專利名稱：一種含炭墻面裝飾材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種含炭墻面裝飾材料及其制備方法。
背景技術：
目前，市場上的墻面裝飾材料主要有大理石、瓷磚、壁紙、油漆及涂料等。這些裝飾材料多以保護墻體、美化室內、易清洗、抗水耐火等為目的。其中，只有硅藻土墻面具有凈化空氣、調濕、隔音等功能，但由于硅藻土強度較低，所制墻面易產生劃痕，不利于清洗，并且其吸附效果相對較差，且功能有所欠缺，有一定的局限性。因此，有必要開發新型的綠色多功能墻面裝飾材料，以滿足市場需求。
硅藻土是硅藻遺體的沉積物，是由許多極小的水生有機體如硅藻放射蟲的硅質殘骸組成的生物沉積巖，其主要化學成份為無定型二氧化硅以及少量的粘土和有機質，具有一定的化學活性，理論比表面積約40 50m"g。硅藻土質軟而輕，內部有很多微孔，用硅藻土制成的調濕材料在吸放空氣中水分的同時，有絕熱脫臭吸音等作用。
炭是將含有非晶態碳的植物置于炭窯中，在高溫下產生熱分解后得到的固體產物，例如可以是含有非晶態碳的植物經二次活化后的活性炭；還可以是含有非晶態碳的植物經過初炭化、復合納米及抗菌材料并進行活化深加工而成的固體產物等到；以竹炭、活性炭、納米活化長效多功能竹炭為主要代表，它們均具有蜂窩狀的微孔結構，這種結構導致其具有非常大的比表面積，從而具有特殊的吸附能力，還具有遠紅外輻射、凈化空氣、負離子效應等；經納米改性后的納米活化長效多功能竹炭，還具有光催化、抑菌功效。
目前尚沒有僅由炭、硅藻土、粘土為原料燒制而成的墻面裝飾材料。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種含炭墻面裝飾材料及其制備方法，該墻面裝飾材料不僅具有保護墻體、美化環境等基本作用，還具有較強的吸附、調濕、保溫隔熱、輻射遠紅外線、負離子效應、光催化和抑菌等功能，而且原材料資源豐富，健康環保。
為了解決上述技術問題，本發明提供一種含炭墻面裝飾材料，其由以下重量百分比的原料組成5% 50%的炭、0% 70%的硅藻土和0% 50%的粘土。
本發明還同時提供了上述含炭墻面裝飾材料的制備方法，以重量百分比為5% 50%的炭、0% 70%的硅藻土和0% 50%的粘土組成主原料，包括以下步驟
1) 、將粘土進行水洗，以去除粘土表面的雜質；
2) 、將上述清洗后的粘土、硅藻土和炭分別磨細，得粘土粉、硅藻土粉和炭粉；
3) 、將粘土粉、硅藻土粉、炭粉和水攪拌混合，然后在室溫下進行悶料；得混合物；
4) 、將混合物于30 80MPa壓力下成型，得磚坯；
5) 、將磚坯進行干燥處理，得干燥磚坯；
6) 、將干燥磚坯于800 120(TC煅燒3 4小時；冷卻后，得含炭墻面裝飾材料。作為本發明的含炭墻面裝飾材料的制備方法的改進炭為活性炭、竹炭或納米活化竹炭。
作為本發明的含炭墻面裝飾材料的制備方法的進一步改進步驟3)中水的用量是主
原料總重量的16 20%。
作為本發明的含炭墻面裝飾材料的制備方法的進一步改進步驟3)中攪拌混合的時
間為3 5小時，悶料的時間為10 12小時；室溫一般指0 35。C。此悶料處理無需隔絕氧氣。
作為本發明的含炭墻面裝飾材料的制備方法的進一步改進步驟5)為將磚坯平放
在板上，在隔絕太陽直射的條件下，于0 30'C自然干燥8 12h。
作為本發明的含炭墻面裝飾材料的制備方法的進一步改進步驟6)的冷卻為自然冷
卻或噴水冷卻。
作為本發明的含炭墻面裝飾材料的制備方法的進一步改進步驟2)中粘土粉能過
