一种煤矸石环保吸音板的制作方法

本发明属于吸音板，尤其涉及一种煤矸石环保吸音板。

背景技术：

1、随着我国工业的快速发展，煤炭资源的开采和利用也越来越广泛。然而，煤矸石作为一种对环境和人类健康有潜在威胁的固体废弃物，如果不妥善处理，既会浪费资源，也会对环境产生不良影响。因此，如何开发和利用煤矸石变废为宝，既是保护环境的需要，也是资源的节约利用。

2、吸音材料是一种用于消除声音反射、吸收音波能量的材料。在工业、建筑、汽车、船舶等领域都有广泛的应用，具有吸音、环保、阻燃、隔热、保温、防潮、防霉变、易除尘、易切割、可拼花、施工简便、稳定性好、抗冲击能力好、独立性好、性价比高等优点，有丰富多种的颜色可供选择，可满足不同风格和层次的吸音装饰需求；用于大剧院、音乐厅、影剧院、录音室、演播厅、监听室、会议室、体育馆、展览馆、歌舞厅、ktv包房，家庭影视厅工厂、静音室，法庭，报告厅，审讯室等声学场所的吸音纺织厂和噪声超标准的厂房以及大型公共建筑的吸声墙板、天花吊顶板；然而，现有煤矸石环保吸音板制备过程中采用的原料聚乙烯质量差，影响吸音板的质量；同时，对制备煤矸石环保吸音板的原料搅拌不稳定，搅拌不均匀，影响原料的充分反应，并且现在用的吸音材料如泡沫塑料、玻璃纤维、矿棉等，存在较大的环境和健康风险。例如，泡沫塑料制品难以生物降解，而玻璃纤维或矿棉则会产生微小的纤维状颗粒，对人体有吸入风险。因此，开发环保、健康的吸音材料具有重要的意义。

3、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

4、(1)现有煤矸石环保吸音板制备过程中采用的原料聚乙烯质量差，影响吸音板的质量。

5、(2)对制备煤矸石环保吸音板的原料搅拌不稳定，搅拌不均匀，影响原料的充分反应。

6、(3)随着全球能源的紧缺以及能源价格的快速上涨，为了降低生产成本，现在有许多企业采用煤矸石作为燃料，从而产生了大量的煤矸石焚烧灰。由于煤矸石焚烧灰是一种固体废弃物，如果未经处理而任意堆放或填埋就会对环境造成污染。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种煤矸石环保吸音板。

2、本发明是这样实现的，一种所述煤矸石环保吸音板材料由以下重量份原料组成：

3、碳粉掺杂硅藻土10-20份、高密度聚乙烯50-60份、甲基丙烯酸异辛酯2-6份、硬脂酸3-5份、煤矸石30-50份、对甲基苯磺酸0.03-0.05份、蛭石粉30-40份、膨胀珍珠岩10-20份、坚果壳15-35份、醋丙乳液25-63份、环氧乙烯基树脂30-35份、pvc树脂粉18-25份、十溴二苯乙烷5-8份、硬脂酸3-5份；

4、所述煤矸石处理方法：

5、对煤矸石焚烧灰进行热处理，且在加热至温度t1为900℃时停止加热，其温升速度为9℃/min；

6、对加热后的煤矸石焚烧灰进行保温，所述保温的时间t1为65min；然后使其冷却降温至室温；在降至室温的煤矸石焚烧灰中加入石灰石和二水石膏，所述煤矸石焚烧灰、石灰石和二水石膏的含量比例范围为5∶2∶1，搅拌均匀后进行闷料，所述闷料的时间t2为9小时；

7、闷料完成后，对处理后的煤矸石焚烧灰进行球磨，所述球磨的时间t3为33min。

8、进一步，煤矸石环保吸音板的主要制备方法包括以下步骤：

9、步骤一，煤矸石粉的表面改性：

10、将煤矸石原粉通过机械方法研磨成细粉，然后加入表面改性剂进行改性处理。表面改性剂选择无机化合物，如硅酸钠、钛酸钙等。改性后的煤矸石粉表面能提高，有利于增加粉体间的联系，提高挤出性、成型性和稳定性，最终得到具有规则形状和均匀分布的颗粒；

