阅读说明：本技术 一种粉煤灰地板及其制备方法 (fly ash floor and preparation method thereof ) 是由 刘旭斌 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：一种粉煤灰地板及其制备方法,属于装饰墙板及其制备方法技术领域,解决粉煤灰地板强度低、寿命短,粉煤灰利用率低的技术问题,解决方案为：粉煤灰75～83％,聚氯乙烯14～20％,稳定剂0.7～1.3％,氯化聚乙烯1～1.7％,苯乙烯0.5～1％,增韧剂0.3～0.6％,偶联剂1.7～2％,硬脂酸0.15％,石蜡0.15％；其中各原料的重量百分比之和为100％,通过配料→粉煤灰表面改性处理→混料→振动筛→上料→挤出→开槽→基材检验,制得粉煤灰地板。本发明提供的粉煤灰地板中,粉煤灰利用率较现有技术大幅提高,使得粉煤灰颗粒与其它原料颗粒之间的粘接力更强,提高了粉煤灰地板的强度、耐磨性和使用寿命。(A fly ash floor and a preparation method thereof belong to the technical field of decorative wall boards and preparation methods thereof, and solve the technical problems of low strength, short service life and low utilization rate of fly ash floor, and the solution is as follows: 75-83% of fly ash, 14-20% of polyvinyl chloride, 0.7-1.3% of stabilizer, 1-1.7% of chlorinated polyethylene, 0.5-1% of styrene, 0.3-0.6% of toughening agent, 1.7-2% of coupling agent, 0.15% of stearic acid and 0.15% of paraffin; the fly ash floor is prepared by the steps of proportioning → fly ash surface modification treatment → mixing → vibrating screen → feeding → extrusion → slotting → base material inspection, wherein the sum of the weight percentages of the raw materials is 100%. In the fly ash floor provided by the invention, the utilization rate of fly ash is greatly improved compared with the prior art, so that the bonding force between fly ash particles and other raw material particles is stronger, the strength and the wear resistance of the fly ash floor are improved, and the service life of the fly ash floor is prolonged.)

一种粉煤灰地板及其制备方法

技术领域

本发明属于家具板及其制备方法技术领域，具体涉及的是一种粉煤灰地板及其制备方法。

背景技术

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的氧化物组成为：SiO₂、Al₂O₃及少量的FeO、Fe₂O₃、CaO、MgO、SO₃、TiO₂等，粉煤灰中SiO₂和Al₂O₃含量可占总含量的60％以上。

粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5～300μm，并且粉煤灰颗粒的外壁具有多孔结构，孔隙率高达50％～80％，有很强的吸水性，如果能合理利用粉煤灰，不仅能够变废为宝，而且其优良的物理性质决定了成为优质装饰墙板材料的原料。

然而，在粉煤灰颗粒中，由于煤粉各颗粒间的化学成分并不完全一致，因此燃烧过程中形成的粉煤灰在排出的冷却过程中，形成了不同的物相。比如：氧化硅及氧化铝含量较高的玻璃珠，另外，粉煤灰中晶体矿物的含量与粉煤灰冷却速度有关。一般来说，冷却速度较快时，玻璃体含量较多；反之，玻璃体容易析晶。可见，从物相上讲，粉煤灰是晶体矿物和非晶体矿物的混合物，其矿物组成的波动范围较大。一般晶体矿物为石英、莫来石、氧化铁、氧化镁、生石灰及无水石膏等，非晶体矿物为玻璃体、无定形碳和次生褐铁矿，其中玻璃体含量占50％以上，如果像现有技术一样直接将粉煤灰原料加入物料中混合，光洁的粉煤灰颗粒表面容易造成制备的粉煤灰地板内形成不稳定的滑移系，最终导致粉煤灰地板裂纹萌生，降低粉煤灰地板的使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，解决现有粉煤灰地板强度低、寿命短，粉煤灰利用率低的技术问题，本发明提供一种粉煤灰地板及其制备方法。

本发明的设计构思为：本发明中将粉煤灰的添加量占到原料总重量的75～83％，按照现有技术生产得到的产品更容易产生裂纹，然而在本发明中，预先将粉煤灰与偶联剂混合，对粉煤灰的表面进行改性处理，使偶联剂均匀地包裹在粉煤灰颗粒的表面，降低了粉煤灰颗粒表面的光泽度，使得粉煤灰颗粒与其它原料颗粒之间的粘接力更强，减少了粉煤灰地板内形成不稳定的滑移系，使得尽管添加总质量75～83％的粉煤灰，不仅使粉煤灰地板不容易有裂纹萌生，高粉煤灰添加量还使得粉煤灰地板的强度和耐磨型线性提升。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种粉煤灰地板，所述粉煤灰地板的原料组成及其重量百分比含量为：粉煤灰75～83％，聚氯乙烯14～20％，稳定剂0.7～1.3％，氯化聚乙烯1～1.7％，苯乙烯0.5～1％，增韧剂0.3～0.6％，偶联剂1.7～2％，硬脂酸0.15％，石蜡0.15％；其中各原料的重量百分比之和为100％。

