一种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境等功能的材料制品及其制造方法

专利名称：一种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境等功能的材料制品及其制造方法
技术领域：
本发明涉及ー种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境等功能的材料制品及其制造方法，具体地说，是将湿挂、粘接材料注入装饰、保温发泡陶瓷砖的侧面内部，从而使粘接材料形成T字型挂钩，防止发泡陶瓷砖或瓷板坠落；用具有装饰功能的发泡陶瓷板粘贴导热系数更低、带阻燃的有机保温板或岩棉材料，达到更好的保温效果，同时释放负离子和远红外线等。该材料制品对建筑物起到装饰、保温的作用，并通过释放负离子和远红外线来改善周边环境，属于建筑装饰、功能材料制品技术领域。
背景技术：
目前,用于建筑装饰、装修的材料主要是石材、瓷砖，其主要功能是装饰、装修建筑物，起到美化的作用。但使用石材、瓷砖有很多不足，一是体积密度都大于2. O、每平方米的重量都大于15公斤，有可能坠落下来的风险，ニ是不具有改善环境、保温等功能，三是需要 有限的天然石头和陶土等自然资源进行生产。申请号为95116495. 3的中国发明专利公开了ー种轻质发泡陶瓷及其制造方法。该轻质陶瓷采用遇热可膨胀、以酸性ニ氧化硅为主要成分的火山岩，含碱土金属类氧化物、碳酸盐等组成的无机化合物，含碱金属类的无机结合剂，含硅酸盐类的发泡促进剂，调入适量的水，经过将原料膨胀、混料、研磨、烘干、粉碎、成型、烧结等过程制作而成，具有強度高、节能减排等功能。但该发泡陶瓷在作为建筑物内墙装饰、装修制品使用前，还需要对烧结出来的产品进行切割加工成型，再在表面喷涂无机复合物作着色处理，进行二次烧结或表面粉刷有机涂料。而且，上述的特定原材料，不能释放负离子和远红外线以达到改善环境的目的。为了适应我国社会经济可持续发展的需求，减少对不可再生原材料的使用和浪费，克服上述各种材料的不足之处，迫切需要生产出ー种新型建筑装饰、功能材料制品。这种新型材料制品在对大量废弃固体无机物材料的循环利用的基础上制作而成，在建筑材料方面具有装饰、装修、改善环境、保温、隔音等功能，而且增加防坠落结构设计，在提高建筑物的节能减排水平的同吋，更好地保障住户的健康。

发明内容
本发明的主要内容是，将以废弃的固体无机非金属化合物材料为主要原料的材料以及少量复合发泡剂混合在一起进行球磨粉碎成粉料，直接放置在特定形状及规格尺寸、设计具有防坠落结构的模具里，在表面喷涂能够释放负离子和远红外线的无机复合物材料进行着色处理后，放入窑炉烧结；在高温熔融吋，复合发泡剂将产生大量气泡，气泡被高黏度的材料溶液包裹，冷却后开模取出产品，即成为具有防坠落结构、表面为设定顔色并能够释放负离子和远红外线可以直接粘贴于建筑物墙体上的具有装饰、保温和改善环境的功能材料制品。在该种发泡陶瓷板上再粘贴ー层有阻燃功能的有机发泡材料或岩棉，以达到更好的保温效果而形成一种新的具有防坠落结构的装饰、保温和改善环境的发泡陶瓷复合板。该发明エ艺简单，可以大量使用废弃的无机非金属化合物材料，不需要对烧结产品进行切割加工、二次表面装饰和/或着色烧结处理以及表面粉刷有机涂料。生产制成的发泡陶瓷砖或板的体积密度为O. 1-0. 8g/立方厘米，抗折强度为2-12MP，常温30°C时导热系数为O. 012-0. 2w/ (m. K)，负离子浓度为150-900个/cm3，远红外线发射率为50-90%。其性能克服了石材、瓷砖、轻质发泡陶瓷各自的缺点，在増加防坠落结构设计的同时，还有装饰、保温、隔音、释放负离子和远红外线等改善环境的功能。本发明的主要解决方案是这样实现的本发明涉及的材料制品的配方比例按重量百分数计取废弃的固体无机非金属化合物材料92-99 %，复合发泡剂O. 5-8 %，将以上混合物加在一起进行球磨粉碎和搅拌4-8小吋，将粉碎后的粉料直接放置于特定形状及规格尺寸、四周内侧中间有一个凸起的模具里；在粉料的表面喷涂ー层重量为O. 01-0. 5%的能够释放负离子和远红外线的无机复合 物材料进行着色处理后直接送入窑炉，经过850-1050度温度烧结，烧结时间3-7小时；在高温熔融吋，复合发泡剂产生大量气泡，气泡被高黏度的材料溶液包裹，冷却开模后，取出的产品即为ー块四周有凹槽的防坠落结构设计、具有装饰、保温和改善环境功能的发泡陶瓷砖或板。