本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種含有造紙污泥的聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿及其制備方法。
背景技術(shù)：
：保溫砂漿是以各種輕質(zhì)材料為骨料，以水泥為膠凝料，摻加一些改性添加劑，經(jīng)攪拌混合而制成的一種預(yù)拌干粉砂漿，是用于構(gòu)筑建筑表面保溫層的一種建筑材料。以聚苯乙烯(EPS)和?；⒅?耐熱骨料)為輕質(zhì)骨料，以硫鋁酸鹽水泥為膠凝材料，并摻加一些改性劑制備而成的保溫砂漿，耐熱性能優(yōu)良，保溫性能優(yōu)良，已經(jīng)商品化應(yīng)用。但是?；⒅閷儆诙嗫撞牧?，易引起的偏高吸水率、力學(xué)性能差，導(dǎo)熱系數(shù)較低，且成本較高。硅酸鈣顆粒具有輕質(zhì)、高強(qiáng)等優(yōu)點，可作為保溫砂漿的重要成分。目前硅酸鈣保溫材料均采用水熱合成方法，由于材料內(nèi)外溫度不均勻，造成產(chǎn)品蒸養(yǎng)產(chǎn)物不均勻，常規(guī)加熱法生產(chǎn)硅酸鈣加熱時間在10小時以上，生產(chǎn)周期長、成本高、能耗大。造紙工業(yè)每年產(chǎn)生大量的造紙污泥，造紙污泥含有大量的纖維素等，物理化學(xué)方法或者生化處理十分困難。目前，造紙污泥主要進(jìn)行填埋處理或是廢棄物堆放待處理。這些處理方法不僅占用土地，而且還可能污染土壤甚至危及地下水安全。在歐洲，脫水造紙污泥通常采用焚燒方法來實現(xiàn)減量化。然而，焚燒脫水造紙污泥還需要額外耗費能源，還將排放大量廢煙廢氣，需要二次處理，成本高昂、能耗高。因此，有效利用造紙污泥是造紙產(chǎn)業(yè)急需解決的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對目前存在的問題，本發(fā)明提供一種含有造紙污泥的聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿及其制備方法。利用堿回收造紙白泥制備硅酸鈣顆粒，同時采用微波加熱，加熱均勻且速度快，同時降低成本。利用造紙污泥制備保溫砂漿，既可提高保溫砂漿的保溫性能和力學(xué)性能，代替部分水泥和纖維降低成本，又可消除污泥對生態(tài)環(huán)境的影響。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種含有造紙污泥的聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿，包括以下重量份的原料：硫鋁酸鹽水泥100份，硅酸鈣顆粒20-50份，聚苯乙烯顆粒3-5份，油墨造紙污泥5-20份，生態(tài)造紙污泥5-20份，堿回收造紙白泥5-20份，纖維素醚0.4-0.6份，引氣劑0.2-0.4份，聚羧酸減水劑0.5-0.7份，水40-80份。上述聚苯乙烯顆粒粒徑為2-5mm，上述硅酸鈣顆粒的平均粒徑為10-200μm。上述引氣劑為可降低液體表面張力的成分，優(yōu)選為脂肪族磺酸類、烷基芳基磺酸類和烷基萘磺酸類表面活性劑，更優(yōu)選為烷基芳基磺酸鈉鹽，最優(yōu)選為十二烷基苯磺酸鈉。上述保溫砂漿中，所述硅酸鈣顆粒包括以下重量份的原料：硅酸鹽水泥30-50份，石英砂30-40份，堿回收造紙白泥3-15份，木漿纖維2-10份，水10-20份。上述保溫砂漿中，所述硅酸鈣顆粒通過制備方法包括以下步驟：(1)水熱合成：將原料攪拌均勻并微波加熱；(2)烘干：將步驟(1)所得的產(chǎn)物微波烘干；(3)粉磨：將步驟(2)所得產(chǎn)物磨粉即得硅酸鈣顆粒。作為優(yōu)化，步驟(1)所述攪拌速度30-50r/min、加熱溫度140-160℃、加熱時間3-4h，微波加熱器功率為400-600W，頻率為2450MHz。作為優(yōu)化，步驟(2)所述的微波烘干是在60-80℃下微波干燥4-6h，微波加熱器功率為400-600W，頻率為2450MHz。作為優(yōu)化，步驟(3)所得的硅酸鈣顆粒平均粒徑為10-200μm。一種含有造紙污泥的聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿的制備方法，包括以下步驟：(1)堿回收造紙白泥干燥后，過篩，與所述硫鋁酸鹽水泥、纖維素醚、引氣劑混勻得混合粉料；(2)將油墨造紙污泥、生態(tài)造紙污泥與水?dāng)嚢杈鶆?