一種泡沫陶瓷吸音降噪板及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】一種泡沫陶瓷吸音降噪板及其制備工藝，泡沫陶瓷吸音降噪板包括重量比為90-96.8%的硅藻土，2-5%的膨潤土，1-4.8%廢玻璃粉，0.2-0.5%的羧甲基纖維素。制備工藝包括步驟，制備漿料，球磨，加水球磨成含水為35%左右的漿料，過篩后待用；陶瓷坯體制備，采用有機泡沫浸漬法，將細孔海綿放在氫氧化鈉溶液中浸泡，清洗干凈與曬干后待用；將細孔海綿擠壓排除空氣后浸入預(yù)先準備好的陶瓷漿料中，采用揉搓、滾壓方法將多余漿料排除，干燥，待干燥至水分降至3-4%左右時，放置窯爐內(nèi)燒結(jié)；燒結(jié)，按燒結(jié)溫度控制曲線升溫至1150度燒結(jié)，然后自然降溫冷卻出窯。具有良好的吸音減噪性能，能適應(yīng)惡劣環(huán)境使用，在濕度大的時候可以吸附空氣中的水分,儲存起來，具有消毒功能,既能去除異味,同時能有效殺滅大腸桿菌等有害細菌。
【專利說明】一種泡沬陶瓷吸音降噪板及其制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種泡沫陶瓷吸音降噪板及其制備工藝，特別是一種硅藻土與膨潤土材料復(fù)合結(jié)合制備的泡沫多孔陶瓷吸音降噪板制作技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，聲音源于物體的振動，它引起鄰近空氣的振動而形成聲波，并在空氣介質(zhì)中向四周傳播。當聲音傳入構(gòu)件材料表面時，聲能一部分被反射，一部分穿透材料，還有一部由于構(gòu)件材料的振動或聲音在其中傳播時與周圍介質(zhì)摩擦，由聲能轉(zhuǎn)化成熱能，聲能被損耗，即通常所說聲音被材料吸收。
[0003]通常把材料和結(jié)構(gòu)分成吸聲的、或隔聲的、或反射的，一方面是按材料分別具有較大的吸聲、或較小的透射、或較大的反射，另一方面是按照使用時主要考慮的功能是吸聲、或隔聲、或反射。但三種材料和結(jié)構(gòu)沒有嚴格的界限和定義。
[0004]吸聲材料:材料本身具有吸聲特性。如玻璃棉、巖棉等纖維或多孔材料。
[0005]吸聲結(jié)構(gòu):材料本身可以不具有吸聲特性，但材料經(jīng)打孔、開縫等簡單的機械加工和表面處理，制成某種結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生吸聲。如穿孔FC板、穿孔鋁板吊頂?shù)取?br> [0006]在建筑聲環(huán)境的設(shè)計中，需要綜合考慮材料的使用，包括吸聲性能以及裝飾性、強度、防火、吸濕、加工等多方面，根據(jù)具體的使用條件和環(huán)境綜合分析比較。
[0007]人們在生產(chǎn)與生活中，為了人體健康與安全，對于環(huán)境越來越重視，對噪聲污染的治理十分重視，伴隨吸音降噪工作的日益深入，市場上涌現(xiàn)各種各樣的隔音、吸音，除噪材料和設(shè)備。由于各企業(yè)對環(huán)境質(zhì)量重視程度不同，許多生產(chǎn)車間的噪聲污染未得到很好治理，出現(xiàn)此況原因很多，其中吸音降噪的材料或設(shè)施信價比不好，以及施工不夠方便等是其影響重要因素和原因。
