專利名稱：土基多元復合材料及其制品與用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種復合材料，尤其是以泥土為原料的多元復合材料及其制品與用途。
公知技術中，泥土作為陶瓷材料，需燒制成型，工序復雜成本高。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。各種紙質包裝箱成本高、性能差、怕水、怕潮，耗費資源。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、工藝復雜。有一定污染，不利于人體健康，有的產品如洗衣機、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，性能指標隨需調整，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。達到保護環(huán)境的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的由泥土和粘合劑或/和纖維物質或/和植物產品或/和砂子、石塊組成土基復合材料，即以泥土為基礎原料，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灘涂淤泥或垃圾中的土灰細礫。根據(jù)不同產品的需求而定。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。植物產品可是植物的根、莖、葉、花、果、皮及其制品。膨化劑可以是化學發(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、一次性產品。工業(yè)用的各種盛物箱、槽。各種產品如洗衣機的外殼、爐灶的基體，機器設備的基座，產品的包裝箱。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。
土基復合材料制品可由土基層和覆蓋層或/和裝飾層構成。即結構是土基內芯加覆蓋層。土基中可以加入粘合劑或/和纖維物質或/和植物產品或/和添加劑?；蛘?，土基復合材料制品以泥土和粘合劑和纖維物質或/和植物產品或/和添加劑制成。其表面可有覆蓋層或/和裝飾層。當然也可沒有。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。做包裝箱宜選粘質土，做管道可選沙質土等等。
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。比如選粘質土直接壓成碗形，經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模壓成型。植物淀粉、玉米面粉、紅苕漿均可作為粘合劑用?！癏EC新型土體固化劑”可作粘合劑。
纖維類物質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。當然，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)泡后變得質輕、省料。加入增塑劑可使本材料易于成形，加入增強劑提高材料強度，改性劑可調整材料的軟硬度，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，依不同產品的需求而定。
產品有覆蓋層時，其覆蓋層可以是一層或多層，可以是紙質物或/和膜狀物或/和箔狀物或/和涂層或/和固化層或結晶結構。紙質物可以是油紙、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。固化層和結晶層可通過化學反映獲得，也可用高溫或/和高壓對表面進行處理獲得。比如用火焰噴燒制品表面，使其表面形成固化層或結晶層。覆蓋層可相當于粘合劑和纖維物質或/和植物產品的復合物，起到增強作用，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，結合在一起。產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的發(fā)泡磚、木屑板、泡沫塑料等產品的成型工藝。本材料或產品加工時，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)明與公知技術比，具有很多優(yōu)點，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、為大量的農作物秸桿提供了用途。用來制作土基復合磚、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)的多種產品，可形成一個龐大的泥土產業(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、方便施工。
下面結合附圖進一步說明本發(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行高溫處理獲得固化或結晶層。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，然后對其表面進行涂、敷、壓等加工或熱處理或對表面涂層進行熱處理。
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制成內層、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。剖示圖中細長條表示纖維類物質，可以是草莖、竹絲、麻皮。纖維物質、植物產品可增加制品的強度、韌性，使之可鋸可釘，便于加工。三角形和黑點表示有石子、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品或/和礦物產品。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。可代替纖維板、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加泥土在模型內施加壓力成型。還可施以高溫，使板內材料更致密、結實。圖9管材可在安裝使用地點取上，加水泥或泥土固化劑，還可加植物產品，如竹片、草梗等，可用機器或人工夯實處理，就地加工成型，就地使用。所有產品的加工中，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。
權利要求
1.一種土基多元復合材料，其特征是它由泥土和粘合劑或/和纖維物質或/和植物產品或/和礦物產品或/和砂子、石塊組成，其中可加入膨化劑或/和增塑劑或/和增強劑或/和改性劑或/和顏料等外加劑。
2.如權利要求1所述的土基多元復合材料，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灘涂淤泥或垃圾中的土灰細礫；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/和礦產纖維；植物產品可以是植物的根、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、一次性產品，產品的基體、包裝或外殼，機器的基座，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。
4.一種土基多元復合材料制品，其特征是它由土基層和覆蓋層或/和裝飾層構成，泥土中可加入粘合劑或/和纖維物質或/和植物產品或/和添加劑；或，它以泥土和粘合劑和纖維物質或/和植物產品或/和添加劑制成，其表面可有覆蓋層或/和裝飾層。
5.如權利要求4所述的土基多元復合材料制品，其特征是覆蓋層可以是一層或多層，可以是紙質物或/和膜狀物或/和箔狀物或/和涂層或/和固化層或結晶層；紙質物可以是油紙、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；固化層和結晶層可以通過化學反應獲得，也可用高溫或/和高壓對表面進行處理獲得；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，也可呈終端產品形狀；它可由模壓或鑄造成型。
6.一種土基多元復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，然后對其表面進行涂、敷、壓等加工或熱處理或對表面涂層進行熱處理。
全文摘要
本發(fā)明是一種以泥土為主要原料成分的復合材料,以及其制品與用途,本復合材料由泥土加粘合劑加纖維物質或/和植物產品組成。可由泥土基層和覆蓋層構成產品?？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)先權日2000年6月1日
發(fā)明者任文林 申請人:任文林