100 300目篩，硅藻土粉能過100 300目篩，炭粉能過80 120目篩。
在本發明中，步驟l)所得的清洗后的粘土可以直接進行下述的磨細處理，也可以等自然干燥后再進行下述的磨細處理；步驟4)中磚坯的厚度一般控制在3mm 30mm，例如為3 7mm。
本發明的含炭墻面裝飾材料，克服了現有的墻面裝飾材料功能單一等缺陷；本發明的
墻面裝飾材料，抗壓強度可達7.5MPa 10.0MPa，抗彎強度可達3.5MPa 5.0MPa，不易變形或產生裂紋，更不易形成劃痕；導熱系數低，為0.4 0.45W/m K，具有保溫隔熱作用；經測試對苯的吸附率可達到10%以上；飽和吸濕量可達到3.9~4.2%，飽和放濕量可達到2.8 3%，且循環吸放濕能力基本保持不變；遠紅外發射率達到85%以上；負離子釋放
量在3.0X103個/cm^4.0X103個/cm3，故所得材料具有吸附、調濕、遠紅外發射及負離子
效應等功能。利用納米活化竹炭為原料所制得的產品，除具有以上功能外，還具有光催化
和抑菌功效，經測試，在紫外光下的催化效率可達60%以上；抑菌率達到91%以上。因此
本發明是一種制備工藝簡單，生產過程環保，具有廣泛應用前景的新型墻面裝飾材料。本發明是由炭、硅藻土、粘土為主要原料燒制而成的一種墻面裝飾材料，不僅具備保
護墻體、美化室內環境等功能，而且由于其原材料的特殊性能，使得該種墻面裝飾材料具
有吸附、調濕、保溫隔熱、輻射遠紅外、負離子效應、光催化以及抑菌等多重功能。我國
硅藻土資源豐富，竹子綠色可再生，對二者的開發和充分利用，不僅可以降低能耗，減輕
污染，符合綠色環保的要求，也實現了社會的可持續發展。
具體實施例方式
以下實施例中的份均代表重量份。本發明所用的原料均能通過市購的方式獲得，例如納米活化竹炭可選用遂昌碧巖生態資源開發行生產的納米活化長效多功能竹炭。
實施例l、 一種含炭墻面裝飾材料的制備方法，以30份的竹炭、50份的硅藻土和20份的粘土組成主原料，依次進行以下步驟-
1) 、將粘土進行水洗，以去除粘土表面的雜質；
2) 、將上述清洗并自然干燥后的粘土和硅藻土分別磨細至能過200目篩的粉末，分別得粘土粉和硅藻土粉，將竹炭磨細至能過IOO目篩的粉末，得炭粉；
3) 、將粘土粉、硅藻土粉、炭粉和16份水攪拌混合3小時，然后在室溫下進行悶料IO小時；得混合物；
4) 、將混合物于30MPa壓力下成型，得磚坯，此磚坯的大小為115mmX 115mmX5mm;
5) 、將磚坯平放在平整的板上，在室內或棚子下進行干燥(即保證隔絕太陽直射)，于0 3(TC (例如25'C)自然干燥8h，得干燥磚坯；
6) 、將干燥磚坯于80(TC煅燒3小時；置于空氣中自然冷卻后，得含炭墻面裝飾材料。該含炭墻面裝飾材料抗壓強度可達8MPa，抗彎強度可達4.5MPa，不易變形或產生裂
紋；導熱系數低，為0.42W/m'K，對苯的吸附率為12%;飽和吸濕量達到4.0%，飽和放濕量達到2.9%，且循環吸放濕能力基本保持不變；遠紅外發射率為88%;負離子釋放量為3. 3Xl()3個/cm3。
實施例2、 一種含炭墻面裝飾材料的制備方法，以25份的竹炭、55份的硅藻土和20份的粘土組成主原料，依次進行以下步驟
1) 、將粘土進行水洗，以去除粘土表面的雜質；
2) 、將上述清洗并自然干燥后的粘土和硅藻土分別磨細至能過250目篩的粉末，分別得粘土粉和硅藻土粉，將竹炭磨細至能過IIO目篩的粉末，得炭粉；
3) 、將粘土粉、硅藻土粉、炭粉和18份水攪拌混合5小時，然后在室溫下進行悶料
12小時；得混合物；
4) 、將混合物于80MPa壓力下成型，得磚坯，此磚坯的大小為50mmX50mmX3mm;
