CN103862568A - 采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺，包括以下步骤：将底料在底料搅拌站内搅拌均匀，然后放入一次摊铺机，并将底料平摊在移动模具中，摊铺成一层底料层；在底料层上放入由金属或非金属材质制作的网状筋或条状筋；将面料在面料搅拌站内搅拌均匀，然后放入二次摊铺机，并将面料平摊在底料层上，摊铺成一层面料层；然后输送入初养窑进行蒸汽初养，再进行堆垛处理、高压蒸养即得纤维增强含筋复合板材。本工艺不同于抄取法和流浆法，对纤维的吸附作用要求低，因此可以使用粗纤维，可以采用大量秸秆如麦秆，稻秆棉柴等作为原材料解决大量农业废料。同时制作秸秆纤维所产生的废水可以用来制作料浆。因此，整个工艺过程不产生任何废料。

Description

采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺
技术领域
本发明涉及一种复合板材的制作工艺，特别是一种采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺。
背景技术
纤维增强硅酸钙板材是目前世界各国大力发展的一种轻质板材，用它做成的轻质复合墙板集防水、防潮、隔音、隔热于一体，已成为当今发达国家建筑工程广泛采用的一种新型墙体材料。硅酸钙板是由硅质材料和钙质材料并加入适量增强材料经制浆、成型、蒸压养护及烘干、砂光以及后加工等工序制成的一种新型板材。纤维增强硅酸钙板作为新型环保建材，除具有传统石膏板的功能外，更具有越防火性能及耐潮、使用寿命超长的优点，大量应用于工商业工程建筑的吊顶天花和隔墙，家庭装修、家具的衬板、广告牌的衬板、船舶的隔仓板、仓库的棚板、网络地板以及隧道等室内工程的壁板。
纤维水泥板是以硅质、钙质材料为主原料，加入植物纤维，经过制浆、切割、加压、养护而成的一种新型建筑材料。纤维水泥板应用范围十分广泛，薄板可用于吊顶材料，可以穿孔作为吸音吊顶。常规板可用于墙体和装饰材料，厚板可当作LOFT钢结构楼层板、阁楼板、外墙保温板、护墙板等。广泛应用于外墙挂板，室内(卫生间)隔板，吸音吊顶，幕墙衬板，复合墙体面板，户外广告牌，冶金、电炉隔热板，电工配电柜，变压器隔板等。
现有的一种纤维增强硅酸钙板材及纤维水泥板的制作工艺如下：
1、原材料储存：所有原材料皆外购，汽车运输进厂。其中，水泥、石英粉散装进厂后气力输送至各自的储库贮存备用；生石灰、纸板为袋装或捆装进厂后贮存于原材料库中备用。
2、纸浆处理：将外购的浆板纸分别加入立式水力碎浆机中，加入定量水充分碎浆开片，每锅料碎浆开片时间为40～60分钟。开片后的纸浆再加水稀释到较低浓度(4～6％)进入中浓磨浆机疏磨，提高纸浆的打浆度，中浓磨浆机疏磨可循环进行。疏磨后的纸浆送入储罐储存，使用时送往纸浆计量罐中，其它人工投料纤维加入立式叶轮打浆机中，与纸浆计量罐中的纸浆混合加水后进行充分松解，达规定时间后送入配料楼上纸浆搅拌储罐中待用。
3、制浆工段：石英粉、水泥、经过仓下的螺旋输送机进入计量秤中计量后待用。生石灰粉经过仓下的螺旋输送机进入生石灰计量秤，使用时计量秤下气动阀打开，物料进入石灰水化罐内熟化后通过泵输送进入配料楼计量秤待用。打开纸浆搅拌储罐的出料阀，将制好的纸浆流入纸浆计量秤进行计量，计量完成后进入逆流式搅拌机，再依次加入计量好的石灰水、水泥、石英粉等物料，混合浆在逆流式搅拌机内充分拌合制得一定浓度的料浆，流入贮浆池中备用，生产时泵送至生产线上的贮浆池中。
4、储浆及预搅拌：制好的料浆在贮浆池中储存，并定量均匀地供给单盘磨浆机，料浆经过磨浆机匀磨处理，达到进一步松解纤维及拌合料浆的作用。输送料浆(单盘磨浆机工作)的同时，系统自动控制加水阀门打开，向贮浆机中均匀加入循环水系统的回水，用以根据生产时工艺要求初步调节料浆浓度。加水阀门的启闭，与单盘磨浆机的启停同步，加水量的大小，由与加水阀门组合的另一手动阀门人工调节标定控制。磨好的料浆进入预搅拌罐内搅拌待用。
