專利名稱：土基多元復(fù)合材料及其制品與用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種復(fù)合材料，尤其是以泥土為原料的多元復(fù)合材料及其制品與用途。
公知技術(shù)中，泥土作為陶瓷材料，需燒制成型，工序復(fù)雜成本高。三合土以泥土、石灰、沙子為原料，可制成路基，墻體或磚，但其性能較差，強(qiáng)度不高，適用面窄。一次性餐飲具以塑料、紙、淀粉等材料制作，成本較高，對環(huán)境造成污染，對地球資源造成浪費(fèi)。各種紙質(zhì)包裝箱成本高、性能差、怕水、怕潮，耗費(fèi)資源。建材方面的磚、瓦有的需燒制，有的用金屬、塑料、水泥，成本高且有污染。有些管道如水管、排污管用水泥或金屬制成，成本高且金屬易銹。做家具用的纖維板、夾板、刨花板等，成本高、工藝復(fù)雜。有一定污染，不利于人體健康，有的產(chǎn)品如洗衣機(jī)、爐灶的外殼或基體用金屬制成，成本高、易生銹。堤壩一般用土、水泥混凝土制成，土堤性能差，混凝土堤成本高，都有弊端。社會生產(chǎn)生活中的需求是不同的，有時需要性能高的材料，有的要求成本低，還要求對環(huán)境無害。社會需要這么一種材料，它價廉物美，用途廣泛，性能指標(biāo)隨需調(diào)整，而且符合環(huán)保宗旨。
本發(fā)明的目的就是提供一種多功能的以泥土為基本原料的多元復(fù)合材料及其制品與用途，它能滿足社會的不同需求，避免上述的各種不足。性能高、成本低、使用方便，具有多種功能和廣泛的用途。達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由泥土和粘合劑或/和纖維物質(zhì)或/和植物產(chǎn)品或/和砂子、石塊組成土基復(fù)合材料，即以泥土為基礎(chǔ)原料，加入多種原料組合而成的多元材料。其中還可以加入膨化劑或/和增塑劑或/和增強(qiáng)劑或/和改性劑或/和顏料等外加成份。泥土可占到原料總量的50％以上，也可依需而定。
加工時，泥土可呈干粉狀或泥漿狀，可以是地球深處的純凈土或高嶺土或江河湖海的水下泥沙或?yàn)┩坑倌嗷蚶械耐粱壹?xì)礫。根據(jù)不同產(chǎn)品的需求而定。粘合劑可以是石灰或/和水泥或/和水玻璃或/和松香或/和明礬或/和石膏或/和樹脂或/和植物膠、粉、漿或/和泥土固化劑。植物產(chǎn)品可是植物的根、莖、葉、花、果、皮及其制品。膨化劑可以是化學(xué)發(fā)泡劑或/和生物發(fā)泡劑。還可以加入鹽、沙子、爐渣、礦渣、鋼渣及各種工業(yè)廢料。本材料可呈不規(guī)則的散粒狀、膏狀、漿狀。
本材料的用途很廣，它可用來制作容器、包裝、建材、家具、桶、盆、一次性產(chǎn)品。工業(yè)用的各種盛物箱、槽。各種產(chǎn)品如洗衣機(jī)的外殼、爐灶的基體，機(jī)器設(shè)備的基座，產(chǎn)品的包裝箱。建材上的門窗、磚、瓦、墻。家具和裝飾用的板材、方材、型材。各種水管、排污管。防洪堤、堰塘壩等。
土基復(fù)合材料制品可由土基層和覆蓋層或/和裝飾層構(gòu)成。即結(jié)構(gòu)是土基內(nèi)芯加覆蓋層。土基中可以加入粘合劑或/和纖維物質(zhì)或/和植物產(chǎn)品或/和添加劑?；蛘?，土基復(fù)合材料制品以泥土和粘合劑和纖維物質(zhì)或/和植物產(chǎn)品或/和添加劑制成。其表面可有覆蓋層或/和裝飾層。當(dāng)然也可沒有。制品可呈塊狀、板狀、柱狀、條狀、管狀，可有不同的規(guī)格型號。也可呈終端產(chǎn)品形狀，如快餐盒、包裝箱、排水管等。
在使用中，對管道、房屋、地下室的墻體、地面磚之類的制品，可利用其使用現(xiàn)場的泥土，在使用場所現(xiàn)場直接加工成型，然后安置就位。如取地下土，蓋地上房。
對泥土的選擇，依需而定。做一次性餐飲具的泥土，可選擇純凈泥土、高嶺土、水下泥沙，以保障衛(wèi)生。而做墻體、堤壩的泥土，則可選用普通泥土，垃圾中的土灰瓦礫。做包裝箱宜選粘質(zhì)土，做管道可選沙質(zhì)土等等。