11、步骤二，材料混合：

12、将表面改性后的煤矸石粉与填充料、增稠剂等辅料进行混合；其中，填充料选择具有良好吸音性能的天然或人工纤维素材料。增稠剂选择具有良好增稠效果的生物质、矿物质或无机物；混合比例可根据吸音板的规格和工艺要求进行调整；

13、步骤三，钠硅酸盐交联反应：

14、将混合后的材料在钠硅酸盐去离子水中进行交联反应；钠硅酸盐可以发生稳定的钠硅酸化反应，形成网状结构，从而提高吸音板的强度和耐久性。在钠硅酸盐去离子水中加入硬化剂，可以加快反应速度和硬化时间；钠硅酸盐交联反应的反应方程式可以表示为：

15、n sio2+2nnaoh→na2sio3·nh2o

16、na2sio3·nh2o+2mcl→sio2·nh2o+m2sio3+2hcl

17、步骤四，挤出成型：

18、将交联反应后的材料通过挤出成型的方法制成吸音板；挤出成型的原理是将煤矸石吸音材料通过挤压机挤出成规则形状，然后通过切割机进行切割成型；

19、步骤五，干燥和切割成型：

20、将挤出成型后的吸音板进行自然干燥，然后采用数控切割机进行切割成型。

21、进一步，一种煤矸石环保吸音板的具体制备方法包括以下步骤：

22、步骤一，取碳粉掺杂硅藻土、坚果壳，在700-800℃下煅烧3小时，冷却后磨成细粉；将细粉加入到搅拌器中，再加入焙烧煤矸石、蛭石粉、膨胀珍珠岩高速混合搅拌均匀5分钟得到混合粉末；

23、步骤二，将高密度聚乙烯、甲基丙烯酸异辛酯、对甲基苯磺酸、环氧乙烯基树脂、pvc树脂粉、十溴二苯乙烷、硬脂酸混合，边搅拌边加热，初混5分钟，然后进入搅拌器中加入混合粉末，在130℃下以1600-1800转/分钟的速度搅拌3-5min，物料冷却至常温待用；

24、步骤三，将冷却过的物料加入双螺杆混合挤出机中进行处理，然后将挤出的物料投入造粒机造粒，即得吸音板材料。

25、进一步，所述聚乙烯的制备方法如下：

26、(1)将热裂化压缩流进料到选择性地作为第一脱乙烷塔或脱丙烷塔来操作的第一蒸馏设备中；和将所述第一蒸馏设备的塔顶排出流进料到第二蒸馏设备中，其中，在所述第一蒸馏设备作为第一脱乙烷塔来操作的情况下，将所述第二蒸馏设备的塔底排出流进料到c2分离塔中，在所述第一蒸馏设备作为脱丙烷塔来操作的情况下，将所述第二蒸馏设备的塔底排出流通过第三蒸馏设备并且进料到c2分离塔中；获得乙烯；

27、(2)在第一反应器中加入乙烯、氢气和催化剂，聚合后得到第一粉料；将所述第一粉料送入第二反应器，并向第二反应器中加入己烯、乙烯、氢气，聚合后得到所述聚乙烯；其中，所述聚乙烯的熔体质量流动速率为0.9g/10min。

28、进一步，所述第一反应器中乙烯的加入量为两个反应器乙烯加入总量的56wt％。

29、进一步，所述第一反应器的温度为100℃，压力为5mpa；所述第二反应器的温度为95℃，压力为4mpa。

30、进一步，所述搅拌器控制方法如下：

31、1)通过监测设备对搅拌器的容器中的制备吸音板原料粘稠度进行监控，获取该制备吸音板原料的粘稠度信息；对粘稠度信息数据进行统计分析；

32、当启动搅拌器的电机时：根据获取的粘稠度信息，通过变频器控制器，得到使电机达到额定功率的启动用时t1并获取该启动用时t1内尼龙滑块受力信息；

33、当停止搅拌器的电机时：根据获取的粘稠度信息，通过变频器控制器，得到使电机的输入功率归零的停机用时t2并获取该停机用时t2内尼龙滑块受力信息；

34、2)根据尼龙滑块受力信息对时间t1和t2其中一项或两者进行修正；重复上述步骤直至得到最优启动用时t1和最优停机用时t2。

35、进一步，所述对前后批次的制备吸音板原料的粘稠度差值进行设定，确定合理粘稠度差；

36、当获取的后一批次的制备吸音板原料粘稠度与前一批次的制备吸音板原料粘稠度之间的差值≤所述合理粘稠度差，本批次采用上一批次所述最优启动用时t1和最优停机用时t2。