5、制板、接坯及堆垛、加压：流浆制板工艺是将料浆直接铺在运行的工业毛毯上，而抄取制板工艺是将料浆送入制板机网箱内，由网箱内网轮转动将料浆铺在运行的工业毛毯上，两者均通过真空抽吸滤水，制板机成型筒将毛布上连续均匀的薄料层卷到成型筒上，达到一定厚度后，由厚度控制系统自动控制，成型筒上切刀将坯体切断，料坯输送至接坯机。制板线采用大成型筒一出二生产方式，即一次下坯经切割后成两张标准板坯。切割后的板坯经三工位堆垛，堆垛采取一张模板一张板坯方式，充分保证板坯平整。制板、接坯、堆垛全过程采用可编程控制器自动控制，自动化程度较高。
6、预养护和脱模：湿坯堆垛后需经一段时间的预养护，使板坯达到初期强度，以利于机械脱模码垛。预养护设有预养窑，一般温度保持在50～70℃，4h～6h即可出窑，进出窑采用牵引机完成。预养窑壁设散热管，依靠蒸汽提供热源。预养后的板坯送至四工位脱模机下，由四工位脱模机完成脱模码垛并于板垛中按要求放置蒸养垫板工作，同时将模板送至清扫刷油机组的进模辊道上，模板经清扫刷油处理后堆放在小车上，沿轨道返回三工位堆垛机重复利用。板坯再经摆渡至蒸压釜前编组入釜。
7、蒸压养护：板坯进入蒸压釜后，需经大约18小时的高温、高压饱和蒸汽养护处理。一般蒸压养护制度为抽真空0.5小时、升温2.5小时、恒温12小时、降温2.5小时、进出釜0.5小时，恒压压力为1.3MPa。板坯车进出蒸压釜由釜后子母车牵引完成。
8、脱模、烘干：蒸养好的板坯要经过烘干处理，使板坯水份达到10％以下，以满足建筑业用板的要求。本项目选用梳式烘干机，由链板带动梳子托着板坯在隧道窑中连续烘干，烘干热源由锅炉蒸汽提供，通过热交换器，轴流风机使热风在窑内循环，板坯得到均匀烘干。从蒸压釜出来的带蒸养垫板的板垛小车经回转真空吸板机使板和蒸养垫板分离。蒸养垫板由回车牵引机沿轨道送回脱模工段循环使用，板坯则由接板辊道输送机、辊道输送机、定位辊道输送机、吸盘转臂输送机及进板带式输送机送入烘干机进行烘干。烘干机出板则由出板带式输送机、定位辊道输送机及回转真空吸板机将板卸出堆垛成垛，再由叉车送入半成品堆存区。使用完后的蒸养垫板送回四工位脱模机备用。
9、砂光、磨边倒角、成品库存：烘干后的板坯经过单面砂光机定厚砂削，以保证板面平整，提高外观质量。砂光板再经过磨边倒角机组对板边磨削及倒角处理，以满足建筑业对外观尺寸精确度以及板与板接缝要求。砂光磨边后的板材由叉车送入成品库存放。砂削及磨边产生的粉尘通过收尘器收集后，回收用于再生产。
该工艺存在一些不足之处，比如使用纤维用来增强强度和吸附料浆，纤维要求细长。因此对纤维要求高，因为纤维成本占整个材料成本的30-40％，造成成本高昂。另外，该制作工艺复杂、效率低。另外，无法制作多层复合材料的板材，无法制作含筋抗折，抗弯的板材。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将底料在底料搅拌站内搅拌均匀，然后放入一次摊铺机，并将底料平摊在移动模具中，摊铺成一层底料层；
(2)在底料层上放入由金属或非金属材质制作的网状筋或条状筋；
(3)将面料在面料搅拌站内搅拌均匀，然后放入二次摊铺机，并将面料平摊在底料层上，摊铺成一层面料层；
(4)然后将摊铺好的材料送入初养窑，进行蒸汽初养，蒸汽初养条件为：温度50-100℃，时间2-5分钟，使材料初凝以利于堆垛时搬运，出窑后对板材进行堆垛处理；
(5)最后进行高压蒸养，高压蒸养条件为：压力0.8-1.2MPa、温度180-230℃。
作为本发明进一步的方案：可以省去步骤(2)，操作完步骤(1)，直接操作步骤(3)。