，加入聚羧酸減水劑，攪拌均勻后得到混合液體；(3)將步驟(1)所得混合粉料加入到步驟(2)所得混合液體中，160-180r/min攪拌3min，加入總量50％的硅酸鈣顆粒，120-160r/min攪拌30s，再加入聚苯乙烯顆粒，160-180r/min攪拌10s，120-160r/min攪拌20s，最后加入剩余硅酸鈣顆粒，120-160r/min攪拌1min；(4)成型養(yǎng)護(hù)即得保溫砂漿。上述制備方法中，步驟(1)過篩孔徑為200目。上述制備方法中，步驟(2)所述油墨造紙污泥和生態(tài)造紙污泥與水在40-60r/min攪拌20min。造紙污泥，屬于生物質(zhì)固體廢棄物，含有機(jī)纖維素類纖維及惰性填料。根據(jù)造紙種類以及木質(zhì)原料和制備工藝的不同，造紙污泥通?？煞譃闊o纖維污泥和含纖維污泥。無纖維污泥的主要分為造紙污泥灰和堿回收白泥，主要成分為碳酸鈣，可作為惰性保溫材料，粒徑5-70μm。含纖維造紙污泥的主要分為生態(tài)污泥和油墨污泥，主要成分為60-70％的有機(jī)木質(zhì)纖維素和30-40％起惰性填料作用的無機(jī)組分。本發(fā)明利用造紙污泥中所含的纖維素類及惰性保溫材料，代替部分水泥和石英砂，起膠凝劑和耐熱骨架原料的作用。本發(fā)明的有益成果是：利用堿回收造紙白泥制備硅酸鈣顆粒，既可改善硅酸鈣顆粒的保溫性能，又可代替部分水泥和石英砂降低成本；同時采用微波加熱，加熱均勻且速度快，產(chǎn)物均勻無缺陷，能大幅度縮短加熱時間，降低能耗，提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)過程消耗堿回收造紙白泥，變廢為寶，更加環(huán)保。將硅酸鈣顆粒取代?；⒅榧尤氲奖厣皾{中，可以改善保溫砂漿的力學(xué)性能和保溫性能，同時可以大幅度降低吸水率。利用造紙污泥中含有的無機(jī)保溫填料組分和有機(jī)木質(zhì)纖維素，既可改善保溫砂漿的保溫性能和力學(xué)性能，又可代替部分水泥和纖維，降低成本。本發(fā)明中保溫砂漿使用不同類型的造紙污泥，對不同工藝造紙過程產(chǎn)生的造紙污泥都可以大量直接利用，不需焚燒處理，減少對環(huán)境的二次污染，節(jié)約能源，變廢為寶，消除污泥對生態(tài)環(huán)境的影響。具體實施方式實施例1含造紙白泥的硅酸鈣顆粒制備。(1)按硅酸鹽水泥30份、石英砂40份、堿回收造紙白泥3份、木漿纖維10份、水10份稱取各原料，將原料微波加熱并攪拌均勻，攪拌速度50r/min、溫度140℃、時間3h，微波加熱器功率為400W，頻率為2450MHz；(2)將步驟(1)所得的產(chǎn)物70℃下微波干燥4h，微波加熱器功率為600W，頻率為2450MHz；(3)將步驟(2)所得產(chǎn)物磨粉至平均粒徑為200μm，即得含造紙白泥的硅酸鈣顆粒。實施例2含造紙白泥的硅酸鈣顆粒制備。(1)按硅酸鹽水泥40份、石英砂35份、堿回收造紙白泥10份、木漿纖維6份、水15份稱取各原料，將原料微波加熱并攪拌均勻，攪拌速度40r/min、溫度150℃、時間3h，微波加熱器功率為500W，頻率為2450MHz；(2)將步驟(1)所得的產(chǎn)物80℃下微波干燥5h，微波加熱器功率為500W，頻率為2450MHz；(3)將步驟(2)所得產(chǎn)物磨粉至平均粒徑為50μm即得含造紙白泥的硅酸鈣顆粒。實施例3含造紙白泥的硅酸鈣顆粒制備。(1)按硅酸鹽水泥50份、石英砂30份、堿回收造紙白泥15份、木漿纖維2份、水20份稱取各原料，將原料微波加熱并攪拌均勻，攪拌速度40r/min、溫度150℃、時間3.5h，微波加熱器功率為600W，頻率為2450MHz；(2)將步驟(1)所得的產(chǎn)物60℃下微波干燥6h，微波加熱器功率為400W，頻率為2450MHz；(3)將步驟(2)所得產(chǎn)物磨粉至平均粒徑為10μm即得含造紙白泥的硅酸鈣顆粒。實施例4含造紙污泥聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿的制備。原料組成：硫鋁酸鹽水泥100份、含造紙白泥硅酸鈣顆粒(平均粒徑10μm)20份、聚苯乙烯顆粒(粒徑2mm)5份、油墨造紙污泥5份、生態(tài)造紙污泥20份、堿回收造紙白泥5份、纖維素醚0.6份、十二烷基苯磺酸鈉(引氣劑)0.2份、聚羧酸減水劑0.7份、水40份。