CN101979355A - 复合纤维硅酸钙板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合纤维硅酸钙板及其制备方法，复合纤维硅酸钙板，包括下列质量比组分组成：复合纤维10-15％消石灰10-13％石英粉40-50％水泥25-35％腐植酸絮凝剂1-5％；其制备方法，按如下步骤进行：料浆制备，板坯制备，将料浆均匀上料成型板坯后，经脱水处理，控制板坯含水量30-35wt％；半成品板坯制备，将板坯进行蒸养处理，控制蒸养压力为0.8-1.2MPa，时间15-20小时；板材成品，将半成品板坯进行烘干，控制板材成品含水率≤10％。本发明生产的复合纤维硅酸钙板，性能优越，质量高，强度大，保温节能，抗风压，耐酸碱，环保。

Description

复合纤维硅酸钙板及其制备方法
技术领域：本发明涉及硅酸钙板及其制备方法，特别是一种复合纤维硅酸钙板及其制备方法。
背景技术：硅酸钙板是现代建筑中重要的墙体材料之一，因其具有轻密度0.9-1.25克/立方厘米，耐火，其不燃性达GB8624-2006A标准，隔音性强，防腐防潮、强度高达13-17Mpa/mm2、容易加工、施工轻便、表面平整美观等优点，被广泛应用于现代建筑及各种基础建设中。可用作室内外隔墙、吊顶、钢梁、钢柱包覆、风管、遂道等。
传统的硅酸钙板生产主要采用石棉、玻纤等纤维做为强化加固及保温增强材料添加物，而现代建筑高规范的环保要求又限制使用石棉和玻纤，现市场上一般的无棉板多仅以单一木浆为主要纤维材料，但无论在产品强度、密度、防火等级、韧性、防开裂上始终达不到最佳状态，满足不了高规项目要求。
现有作建筑材料使用的硅酸钙板通常采用抄浆法，压模法及单层成形法生产，将含有有石灰质原料。硅酸质原料，增强纤维及无机质填充材料等原料浆液模压而成的压型体；通常在压力容器内用饱和水蒸汽进行蒸养反应固化，从而制得上述硅酸钙板。
如中国专利申请号为00119086.5《轻质硅酸钙板及其制造方法》其增强纤维添加纤维素纤维，膨胀珍珠岩粉等原料这样产品强度和密度还远达不到要求。中国专利号为97104962.9《硅酸钙板及其制造方法》其虽然制备的硅酸钙板松密度较小，但其产品强度及防火等级韧性等方面都难以达到高规格要求。而专利申请号为200810014042.5《碳纤维增强硅酸钙保温隔热材料及其制备》制备其使用原料由钙质原料，硅质原料和碳纤维原料构成，其作为保温隔热材料使用，在保温隔热方面具有一定优势，但其原料配比方面注重保温隔热材料进行设计，因而其生产的产品强度，松密度等方面存在不足，且其生产工艺复杂，生产设备投资大，因而大大地提高了其生产成本。
发明内容：本发明就是要提供一种复合纤维硅酸钙板及其生产工艺，生产的复合纤维硅酸钙板，性能优越，质量高，强度大，保温节能，抗风压，耐酸碱，环保。
本发明一种复合纤维硅酸钙板，包括下列质量比组分组成：
复合纤维10-15％消石灰10-13％石英粉40-50％水泥25-35％腐植酸絮凝剂1-5％。
所述复合纤维硅酸钙板，是由下列质量比组分组成：
复合纤维11％消石灰12％石英粉45％水泥30％腐植酸絮凝剂2％。
本发明所述复合纤维是包括如下质量比组份的PNA碳纤维0.5-3.5％，750℃的烧失量18-22％，二氧化硅60-72％，三氧化二铁0.1-0.5％，氧化钙6-10％，氧化镁0.5-1％，三氧化二铝2-3％；和木浆制成的15-25wt％料浆。
本发明所述PNA碳纤维，强度为800-1200Mpa，模量为8-120Gpa。
本发明所述腐植酸絮凝剂为腐植酸钠。
一种制造权利要求1所述的复合纤维硅酸钙板的制备方法，按如下步骤进行：
A)料浆制备：将各组分按配比加入打浆机中制成料浆；
B)板坯制备：将料浆均匀上料成型板坯后，经脱水处理，控制板坯含水量30-35wt％，然后切割检验；
C)半成品板坯制备：将检验合格的板坯进行蒸养处理，控制蒸养压力为0.8-1.2Mpa，时间15-20小时；
D)板材成品：将半成品板坯进行烘干，控制烘干温度70-190℃，控制板材成品含水率≤10％。
所述复合纤维硅酸钙板的制备方法，步骤B)步所述脱水处理，是依次经自然脱水、真空逐级脱水和机械挤压脱水。
所述复合纤维硅酸钙板的制备方法，步骤C)中蒸养处理工艺参数控制压力1-1.1Mpa，时间为控制升压时间2-3小时，恒压时间10-15小时，降压时间2-3小时。
所述复合纤维硅酸钙板的制备方法，D)步优选控制烘干温度在160-185℃。
本发明采用上述技术方案在原料中加入复合纤维PNA碳纤维，即聚丙烯腈基碳纤维；配以木浆等原料大大提高了硅酸钙板强度系数及松密度，原料来源广泛易得，水泥原料可以是依市场上常用的硅酸盐水泥或铝酸盐水泥；型号依市场使用要求而定，生产工艺简单，按现有设备及通过控制工艺参数即可生产，大大降低设备投资和生产成本；还具有如下特点
1、性能优异，质量高；本发明的复合碳纤维硅酸板的物理力学性能为：
主要参数一、抗折强度9.7-11.4Mpa，纵横比65-81％，密度1.13-1.21g/cm3螺钉拔出力72-84N/mm2含水率5.7-8.4％；
对照建材材行业标准JC/T654.1-2008《纤维增强硅酸钙板》的物理力学性能指标规定，完全达到较高质量。
2、保温、节能：由于碳纤维热膨胀系数小，是一种良好的绝热保温材料，因此本发明生产的复合碳纤维硅酸钙板较之传统产品能达到更高的防火、阻燃要求。
3、抗风压、耐酸碱：由于碳纤维具有良好的耐腐蚀性，因此本发明复合碳纤维硅酸钙板具有良好的抗风压、耐酸碱效果，适合在北方地区做为良好的外墙墙材和遂道等用材要求。
4、环保：取代传统产品中的石棉或减少木浆纤维的用量，符合现今环保节约要求。
本发明产品经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心对耐火性能检测，见表1
Figure BSA00000295623800031
本发明生产的复合纤维硅酸钙板其它各项技术指标经国家建筑材料质量监督检验中心检测各项技术指标均符合要求。见表2
具体实施方式：浓度为质量比浓度
实施例1该复合纤维硅酸钙板是由如下组分配比构成，合成纤维110公斤、消石灰120公斤、石英粉450公斤、普通硅酸盐水泥300公斤、添加剂腐植酸钠20公斤，共计1000公斤。复合纤维占11％。
所述复合纤维是取少许加工好的强度1000MPa，模量100Gpa成品PNA碳纤维，配以木浆配比经稀释、松解后，添加腐植酸絮凝剂腐植酸钠与其它原材料一起搅拌制成料浆。由如下组分配比构成：750℃烧失量21％、SiO264.3％、Fe2O3 0.45％、CaO 8.74％、MgO 0.8％、Al2O32.16％和余量木浆配制而成浓度(WT％)为22WT％的料浆。
其具体工艺流程按以下步骤进行：
A)料浆制备：将配料计量好进入打浆机打浆，其中普通硅酸盐水泥在制浆前7-10分钟送入，制备成均匀的料浆，质量浓度控制在18-22％。
B)板坯制备：料浆在运行毛布上均匀上料，经过自然脱水、真空逐级脱水、成型机挤压脱水处理，脱水后板坯水份控制在30±2％。然后切割、质检。
C)半成品板坯制备：将B)步骤中质检合格的板坯置于蒸养釜中蒸养，形成半成品板材。
蒸养工艺参数为均匀升压3小时，恒压14小时，降压2.5小时，压力1.0-1.1Mpa。
板材成品：将半成品板材脱模后进入烘干机烘干，烘干温度控制在85-105度，板材含水率在10％内，然后磨边、导角或砂光板面即可。
上述步骤B)，质检不合格可回收再制浆处理，进入步骤A)。
经上述工艺生产的复合纤维硅酸钙板产品经检测质量符合上述要求。