37、进一步，所述当获取的后一批次的制备吸音板原料粘稠度与前一批次的制备吸音板原料粘稠度之间的差值＞所述合理粘稠度差，得到新的最优启动用时t1’和最优停机用时t2’；

38、将粘稠度信息、最优启动用时t1和最优停机用时t2输入中央处理器存储介质，所述中央处理器存储介质存储有执行控制变频器的程序；

39、将粘稠度信息、最优启动用时t1和最优停机用时t2输入中央处理器存储介质，通过中央处理器控制的plc控制器控制所述变频器。

40、进一步，所述获取尼龙滑块受力信息时，采用压力传感器采集尼龙滑块的凸齿侧面压力值；

41、获取尼龙滑块受力信息时，采用扭矩传感器采集尼龙滑块的凸齿承受扭矩值；

42、获取尼龙滑块受力信息的传感器通过无线通信模块与变频器通信连接；

43、设定尼龙滑块的最大受力值和警报器，当获取的尼龙滑块受力值≥所述最大受力值时，警报器响应；

44、将所述变频器通过控制模块与获取尼龙滑块受力信息的传感器通信连接，当获取的尼龙滑块受力值≥所述最大受力值时，变频器控制器降低功率直至尼龙滑块受力值＜所述最大受力值；

45、进行配置搅拌器参数，对搅拌器的容器中的制备吸音板原料粘稠度进行监控，获取该制备吸音板原料的粘稠度信息之前，获取制备吸音板原料温度信息，制备吸音板原料温度＜18℃或＞28℃时，中央处理器显示是否执行最优启动用时t1和最优停机用时t2的提示信息。

46、结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

47、第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：

48、本发明通过聚乙烯的制备方法调节第一反应器和第二反应器内进行聚合反应的参数，能够制得熔体质量流动速率为0.9g/10min的聚乙烯，所得到的聚乙烯耐高温长期蠕变性能优异，质量高；同时，通过搅拌器的控制方法采用将启动用时与停机用时相分离的处理，以针对不同的制备吸音板原料在从搅拌到出料的过程中，初始粘稠度与出料粘稠度的不同，这样分别的对启动用时与停机用时进行优化，最终得到两者的值，从而对同种粘稠度特别是同一原料相近粘稠度的制备吸音板原料时，优化并存储该信息数据后，无需在之后的批次中反复调试，即可进行批量迅速进行搅拌工作，这样大大的提高了搅拌制备吸音板原料的效率，搅拌更加均匀，使原料的充分反应。

49、本发明通过煤矸石处理方法使煤矸石焚烧灰在化学物质石灰石和二水石膏的作用下产生活性，废弃的煤矸石焚烧灰经活化处理后就会变成一种可回收利用的辅助胶凝材料，形成资源的再生利用；与此同时，作为辅助胶凝材料，其与水泥复合水化后形成的水泥石可以化学键合和物理固封有害离子，从而防止有害离子渗出，达到保护环境的目的。

50、第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：

51、本发明通过聚乙烯的制备方法调节第一反应器和第二反应器内进行聚合反应的参数，能够制得熔体质量流动速率为0.9g/10min的聚乙烯，所得到的聚乙烯耐高温长期蠕变性能优异，质量高；同时，通过搅拌器的控制方法采用将启动用时与停机用时相分离的处理，以针对不同的制备吸音板原料在从搅拌到出料的过程中，初始粘稠度与出料粘稠度的不同，这样分别的对启动用时与停机用时进行优化，最终得到两者的值，从而对同种粘稠度特别是同一原料相近粘稠度的制备吸音板原料时，优化并存储该信息数据后，无需在之后的批次中反复调试，即可进行批量迅速进行搅拌工作，这样大大的提高了搅拌制备吸音板原料的效率，搅拌更加均匀，使原料的充分反应。