一種無機礦物纖維格柵增強型復合輕質隔墻板及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種復合輕質夾心隔墻板，具體涉及的是一種無機礦物纖維格柵增強 型復合輕質隔墻板，并涉及該隔墻板的制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前市場上應用最為廣泛的輕質隔墻板為復合輕質夾心隔墻板，主要以硅酸鈣板 為上下面材，另一種是以鎂水泥為表面材料的輕質隔墻板。芯材主要有有機保溫材料例如 模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS)、擠塑聚苯乙烯泡沫材料（XPS)、聚氨酯（PU)和酚醛泡沫（PF) 等；無機保溫材料例如泡沫混凝土、巖(礦）棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、硅酸鈣等。
[0003] 關于上下面材： 輕質夾心隔墻板的表面材料硅鈣板是由硅質和鈣質材料為主，經制漿、成型、蒸養、烘 干、砂光及后加工等工序制成的一種新型板材。產品具有輕質高強、防火隔熱、加工性好等 優點，可廣泛應用于高層和公共建筑物的防火隔墻板、吊頂板、風道、各種船舶的隔倉板，以 及防火門等。硅酸鈣板耐水性較好，但是施工不方便切割困難，且灰塵容易治病，市面上除 埃特尼特等少數板材不含石棉外其余小廠都含有石棉。對人體是有害的。同時，硅酸鈣板 與上述填充材料符合而成的輕質隔墻板面材和芯材同樣存在一定的問題。
[0004] 另一種表面材料為鎂水泥。鎂水泥是用煅燒菱鎂礦石所得的輕燒粉或低溫煅燒白 云石所得的灰粉(主要成分為MgO)為膠結劑，以六水氯化鎂（MgCL2 · 6H20)等水溶性鎂鹽 為調和劑，再加入水，所形成的輕燒鎂粉和六水氯化鎂作為主要原料，因此，再一般情況下， 鎂水泥就是指氯氧鎂水泥。它的優點如下：（1)代木節木；（2)節能低耗；（3)使用安全、無 毒無味，鎂水泥不含對人有害的物質；（5)固體廢棄物摻量大，利用率高；（5)應用領域多， 制品范圍廣；（6)可加工性好，使用方便；（7)可低溫成型，四季皆可生產；（8)制品工藝簡 單，易于生廣；（9)制品生廣成本低、利潤尚等。
[0005] 但是鎂水泥存在下述缺點：（1)返鹵，返鹵就是在鎂水泥制品受潮或使用環境溫 度較大時，制品表面出現水珠或黏性的潮漬，這些水珠和潮漬隨潮氣或濕度增大而增多，當 水珠或潮漬積累較多時，就會從制品上淌下來，俗稱"淌潮";（2)耐水性差，常規鎂水泥耐水 性很差，其硬化體在水中可逐漸失去強度，強度損失率可達60%~80% ; (3)翹曲變形：一般中 心部位拱起，邊部下翹；（4)硬化體脹裂，其主要技術表現為：凝結時間特別快，放熱量大， 早期強度發展快，而后期強度低，并伴有標準溫度裂縫形態，特別是遇水后脹裂為碎塊體， 且硬化中心為粉狀，脹裂為碎塊體，且硬化中心成為粉狀，毫無強度；（5)泛霜起白等。
[0006] 現有鎂水泥制品中的輕質隔墻板所采用的增強纖維均為玻璃絲纖維。璃纖維(英 文原名為：glass fiber或fiberglass )是一種性能優異的無機非金屬材料，種類繁多，優 點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高，但缺點是性脆，耐磨性較差。它是以玻 璃球或廢舊玻璃為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾 個微米到二十幾米個微米，相當于一根頭發絲的1/20-1/5,每束纖維原絲都由數百根甚至 上千根單絲組成。玻璃絲纖維通常用作復合材料中的增強材料，電絕緣材料和絕熱保溫材 料，電路基板等國民經濟各個領域。玻璃絲纖維或石棉制品這種材料雖然具備成本低、吸 音性能好等優點，但是不防水，雨天吸水以后，自重增加，而且短期內水分難以揮發，潮濕的 部分易造腐蝕。此外，這種材料具有較強的致癌物質，對人體健康不利。同時氯氧鎂水泥中 MgC12組分含有C1-離子，其含量是普通硅酸鹽水泥中的30倍以上。由于C1-具有很強的 腐蝕性，對于玻璃絲纖維的腐蝕是不可避免的。從而嚴重影響玻璃絲纖維的性能。
[0007] 關于芯材： 目前能夠用于輕質夾心隔墻板的有機保溫材料主要有模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS)、 擠塑聚苯乙烯泡沫材料（XPS)、聚氨酯（PU)和酚醛泡沫（PF)等。這些材料的防火安全性能 較差，容易燃燒，均需通過添加一些阻燃劑以達到國家規范的使用標準。EPS、XPS、PU等有 機材料耐熱差、易燃燒，而且在燃燒時釋放大量熱量、產生大量有毒煙氣，不僅會加速大火 蔓延、而且容易造成被困人員及救援人員傷亡，因此，這些材料在建筑外墻保溫技術中應用 受到了一定限制，在國外發達國家已明令限制或禁止使用。PF密度大、整體強度差，而且成 型條件要求較高，現場發泡困難，少量噴射成型設備為國外高價進口，目前還難以形成商業 化生產。
