗網抄取、注模，在O. 04MPa下壓制成型，然后將其自然晾干，切割去邊后得到輕質粉煤灰纖維吸聲板。按上述配方和方法所制備的輕質粉煤灰纖維吸聲板參照《JC 670-1997礦渣棉裝飾吸聲板》，分別對其體積密度、斷裂載荷以及抗彎強度進行測試，結果如下體積密度為280kg/m3,斷裂載荷45N，抗彎強度I. 2MPa。實施例6稱取聚乙烯醇(2398)200g溶于6. 4L水中，加熱至85°C攪拌溶解，得到質量百分比濃度為3wt %的聚乙烯醇水溶液。粉煤灰纖維吸聲板的配方(重量)為粉煤灰纖維 98%聚乙烯醇1.8%辛醇0.2% 按上述配方分別稱取粉煤灰纖維、聚乙烯醇水溶液、辛醇投入反應釜中，加入適量的水，使粉煤灰纖維濃度為2wt%，攪拌均勻即成粉煤灰纖維漿料。將粉煤灰纖維漿料通過紗網抄取、注模，在O. 04MPa下壓制成型，得到粉煤灰纖維濕板坯，然后將其自然干燥，切割去邊后得到輕質粉煤灰纖維吸聲板。按上述配方和方法所制備的輕質粉煤灰纖維吸聲板參照《JC 670-1997礦渣棉裝飾吸聲板》，分別對其體積密度、斷裂載荷以及抗彎強度進行測試，結果為體積密度240kg/m3,斷裂載荷42N，抗彎強度I. 2MPa。
權利要求
1.輕質粉煤灰纖維吸聲板，其特征在于，由如下重量百分數的組分組成粉煤灰纖維 95 98wt%聚こ烯醇I 3wt%輔料O 2wt%。
2.根據權利要求I所述的輕質粉煤灰纖維吸聲板，其特征在干，由如下重量百分數的組分組成粉煤灰纖維 95 96wt%聚こ烯醇2 3wt%輔料I 2wt%。
3.根據權利要求I或2所述的輕質粉煤灰纖維吸聲板，其特征在于，粉煤灰纖維的纖維直徑為I 10 μ m。
4.根據權利要求3所述的輕質粉煤灰纖維吸聲板，其特征在于，所述的聚こ烯醇聚合度為1700 2300中的ー種或兩種，醇解度為78% 98%。
5.根據權利要求4所述的輕質粉煤灰纖維吸聲板，其特征在于，所述的輔料包含消泡劑和表面改性劑。
6.根據權利要求5所述的輕質粉煤灰纖維吸聲板，其特征在干，所述的消泡劑選自辛醇、磷酸三丁酯或有機硅乳液。
7.根據權利要求5所述的輕質粉煤灰纖維吸聲板，其特征在干，所述的表面改性劑選自陽離子型聚丙烯酰胺或羧甲基纖維素。
8.權利要求I 7任一項輕質粉煤灰纖維吸聲板的制備方法，包括如下步驟(1)配料將聚こ烯醇配制成為質量含量為3 8%的水溶液，將粉煤灰纖維、聚こ烯醇溶液、輔料和水混合，攪拌，制成粉煤灰纖維漿料，其中粉煤灰纖維的質量濃度為I 3wt% ；(2)成型將粉煤灰纖維漿料通過紗網抄取、注模，壓制成型，得到粉煤灰纖維濕板坯。(3)干燥濕板坯在室溫下自然干燥或加熱干燥，即獲得輕質粉煤灰纖維吸聲板。
全文摘要
本發明提供了一種輕質粉煤灰纖維吸聲板及其制備方法，由如下重量百分數的組分組成粉煤灰纖維95～98wt％，聚乙烯醇1～3wt％，輔料0～2wt％。本發明可消耗大量的粉煤灰，有利于保護環境，不含醛、苯類等有機溶劑，安全無毒，綠色環保，吸聲板體積密度小，可減輕建筑物的負荷，具有較好的吸聲、吸音性能，可用于吊頂吸聲板等裝飾材料。
文檔編號C04B26/04GK102826786SQ201110158110
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月13日 優先權日2011年6月13日
發明者馬新勝, 王程遠, 蔡夢軍, 李鵬, 陳建定, 王漢斌, 吳秋芳 申請人:上海華明高技術(集團)有限公司