在该发泡陶瓷板上粘贴ー层具有阻燃、导热系数更低的岩棉或发泡塑料板而形成一种新的具有防坠落结构的装饰、保温和改善环境的发泡陶瓷复合板。本发明所述废弃的固体无机非金属化合物材料为各种岩土、废玻璃、灰渣、废陶瓷、矿渣、铝硅酸盐矿物等；本发明所述的复合发泡剂为硅酸盐类和/或白云石和/或炭墨或和/碳化硅和/或方解石；本发明所述的特定形状及规格尺寸的模具为使用耐高温不锈钢材料制作的不锈钢模具或陶瓷模具；本发明所述的能够释放负离子和远红外线并进行着色处理的无机复合物材料为以含硼为特征的铝、钠、铁、锂环状结构的硅酸盐物质和含氧化镨和/或氧化镧稀土材料和/或氧化锗和/或氧化铁和/或氧化锌和/或氧化钴和/或氧化锰和/或氧化镉等金属氧化物的矿物或矿渣的无机复合材料；本发明所述的烧结设备可以为隧道窑炉、辊道窑炉、棱式窑炉、多孔推板窑炉。本发明所述的产品四周呈现出ー个凹形结构的形状为方形或圆形或梯形或三角形等。发明所述的防坠落结构是指在模具的四周内侧有ー个凸形结构而使得烧结出来的产品四周呈现出ー个凹形结构或对发泡陶瓷板的四周进行切割加工形成凹槽结构，利用粘贴材料在凝固后形成ー个“T”字型的挂钩，从而形成使发泡陶瓷砖或板永不坠落下来的结构。本发明所述的具有阻燃、导热系数更低的材料是指加有阻燃剂的发泡有机苯板和各种岩棉材料。本发明与已有技术相比具有以下优点本发明与石材和瓷砖相比，具有保温、改善环境、隔音、质量轻、节能减排等优点，可以循环使用废弃固体无机非金属化合物材料，比瓷砖的烧制温度低，因此在烧制过程中可以节约大量能量并且粘贴后不会发生瓷片坠落。本发明与轻质发泡陶瓷相比，具有装饰、释放负离子和远红外线改善环境的功能，并有防坠落结构设计，不需要进行切割加工和二次表面装饰和/或着色烧制以及表面粉刷有机涂料，可以循环使用废弃的固体无机非金属化合物材料，烧结温度低可以节能减排，可以直接使用耐高温不锈钢模具，粘贴ー层有机苯板或岩棉后可以显著的提高保温效果和降低导热系数，在エ艺上可以将粉料直接装入模具后一起送入窑炉，省掉将原料膨胀、烘干等复杂的过程。综上所述，本发明是新型建筑装饰、功能材料领域的ー项重大突破。下面对本发明ー种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境功能材料制品及其制造方法，结合エ艺步骤及实施例作进ー步描述实施例一 本实施例中选取废弃的固体无机非金属化合物材料94. 95% (废玻璃50%、废陶瓷44. 95% )，复合发泡剂5% (方解石4%、碳化硅1% )，混合一起进行球磨粉碎6小吋，球磨粉碎粒度至250目，然后将粉料直接放置于尺寸为300 X 200 X 15mm，四周内侧的中间有4_高梯形凸起的不锈钢模具里，在表面喷涂O. 05%以含硼为特征的铝、钠、铁、锂环状结构的硅酸盐物质和含有氧化锗、氧化铁的矿物或矿渣加适量熔剂的无机复合材料后一起送入窑炉，经980°C烧结成型，烧结时间为5小吋，经冷却后打开模具取出ー个形状为长方形、尺寸为300 X 200 X 15mm、四周的中间有ー个4mm深的梯形凹槽、表面为红色且能释放负离子和远红外线的发泡陶瓷砖，如图I所示。其体积密度为O. 5g/立方厘米，抗折强度为9Mp，负离子浓度为300个/cm3，远红外线发射率为75%以上，常温30°C时导热系数O. 19w/(m. K)的发泡陶瓷砖成品。


图1-1是ー块设计有防坠落结构、具有装饰、保温和改善环境功能的发泡陶瓷砖，图中I是发泡陶瓷砖整体，2是发泡陶瓷砖的表面，在这里是红色，砖的表面能够释放负氧离子和远红外线，3是发泡陶瓷砖的梯形凹槽.图1-2是发泡陶瓷砖的截面图，图中4是发泡陶瓷砖，5是梯形凹槽。实施例ニ 本实施例中选取废弃的固体无机非金属化合物材料91. 99% (火电厂的煤渣50 %、铁矿渣41.99 %)，复合发泡剂取8% (白云石4%、方解石3%、碳化硅1% )，混合一起进行球磨粉碎5小时，球磨粉碎粒度至250目；然后将粉料直接放置于长方形、尺寸为240X60X10mm、四周内侧中间有ー个为4mm高圆形凸起的不锈钢模具里，在表面喷涂O. 01%以含硼为特征的铝、钠、铁、锂环状结构的硅酸盐物质和含有氧化锗、氧化钴、氧化铁、氧化铬、氧化锰的矿物或矿渣加适量熔剂的无机复合材料后一起送入窑炉，经900°C烧结成型，烧结时间为4小时，经冷却后打开模具取出ー个形状为长方形、尺寸为240X60X 10mm、四周的中间有ー个4mm深的圆形凹槽、表面为深灰色且能释放负离子和远红外线的发泡陶瓷砖，如图2所示。体积密度为O. 48g/立方厘米，抗折强度为9Mp，负离子浓度为400个/cm3，远红外线发射率为80%以上，常温30°C时导热系数O. 2w/ (m. K)的发泡陶瓷砖成品，产品不需要进行切割加工。