5) 、將磚坯平放在平整的板上，在室內或棚子下進行干燥(即保證隔絕太陽直射)，于0 3(TC (例如1(TC)自然干燥12h，得干燥磚坯；
6) 、將干燥磚坯于IOO(TC煅燒3小時；置于空氣中自然冷卻后，得含炭墻面裝飾材料。
該含炭墻面裝飾材料抗壓強度可達9.0MPa，抗彎強度可達4.8MPa，不易變形或產生裂紋；導熱系數低，為0.43W/m'K，對苯的吸附率為11%;飽和吸濕量達到4.1%，飽和放濕量達到3%，且循環吸放濕能力基本保持不變；遠紅外發射率為87%;負離子釋放量為3. 2Xl()3個/cm3。
實施例3、 一種含炭墻面裝飾材料的制備方法，以30份的竹炭、60份的硅藻土和10份的粘土組成主原料，依次進行以下步驟
1) 、將粘土進行水洗，以去除粘土表面的雜質；
2) 、將上述清洗后的粘土和硅藻土分別磨細至能過120目篩的粉末，分別得粘土粉
和硅藻土粉，將竹炭磨細至能過80目篩的粉末，得炭粉；
3) 、將粘土粉、硅藻土粉、炭粉和20份水攪拌混合5小時，然后在室溫下進行悶料
12小時；得混合物；
4) 、將混合物于80MPa壓力下成型，得磚坯，此磚坯的大小為115mmX115mmX5mm;
5) 、將磚坯平放在平整的板上，在室內或棚子下進行干燥(即保證隔絕太陽直射)，于0 30'C (例如25'C)自然干燥8h，得干燥磚坯；
6) 、將干燥磚坯于120(TC煅燒3小時；置于空氣中自然冷卻后，得含炭墻面裝飾材料。
該含炭墻面裝飾材料抗壓強度可達8.5MPa，抗彎強度可達4.6MPa，不易變形或產生裂紋；導熱系數低，為0.42W/m，K,對苯的吸附率為11%;飽和吸濕量達到4.1%，飽和放濕量達到3%，且循環吸放濕能力基本保持不變；遠紅外發射率為88%;負離子釋放量為3.5X103個/cm3。
實施例4、 一種含炭墻面裝飾材料的制備方法，以5份的竹炭、70份的硅藻土和25份的粘土組成主原料，依次進行以下歩驟
1) 、將粘土進行水洗，以去除粘土表面的雜質；
2) 、將上述清洗并自然干燥后的粘土和硅藻土分別磨細至能過150目篩和200目篩的粉末，分別得粘土粉和硅藻土粉，將竹炭磨細至能過IIO目篩的粉末，得炭粉；
3) 、將粘土粉、硅藻土粉、炭粉和16份水攪拌混合4小時，然后在室溫下進行悶料ll小時；得混合物；
4) 、將混合物于50MPa壓力下成型，得磚坯，此磚坯的大小為50mmX50mmX3mm;
5) 、將磚坯平放在平整的板上，在室內或棚子下進行干燥(即保證隔絕太陽直射)，于0 3(TC (例如25D自然干燥8h，得干燥磚坯；
6) 、將干燥磚坯于80(TC煅燒3小時；置于空氣中自然冷卻后，得含炭墻面裝飾材料。該含炭墻面裝飾材料抗壓強度可達lOMPa，抗彎強度可達4.9MPa，不易變形或產生
裂紋；導熱系數低，為0.45W/m'K，對苯的吸附率為10%;飽和吸濕量達到4.2%，飽和放濕量達到3%，且循環吸放濕能力基本保持不變；遠紅外發射率為85%;負離子釋放量為3. 5Xl()3個/cm3。
實施例5、 一種含炭墻面裝飾材料的制備方法，以50份的竹炭和50份的硅藻土組成主原料，依次進行以下步驟
1) 、將硅藻土磨細至能過250目篩的粉末，得硅藻土粉，將竹炭磨細至能過IOO目篩的粉末，得炭粉；
2) 、將硅藻土粉、炭粉和18份水攪拌混合4小時，然后在室溫下進行悶料ll小時；得混合物；
3) 、將混合物于50MPa壓力下成型，得磚坯，此磚坯的大小為50mmX50mmX3mm;