[0008] 能夠用于輕質夾心隔墻板的無機保溫材料主要有泡沫混凝土、巖(礦）棉、玻璃棉、 膨脹珍珠巖、硅酸鈣等，此類材料屬于不燃性材料。自身不存在防火安全性問題，但是，普遍 存在強度低、整體性差、吸水率高、凍融性差等問題，具體如下： 泡沫混凝土是通過發泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡，并將泡沫與水泥 漿均勻混合，然后經過發泡機的栗送系統進行現澆施工或模具成型，經自然養護所形成的 一種含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料。但是泡沫混凝土依然存在強度較低、易開裂、 開裂后吸水嚴重等問題。
[0009] 巖棉制品是通過原料經高溫融熔加工成人工無機纖維，在無機巖棉纖維中再加入 特定的粘結劑和防塵油，經加溫固化，制作成各種規格、不同要求的巖棉保溫制品。具有質 量輕、導熱系數小、吸熱、不燃、施工方便、造價便宜等特點，是管道貯罐、鍋爐、煙道、熱交換 器、風機、車船等工業設備隔熱、隔聲的理想材料。但是，由于巖棉纖維、粉塵顆粒會對人體 肺部及皮膚有一定的刺激性及潛在人體毒害性，在一定程度上限制了巖棉制品的大規模應 用。
[0010] 硅酸鈣保溫材料是一種以水化硅酸鈣為主要成份并摻以增強纖維的保溫材料，具 有體積密度小、導熱系數低、耐高溫和強度大等特點。硅酸鈣保溫制品易出現的質量問題主 要是破損率高、回收率低，有些產品最高耐熱溫度達不到要求，受熱時易產生裂縫、收縮變 形等。
[0011] 綜上所述，目前市場上的輕質隔墻板不論是外包材料還是內部填充材料都存在一 定的質量問題，同時由于技術的落后和管理的混亂，目前市場上的產品功能和質量都比較 差。因此迫切需要開發一種新型的綠色節能環保型輕質隔墻板建材。
【發明內容】
[0012] 本發明的目的在于克服市場上的輕質隔墻板不論是外包材料還是內部填充材料 都存在一定質量問題的問題；提供一種性能優異且輕質、節能、環保的無機礦物纖維格柵增 強型復合輕質隔墻板，并提供了該隔墻板的制備方法。
[0013] 為達到上述目的，本發明的具體實現方案如下： 一種無機礦物纖維格柵增強型復合輕質隔墻板，包括芯材、包裹該芯材的外包材料、以 及增強材料；所述外包材料為改性鎂水泥，所述增強材料為混合在改性鎂水泥中的玄武巖 短切纖維絲；或該增強材料為設置在外包材料和芯材之間的玄武巖土工格柵。
[0014] 本發明中改性鎂水泥，它是用煅燒菱鎂礦石所得的輕燒粉或低溫煅燒白云石所得 的灰粉(主要成分為MgO)為膠結劑，以六水氯化鎂(MgCI2 ·6Η20)等水溶性鎂鹽為調和劑， 再加入水以及復合改性劑所形成的水泥硬化體。因該改性鎂水泥是一種氣硬性膠凝材料， 可以在常溫常壓下較快地硬化，形成脆性比較大且硬度很高的人造石，其抗壓強度可高達 200 MPa以上。本發明利用它的這一硬化膠凝性，可將其加工成各種各樣的建筑材料和裝飾 材料，具有廣闊的應用前景。同時我國菱鎂資源十分豐富，開發和生產過程中均不會對環境 產生污染。且由于改性鎂水泥中的MgO、MgCl2都是不可燃的，且制品水化物中大量結晶水 都能阻止點燃，使其阻燃性優良。
[0015] 傳統的纖維增強材料為玻璃絲，由于鎂水泥具有強堿性，因此玻璃絲纖維會受到 鎂水泥的強烈腐蝕，導致玻璃絲纖維的性能受到影響，因此對輕質隔墻板的抗凍融性以及 使用壽命產生影響。
[0016] 玄武巖纖維是以天然玄武巖單組分礦物為原料，將礦石破碎后放入池窯中，采用 熔融紡絲法，經1450-1500°C高溫熔融后，通過噴絲板拉伸制成的；而玄武巖纖維土工格 柵是選用耐酸耐堿的玄武巖纖維為原料，編織成格柵布，并經優質改性瀝青涂覆處理而成 的平面網絡狀材料。因玄武巖熔化過程中無硼和其它堿金屬氧化物排出，使連續玄武巖纖 維制造過程的池爐排放煙塵中無有害物質析出，不向大氣排放有害氣體，無工業垃圾及有 毒物質來污染環境，因而玄武巖纖維的生產過程也是綠色環保的，對環境不會產生影響，是 一種典型的能源節約、環境友好型的純天然綠色纖維。
[0017] 并且，該玄武巖纖維含有的K20、Mg0和Ti02等成分對提高纖維耐化學腐蝕及防水 性能起到重要的作用。且該玄武巖纖維還具有力學性能優良，耐高溫，耐化學腐蝕，隔熱，隔 音，抗紫外能強，吸濕性低，有良好的耐環境性能，以及良好的絕緣性能、高溫過濾性能、抗