Claims (9)

1.一种复合纤维硅酸钙板，包括下列质量比组分组成：
复合纤维10-15％消石灰10-13％石英粉40-50％水泥25-35％腐植酸絮凝剂1-5％。
2.依据权利要求1所述复合纤维硅酸钙板，其特征是由下列质量比组分组成：
复合纤维11％消石灰12％石英粉45％水泥30％腐植酸絮凝剂2％。
3.依据权利要求1或2所述复合纤维硅酸钙板，其特征是所述复合纤维是包括如下质量比组份的PNA碳纤维0.5-3.5％，750℃的烧失量18-22％，二氧化硅60-72％，三氧化二铁0.1-0.5％，氧化钙6-10％，氧化镁0.5-1％，三氧化二铝2-3％；和木浆制成的15-25wt％料浆。
4.依据权利要求3所述复合纤维硅酸钙板，其特征是所述PNA碳纤维，强度为800-1200Mpa，模量为8-120Gpa。
5.依据权利要求1或2所述复合纤维硅酸钙板，其特征是所述腐植酸絮凝剂为腐植酸钠。
6.一种制造权利要求1所述的复合纤维硅酸钙板的制备方法，按如下步骤进行：
A)料浆制备：将各组分按配比加入打浆机中制成料浆；
B)板坯制备：将料浆均匀上料成型板坯后，经脱水处理，控制板坯含水量30-35wt％，然后切割检验；
C)半成品板坯制备：将检验合格的板坯进行蒸养处理，控制蒸养压力为0.8-1.2Mpa，时间15-20小时；
D)板材成品：将半成品板坯进行烘干，控制烘干温度70-190℃，控制板材成品含水率≤10％。
7.依据权利要求6所述复合纤维硅酸钙板的制备方法，其特征是B)步所述脱水处理，是依次经自然脱水、真空脱水和机械挤压脱水。
8.依据权利要求6所述复合纤维硅酸钙板的制备方法，其特征是步骤C)中蒸养处理工艺参数控制压力1-1.1Mpa，时间为控制升压时间2-3小时，恒压时间10-15小时，降压时间2-3小时。
9.依据权利要求6所述复合纤维硅酸钙板的制备方法，其特征是D)步控制烘干温度在160-185℃。
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