[0008]目前，在室內(nèi)裝修過程中，很多單位和個人選擇環(huán)保型硅藻泥材料，其雖然優(yōu)點很多，但不能用于高濕有水分環(huán)境。因此，具有濕度較高的紡織車間不合適選用。特別值得指出，紡織車間由于紡織機械高速運動，噪聲很大，操作人員只有貼著耳朵說話才能聽清，所以想方設(shè)法降低車間噪聲勢在必行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明其目的就在于提供一種泡沫陶瓷吸音降噪板及其制備工藝，具有良好的吸音減噪性能，能適應(yīng)惡劣環(huán)境使用，在濕度大的時候可以吸附空氣中的水分，儲存起來，具有消毒功能，既能去除異味，同時能有效殺滅大腸桿菌等有害細菌。
[0010]實現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，
一種泡沫陶瓷吸音降噪板，包括重量比為90-96%的硅藻土，2-3%的膨潤土，1-2%廢玻璃粉，0.2-0.5%的羧甲基纖維素。
[0011]一種泡沫陶瓷吸音降噪板的制備工藝，包括步驟，
I)制備漿料，以重量比為90-96%的硅藻土，2-3%的膨潤土，1-2%廢玻璃粉，0.2-0.5%的羧甲基纖維素為原料，球磨，以氧化鋁球為球磨介質(zhì)，加水球磨成含水為35%左右的漿料，過篩后待用；
2)陶瓷坯體制備，采用有機泡沫浸潰法，選擇細孔海綿為成型模板，將其切割成一定體積的塊狀體，將細孔海綿放在氫氧化鈉溶液中浸泡，清洗干凈與曬干后待用；
將細孔海綿擠壓排除空氣后浸入預(yù)先準備好的陶瓷漿料中，使?jié){料充分浸潤海綿體，然后采用揉搓、滾壓方法將多余漿料排除，以使?jié){料均勻附著在海綿體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絲上，然后干燥，為增加海綿吸漿實體重量，需重復(fù)上次過程，即進行第二次浸漿，再次曬干；當采用烘干設(shè)備干燥時，在陶瓷坯體浸漿涂覆完成后，制品應(yīng)放進室溫下養(yǎng)護20-22小時，使其自然干燥，然后使用烘箱在110°C下干燥10-12 h，待干燥至水分降至3-4%左右時，放置窯爐內(nèi)燒結(jié)；
3)燒結(jié)，初始階段為排水排膠過程，充氬氣保護燒結(jié)，待海綿體有機物逐漸揮發(fā)排出完畢，即泡沫陶瓷的骨架生成，按燒結(jié)溫度控制曲線升溫至1150度燒結(jié)，然后自然降溫冷卻出窯。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下優(yōu)點。
[0013]以硅藻土為主的泡沫陶瓷，是一種孔隙率高達70~90%，具有三維立體網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)和貫通氣孔新型非金屬多孔材料，也是一種新型的多功能墻體材料，具有良好的吸音減噪性能。雖然其未完全瓷化，其總體結(jié)構(gòu)是多孔結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部保持硅藻土基本特點。由于其經(jīng)過上千度溫度燒結(jié)，所以能適應(yīng)紡織車間高濕度環(huán)境而不會潰散，比硅藻土泥更能適應(yīng)惡劣環(huán)境使用。用硅藻土制成的陶瓷材料具有超纖維，多孔特性，在濕度大的時候可以吸附空氣中的水分，儲存起來，當空氣中的水分減少時，硅藻土壁材就能夠?qū)Υ嬖诔⒓毧字械乃轴尫懦鰜?。其次，硅藻土還具有消毒功能，在車間中使用，既能去除異味，同時能有效殺滅大腸桿菌等有害細菌。

【具體實施方式】
[0014]一種泡沫陶瓷吸音降噪板,包括重量比為90-96.8%的娃藻土 ；2_5%的膨潤土 ；1-4.8%廢玻璃粉；0.2-0.5%羧甲基纖維素。
[0015]一種泡沫陶瓷吸音降噪板的制備工藝，包括步驟，
