一种利用造纸白泥生产热压复合板材的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及造纸白泥的资源有效利用的技术领域，特别是一种利用造纸白泥生产 热压复合板材的方法。
【背景技术】
[0002] 白泥是制浆造纸过程中采用碱回收技术处理后的副产物，主要成分是CaC03。目前 造纸白泥的年产生量巨大，常用的处理方法主要有以下几种:填埋处理、焚烧处理、利用造 纸白泥进行厌氧发酵生产肥料、作为混凝土的掺合料、作为生产水泥的原料之一、作为高分 子材料如PE或PVC的填料等。但以上白泥的处理方法仍然存在很大缺点:对于填埋和焚烧处 理，除了能耗高，容易形成二次污染，是处理白泥无奈之举;对于利用造纸白泥进行厌氧发 酵生产肥料，由于白泥中有机物的成分及含量非常不稳定，因此生产肥料的质量稳定性无 法保证，同时该工艺很不成熟，目前仍然在实验阶段;对于将造纸白泥加入到混凝土中或者 利用白泥生产水泥，存在一个共同的缺点就是，由于白泥成分不稳定性及有机物含量高，会 影响水泥的质量和混凝土的强度，对于技术非常成熟且历史悠久的水泥和混凝土行业，实 施者不愿冒由于加入白泥而影响建筑材料耐久性能的风险;对于将白泥作为PE或PVC的填 料生产复合板材，由于造纸白泥中残留有碱，因此用造纸白泥代替碳酸钙加入塑料中，存在 巨大的缺点，其效果远远没有碳酸钙的效果好，该原因也限制了该技术的进一步发展。由于 造纸白泥易对环境造成严重污染，为了减少污染，现有技术中的造纸的生产工艺具有严格 的要求，但仍然有大量的造纸污泥不能被有效处置，因此，开发一种利用造纸白泥生产热压 复合板材的方法是本领域技术人员要研究的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是:针对现有技术中存在的造纸白泥的资源化利用难于 突破的问题，提供一种利用造纸白泥为主要原材料制备的高强度实体面材的方法。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种利用造纸白泥生产热压复合板 材的方法，其特征是:该方法包括如下步骤：
[0005] (1)改性处理
[0006] (1.1)造纸白泥改性处理
[0007] 将造纸白泥烘干至衡重后破碎、筛分得平均粒径为ΙΟμπι的白泥粉;将上述白泥粉 加入密闭容器内，通入浓度为99.8%的二氧化碳气体，常温下保持密闭容器内部的压力为 0.15_0.65MPa,保压l_5h后将去喊化后的白泥粉在105 ±3°C的环境下供干8_24h，制得去喊 化白泥粉；
[0008] (1.2)玻璃纤维预处理和酚醛树脂改性处理
[0009] 将水和无水乙醇按体积比为1:4混合形成乙醇水溶液;在室温下，将KH550按体积 比为1:5溶于上述乙醇水溶液中，静置30-120min，将玻璃纤维浸泡于上述KH550溶液中60-120min，取出在室温下晾干，得改性玻璃纤维;按质量份计，准备酚醛树脂100份，准备质量 分数为8-10%的聚乙烯醇水溶液1-5份，将两者在30-60°C的恒温水浴中搅拌20-40min，搅 拌速度为250r/min，得改性酚醛树脂；
[0010] ⑵材料准备
[0011] 按质量份数比例准备如下材料:去碱化白泥粉20-80份，改性玻璃纤维10-45份，改 性酚醛树脂1-30份，固化剂0.1-3.0份，依次将上述白泥粉和改性酚醛树脂置于搅拌器内搅 拌15-30min得预混料A，再向预混料A中加入固化剂，搅拌10-30s得预混料B;
[0012] ⑶板材制备
[0013] 将上述预混料B均匀铺在下模板上，每隔2-6mm厚度时，铺设一层厚度为0.1-1.0mm 的改性玻璃纤维，当整体厚度达到所需厚度时，合模，加压、升温、保压，加压压力为1-20MPa，保温温度为100-300°C，保压时间为2-15min，在保压过程中，放气3次，每次l-3s，然 后开模，取出板材、切割、打磨后即得复合板材成品。
[0014] 进一步，所述步骤(2)中的材料还包括无机颜料1-10份和其他辅料5-20;所述无机 颜料为各种颜色的无机颜料;其他辅料为可起到装饰作用的碎玻璃颗粒、彩色石子或金属 颗粒。
[0015] 进一步，所述步骤（1)中的造纸白泥是制浆造纸过程中采用碱回收技术处理后的 副产物，主要成分是CaC03，包括造纸绿泥。
