本申請(qǐng)涉及一種礦棉板及其制備方法，特別涉及一種具有抗菌功能的礦棉板及其制備方法。
背景技術(shù)：
健康是每個(gè)人都關(guān)心的問(wèn)題，而生活與工作環(huán)境直接或間接地影響著我們的健康。自然界的有害細(xì)菌、真菌和病毒等微生物是使人類(lèi)遭受傳染、誘發(fā)疾病的主要原因。這些有害微生物常常生活在室內(nèi)墻壁或者天花板上，通過(guò)空氣傳播，致使人們出現(xiàn)各種各樣的疾病，危害著人們的身體健康。因此從建筑材料入手，制造具有抗菌功能的建筑材料，切斷致病源，是一種切實(shí)有效的方法。
抗菌材料是具有殺菌、抑菌性能的新型功能材料。目前的抗菌材料五花八門(mén)，有無(wú)機(jī)的、有機(jī)的和天然生物的等等。無(wú)機(jī)抗菌材料是上世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)抗菌材料，主要包括金屬元素抗菌材料、光催化抗菌材料和納米抗菌材料等。長(zhǎng)效性、廣譜性、高效性和安全性是抗菌材料的關(guān)鍵所在，但是在眾多的抗菌材料中，只有無(wú)機(jī)光催化抗菌材料能夠滿足這些性能。
目前關(guān)于光催化材料的抗菌作用的研究較少，利用無(wú)機(jī)光催化抗菌材料制備具有抗菌功能的礦棉板的研究也較少，并且大多數(shù)已知的無(wú)機(jī)光催化抗菌材料需要在紫外光光照下才能被激發(fā)而發(fā)生光催化反應(yīng)，由于紫外光線對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生一定的危害，并且對(duì)太陽(yáng)光的利用率太低，其應(yīng)用受到一定程度的限制。因此，需要開(kāi)發(fā)更多的可廣泛應(yīng)用的無(wú)機(jī)光催化抗菌材料，并將其用于制備具有抗菌功能的礦棉板。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本申請(qǐng)的目的是提供一種具有抗菌功能的礦棉板。
本申請(qǐng)所提供的具有抗菌功能的礦棉板，制備礦棉板的原料中包括2～4質(zhì)量％的尖晶石型鐵酸鹽。
在一些實(shí)施方式中，所述尖晶石型鐵酸鹽選自由尖晶石型鐵酸鋅、尖晶石型鐵酸鎳和尖晶石型鐵酸鈷組成的組。
在一些實(shí)施方式中，所述尖晶石型鐵酸鹽為尖晶石型鐵酸鋅。
在一些實(shí)施方式中，所述尖晶石型鐵酸鹽的粒徑為50nm～10μm。
在一些實(shí)施方式中，所述制備礦棉板的原料中還包括65～75質(zhì)量％的礦棉纖維、5～10質(zhì)量％的無(wú)機(jī)增強(qiáng)纖維、15～25質(zhì)量％的粘結(jié)劑和0.5～1質(zhì)量％的絮凝劑。
在一些實(shí)施方式中，所述無(wú)機(jī)增強(qiáng)纖維選自由硅灰石纖維、水鎂石纖維和海泡石絨組成的組；所述粘結(jié)劑為粘土和淀粉；所述絮凝劑選自由硫酸鋁、聚丙烯酰胺、氯化鐵、硫酸亞鐵和聚合氯化鋁組成的組。
本申請(qǐng)的另一目的是提供一種制備具有抗菌功能的礦棉板的方法，所述方法包括以下步驟：
將礦棉纖維和尖晶石型鐵酸鹽加入水中，攪拌；
加入無(wú)機(jī)增強(qiáng)纖維和粘結(jié)劑，攪拌；
加入絮凝劑，攪拌，過(guò)濾，成型，180～200℃下干燥1～2h，即可制得厚度為10～20mm的具有抗菌功能的礦棉板。
本申請(qǐng)的又一目的是提供尖晶石型鐵酸鹽作為無(wú)機(jī)光催化抗菌材料的用途。
在一些實(shí)施方式中，所述尖晶石型鐵酸鹽選自由尖晶石型鐵酸鋅、尖晶石型鐵酸鎳和尖晶石型鐵酸鈷組成的組。
在一些實(shí)施方式中，所述尖晶石型鐵酸鹽為尖晶石型鐵酸鋅。
本申請(qǐng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、尖晶石型鐵酸鹽作為無(wú)機(jī)光催化抗菌材料時(shí)對(duì)激發(fā)光源的波長(zhǎng)沒(méi)有 要求，在制備礦棉板的原料中加入尖晶石型鐵酸鹽，從而使得制備的礦棉板在普通照明燈光照射下就具有光催化殺菌功能，從而在可見(jiàn)光區(qū)進(jìn)行光催化殺菌，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣凈化，避免了紫外光對(duì)人體的傷害，且節(jié)省了特定激發(fā)光源裝置。
2、尖晶石型鐵酸鹽直接加入制備礦棉板的原料中就可均勻地分散在礦棉板中，制備過(guò)程簡(jiǎn)單。
3、通過(guò)調(diào)節(jié)礦棉纖維與制備礦棉板的其他組分之間的比例，使得制備的礦棉板在保證了抗菌和低導(dǎo)熱功能的基礎(chǔ)上，抗彎曲強(qiáng)度得到了提高，體積密度得到了降低。
4、制備礦棉板的過(guò)程在低溫狀態(tài)下進(jìn)行，不需要煅燒和燒結(jié)，生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能。