作为本发明进一步的方案：所述底料由粉料A和纤维浆料A组成，纤维浆料A采用纸纤维，粉料A包括石英粉、水泥、生石灰；按照重量比，石英粉∶水泥∶生石灰∶纸纤维＝40-60∶15-25∶15-25∶5-10；所述粉料A通过粉料称量装置A称量后进入底料搅拌站；所述纤维浆料A通过纤维浆料称量装置A称量后进入底料搅拌站。
作为本发明进一步的方案：所述面料由粉料B和纤维浆料B组成，纤维浆料B采用纸纤维，粉料B包括石英粉、水泥、生石灰；按照重量比，石英粉∶水泥∶生石灰∶纸纤维＝40-60∶15-25∶15-25∶5-10；所述粉料B通过粉料称量装置B称量后进入底料搅拌站；所述纤维浆料B通过纤维浆料称量装置称量后进入底料搅拌站。
作为本发明进一步的方案：所述纤维增强含筋复合板材包括纤维增强复合硅酸钙板和纤维增强复合水泥板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本工艺可以复合制作多层基材，以适应多种用途。如软底硬面板材，用来取代木材制作厨具，用于台面取代大理石等。特别可以制作含筋板材。如预应力板材，可以用于楼板，阁楼板等。
2.可以使用粗纤维。现有工艺使用纤维用来增强强度和吸附料浆，纤维细，因此对纤维要求高，因为纤维成本占整个材料成本的30-40％，造成成本高昂，而本工艺对纤维的吸附作用要求低，因此可以使用粗纤维，可以采用大量秸秆如麦秆，稻秆棉柴等作为原材料解决大量农业废料。同时制作秸秆纤维所产生的废水可以用来制作料浆。因此，整个工艺过程不产生任何废料。
3.原料含水率低，减少了脱水的能源损失。
4.与抄取法和流浆法的制作工艺相比，本制作工艺更加简化。
5.与抄取法和流浆法的制作工艺相比，在制作厚板材时效率更高。
附图说明
图1为采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的摊铺设备图。
图2为实施例1制作的纤维增强含筋复合板材的结构示意图。
图3为实施例2制作的纤维增强含筋复合板材的结构示意图。
图4为实施例3制作的纤维增强含筋复合板材的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明实施例中，一种采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺，包括以下步骤：
(1)将底料在底料搅拌站13内搅拌均匀，然后放入一次摊铺机14，并将底料平摊在移动模具中，摊铺成一层底料层1；
(2)将面料在面料搅拌站23内搅拌均匀，然后放入二次摊铺机24，并将面料平摊在底料层1上，摊铺成一层面料层2；
(3)然后将底料层1及面料层2利用传送带送入初养窑4，进行蒸汽初养，蒸汽初养条件为：温度50-100℃，时间2-5分钟，使材料初凝以利于堆垛时移动，出窑后对板材进行堆垛处理；
(4)最后进行高压蒸养，高压蒸养条件为：压力0.8MPa-1.1MPa、温度180℃-230。℃
采用上述工艺制备的纤维增强含筋复合板材如图2所示。
所述底料由粉料A和纤维浆料A组成，纤维浆料A采用纸纤维，粉料A包括石英粉、水泥、生石灰；按照重量比，石英粉∶水泥∶生石灰∶纸纤维＝40-60∶15-25∶15-25∶5-10；所述粉料A通过粉料称量装置A11称量后进入底料搅拌站13；所述纤维浆料A通过纤维浆料称量装置A12称量后进入底料搅拌站13。
所述面料由粉料B和纤维浆料B组成，纤维浆料B采用纸纤维，粉料B包括石英粉、水泥、生石灰；按照重量比，石英粉∶水泥∶生石灰∶纸纤维＝40-60∶15-25∶15-25∶5-10；所述粉料B通过粉料称量装置B21称量后进入底料搅拌站23；所述纤维浆料B通过纤维浆料称量装置称量后进入底料搅拌站23。
实施例2
本发明实施例中，一种采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺，包括以下步骤：
(1)将底料在底料搅拌站13内搅拌均匀，然后放入一次摊铺机14，并将底料平摊在移动模具中，摊铺成一层底料层1；