O制備漿料，以重量比為90-96.8%的硅藻土，2-5%的膨潤土，1-4.8%廢玻璃粉，
0.2-0.5%的羧甲基纖維素為原料,球磨，以氧化招球為球磨介質(zhì)，加水球磨成含水為35%左右的漿料，過篩后待用；
2)陶瓷坯體制備，采用有機泡沫浸潰法，選擇細孔海綿為成型模板，將其切割成一定體積的塊狀體，將細孔海綿放在氫氧化鈉溶液中浸泡，清洗干凈與曬干后待用；
將細孔海綿擠壓排除空氣后浸入預(yù)先準備好的陶瓷漿料中，使?jié){料充分浸潤海綿體，然后采用揉搓、滾壓方法將多余漿料排除，以使?jié){料均勻附著在海綿體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絲上，然后干燥，為增加海綿吸漿實體重量，需重復(fù)上次過程，即進行第二次浸漿，再次曬干；當采用烘干設(shè)備干燥時，在陶瓷坯體浸漿涂覆完成后，制品應(yīng)放進室溫下養(yǎng)護20-22小時，使其自然干燥，然后使用烘箱在110°C下干燥10-12 h，待干燥至水分降至3-4%左右時，放置窯爐內(nèi)燒結(jié)；
3)燒結(jié)，初始階段為排水排膠過程，充氬氣保護燒結(jié)，待海綿體有機物逐漸揮發(fā)排出完畢，即泡沫陶瓷的骨架生成，按燒結(jié)溫度控制曲線升溫至1150度燒結(jié)，然后自然降溫冷卻出窯。
[0016]所述燒結(jié)溫度控制曲線為室溫_105°C，選擇升溫速率為10_15°C/分；100-300°C，選擇升溫速率為 8-10°C / 分；300-400°C、400-50(rC、500-60(rC、600-70(rC，選擇升溫速率都為 3-5°C / 分；700-1000°C，升溫速率為 15_20°C / 分；1000-1150°C，升溫速率為 10°C /分；1150°C時保溫20分鐘，再停止加溫。
實施例
[0017]實施例1、重量比為96%的硅藻土，2%的膨潤土，1.7%廢玻璃粉，0.3%的羧甲基纖維素；
實施例2、重量比為95%的硅藻土，3%的膨潤土，1.5%廢玻璃粉，0.5%的羧甲基纖維素；
實施例3、重量比為94%的硅藻土，3%的膨潤土，2.7%廢玻璃粉，0.3%的羧甲基纖維素；
實施例4、重量比為94%的硅藻土，2.7%廢玻璃粉，0.3%的羧甲基纖維素，3%的膨潤土可用高嶺土代替。
[0018]吸音降噪泡沫陶瓷降噪板材選擇硅藻土為基礎(chǔ)原材料，為了滿足成型性能需要，添加粘性較好的膨潤土做添加劑。膨潤土有很好的可塑性、粘結(jié)性、透氣性，故選擇其添加劑。
[0019]選擇硅藻土為基礎(chǔ)原材料，是依據(jù)其物理化學性能而決定，硅藻土是由生活在數(shù)百萬年前的水生浮游生物一由硅藻的細胞壁沉積而成的天然物質(zhì)，主要成分為蛋白石，富含多種有益礦物質(zhì)，質(zhì)地輕軟。硅藻土電子顯微鏡下顯示的硅藻土表面有無數(shù)微小的空穴，孔隙率90%以上，比表面積達65m2/g，正是這種突出的分子晶體結(jié)構(gòu)特征決定了其具有獨特功能——具有極強的物理吸附性能和離子交換性能。
硅藻土是一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖，主要由古代硅落及其他微生物(放射蟲、海綿等)的硅質(zhì)遺骸組成，其中主要由80%-90%甚至達90%以上的硅藻殼組成，主要化學成分是S12,還有少量的Al203、Fe203、Ca0、Mg0等。海水、湖水中的氧化娃主要消耗者就是娃藻,構(gòu)成硅藻軟體，在成巖過程中經(jīng)石化階段形成硅藻土。我國硅藻土儲量豐富，數(shù)量達3.2億噸，遠景儲量達20多億噸。原料來源容易，且價格便宜，故選擇其為主要原料。