[0016] 进一步，所述步骤(1)中的玻璃纤维是以玻璃为原料经高温熔制、拉丝和表面处理 后形成的无碱、中碱和高碱玻璃纤维和其他玻璃纤维，其形态为长纤维、短切纤维或者纤维 织品等。优选玻璃纤维为长度为l_50mm的短切玻璃纤维或者玻璃纤维编织品。
[0017] 进一步，所述的酚醛树脂为利用甲醛和苯酚经催化加成反应形成的胶黏剂，固含 量为70-90% (135°C，lh)。
[0018] 进一步，所述的酚醛树脂为热固性酚醛树脂或改性酚醛树脂。
[0019] 进一步，所述固化剂为对甲苯磺酸、苯磺酸、磷酸或草酸中的一种，KH550为硅烷偶 联剂，化学名为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，溶于水。
[0020] 进一步，所述固化剂为对甲苯磺酸和磷酸的混合物。
[0021] 进一步，所述聚乙烯醇为1799聚乙烯醇。
[0022]进一步，所述步骤(1)中的白泥破碎前的烘干温度为100-110°C。
[0023] 有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案以造纸白泥为生产实体面材的主 要原材料，短切玻璃纤维作为增韧增强材料，利用酚醛树脂作为胶黏剂，利用有机酸类作为 催化固化剂，加入无机颜料经过热压成型形成的实体板材，所得复合板材的各项性能均达 到标准要求，可用作各种台面材料，防火门芯板材及其他用途等，可有效解决造纸白泥对于 环境的污染问题并提供对白泥进行有效的资源化利用的新途径，生产成本较低，节能环保， 方便实用，适宜推广应用。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于以下实施例。实 施例中所用的原料除另有说明外，均为建筑行业通用材料，并可通过商业渠道购得。实施例 中所用的造纸白泥来自于山东省临沂市的造纸厂产生的废渣，玻璃纤维购于常州塑化城， 酚醛树脂购于常州塑化城，固化剂、无机颜料及其他辅料均购于常州塑化城。本发明制备的 复合板材以MMA或UPR为基体的实体面材行业标准(JC 908-2002)为参考依据。
[0025] 实施例一
[0026] -种利用造纸白泥生产热压复合板材的方法，该方法包括如下步骤：
[0027] (1)改性处理
[0028] (1.1)造纸白泥改性处理
[0029] 将造纸白泥烘干至衡重后破碎、筛分得平均粒径为ΙΟμπι的白泥粉;将上述白泥粉 加入密闭容器内，通入浓度为99.8%的二氧化碳气体，常温下保持密闭容器内部的压力为 0.15-0.65MPa，保压5h后将去碱化后的白泥粉在105 ± 3°C的环境下烘干12h，制得去碱化白 泥粉；
[0030] (1.2)玻璃纤维预处理和酚醛树脂改性处理
[0031] 将水和无水乙醇按体积比为1:4混合形成乙醇水溶液;在室温下，将KH550按体积 比为1:5溶于上述乙醇水溶液中，静置40min，将玻璃纤维浸泡于上述KH550溶液中60min，取 出在室温下晾干，得改性玻璃纤维；按质量份计，准备酚醛树脂100份，准备质量分数为8-10 %的1799聚乙烯醇水溶液5份，将两者在60°C的恒温水浴中搅拌40min，搅拌速度为250r/ min，得改性酚醛树脂;玻璃纤维为长度为l-50mm的短切玻璃纤维，酚醛树脂为利用甲醛和 苯酚经催化加成反应形成的胶黏剂，固含量为85-90% (135°C，lh);
[0032] (2)材料准备
[0033] 按质量份数比例准备如下材料:去碱化白泥粉60份，改性玻璃纤维40份，改性酚醛 树脂20份，固化剂0.5份，依次将上述白泥粉和改性酚醛树脂置于搅拌器内搅拌5min得预混 料A，再向预混料A中加入固化剂，搅拌30s得预混料B，固化剂为对甲苯磺酸和磷酸按照质量 比1.8:1.2形成的混合物；
[0034] (3)板材制备
[0035] 将上述预混料B均匀铺在下模板上，每隔2mm厚度时，铺设一层厚度为0.5mm的改性 玻璃纤维，当整体厚度达到50_厚度时，合模，加压、升温、保压，加压压力为5MPa，保温温度 为100°C，保压时间为5min，在保压过程中，放气3次，每次ls，然后开模，取出板材、切割、打 磨后即得复合板材成品。实施例二
[0036] -种利用造纸白泥生产热压复合板材的方法，该方法包括如下步骤：
[0037] (1)改性处理
[0038] (1.1)造纸白泥改性处理
[0039] 将造纸白泥烘干至衡重后破碎、筛分得平均粒径为ΙΟ