(2)在底料层上放入由金属或非金属材质制作的网状筋或条状筋3；
(3)将面料在面料搅拌站23内搅拌均匀，然后放入二次摊铺机24，并将面料平摊在底料层1上，摊铺成一层面料层2；
(4)然后底料层及面料层利用传送带送入初养窑4，进行蒸汽初养，蒸汽初养条件为：温度为50-80℃，时间2-5分钟，使材料初凝以利于堆垛时移动，出窑后对板材进行堆垛处理，出窑后对板材进行堆垛处理；
(5)最后进行高压蒸养，高压蒸养条件为：压力0.8-1.11MPa、温度180-230℃。
采用上述工艺制备的纤维增强含筋复合板材如图3所示。
实施例3
本发明实施例中，一种采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺，包括以下步骤：
(1)将底料在底料搅拌站13内搅拌均匀，然后放入一次摊铺机14，并将底料平摊在移动模具中，摊铺成一层底料层1；
(2)在底料层上放入由金属或非金属材质制作的网状筋或条状筋3；
(3)重复多次步骤(1)和(2)；
(4)将面料在面料搅拌站23内搅拌均匀，然后放入二次摊铺机24，并将面料平摊在底料层1上，摊铺成一层面料层2；
(5)重复多次步骤(2)和(4)；
(6)然后底料层及面料层利用传送带送入初养窑4，进行蒸汽初养，蒸汽初养条件为：温度50-100℃，时间2-5分钟，使材料初凝以利于堆垛时移动，出窑后对板材进行堆垛处理；
(7)最后进行高压蒸养，高压蒸养条件为：压力0.8-1.2MPa、温度180-230℃。
采用上述工艺制备的纤维增强含筋复合板材如图4所示。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将底料在底料搅拌站内搅拌均匀，然后放入一次摊铺机，并将底料平摊在移动模具中，摊铺成一层底料层；
(2)在底料层上放入由金属或非金属材质制作的网状筋或条状筋；
(3)将面料在面料搅拌站内搅拌均匀，然后放入二次摊铺机，并将面料平摊在底料层上，摊铺成一层面料层；
(4)然后将摊铺好的材料送入初养窑，进行蒸汽初养，蒸汽初养条件为：温度50-100℃，时间2-5分钟，使材料初凝以利于堆垛时搬运，出窑后对板材进行堆垛处理；
(5)最后进行高压蒸养，高压蒸养条件为：压力0.8-1.2MPa、温度180-230℃。
2.根据权利要求1所述的采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺，其特征在于，可以省去步骤(2)，操作完步骤(1)，直接操作步骤(3)。
3.根据权利要求1所述的采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺，其特征在于，所述底料由粉料A和纤维浆料A组成，纤维浆料A采用纸纤维，粉料A包括石英粉、水泥、生石灰；按照重量比，石英粉：水泥：生石灰：纸纤维＝40-60：15-25∶15-25∶5-10；所述粉料A通过粉料称量装置A称量后进入底料搅拌站；所述纤维浆料A通过纤维浆料称量装置A称量后进入底料搅拌站。
4.根据权利要求1所述的采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺，其特征在于，所述面料由粉料B和纤维浆料B组成，纤维浆料B采用纸纤维，粉料B包括石英粉、水泥、生石灰；按照重量比，石英粉∶水泥∶生石灰∶纸纤维＝40-60∶15-25∶15-25∶5-10；所述粉料B通过粉料称量装置B称量后进入底料搅拌站；所述纤维浆料B通过纤维浆料称量装置称量后进入底料搅拌站。
5.根据权利要求1所述的采用摊铺法制作纤维增强含筋复合板材的工艺，其特征在于，所述纤维增强含筋复合板材包括纤维增强复合硅酸钙板和纤维增强复合水泥板。
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