[0020]制備工藝，為了制備觸變性、流動性優(yōu)良以及高固相含量的漿料，將硅藻土:膨潤土:廢玻璃粉進行配方與加工，其重量比配比分別為:90-96.8%的硅藻土 ；2-5%的膨潤土 ；1-4.8%廢玻璃粉；0.2-0.5%羧甲基纖維素為原料，放進球磨機，以氧化鋁球為球磨介質(zhì)，加水球磨成含水為35%左右的衆(zhòng)料,過篩后待用。
[0021]原料選擇說明:當已有高嶺土時，可用其代替膨潤土 ；廢玻璃粉，其化學成分主要是二氧化硅，利用其硅成分以及硅藻土和膨潤土中少量的氧化鋁構(gòu)成陶瓷的骨架。為了盡可能降低成本故而選用廢玻璃。羧甲基纖維素在漿料中起懸浮劑作用。本配方中，未采用消泡劑，故制備工藝中增加真空攪拌與脫(氣)泡環(huán)節(jié)。
[0022]注意點:漿料需要有盡可能高的固相含量和較好的觸變性。高的固相含量和粘附性能可以保證漿料顆粒最大限度地粘附在海綿體上，從而能夠提高多孔陶瓷的機械強度。漿料觸變性之所以要高，以便在浸潰漿料和排除多余漿料時，通過剪切作用降低粘稠度，提高漿料流動性，以便于固化成型；而在停止成型時，漿料稠度升高，流動性降低，附著在網(wǎng)絲上的陶瓷顆粒容易固化而定型，以免造成堵孔，或坯體整體均勻性下降。漿料使用前最好能真空攪拌與脫(氣)泡。
[0023]陶瓷坯體采用有機泡沫浸潰法來制備，即:選擇細孔海綿(通常采用聚氨基甲酸乙酯泡沫塑料)為成型模板，將其切割成一定體積的塊狀體。將細孔海綿放在有一定溫度的氫氧化鈉溶液浸泡后，清洗干凈與曬干后待用。
[0024]將細孔海綿擠壓排除空氣后浸入預(yù)先準備好的陶瓷漿料中，使?jié){料充分浸潤海綿體，然后采用揉搓、滾壓等方法將多余漿料排除，以使?jié){料均勻附著在海綿體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絲上，然后干燥。為增加海綿吸漿實體重量，需重復(fù)上次過程，即進行第二次浸漿，再次太陽下曬干；當采用烘干設(shè)備干燥時:在陶瓷坯體浸漿涂覆完成后，制品應(yīng)放進室溫下養(yǎng)護20-22小時，使其自然干燥，然后使用烘箱在110°C下干燥10-12 h。待干燥至水分降至3_4%左右時，放置窯爐內(nèi)燒結(jié)。
[0025]其燒結(jié)過程分幾個階段:初始階段是排水排膠過程，水分排出以及海綿體有機物逐漸揮發(fā)排出，此階段升溫速度極慢，因為海綿體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是泡沫陶瓷的多孔骨架，其碳化過程過快，會讓海綿體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)塌陷，導致多孔陶瓷失去形成骨架支撐而無法成型，故此時溫度控制極其重要，此時最好能充氬氣保護燒結(jié)，待海綿體有機物逐漸揮發(fā)排出完畢，即泡沫陶瓷的骨架生成，可按設(shè)計曲線升溫至1150度左右燒結(jié)，然后慢慢自然降溫冷卻出窯。
[0026]其燒結(jié)過程就是溫度控制過程，需嚴格控制溫度升降過程。其燒結(jié)溫度控制曲線為:室溫_105°C，選擇升溫速率為10-15°C /分；100-300°C，選擇升溫速率為8_10°C /分；300-400 V、400-500 V、500-600 V、600-700 °C，選擇升溫速率都為 3-5 °C / 分，即緩慢升溫；在有機物排凈后，即700-1000°C，加快升溫速度，選擇升溫速率為15-20°C /分；1000-1150°C，選擇升溫速率為10°C /分；1150°C時保溫20分鐘左右，再停止加溫，讓其自然冷卻至溫室時開窯出爐。