對粘合劑的選擇，依需而定。做餐飲具，宜選用石灰、石膏、水泥、植物粉做粘合劑。比如選粘質(zhì)土直接壓成碗形，經(jīng)干燥處理后表面噴上一層淀粉膜或覆蓋一層膠紙膜。如此表面覆上一層膜，即保證了衛(wèi)生，又使泥碗經(jīng)得起水泡，不易破碎，表面美觀，還能降解。做包裝箱，則用水玻璃或水泥加植物莖葉，比如稻草，加泥土模壓成型。做家具板材可選用樹脂膠或植物膠，加泥土加植物莖葉經(jīng)模壓成型。植物淀粉、玉米面粉、紅苕漿均可作為粘合劑用。“HEC新型土體固化劑”可作粘合劑。
纖維類物質(zhì)包括人造纖維和自然纖維，比如用石棉加土加水泥，制成石棉瓦，具有成本低的特點(diǎn)。當(dāng)然，也可用植物莖葉，比如麥草加固化劑加土制成與石棉瓦一樣的波紋瓦。纖維類物質(zhì)包括用動、植物加工成的纖維和礦物纖維。
制磚或墻體時，可加入發(fā)泡劑，使其發(fā)泡后變得質(zhì)輕、省料。加入增塑劑可使本材料易于成形，加入增強(qiáng)劑提高材料強(qiáng)度，改性劑可調(diào)整材料的軟硬度，加入顏料可使材料具有不同的色彩。在本材料中，泥土的比例可占到50％以上，依不同產(chǎn)品的需求而定。
產(chǎn)品有覆蓋層時，其覆蓋層可以是一層或多層，可以是紙質(zhì)物或/和膜狀物或/和箔狀物或/和涂層或/和固化層或結(jié)晶結(jié)構(gòu)。紙質(zhì)物可以是油紙、膠紙。膜狀物可以是塑料膜、生物膜、淀粉膜。箔狀物可以是金屬箔、紙箔。涂層可以是植物面粉或淀粉涂層、漆涂層、膠涂層、塑料涂層。固化層和結(jié)晶層可通過化學(xué)反映獲得，也可用高溫或/和高壓對表面進(jìn)行處理獲得。比如用火焰噴燒制品表面，使其表面形成固化層或結(jié)晶層。覆蓋層可相當(dāng)于粘合劑和纖維物質(zhì)或/和植物產(chǎn)品的復(fù)合物，起到增強(qiáng)作用，可具防水功能。裝飾層可以是附著在制品表面的彩色或/和圖案，可與覆蓋層合二為一，結(jié)合在一起。產(chǎn)品的成型方法可用模壓成型，鑄造成型。可全部或部分采用公知技術(shù)的發(fā)泡磚、木屑板、泡沫塑料等產(chǎn)品的成型工藝。本材料或產(chǎn)品加工時，有的需要加水，如石灰、水泥等。有的不需加水，如樹脂膠，依需而定。
本發(fā)明與公知技術(shù)比，具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如1、成本低。用泥土做原料、方便易得，用完后回歸大地。比如一次性泥土飯盒，既有淀粉盒的強(qiáng)度，又有紙盒的美觀，比泡沫盒的成本還低，真是價廉物美。2、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。無論是紙，還是塑料，都要消耗地球資源，破壞環(huán)境。而本材料取之大地，回之大地，無任何污染。3、為大量的農(nóng)作物秸桿提供了用途。用來制作土基復(fù)合磚、墻，做包裝箱，一舉兩得。4、用途廣泛。本發(fā)明可制作各行各業(yè)的多種產(chǎn)品，可形成一個龐大的泥土產(chǎn)業(yè)。5、加工容易。泥土加粘合劑纖維混合成型，其方法、工藝簡單易學(xué)、方便施工。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。


圖1-9分別是本發(fā)明的碗、杯、碗、盤、盆、盒、磚、板、管示意圖。圖3是圖1的直徑剖。圖1-6給出了各種容器的外形，該外形方便模壓成型?？勺鳛橐淮涡杂闷?，如餐飲具、飲盒等。圖5可作為一次性痰盂。還可作為花缽。圖2表示杯上有圖案，還可是彩色的。
圖3表示該容器有中間層2和覆蓋層1。中間層是泥土或泥土復(fù)合材料。覆蓋層可以是淀粉漿形成的膜或膠紙或塑料膜。覆蓋層還可由燃燒器對表面進(jìn)行高溫處理獲得固化或結(jié)晶層。泥土所占比例也可低于50％。所有土基材料制品，均可先加工成型，然后對其表面進(jìn)行涂、敷、壓等加工或熱處理或?qū)Ρ砻嫱繉舆M(jìn)行熱處理。
圖6表示帶蓋的一次性飯盒，可由泥土加纖維物質(zhì)加玉米粉制成，可加入增塑劑，使其在模腔里易于成型。也可泥土加纖維物質(zhì)制成內(nèi)層、外覆玉米粉膜而成。
