一种活性炭环保材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710287266.2 | 申请日 | 2017-04-27 | 公开(公告)号 | CN107056204A | 公开(公告)日 | 2017-08-18 |
| 申请人 | 舒尔环保科技(合肥)有限公司; | 发明人 | 金运掌; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种竹炭环保材料及其制备方法，涉及环保材料领域，竹炭环保材料包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩30‑44份、 氧 化镁8‑15份、 水 泥20‑33份、脲 醛 树脂 15‑27份、十二烷基苯磺酸钠0.5‑1.7份、负离子添加剂4‑7份、烟道灰3‑8份、 粉 煤 灰 5‑11份、废弃聚乙烯 泡沫 塑料12‑23份、废弃聚 氨 酯泡沫塑料15‑19份、竹炭15‑27份、 活性炭 10‑17份、 硅 藻土5‑9份、漂珠13‑18份、 缓凝剂 0.2‑0.5份、 减水剂 0.3‑0.6份和水3‑6份；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料、(2) 粉碎 、(3)搅拌、(4)浇注成型、脱模、码垛和养护。本发明解决了现有环保保温材料在应用于对抗压强度、保温 隔热 、 净化 空气和环保节能要求高的建筑上还存在着不足的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种活性炭环保材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩30-44份、氧化镁8-15份、水泥20-33份、脲醛树脂15-27份、十二烷基苯磺酸钠0.5-1.7份、负离子添加剂 |
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| 说明书全文 | 一种活性炭环保材料及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于环保材料领域，具体涉及一种活性炭环保材料及其制备方法。 背景技术[0002] 随着建筑节能的推行和发展，环保材料及制品越来越受到人们的重视。而目前使用的环保材料在各种性能上均不够理想，尤其在环保保温建筑材料上。 [0003] 2016年8月31日公告的中国专利文献负离子保温建筑材料(授权公告号CN104692749B)，包括下述重量份的原料：膨胀珍珠岩30-50份；氧化镁10-30份；硅酸盐水泥10-30份；脲醛树脂10-30份；十二烷基苯磺酸钠0.5-1.5份；负离子添加剂4-6份。该发明的负离子保温建筑材料具有保温隔热和净化空气的特点。 [0004] 该发明的保温隔热和净化空气的性能在面对高标准要求的建筑时，对其配方仍需要进一步的改进，使其具有抗压强度高、保温隔热性能好、净化空气效果好和环保节能的特点。 发明内容[0005] 为了解决现有环保保温材料在应用于对抗压强度、保温隔热、净化空气和环保节能要求高的建筑上还存在着不足的问题，本发明的目的是提供一种活性炭环保材料及其制备方法，制得的活性炭环保材料具有抗压强度高、保温隔热性能好、净化空气效果好和环保节能的优点。 [0006] 本发明提供了如下的技术方案： [0007] 一种活性炭环保材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩30-44份、氧化镁8-15份、水泥20-33份、脲醛树脂15-27份、十二烷基苯磺酸钠0.5-1.7份、负离子添加剂4-7份、烟道灰3-8份、粉煤灰5-11份、废弃聚乙烯泡沫塑料12-23份、废弃聚氨酯泡沫塑料15-19份、竹炭15-27份、活性炭10-17份、硅藻土5-9份、漂珠13-18份、缓凝剂0.2-0.5份、减水剂0.3-0.6份和水3-6份。 [0008] 原料中添加了烟道灰，烟道灰与水泥混合使用能够提高制备的环保材料的抗压强度。 [0009] 原料中添加了粉煤灰，粉煤灰能够改善环保材料中原料间的和易性，减少环保材料的徐变。 [0010] 原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热性好、耐热、缓冲性好和化学稳定性好的特点；聚氨酯泡沫塑料具有保温隔热性好、弹性好和化学稳定性好的特点。 [0011] 原料中添加了烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些工业废料和建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。 [0013] 原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。 [0014] 原料中添加了漂珠，漂珠具有高强度、耐高温和保温隔热的优点。 [0015] 优选地，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩37份、氧化镁11.5份、水泥26.5份、脲醛树脂21份、十二烷基苯磺酸钠1.1份、负离子添加剂5.5份、烟道灰5.5份、粉煤灰8份、废弃聚乙烯泡沫塑料17.5份、废弃聚氨酯泡沫塑料17份、竹炭21份、活性炭13.5份、硅藻土7份、漂珠15.5份、缓凝剂0.35份、减水剂0.45份和水4.5份。 [0016] 该配方下制得的竹炭环保材料在抗压强度、保温隔热性能、呼吸调湿效果、净化空气效果和环保节能上达到了最优。 [0017] 优选地，所述粉煤灰的粒径为300目，能够很好地混合到环保材料的原料中，以提高环保材料的抗压强度。 [0018] 优选地，所述缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂，延缓水泥水化硬化的时间，使得通过搅拌将原料搅拌的更加均匀。 [0019] 优选地，所述减水剂为脂肪族高效减水剂，减水率达到20％，节省水资源的利用。 [0020] 一种活性炭环保材料的制备方法，包括以下步骤： [0021] (1)按照活性炭环保材料原料的重量份数称取原料； [0022] (2)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的混合料； [0023] (3)将步骤(2)中粉碎后的混合料、膨胀珍珠岩、氧化镁、水泥、脲醛树脂、十二烷基苯磺酸钠、负离子添加剂、烟道灰、粉煤灰、竹炭、活性炭、硅藻土和漂珠加入搅拌机中搅拌8-12min，然后再放入缓凝剂、减水剂和水，继续搅拌25-30min,即得搅拌后的混合浆料； [0024] (4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-205℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入塑料大棚内，盖上塑料膜，静养2-3d后脱模，进行码垛塑料膜覆盖，放入塑料大棚利用太阳能养护10-12d，再揭开塑料膜自然养护20-30d。 [0025] 优选地，所述步骤(2)中的粉碎机为粗碎机，将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料加工到粒径为5-10mm，便于与其他原料混合拌制。 [0026] 优选地，所述步骤(3)中的搅拌机为双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机具有搅拌均匀和搅拌效率高的优点。 [0027] 本发明的有益效果是： [0028] 1、本发明通过对现有最接近的竹炭环保材料的配方中添加烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料、废弃聚氨酯泡沫塑料、竹炭、活性炭、硅藻土、漂珠、缓凝剂和减水剂，并改变了相对应的重量份数，以及研制了该竹炭环保材料的制备方法，解决了现有环保保温材料在应用于对抗压强度、保温隔热、净化空气和环保节能要求高的建筑上还存在着不足的问题； [0029] 2、本发明的原料中添加了烟道灰，烟道灰与水泥混合使用能够提高制备的环保材料的抗压强度。 [0030] 3、本发明的原料中添加了粉煤灰，粉煤灰能够改善环保材料中原料间的和易性，减少环保材料的徐变。 [0031] 4、本发明的原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热性好、耐热、缓冲性好和化学稳定性好的特点；聚氨酯泡沫塑料具有保温隔热性好、弹性好和化学稳定性好的特点。 [0032] 5、本发明的原料中添加了烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些工业废料和建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。 [0033] 6、本发明的原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。 [0034] 7、本发明的原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。 [0035] 8、本发明的原料中添加了漂珠，漂珠具有高强度、耐高温和保温隔热的优点。 [0036] 9、本发明中所述粉煤灰的粒径为300目，能够很好地混合到环保材料的原料中，以提高环保材料的抗压强度。 [0037] 10、本发明中所述缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂，延缓水泥水化硬化的时间，使得通过搅拌将原料搅拌的更加均匀。 [0038] 11、本发明中所述减水剂为脂肪族高效减水剂，减水率达到20％，节省水资源的利用。 [0039] 12、本发明中所述步骤(2)中的粉碎机为粗碎机，将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料加工到粒径为5-10mm，便于与其他原料混合拌制。 [0040] 13、本发明中所述步骤(3)中的搅拌机为双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机具有搅拌均匀和搅拌效率高的优点。 具体实施方式[0041] 实施例1 [0042] 一种活性炭环保材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩37份、氧化镁11.5份、水泥26.5份、脲醛树脂21份、十二烷基苯磺酸钠1.1份、负离子添加剂5.5份、烟道灰5.5份、粉煤灰8份、废弃聚乙烯泡沫塑料17.5份、废弃聚氨酯泡沫塑料17份、竹炭21份、活性炭13.5份、硅藻土7份、漂珠15.5份、缓凝剂0.35份、减水剂0.45份和水4.5份。 [0043] 该配方下制得的竹炭环保材料在抗压强度、保温隔热性能、呼吸调湿效果、净化空气效果和环保节能上达到了最优。 [0044] 原料中添加了烟道灰，烟道灰与水泥混合使用能够提高制备的环保材料的抗压强度。 [0045] 原料中添加了粉煤灰，粉煤灰能够改善环保材料中原料间的和易性，减少环保材料的徐变。 [0046] 原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热性好、耐热、缓冲性好和化学稳定性好的特点；聚氨酯泡沫塑料具有保温隔热性好、弹性好和化学稳定性好的特点。 [0047] 原料中添加了烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些工业废料和建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。 [0048] 原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。 [0049] 原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。 [0050] 原料中添加了漂珠，漂珠具有高强度、耐高温和保温隔热的优点。 [0051] 粉煤灰的粒径为300目，能够很好地混合到环保材料的原料中，以提高环保材料的抗压强度。 [0052] 缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂，延缓水泥水化硬化的时间，使得通过搅拌将原料搅拌的更加均匀。 [0053] 减水剂为脂肪族高效减水剂，减水率达到20％，节省水资源的利用。 [0054] 一种活性炭环保材料的制备方法，包括以下步骤： [0055] (1)按照活性炭环保材料原料的重量份数称取原料； [0056] (2)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的混合料； [0057] (3)将步骤(2)中粉碎后的混合料、膨胀珍珠岩、氧化镁、水泥、脲醛树脂、十二烷基苯磺酸钠、负离子添加剂、烟道灰、粉煤灰、竹炭、活性炭、硅藻土和漂珠加入搅拌机中搅拌8-12min，然后再放入缓凝剂、减水剂和水，继续搅拌25-30min,即得搅拌后的混合浆料； [0058] (4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-205℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入塑料大棚内，盖上塑料膜，静养2-3d后脱模，进行码垛塑料膜覆盖，放入塑料大棚利用太阳能养护10-12d，再揭开塑料膜自然养护20-30d。 [0059] 步骤(2)中的粉碎机为粗碎机，将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料加工到粒径为5-10mm，便于与其他原料混合拌制。 [0060] 步骤(3)中的搅拌机为双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机具有搅拌均匀和搅拌效率高的优点。 [0061] 实施例2 [0062] 一种活性炭环保材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩30份、氧化镁8份、水泥20份、脲醛树脂15份、十二烷基苯磺酸钠0.5份、负离子添加剂4份、烟道灰3份、粉煤灰5份、废弃聚乙烯泡沫塑料12份、废弃聚氨酯泡沫塑料15份、竹炭15份、活性炭10份、硅藻土5份、漂珠13份、缓凝剂0.2份、减水剂0.3份和水3份。 [0063] 原料中添加了烟道灰，烟道灰与水泥混合使用能够提高制备的环保材料的抗压强度。 [0064] 原料中添加了粉煤灰，粉煤灰能够改善环保材料中原料间的和易性，减少环保材料的徐变。 [0065] 原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热性好、耐热、缓冲性好和化学稳定性好的特点；聚氨酯泡沫塑料具有保温隔热性好、弹性好和化学稳定性好的特点。 [0066] 原料中添加了烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些工业废料和建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。 [0067] 原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。 [0068] 原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。 [0069] 原料中添加了漂珠，漂珠具有高强度、耐高温和保温隔热的优点。 [0070] 粉煤灰的粒径为300目，能够很好地混合到环保材料的原料中，以提高环保材料的抗压强度。 [0071] 缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂，延缓水泥水化硬化的时间，使得通过搅拌将原料搅拌的更加均匀。 [0072] 减水剂为脂肪族高效减水剂，减水率达到20％，节省水资源的利用。 [0073] 一种活性炭环保材料的制备方法，包括以下步骤： [0074] (1)按照活性炭环保材料原料的重量份数称取原料； [0075] (2)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的混合料； [0076] (3)将步骤(2)中粉碎后的混合料、膨胀珍珠岩、氧化镁、水泥、脲醛树脂、十二烷基苯磺酸钠、负离子添加剂、烟道灰、粉煤灰、竹炭、活性炭、硅藻土和漂珠加入搅拌机中搅拌8-12min，然后再放入缓凝剂、减水剂和水，继续搅拌25-30min,即得搅拌后的混合浆料； [0077] (4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-205℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入塑料大棚内，盖上塑料膜，静养2-3d后脱模，进行码垛塑料膜覆盖，放入塑料大棚利用太阳能养护10-12d，再揭开塑料膜自然养护20-30d。 [0078] 步骤(2)中的粉碎机为粗碎机，将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料加工到粒径为5-10mm，便于与其他原料混合拌制。 [0079] 步骤(3)中的搅拌机为双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机具有搅拌均匀和搅拌效率高的优点。 [0080] 实施例3 [0081] 一种活性炭环保材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩44份、氧化镁15份、水泥33份、脲醛树脂27份、十二烷基苯磺酸钠1.7份、负离子添加剂7份、烟道灰8份、粉煤灰11份、废弃聚乙烯泡沫塑料23份、废弃聚氨酯泡沫塑料19份、竹炭27份、活性炭17份、硅藻土9份、漂珠18份、缓凝剂0.5份、减水剂0.6份和水6份。 [0082] 原料中添加了烟道灰，烟道灰与水泥混合使用能够提高制备的环保材料的抗压强度。 [0083] 原料中添加了粉煤灰，粉煤灰能够改善环保材料中原料间的和易性，减少环保材料的徐变。 [0084] 原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热性好、耐热、缓冲性好和化学稳定性好的特点；聚氨酯泡沫塑料具有保温隔热性好、弹性好和化学稳定性好的特点。 [0085] 原料中添加了烟道灰、粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些工业废料和建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。 [0086] 原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。 [0087] 原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。 [0088] 原料中添加了漂珠，漂珠具有高强度、耐高温和保温隔热的优点。 [0089] 粉煤灰的粒径为300目，能够很好地混合到环保材料的原料中，以提高环保材料的抗压强度。 [0090] 缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂，延缓水泥水化硬化的时间，使得通过搅拌将原料搅拌的更加均匀。 [0091] 减水剂为脂肪族高效减水剂，减水率达到20％，节省水资源的利用。 [0092] 一种活性炭环保材料的制备方法，包括以下步骤： [0093] (1)按照活性炭环保材料原料的重量份数称取原料； [0094] (2)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的混合料； [0095] (3)将步骤(2)中粉碎后的混合料、膨胀珍珠岩、氧化镁、水泥、脲醛树脂、十二烷基苯磺酸钠、负离子添加剂、烟道灰、粉煤灰、竹炭、活性炭、硅藻土和漂珠加入搅拌机中搅拌8-12min，然后再放入缓凝剂、减水剂和水，继续搅拌25-30min,即得搅拌后的混合浆料； [0096] (4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-205℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入塑料大棚内，盖上塑料膜，静养2-3d后脱模，进行码垛塑料膜覆盖，放入塑料大棚利用太阳能养护10-12d，再揭开塑料膜自然养护20-30d。 [0097] 步骤(2)中的粉碎机为粗碎机，将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料加工到粒径为5-10mm，便于与其他原料混合拌制。 [0098] 步骤(3)中的搅拌机为双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机具有搅拌均匀和搅拌效率高的优点。 [0099] 对比例1 [0100] 一种环保材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩30-40份、氧化镁10-20份、水泥20-30份、脲醛树脂15-25份、十二烷基苯磺酸钠0.5-1份、负离子添加剂3-5份和水9份。 [0101] 一种环保材料的制备方法，包括以下步骤： [0102] (1)按照环保材料原料的重量份数称取原料； [0103] (2)将原料放入到搅拌机中搅拌30-35min，即得搅拌后的混合浆料； [0104] (3)将步骤(2)中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-205℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入塑料大棚内，盖上塑料膜，静养2-3d后脱模，进行码垛塑料膜覆盖，放入塑料大棚利用太阳能养护10-12d，再揭开塑料膜自然养护20-30d。 [0105] 将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中制得环保材料进行性能测试，测试结果如表1所示： [0106] [0107] 从表1数据比较可以看出，本发明的优点是： [0108] 1、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料28d抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明该竹炭环保材料抗压强度高。 [0109] 2、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明该竹炭环保材料保温效果好。 [0110] 3、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料的抗菌性能可以看出，实施例1-3的抗菌性能均优于对比例1，说明该竹炭环保材料抗菌效果好。 [0111] 4、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料的甲醛和甲苯净化性能可以看出，实施例1-3的甲醛和甲苯净化性能均优于对比例1，说明该竹炭环保材料的净化空气效果好。 [0112] 5、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料的负离子发生量可以看出，实施例1-3的负离子发生量均高于对比例1，说明该竹炭环保材料的净化空气效果好。 [0113] 6、一种竹炭环保材料及其制备方法，从测得的竹炭环保材料在各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明该竹炭环保材料的原料配方和制备方法的合理性。 [0114] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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