进一步地，所述的稳定剂为稳定剂为硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸锌中的一种或者多种。

进一步地，所述的增韧剂为磷酸酯中的一种或者多种。

一种粉煤灰地板的制备方法，包括以下步骤：

S1、配料

按照粉煤灰地板的原料组成及其重量百分比含量称取原料，其中各组分重量百分比含量为：粉煤灰75～83％，聚氯乙烯14～20％，稳定剂0.7～1.3％，氯化聚乙烯1～1.7％，苯乙烯0.5～1％，增韧剂0.3～0.6％，偶联剂1.7～2％，硬脂酸0.15％，石蜡0.15％，其中各原料的重量百分比之和为100％；将称取的原料分开放置，留待后步使用；

S2、粉煤灰表面改性处理

将步骤S1中称取的粉煤灰与偶联剂准备好，待热混温度升温至80℃时加入混料机中，热混温度升至115～120℃，保持热混温度混料15～20分钟，使粉煤灰颗粒外表面均匀包裹有偶联剂层，然后冷却，放置24小时，留待后步使用；

S3、混料

将步骤S2中改性处理后的粉煤灰颗粒与步骤S1称取的树脂粉聚氯乙烯一起加入混料机，启动混料机，混料机混料5～10分钟；然后，将其他原料一起加入混料机中进行混料，匀速混料20～30分钟，使各组份原材料充分混合，关闭混料机，取出混合好的原料；

S4、振动筛

启动振动筛，振动筛运转平稳后，将步骤S3混好的原料匀速倒入振动筛上，振动使得原料颗粒混合更加均匀、疏松；

S5、上料

将步骤S4筛选后的原料颗粒放在储料罐中，储料罐密封，将储料罐运输到挤出线；

S6、挤出

Ⅰ、挤出设备预热，设置挤出设备的加热温度为110℃～120℃，恒温保温10分钟，然后挤出设备继续加热到180℃～190℃，保持恒温；同时调节定型台冷却水水压、气压以及牵引机、切割机、送料机；

Ⅱ、步骤S5中密封盛装有原料颗粒的储料罐运输至基础设备的进料口处，根据实际情况调节挤出设备的水压、气压以及牵引机的牵引速度；

Ⅲ、将颜色层薄膜与耐磨层薄膜装到三辊机上，调整三辊机的辊子转速，颜色层薄膜与耐磨层薄膜由内而外依次附着在挤出基材的表面；

Ⅳ、根据产品尺寸要求调节制备的基材的切割长度，定尺切割，制得粉煤灰地板基材；

S7、开槽

步骤S6制得的地板基材按照尺寸切割好后，进行边缘部分开槽，开槽前根据开槽需求调整好刀具，开槽时连续检查多张产成品，确认符合要求后继续生产，生产过程中要不间断的进行样品抽检，样品抽检过程中遇到不符合要求的产品实时调整开槽工艺；

S8、基材检验

在送料设备出料后，抽检步骤S7制得的粉煤灰地板基材的外观、尺寸以及密度，检验合格产品整齐码放在合格品堆放区域，不合格产品另行放置，等待处理。

进一步地，所述步骤S4中振动筛筛网的孔径为160～400目。

进一步地，所述步骤S6中制得粉煤灰地板基材的长度为2.4米，宽度为1.2米。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供的粉煤灰地板中，粉煤灰的重量百分比含量占75～83％，不仅粉煤灰利用率较现有技术大幅提高，而且对粉煤灰的表面进行改性处理，使偶联剂均匀地包裹在粉煤灰颗粒的表面，降低了粉煤灰颗粒表面的光泽度，使得粉煤灰颗粒与其它原料颗粒之间的粘接力更强，提高了粉煤灰地板的强度、耐磨性和使用寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

一种粉煤灰地板，所述粉煤灰地板的原料组成及其重量百分比含量为：粉煤灰75％，聚氯乙烯18.1％，硬脂酸铅1.3％，氯化聚乙烯1.7％，苯乙烯1％，磷酸酯0.6％，偶联剂2％，硬脂酸0.15％，石蜡0.15％。

一种粉煤灰地板的制备方法，包括以下步骤：

S1、配料

按照粉煤灰地板的原料组成及其重量百分比含量称取原料，其中各组分重量百分比含量为：粉煤灰75％，聚氯乙烯18.1％，硬脂酸铅1.3％，氯化聚乙烯1.7％，苯乙烯1％，磷酸酯，偶联剂2％，硬脂酸0.15％，石蜡0.15％；将称取的原料分开放置，留待后步使用；