圖7、8、9表示磚、板、管由泥土、纖維和粘合劑組成。剖示圖中細(xì)長條表示纖維類物質(zhì)，可以是草莖、竹絲、麻皮。纖維物質(zhì)、植物產(chǎn)品可增加制品的強(qiáng)度、韌性，使之可鋸可釘，便于加工。三角形和黑點(diǎn)表示有石子、泥沙。粘合劑可選用水泥、石灰、泥土固化劑、水玻璃、石膏粉等，根據(jù)需要而定。所有制品中，均可按需加入適量植物產(chǎn)品或/和礦物產(chǎn)品。比如用泥土加石膏粉加稻草制成石膏板，用于家庭裝修。圖8板材可作為墻體或家具用材，厚度可變化?？纱胬w維板、木屑板。做家具的板材還可選用樹脂膠作為粘合劑，由樹脂膠加纖維物質(zhì)加泥土在模型內(nèi)施加壓力成型。還可施以高溫，使板內(nèi)材料更致密、結(jié)實(shí)。圖9管材可在安裝使用地點(diǎn)取上，加水泥或泥土固化劑，還可加植物產(chǎn)品，如竹片、草梗等，可用機(jī)器或人工夯實(shí)處理，就地加工成型，就地使用。所有產(chǎn)品的加工中，是否加水、加多少水，依需而定。所有土基制品，均可利用使用場所的泥土，現(xiàn)場直接加工成型；或直接加工成型后，再安置就位。
權(quán)利要求
1.一種土基多元復(fù)合材料，其特征是它由泥土和粘合劑或/和纖維物質(zhì)或/和植物產(chǎn)品或/和礦物產(chǎn)品或/和砂子、石塊組成，其中可加入膨化劑或/和增塑劑或/和增強(qiáng)劑或/和改性劑或/和顏料等外加劑。
2.如權(quán)利要求1所述的土基多元復(fù)合材料，其特征是泥土可呈干粉狀或泥漿狀，可以是地球深處的純凈土或高嶺土或江河湖海的水下泥沙或?yàn)┩坑倌嗷蚶械耐粱壹?xì)礫；粘合劑可以是石灰或/和水泥或/和水玻璃或/和松香或/和明礬或/和石膏或/和樹脂膠或/和植物粉、漿、膠或/和泥土固化劑；纖維可以是動、植物纖維或/和人造纖維或/和礦產(chǎn)纖維；植物產(chǎn)品可以是植物的根、莖、葉、花、果、皮及其制品；膨化劑可以是化學(xué)發(fā)泡材料或/和生物發(fā)泡材料；還可加入鹽、爐渣、礦渣、鋼渣及各種工業(yè)廢料；它可呈不規(guī)則的散粒狀，泥土可占總量的50％以上。
3.一種土基多元復(fù)合材料的用途，其特征是它可用來制作生活或工業(yè)容器、一次性產(chǎn)品，產(chǎn)品的基體、包裝或外殼，機(jī)器的基座，建材行業(yè)的門窗、磚、瓦、墻、填料、家具板材、方材、型材，及防洪堤、堰壩和各種管道。
4.一種土基多元復(fù)合材料制品，其特征是它由土基層和覆蓋層或/和裝飾層構(gòu)成，泥土中可加入粘合劑或/和纖維物質(zhì)或/和植物產(chǎn)品或/和添加劑；或，它以泥土和粘合劑和纖維物質(zhì)或/和植物產(chǎn)品或/和添加劑制成，其表面可有覆蓋層或/和裝飾層。
5.如權(quán)利要求4所述的土基多元復(fù)合材料制品，其特征是覆蓋層可以是一層或多層，可以是紙質(zhì)物或/和膜狀物或/和箔狀物或/和涂層或/和固化層或結(jié)晶層；紙質(zhì)物可以是油紙、膠紙；膜狀物可以是塑料膜、生物膜、淀粉膜；箔狀物可以是金屬箔、紙箔；涂層可以是淀粉涂層、漆涂層、塑料涂層；固化層和結(jié)晶層可以通過化學(xué)反應(yīng)獲得，也可用高溫或/和高壓對表面進(jìn)行處理獲得；裝飾層可以是附著在制品表面的彩色或/和圖案，可與覆蓋層合二為一，結(jié)合在一起；它可呈塊狀、板狀、柱狀、條裝、管狀，可有不同的規(guī)格型號，也可呈終端產(chǎn)品形狀；它可由模壓或鑄造成型。
6.一種土基多元復(fù)合材料制品的加工方法，其特征是利用制品使用場所的泥土，在使用場所現(xiàn)場直接加工成型或直接加工成型后，再安置就位；或先加工成形，然后對其表面進(jìn)行涂、敷、壓等加工或熱處理或?qū)Ρ砻嫱繉舆M(jìn)行熱處理。
全文摘要
本發(fā)明是一種以泥土為主要原料成分的復(fù)合材料,以及其制品與用途,本復(fù)合材料由泥土加粘合劑加纖維物質(zhì)或/和植物產(chǎn)品組成?？捎赡嗤粱鶎雍透采w層構(gòu)成產(chǎn)品?？捎脕碇圃旄鞣N生活和工業(yè)容器,一次性餐飲具,可制造產(chǎn)品的包裝箱,建筑用的磚、瓦、墻,家具的板材、方材,堤壩和各種管道。
文檔編號C04B28/00GK1357502SQ01132728
公開日2002年7月10日 申請日期2001年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月1日
發(fā)明者任文林 申請人:任文林