含有造紙污泥的聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿及其制備方法技術

本發明專利技術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。所述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，含造紙白泥的硅酸鈣顆粒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。通過以下方法制備：堿回收造紙白泥、硫鋁酸鹽水泥、纖維素醚、引氣劑混勻得混合粉料；將油墨造紙污泥、生態造紙污泥、聚羧酸減水劑加水攪拌均勻成為混合液體；將混合粉料加入混合液體中攪拌，加入總量50%的硅酸鈣顆粒攪拌，再加入聚苯乙烯顆粒攪拌，最后加入剩余硅酸鈣顆粒，攪拌均勻，成型養護即得保溫砂漿。

Polystyrene calcium silicate insulation mortar and a preparation method thereof containing paper sludge

The invention relates to a polystyrene calcium silicate containing papermaking sludge thermal insulation mortar and preparation method thereof. The polystyrene calcium silicate containing papermaking sludge, thermal insulation mortar, which comprises the following raw materials in weight portion: 100 portions of sulphoaluminate cement, calcium silicate particles containing white mud 20 50 copies, 5 copies of polystyrene particles 3, 5 20 copies of ink paper sludge, papermaking sludge 5 ecological 20, alkali recovery white mud 5 20 copies, 0.6 copies of the 0.4 cellulose ether, air entraining agent 0.2 0.4, poly carboxylic acid Jianshuiji 0.5 0.7 copies, 80 copies of water 40. Prepared by the alkali recovery of papermaking white mud, sulphoaluminate cement, cellulose ether, air entraining agent mixing the mixed powder; the ink papermaking sludge, papermaking sludge, ecological polycarboxylate water mixing evenly into mixed liquid; the mixed powder into the mixing liquid, adding amount of calcium silicate particles 50% mixing, adding polystyrene particles mixing, then add the remaining calcium silicate particles, mixing, molding and curing the insulation mortar.

【技術實現步驟摘要】
含有造紙污泥的聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿及其制備方法
本專利技術屬于建筑材料領域，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。
技術介紹
保溫砂漿是以各種輕質材料為骨料，以水泥為膠凝料，摻加一些改性添加劑，經攪拌混合而制成的一種預拌干粉砂漿，是用于構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，耐熱性能優良，保溫性能優良，已經商品化應用。但是?；⒅閷儆诙嗫撞牧?，易引起的偏高吸水率、力學性能差，導熱系數較低，且成本較高。硅酸鈣顆粒具有輕質、高強等優點，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，由于材料內外溫度不均勻，造成產品蒸養產物不均勻，常規加熱法生產硅酸鈣加熱時間在10小時以上，生產周期長、成本高、能耗大。造紙工業每年產生大量的造紙污泥，造紙污泥含有大量的纖維素等，物理化學方法或者生化處理十分困難。目前，造紙污泥主要進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業急需解決的問題。
技術實現思路
針對目前存在的問題，本專利技術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性能，代替部分水泥和纖維降低成本，又可消除污泥對生態環境的影響。本專利技術是通過以下技術方案實現的：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，更優選為烷基芳基磺酸鈉鹽，最優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)所得的產物微波烘干；(3)粉磨：將步驟(2)所得產物磨粉即得硅酸鈣顆粒。作為優化，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、生態造紙污泥與水攪拌均勻，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)成型養護即得保溫砂漿。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造紙污泥與水在40-60r/min攪拌20min。造紙污泥，屬于生物質固體廢棄物，含有機纖維素類纖維及惰性填料。根據造紙種類以及木質原料和制備工藝的不同，造紙污泥通常可分為無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污泥和油墨污泥，主要成分為60-70％的有機木質纖維素和30-40％起惰性填料作用的無機組分。本專利技術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。本專利技術的有益成果是：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，產物均勻無缺陷，能大幅度縮短加熱時間，降低能耗，提高生產效率，生產過程消耗堿回收造紙白泥，變廢為寶，更加環保。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保溫填料組分和有機木質纖維素，既可改善保溫砂漿的保溫性能和力學性能，又可代替部分水泥和纖維，降低成本。本專利技術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，減少對環境的二次污染，節約能源，變廢為寶，消除污泥對生態環境的影響。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、含造紙白泥本文檔來自技高網...

【技術保護點】
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。

【技術特征摘要】
1.一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。2.根據權利要求1所述的聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿，其特征在于，所述聚苯乙烯顆粒粒徑為2-5mm，所述硅酸鈣顆粒的平均粒徑為10-200μm。3.根據權利要求1所述的聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿，其特征在于，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。4.根據權利要求3所述的聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿，其特征在于，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）所得的產物微波烘干；(3)粉磨：將步驟（2）所得產物磨粉即得硅酸鈣顆粒。5.根據權利要求4所述的聚苯乙烯-硅酸鈣保溫砂漿，其特征在于，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...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王守德，陳明旭，蘆令超，趙丕琪，宮晨琛，
申請(專利權)人：濟南大學，
類型：發明
國別省市：山東,37