S2、粉煤灰表面改性处理

将步骤S1中称取的粉煤灰与偶联剂准备好，待热混温度升温至80℃时加入混料机中，热混温度升至115℃，保持热混温度混料15分钟，使粉煤灰颗粒外表面均匀包裹有偶联剂层，然后冷却，放置24小时，留待后步使用；

S3、混料

将步骤S2中改性处理后的粉煤灰颗粒与步骤S1称取的树脂粉聚氯乙烯一起加入混料机，启动混料机，混料机混料5分钟；然后，将其他原料一起加入混料机中进行混料，匀速混料20分钟，使各组份原材料充分混合，关闭混料机，取出混合好的原料；

S4、振动筛

振动筛筛网的孔径为160目，启动振动筛，振动筛运转平稳后，将步骤S3混好的原料匀速倒入振动筛上，振动使得原料颗粒混合更加均匀、疏松；

S5、上料

将步骤S4筛选后的原料颗粒放在储料罐中，储料罐密封，将储料罐运输到挤出线；

S6、挤出

Ⅰ、挤出设备预热，设置挤出设备的加热温度为110℃℃，恒温保温10分钟，然后挤出设备继续加热到180℃，保持恒温；同时调节定型台冷却水水压、气压以及牵引机、切割机、送料机；

Ⅱ、步骤S5中密封盛装有原料颗粒的储料罐运输至基础设备的进料口处，根据实际情况调节挤出设备的水压、气压以及牵引机的牵引速度；

Ⅲ、将颜色层薄膜与耐磨层薄膜装到三辊机上，调整三辊机的辊子转速，颜色层薄膜与耐磨层薄膜由内而外依次附着在挤出基材的表面；

Ⅳ、根据产品尺寸要求调节制备的基材的切割长度，定尺切割，制得粉煤灰地板基材，基材的长度为2.4米，宽度为1.2米；

S7、开槽

步骤S6制得的地板基材按照尺寸切割好后，进行边缘部分开槽，开槽前根据开槽需求调整好刀具，开槽时连续检查多张产成品，确认符合要求后继续生产，生产过程中要不间断的进行样品抽检，样品抽检过程中遇到不符合要求的产品实时调整开槽工艺；

S8、基材检验

在送料设备出料后，抽检步骤S7制得的粉煤灰地板基材的外观、尺寸以及密度，检验合格产品整齐码放在合格品堆放区域，不合格产品另行放置，等待处理。

实施例2

一种粉煤灰地板，所述粉煤灰地板的原料组成及其重量百分比含量为：粉煤灰81％，聚氯乙烯14％，硬脂酸钡0.8％，氯化聚乙烯1.2％，苯乙烯0.5％，磷酸酯0.5％，偶联剂1.7％，硬脂酸0.15％，石蜡0.15％。

一种粉煤灰地板的制备方法，包括以下步骤：

S1、配料

按照粉煤灰地板的原料组成及其重量百分比含量称取原料，其中各组分重量百分比含量为：粉煤灰81％，聚氯乙烯14％，硬脂酸钡0.8％，氯化聚乙烯1.2％，苯乙烯0.5％，磷酸酯0.5％，偶联剂1.7％，硬脂酸0.15％，石蜡0.15％；将称取的原料分开放置，留待后步使用；

S2、粉煤灰表面改性处理

将步骤S1中称取的粉煤灰与偶联剂准备好，待热混温度升温至80℃时加入混料机中，热混温度升至117℃，保持热混温度混料16分钟，使粉煤灰颗粒外表面均匀包裹有偶联剂层，然后冷却，放置24小时，留待后步使用；

S3、混料

将步骤S2中改性处理后的粉煤灰颗粒与步骤S1称取的树脂粉聚氯乙烯一起加入混料机，启动混料机，混料机混料6分钟；然后，将其他原料一起加入混料机中进行混料，匀速混料25分钟，使各组份原材料充分混合，关闭混料机，取出混合好的原料；

S4、振动筛

振动筛筛网的孔径为200目，启动振动筛，振动筛运转平稳后，将步骤S3混好的原料匀速倒入振动筛上，振动使得原料颗粒混合更加均匀、疏松；

S5、上料

将步骤S4筛选后的原料颗粒放在储料罐中，储料罐密封，将储料罐运输到挤出线；

S6、挤出

Ⅰ、挤出设备预热，设置挤出设备的加热温度为115℃，恒温保温10分钟，然后挤出设备继续加热到185℃，保持恒温；同时调节定型台冷却水水压、气压以及牵引机、切割机、送料机；