图2-1是ー块设计有防坠落结构、具有装饰、保温和改善环境功能的发泡陶瓷砖，图中I是发泡陶瓷砖整体，2是发泡陶瓷砖的表面，在这里是深灰色，砖的表面能够释放负氧离子和远红外线，3是发泡陶瓷砖的圆形凹槽.图2-2是发泡陶瓷砖的截面图，图中4是发泡陶瓷砖，5是圆形凹槽。实施例三本实施例中选取废弃的固体无机非金属化合物材料92. 9% (废陶瓷30%、钢渣63% ),复合发泡剂7% (碳化硅细粉3%、方解石3%、碳墨1% )混合一起进行球磨粉碎6小时，球磨粉碎粒度至250目；然后将粉料直接放置于长方形、尺寸为600X300X20mm、四周内侧的中间有6X6mm凸起的陶瓷模具里，在表面喷涂O. I %以含硼为特征的铝、钠、鉄、锂环状结构的硅酸盐物质和含有氧化锗、氧化钴、氧化铁、氧化锌的矿物或矿渣加适量熔剂的无机复合材料后一起送入窑炉，经980°C烧结成型，烧结时间为6小时，经冷却后打开模具取出ー个形状为长方形、尺寸边长为600 X 300 X 20mm、四周的中间有ー个6 X 6mm的方形凹槽、表面为咖啡色且能释放负离子和远红外线的发泡陶瓷板，如图3所示。体积密度为O. 48g/立方厘米，抗折强度为ΙΟΜρ，负离子浓度为300个/cm3，远红外线发射率为75%以上的成品，常温30°C时导热系数为O. 19w/(m. K)的发泡陶瓷砖成品产品不需要进行切割加 エ。为了提高该装饰发泡陶瓷板的保温效果，降低该装饰发泡陶瓷板的导热系数，在该发泡陶瓷板的底面粘贴ー层3cm厚、加有阻燃剂的发泡塑料苯板，形成ー种新型装饰、保温发泡陶瓷复合板，使整个发泡陶瓷复合板的导热系数在常温30°C时，导热系数为O. 02w/(m. K)的发泡陶瓷复合板，如图4所示。

图3-1是ー块设计有防坠落结构、具有装饰、保温和改善环境功能的发泡陶瓷板，图中I是发泡陶瓷板整体，2是发泡陶瓷板的表面，在这里是咖啡色，板的表面能够释放负氧离子和远红外线，3是发泡陶瓷板的方形凹槽.图3-2是发泡陶瓷板的截面图，图中4是发泡陶瓷板，5是方形凹槽。图4-1是ー块设计有防坠落结构、具有装饰、保温和改善环境功能的发泡陶瓷板并在发泡陶瓷板的底面粘贴ー块发泡塑料苯板形成一种新的具有防坠落结构的装饰、保温发泡陶瓷复合板，图中I是装饰、保温发泡陶瓷复合板整体，2是装饰、保温发泡陶瓷复合板的表面，在这里是咖啡色，板的表面能够释放负氧离子和远红外线，3是装饰、保温发泡陶瓷复合板的梯形凹槽，4是粘接剂，5是发泡塑料苯板。图4-2是装饰、保温发泡陶瓷复合板的截面图，图中6是装饰、保温发泡陶瓷复合板，7装饰、保温发泡陶瓷复合板的方形凹槽，8是发泡塑料苯板，9是粘接剂。本发明ー种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境材料制品的防坠落结构的实现方式如图5所示。在图5中I是建筑物墙体，2是发泡陶瓷砖或板，3是粘接材料、当粘接材料凝固后形成“T”或“ + ”字形挂钩而防止发泡陶瓷砖或发泡陶瓷复合板坠落。
权利要求
1.ー种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境功能的材料制品的生产制造方法和エ艺步骤为取固体无机非金属化合物材料92-99%，复合发泡剂O. 5-8%，将它们混合在一起进行球磨粉碎5-9小时，球磨粉碎粒度至250目，然后将粉料直接放置于特定形状和规格尺寸、四周内侧的中间有ー个凸起的陶瓷或不锈钢模具里并在表面喷涂ー层重量为O.01-0. 5%能够释放负离子和远红外线的无机复合材料和适量熔剂进行着色处理后一起送入窑炉，经过850-1050°C温度烧结，烧结时间为3-7小时，经冷却后打开模具取出ー个特定形状和规格尺寸、四周的中间有ー个凹槽，表面为设定顔色且能释放负离子和远红外线的装饰发泡陶瓷砖或板，如图I、图2、图3所示，同时为了提高发泡陶瓷板的保温效果，在该发泡陶瓷板的底面粘贴ー层岩棉或加有阻燃剂的发泡塑料聚苯板等，如图4所示，形成一个体积密度为O. 1-0. 8g/立方厘米，抗折强度为2-12Mp，负离子浓度为150-900个/cm3，远红外线发射率为50-90%，常温30°C时导热系数为O. 012-0. 2w/(m. K)新的装饰、保温发泡陶瓷复合板。