采用以下步驟制備：(1)將所述堿回收造紙白泥干燥后，過200目篩，將硫鋁酸鹽水泥、纖維素醚、十二烷基苯磺酸鈉分別按重量份稱取各原料，混勻得混合粉料；(2)將所述油墨造紙污泥、生態(tài)造紙污泥與水在40r/min攪拌20min，加入聚羧酸減水劑，攪拌均勻后得到混合液體；(3)將步驟(1)所得混合粉料加入到步驟(2)所得混合液體中，160r/min攪拌3min，加入總量50％的硅酸鈣顆粒，120r/min攪拌30s，再加入聚苯乙烯顆粒，160r/min攪拌10s，120r/min攪拌20s，最后加入剩余硅酸鈣顆粒，120r/min攪拌1min；(4)成型養(yǎng)護(hù)即得保溫砂漿。實施例5含造紙污泥聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿的制備。原料組成：硫鋁酸鹽水泥100份、硅酸鈣顆粒(平均粒徑100μm)50份、聚苯乙烯顆粒(粒徑5mm)3份、油墨造紙污泥20份、生態(tài)造紙污泥5份、堿回收造紙白泥20份、纖維素醚0.4份、十二烷基苯磺酸鈉(引氣劑)0.4份、聚羧酸減水劑0.5份、水80份。采用以下步驟制備：(1)將所述堿回收造紙白泥干燥后，過200目篩，將硫鋁酸鹽水泥、纖維素醚、十二烷基苯磺酸鈉分別按重量份稱取各原料，混勻得混合粉料；(2)將所述油墨造紙污泥、生態(tài)造紙污泥與水在60r/min攪拌20min，加入聚羧酸減水劑，攪拌均勻后得到混合液體；(3)將步驟(1)所得混合粉料加入到步驟(2)所得混合液體中，180r/min攪拌3min，加入總量50％的硅酸鈣顆粒，160r/min攪拌30s，再加入聚苯乙烯顆粒，180r/min攪拌10s，160r/min攪拌20s，最后加入剩余硅酸鈣顆粒，160r/min攪拌1min；(4)成型養(yǎng)護(hù)即得保溫砂漿。實施例6含造紙污泥聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿的制備。原料組成：硫鋁酸鹽水泥100份、含造紙白泥硅酸鈣顆粒(平均粒徑50μm)40份、聚苯乙烯顆粒(粒徑5mm)4份、油墨造紙污泥13份、生態(tài)造紙污泥13份、堿回收造紙白泥13份、纖維素醚0.5份、十二烷基苯磺酸鈉(引氣劑)0.3份、聚羧酸減水劑0.6份、水60份。采用以下步驟制備：(1)將所述堿回收造紙白泥干燥后，過200目篩，將硫鋁酸鹽水泥、纖維素醚、十二烷基苯磺酸鈉分別按重量份稱取各原料，混勻得混合粉料；(2)將所述油墨造紙污泥、生態(tài)造紙污泥與水50r/min攪拌20min，加入聚羧酸減水劑，攪拌均勻后得到混合液體；(3)將步驟(1)所得混合粉料加入到步驟(2)所得混合液體中，170r/min攪拌3min，加入總量50％的硅酸鈣顆粒，140r/min攪拌30s，再加入聚苯乙烯顆粒，170r/min攪拌10s，140r/min攪拌20s，最后加入剩余硅酸鈣顆粒，140r/min攪拌1min；(4)成型養(yǎng)護(hù)即得保溫砂漿。對照例含有造紙污泥灰的保溫砂漿的制備。參照CN105060824A《一種含有造紙污泥灰的保溫砂漿及其制備方法》中所述配方及制備方法，制得產(chǎn)品。性能測試參照GB/T20473-2006《建筑保溫砂漿》的規(guī)定，對實施例4-6及對照例制得的保溫砂漿進(jìn)行性能參數(shù)測試，性能測試結(jié)果如表1所示。表1性能測試結(jié)果性能實施例1實施例2實施例3對照例GB/T20473標(biāo)準(zhǔn)抗壓/MPa0.810.760.790.71≥0.4線性收縮率/％0.1880.1570.1690.227≤0.3干密度/kg/m3356366347400301～400軟化系數(shù)0.920.910.880.85≥0.5導(dǎo)熱系數(shù)/W/(m·K)0.0730.0710.0710.080≤0.085燃燒級別A2A2A2A2A吸水率(％)6.86.56.38-由上表數(shù)據(jù)可知，通過本發(fā)明中制備方法制備的含造紙污泥的保溫砂漿，由于采用含造紙污泥的硅酸鈣顆粒取代?；⒅榧尤氲奖厣皾{中，改善了保溫砂漿的力學(xué)性能，抗壓性能提升；同時，導(dǎo)熱系數(shù)較低，展現(xiàn)了良好的保溫性能，同時可以降低吸水率。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3