Ⅱ、步骤S5中密封盛装有原料颗粒的储料罐运输至基础设备的进料口处，根据实际情况调节挤出设备的水压、气压以及牵引机的牵引速度；

Ⅲ、将颜色层薄膜与耐磨层薄膜装到三辊机上，调整三辊机的辊子转速，颜色层薄膜与耐磨层薄膜由内而外依次附着在挤出基材的表面；

Ⅳ、根据产品尺寸要求调节制备的基材的切割长度，定尺切割，制得粉煤灰地板基材，基材的长度为2.4米，宽度为1.2米；

S7、开槽

步骤S6制得的地板基材按照尺寸切割好后，进行边缘部分开槽，开槽前根据开槽需求调整好刀具，开槽时连续检查多张产成品，确认符合要求后继续生产，生产过程中要不间断的进行样品抽检，样品抽检过程中遇到不符合要求的产品实时调整开槽工艺；

S8、基材检验

在送料设备出料后，抽检步骤S7制得的粉煤灰地板基材的外观、尺寸以及密度，检验合格产品整齐码放在合格品堆放区域，不合格产品另行放置，等待处理。

实施例3

一种粉煤灰地板，所述粉煤灰地板的原料组成及其重量百分比含量为：粉煤灰79％，聚氯乙烯16.2％，硬脂酸锌0.7％，氯化聚乙烯1％，苯乙烯0.5％，磷酸酯0.2％，磷酸酯0.4％，偶联剂1.7％，硬脂酸0.15％，石蜡0.15％。

一种粉煤灰地板的制备方法，包括以下步骤：

S1、配料

按照粉煤灰地板的原料组成及其重量百分比含量称取原料，其中各组分重量百分比含量为：粉煤灰79％，聚氯乙烯16.2％，硬脂酸锌0.7％，氯化聚乙烯1％，苯乙烯0.5％，磷酸酯0.6％，偶联剂1.7％，硬脂酸0.15％，石蜡0.15％；将称取的原料分开放置，留待后步使用；

S2、粉煤灰表面改性处理

将步骤S1中称取的粉煤灰与偶联剂准备好，待热混温度升温至80℃时加入混料机中，热混温度升至120℃，保持热混温度混料20分钟，使粉煤灰颗粒外表面均匀包裹有偶联剂层，然后冷却，放置24小时，留待后步使用；

S3、混料

将步骤S2中改性处理后的粉煤灰颗粒与步骤S1称取的树脂粉聚氯乙烯一起加入混料机，启动混料机，混料机混料10分钟；然后，将其他原料一起加入混料机中进行混料，匀速混料30分钟，使各组份原材料充分混合，关闭混料机，取出混合好的原料；

S4、振动筛

振动筛筛网的孔径为400目，启动振动筛，振动筛运转平稳后，将步骤S3混好的原料匀速倒入振动筛上，振动使得原料颗粒混合更加均匀、疏松；

S5、上料

将步骤S4筛选后的原料颗粒放在储料罐中，储料罐密封，将储料罐运输到挤出线；

S6、挤出

Ⅰ、挤出设备预热，设置挤出设备的加热温度为120℃，恒温保温10分钟，然后挤出设备继续加热到190℃，保持恒温；同时调节定型台冷却水水压、气压以及牵引机、切割机、送料机；

Ⅱ、步骤S5中密封盛装有原料颗粒的储料罐运输至基础设备的进料口处，根据实际情况调节挤出设备的水压、气压以及牵引机的牵引速度；

Ⅲ、将颜色层薄膜与耐磨层薄膜装到三辊机上，调整三辊机的辊子转速，颜色层薄膜与耐磨层薄膜由内而外依次附着在挤出基材的表面；

Ⅳ、根据产品尺寸要求调节制备的基材的切割长度，定尺切割，制得粉煤灰地板基材，基材的长度为2.4米，宽度为1.2米；

S7、开槽

步骤S6制得的地板基材按照尺寸切割好后，进行边缘部分开槽，开槽前根据开槽需求调整好刀具，开槽时连续检查多张产成品，确认符合要求后继续生产，生产过程中要不间断的进行样品抽检，样品抽检过程中遇到不符合要求的产品实时调整开槽工艺；

S8、基材检验

在送料设备出料后，抽检步骤S7制得的粉煤灰地板基材的外观、尺寸以及密度，检验合格产品整齐码放在合格品堆放区域，不合格产品另行放置，等待处理。

经本实施例3制得的粉煤灰装饰板的性能如下表所示。

项目	单位	普通产品	改良产品
				密度	g/cm<sup>3</sup>	0.8	1.69
静曲强度	MPa	28	38.5
				内结合强度	MPa	2.0	4.8
抗冲击性能	mm	3	4.2
				表面耐磨	g/100r	0.03	0.07
弹性模量	MPa	3500	7860

以上所述仅为本发明的优选实施例而并不用于限制本发明，在实施例技术方案中对单个或者多个技术参数进行同等替换形成新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；对于本领域的技术人员来说，本发明可以进行各种更改和变化。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。