[0027]燒結(jié)溫度控制注意點:由于水分揮發(fā)在100度左右，故100°C時需保溫30分鐘，讓其有充分揮發(fā)時間；有機物通常在300°C開始揮發(fā)至700°C左右揮發(fā)結(jié)束，故300至至700 V之間，需緩慢升溫與選擇保溫。因此選擇300 °C、395 °C、495 °C、595 °C、695 °C左右時各保溫25-30分鐘。
[0028]燒結(jié)后的泡沫陶瓷，其形狀看似泡沫海綿，其具備一定的強度，可用膠粘合到紡織車間墻壁上。其粗糙的表面，呈現(xiàn)出整體凹凸不平的自然效果，抑制回聲和減小噪音的效果突出。
[0029]添加不同無機色料可以做出不同顏色的泡沫陶瓷吸音降噪板。
【權(quán)利要求】
1.一種泡沫陶瓷吸音降噪板，其特征在于，包括重量比為90-96.8%的硅藻土，2-5%的膨潤土，1-4.8%廢玻璃粉，0.2-0.5%的羧甲基纖維素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泡沫陶瓷吸音降噪板的制備工藝，其特征在于，包括步驟， 1)制備漿料，以重量比為90-96.8%的硅藻土，2-5%的膨潤土，1-4.8%廢玻璃粉，0.2-0.5%的羧甲基纖維素為原料,球磨，以氧化招球為球磨介質(zhì)，加水球磨成含水為35%左右的漿料，過篩后待用； 2)陶瓷坯體制備，采用有機泡沫浸潰法，選擇細孔海綿為成型模板，將其切割成一定體積的塊狀體，將細孔海綿放在氫氧化鈉溶液中浸泡，清洗干凈與曬干后待用； 將細孔海綿擠壓排除空氣后浸入預(yù)先準備好的陶瓷漿料中，使?jié){料充分浸潤海綿體，然后采用揉搓、滾壓方法將多余漿料排除，以使?jié){料均勻附著在海綿體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絲上，然后干燥，為增加海綿吸漿實體重量，需重復(fù)上次過程，即進行第二次浸漿，再次曬干；當采用烘干設(shè)備干燥時，在陶瓷坯體浸漿涂覆完成后，制品應(yīng)放進室溫下養(yǎng)護20-22小時，使其自然干燥，然后使用烘箱在110°C下干燥10-12 h，待干燥至水分降至3-4%左右時，放置窯爐內(nèi)燒結(jié)； 燒結(jié)，初始階段為排水排膠過程，充氬氣保護燒結(jié)，待海綿體有機物逐漸揮發(fā)排出完畢，即泡沫陶瓷的骨架生成，按燒結(jié)溫度控制曲線升溫至1150度燒結(jié)，然后自然降溫冷卻出窯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種泡沫陶瓷吸音降噪板的制備工藝，其特征在于，所述燒結(jié)溫度控制曲線為室溫_105°C，選擇升溫速率為10-15°C/分；100-300°C，選擇升溫速率為8-10 °C / 分；300-400 °C、400-500 °C、500-600 °C、600-700 °C，選擇升溫速率都為 3_5°C / 分；700-1000°C，升溫速率為15-20°C /分；1000-1150°C，升溫速率為10°C /分；1150°C時保溫 20分鐘，再停止加溫。
【文檔編號】C04B35/622GK104129978SQ201410368443
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】鄭新華 申請人:江西盛祥電子材料有限公司