2.根据权利要求I所述的ー种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境功能的材料制品，特征是将球磨粉碎后的粉料直接放置于特定形状和规格尺寸、四周内侧的中间有ー个凸起的陶瓷或不锈钢模具里并在表面喷涂ー层重量为O. 01-0. 5%能够释放负离子和远红外线的无机复合材料和适量熔剂进行着色处理后一起送入窑炉烧结，经冷却后打开模具取出ー个特定形状和规格尺寸、四周的中间有ー个凹槽、表面为设定顔色且能释放负离子和远红外线的发泡陶瓷砖或板。
3.根据权利要求I所述的ー种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境功能的材料制品，其特征在于所述的在产品的四周的中间有ー个凹槽为方形或梯形或圆形或三角形等的凹槽。
4.根据权利要求I所述的ー种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境功能的材料制品，其特征在于所述的为了提高发泡陶瓷装饰板的保温效果，在该发泡陶瓷装饰板的底面粘贴ー层岩棉或加有阻燃剂的发泡塑料聚苯板形成一种新的具有防坠落结构的装饰、保温发泡陶瓷复合板。
5.根据权利要求I所述的ー种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境功能的材料制品，其特征在于所述的能够释放负离子和远红外线的无机复合材料为以含硼为特征的铝、钠、铁、锂环状结构的硅酸盐物质和含氧化镨或氧化镧稀土材料和/或氧化锗和/或氧化铁和/或氧化锌和/或氧化钴和/或氧化锰和/或氧化镉等金属氧化物的矿物或矿渣加适量熔剂等无机复合材料。
6.根据权利要求I所述的ー种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境功能的材料制品，其特征在于所述的表面为设定顔色的制品为在烧结该功能材料制品的同时就按照设计要求进行着色处理而不再需要进行切割加工和二次表面装饰和/或着色烧制以及表面粉刷有机涂料的建筑装饰功能材料制品。
7.根据权利要求I所述的ー种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境功能的材料制品，特征是将球磨粉碎后的粉料直接放置于特定形状和规格尺寸的陶瓷或耐高温不锈钢模具里并在表面喷涂ー层重量为O. 01-0. 5%能够释放负离子和远红外线的无机复合材料进行着色处理后一起送入窑炉烧结，经冷却后打开模具取出ー个特定形状和规格尺寸、表面为设定顔色且能释放负离子和远红外线的发泡陶瓷砖或板。
8.根据权利要求I所述的ー种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境功能的材料制品，特征是该产品的防坠落结构“凹槽”的设计可以是通过模具直接生产也可以是通过切割加工制造。
全文摘要
本发明涉及一种防坠落结构设计、有装饰、保温和改善环境功能的材料制品及其制造方法，其主要采用非金属材料为主要原料，占原料总用量的92-99.5％，同时添加少量的复合发泡剂，占总用量的0.5-8％，经混合球磨粉碎，将粉料直接放置在特定形状和尺寸，模具四周内侧有一个凸起的陶瓷或不锈钢模具里，在表面上直接喷涂能够释放负离子和远红外线的无机复合材料和适量熔剂占重0.01-0.5％，进行着色处理后送入窑炉烧结，冷却后打开模具，取出一个特定形状和规格尺寸、表面为设定颜色、四周有凹槽、能释放负离子和远红外线，具有防坠落、装饰和改善环境等功能的建筑装饰功能材料制品。
文档编号E04F13/076GK102674879SQ20111028563
公开日2012年9月19日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年3月18日
发明者吴和平, 赵坚强 申请人:吴和平, 赵坚强