4) 、將磚坯平放在平整的板上，在室內或棚子下進行干燥(即保證隔絕太陽直射)，于0 30。C (例如20。C)自然干燥8h，得千燥磚坯；
5) 、將干燥磚坯于80(TC煅燒3小時；置于空氣中自然冷卻后，得含炭墻面裝飾材料。該含炭墻面裝飾材料抗壓強度可達7.6MPa，抗彎強度可達3.7MPa，不易變形或產生
裂紋；導熱系數低，為0.4W/m K，對苯的吸附率為18%;飽和吸濕量達到4.1%,飽和放濕量達到3%，且循環吸放濕能力基本保持不變；遠紅外發射率為90%;負離子釋放量
為3.8Xl()3個/cm3。
實施例6、 一種含炭墻面裝飾材料的制備方法，以50份的竹炭和50份的粘土組成主原料，依次進行以下步驟
1) 、將粘土進行水洗，以去除粘土表面的雜質；
2) 、將上述清洗并自然干燥后的粘土磨細至能過200目篩的粉末，得粘土粉，將竹
炭磨細至能過IIO目篩的粉末，得炭粉；
3) 、將粘土粉、炭粉和20份水攪拌混合5小時，然后在室溫下進行悶料12小時；得混合物；
4) 、將混合物于80MPa壓力下成型，得磚坯，此磚坯的大小為115mmX 115mmX5mm;
5) 、將磚坯平放在平整的板上，在室內或棚子下進行干燥(即保證隔絕太陽直射)，于0 30。C (例如25。C)自然干燥8h，得干燥磚坯；
6) 、將干燥磚坯于120(TC煅燒3小時；置于空氣中自然冷卻后，得含炭墻面裝飾材料。
該含炭墻面裝飾材料抗壓強度可達7.7MPa,抗彎強度可達4.0MPa，不易變形或產生裂紋；導熱系數低，為0.41W/m'K，對苯的吸附率為17%;飽和吸濕量達到3.9%,飽和放濕量達到2.8%，且循環吸放濕能力基本保持不變；遠紅外發射率為89%;負離子釋放量為3.8Xl()3個/cm3。
實施例7、 一種含炭墻面裝飾材料的制備方法，以30份的納米活化竹炭、50份的硅藻土和20份的粘土組成主原料，依次進行以下步驟
1) 、將粘土進行水洗，以去除粘土表面的雜質；
2) 、將上述清洗并自然干燥后的粘土和硅藻土分別磨細至能過250目篩的粉末，分別得粘土粉和硅藻土粉，將納米活化竹炭磨細至能過IOO目篩的粉末，得炭粉；
3) 、將粘土粉、硅藻土粉、炭粉和16份水攪拌混合3小時，然后在室溫下進行悶料
IO小時；得混合物；
4) 、將混合物于30MPa壓力下成型，得磚坯，此磚坯的大小為115mmX 115mmX 5mm;
5) 、將磚坯平放在平整的板上，在室內或棚子下進行干燥(即保證隔絕太陽直射)，于0 3(TC (例如25'C)自然干燥8h，得干燥磚坯；
6) 、將干燥磚坯于800。C煅燒3小時；置于空氣中自然冷卻后，得含炭墻面裝飾材料。該含炭墻面裝飾材料抗壓強度可達8.3MPa，抗彎強度可達4.6MPa，不易變形或產生裂紋；導熱系數低，為0.42W/m.K，對苯的吸附率為19%;飽和吸濕量達到4.2%,飽和放濕量達到3.0%，且循環吸放濕能力基本保持不變；遠紅外發射率為90%;負離子釋放量為4. OX 103+/Cm3;在紫外光下的催化效率達到60%;抑菌率達到91%。
實施例8、 一種含炭墻面裝飾材料的制備方法，以25份的活性炭、55份的硅藻土和20份的粘土組成主原料，依次進行以下步驟
1) 、將粘土進行水洗，以去除粘土表面的雜質；
2) 、將上述清洗后的粘土和硅藻土分別磨細至能過100目篩的粉末，分別得粘土粉和硅藻土粉，將活性炭磨細至能過IOO目篩的粉末，得炭粉；
3) 、將粘土粉、硅藻土粉、炭粉和16份水攪拌混合3小時，然后在室溫下進行悶料
IO小時；得混合物；
4) 、將混合物于50MPa壓力下成型，得磚坯，此磚坯的大小為115mmX115mmX5mm;