5、本申請(qǐng)所采用的原料全部是無(wú)機(jī)材料，所制備的礦棉板無(wú)毒、不燃，為環(huán)保型材料。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)描述本申請(qǐng)的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這些具體的實(shí)施例僅表明為了達(dá)到本申請(qǐng)的目的而選擇的實(shí)施技術(shù)方案，并不是對(duì)技術(shù)方案的限制。根據(jù)本申請(qǐng)的教導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的改進(jìn)是顯然的，均屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
以下實(shí)施例中所使用的試劑均為普通市售商品。
實(shí)施例1
將100克礦棉纖維和3克粒徑為50～100nm的尖晶石型鐵酸鋅粉體分散到3.0L水中；然后加入10克硅灰石纖維、15克粘土、10克淀粉，繼續(xù)攪拌；最后加入1.0克硫酸鋁，攪拌1分鐘后過(guò)濾，成型，180℃干燥1h后獲得具有抗菌性能的礦棉板，厚度為12mm。
實(shí)施例2
將100克礦棉纖維和6克粒徑為50～100nm的尖晶石型鐵酸鋅粉體分散到3.0L水中；然后加入10克水鎂石纖維、20克粘土、10克淀粉，繼續(xù)攪拌；最后加入1.0克聚丙烯酰胺，攪拌1分鐘后過(guò)濾，成型，180℃干燥1h后獲得具有抗菌性能的礦棉板，厚度為12mm。
實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例2的制備過(guò)程大致相同，不同之處在于尖晶石型鐵酸鹽為尖晶石型鐵酸鎳，無(wú)機(jī)增強(qiáng)纖維為海泡石絨。
實(shí)施例4
本實(shí)施例與實(shí)施例2的制備過(guò)程大致相同，不同之處在于尖晶石型鐵酸鹽為尖晶石型鐵酸鈷。
測(cè)試?yán)?/p>
取實(shí)施例1-4制備的礦棉板，依據(jù)GB/T 25998-2010(礦物棉裝飾吸聲板)測(cè)定抗折強(qiáng)度；依據(jù)GB/T10295-2008(絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測(cè)定熱流計(jì)法)及ASTM C518-04(用熱流計(jì)法測(cè)定穩(wěn)態(tài)熱通量和熱傳遞特性的試驗(yàn)方法)，采用平板熱流計(jì)法，用DRPL-I導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀測(cè)定導(dǎo)熱系數(shù)；依據(jù)GB/T 21510-2008和GB/T 23763-2009，以20W的節(jié)能燈作為激發(fā)光源，以具有代表性的革蘭氏陰、陽(yáng)性菌―大腸桿菌和金黃色葡萄球菌為殺滅對(duì)象，于37℃溫度下進(jìn)行24小時(shí)的光催化滅菌實(shí)驗(yàn)，然后測(cè)定殺滅率，其結(jié)果見(jiàn)表1。
表1
從表1的數(shù)據(jù)可以看出，本申請(qǐng)實(shí)施例1-4制得的礦棉板具有優(yōu)良的光催化活性，能夠有效殺滅空氣中的細(xì)菌，其中，實(shí)施例2-4中的無(wú)機(jī)光催化抗菌材料用量相同，但是實(shí)施例2采用尖晶石型鐵酸鋅作為無(wú)機(jī)光催化抗菌材料，相較于實(shí)施例3和4分別采用尖晶石型鐵酸鎳和尖晶石型鐵酸鈷，對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺滅率要高10％左右，分析原因可能是采用尖晶石型鐵酸鋅時(shí)存在協(xié)同作用，增強(qiáng)了無(wú)機(jī)光催化抗菌材料的抗菌作用。
目前市面上的12mm厚礦棉板的彎曲強(qiáng)度一般在100N左右，體積密度在340kg/m3左右，導(dǎo)熱系數(shù)在0.055W/m·K左右，可見(jiàn)本申請(qǐng)實(shí)施例1-4制得的礦棉板在保證了抗菌和低導(dǎo)熱功能的基礎(chǔ)上，還具有高強(qiáng)度和低密度的優(yōu)點(diǎn)。
所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本申請(qǐng)作出任何形式上和實(shí)質(zhì)上的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本申請(qǐng)技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而作出的些許更改、修飾與演變的等同變化均為本申請(qǐng)的等效實(shí)施例；同時(shí)，凡依據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)質(zhì)技術(shù)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何等同變化的更改、修飾與演變等均在本申請(qǐng)的由權(quán)利要求界定的范圍內(nèi)。