5) 、將磚坯平放在平整的板上，在室內或棚子下進行干燥(即保證隔絕太陽直射)，于0 3(TC (例如25'C)自然干燥8h，得干燥磚坯；
6) 、將干燥磚坯于90(TC煅燒4小時；噴水冷卻后，得含炭墻面裝飾材料。該含炭墻面裝飾材料抗壓強度可達8.5MPa，抗彎強度可達4.6MPa，不易變形或產生
裂紋；導熱系數低，為0.42W/m"K，對苯的吸附率為13%;飽和吸濕量達到4.2%，飽和放濕量達到3.0%，且循環吸放濕能力基本保持不變；遠紅外發射率為89%;負離子釋放量為4. 0Xl()3個/cm3。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的若干個具體實施例。顯然，本發明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
權利要求
1、一種含炭墻面裝飾材料，其由以下重量百分比的原料組成5％～50％的炭、0％～70％的硅藻土和0％～50％的粘土。
2、 一種含炭墻面裝飾材料的制備方法，其特征是以重量百分比為5% 50%的炭、0% 70%的硅藻土和0% 50%的粘土組成主原料，包括以下步驟O 、將粘土進行水洗，以去除粘土表面的雜質；2) 、將上述清洗后的粘土、硅藻土和炭分別磨細，分別得粘土粉、硅藻土粉和炭粉；3) 、將粘土粉、硅藻土粉、炭粉和水攪拌混合，然后在室溫下進行悶料；得混合物；4) 、將混合物于30 80MPa壓力下成型，得磚坯；5) 、將磚坯進行干燥處理，得干燥磚坯；6) 、將干燥磚坯于800 120(TC煅燒3 4小時；冷卻后，得含炭墻面裝飾材料。
3、 根據權利要求2所述的含炭墻面裝飾材料的制備方法，其特征是所述炭為活性炭、 竹炭或納米活化竹炭。
4、 根據權利要求3所述的含炭墻面裝飾材料的制備方法，其特征是所述步驟3)中水的 用量是主原料總重量的16 20%。
5、 根據權利要求4所述的含炭墻面裝飾材料的制備方法，其特征是所述步驟3)中攪拌 混合的時間為3 5小時，悶料的時間為10 12小時。
6、 根據權利要求5所述的含炭墻面裝飾材料的制備方法，其特征是所述步驟5)為 將磚坯平放在板上，在隔絕太陽直射的條件下，于0 30。C自然干燥8 12h。
7、 根據權利要求6所述的含炭墻面裝飾材料的制備方法，其特征是所述步驟6)的冷 卻為自然冷卻或噴水冷卻。
8、 根據權利要求7所述的含炭墻面裝飾材料的制備方法，其特征是所述步驟2)中粘 土粉能過100 300目篩，硅藻土粉能過100 300目篩，炭粉能過80 120目篩。
全文摘要
本發明公開了一種含炭墻面裝飾材料的制備方法，以重量百分比為5％～50％的炭、0％～70％的硅藻土和0％～50％的粘土組成主原料，包括以下步驟1)將粘土進行水洗，以去除粘土表面的雜質；2)將上述清洗后的粘土、硅藻土和炭分別磨細；3)將粘土粉、硅藻土粉、炭粉和水攪拌混合，然后悶料；4)將所得混合物于30～80MPa壓力下成型；5)將所得磚坯進行干燥處理；6)將所得干燥磚坯于800～1200℃煅燒3～4小時；冷卻后，得含炭墻面裝飾材料。本發明還同時公開了該種含炭墻面裝飾材料，其具有吸附、調濕、保溫隔熱等功能。
文檔編號B28C1/16GK101597160SQ20091010062
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月13日 優先權日2009年7月13日
發明者張玲潔, 李文彥, 輝 楊, 涂志龍, 郭興忠 申請人:遂昌碧巖生態資源開發行