CN1038631A - 植物纤维水泥复合板及制备方法 - Google Patents

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Abstract

植物纤维水泥复合板，用加工处理好的一年生植物纤维或碎粒拌和水泥、水、化学助剂和少量胶粘剂，经过铺装、预压、装车、压制、烘干而成。压制方法有热压法和冷压法两种，热压后不需再烘干，但冷压后需要烘干。热压或冷压后的板材再经过后处理。该复合板强度适中，保温、隔音、耐候、耐水、耐腐、耐虫、能钉、能刨，也可进行机械加工，可进行表面装饰制成各种色彩。该方法成本低，适合于乡镇企业生产。

Description

本发明涉及一种植物纤维水泥复合板材及其制备方法。
水泥刨花板、水泥石棉板已经在国外生产和使用多年了。其中水泥刨花板兼有木质刨花板和水泥板的共同优点，故为许多国家所重视，但因木材原材料的短缺使这类产品发展受到限制，特别是在产量低于250米3/日时水泥刨花板的成本反而高于合成树脂胶刨花板，由于石棉制品易致癌，使水泥石棉板的生产与使用也受到限制。
本发明是利用廉价原材料、低成本生产出用途较广的水泥复合材料。在水泥中加入的增强纤维是一年生植物纤维或碎料，而不是木质刨花或木屑，因而成本低，在产量较低的情况下，也有较好的经济效益。这种材料适合于社队企业生产，特别适用于土源不足，而设备投资不大的砖瓦厂改产。也可促进建材发生较大的变革，如在门窗上广泛采用此类板材，可将大大节约木材的消耗。
本发明的工艺流程如下：
一年生植物原材料切断、破碎、筛选，加入化学助剂、水、水泥拌合（可视板材用途加入少量胶粘剂），机械分层铺装、预压、装车、压制、烘干和常温堆放后处理。
分层铺装后的预压工序是使板坯压实，厚度减少到有足够的强度，便于运输和装车。装车是指用一特制的小车作为多层夹具，在压机上压制完成后即锁紧，从压机推出进入烘房烘干，最后再拆卸、分板清洗，再回到压机前重复工作。
压制工序采用两种方法。正常情况下采用冷压，这样既可生产厚板也可生产薄板，不论厚板，薄板均在压机（大开档的单层压机）中停留相同时间，即4～15分钟，采用的压力是16～30kg/cm2，常温压制。多层夹具锁紧后从压机中推出。
对于特种水泥复合板加入的胶粘剂到某一量时采用热压。热压的板材可薄至4mm，采用的压力为30～50kg/cm2，在压机里停留的时间为4～10分钟。热压的温度视胶粘剂性质而定。如加入三聚氰胺120～130℃，加入脲醛树脂为120～150，加入酚醛树脂为150～170℃，加入乳化聚脂或环氧树脂为70～100℃。热压后的板材无需由多层夹具小车推入烘房烘干，简化了工艺流程，并克服了水泥复合板占地面积较大的缺点。
冷压制出的板材由多层夹具小车自压机中卸下后进入窑式烘房，在80～90℃下烘干8～12小时，使复合板初步硬化。然后常温堆放15～28天，可进行剪裁，可视地区气候决定是否要增湿处理。后处理工序是指将初步硬化的复合板在50～80℃下，放12～18小时，使复合板的最佳含水量为10～13%。
本发明复合板中各种材料的重量配比如下：
一年生植物纤维20～70%，水泥30～80%，水/水泥为30～70%，化学助剂/水泥1.0～4.0%，胶粘剂/纤维3.0～10.0%。
一年生植物纤维一般是用农业下脚料，例如：麻杆、棉杆、玉米杆、芯，向日葵杆、盘、壳、烟杆、麦杆、芦苇、茅草杆、甘蔗渣、地瓜秧、稻草及稻壳、花生壳、中药渣、麻屑、棉屑、谷杆、高粱杆、豆杆、木棉屑、椰子壳、废竹纤维等类似的植物茎、秧，另外也可用工业下脚料如棉短绒等来代替一年生植物纤维。
加入的化学助剂可为氯化钙、氯化镁、氯化铵、硫酸铝、或氢氧化钙等。
视复合板材用途不同可加入不同的胶粘剂，它们是水玻璃、脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺、乳化聚脂、环氧树脂、合成树脂乳液、橡胶胶乳等。
本发明为在我国广泛采用水泥复合板作建筑材料提供了条件。我国植物纤维产量大，用途少。水泥混凝土板与植物纤维水泥复合板相比，在用途相同时，一立方米的植物纤维水泥复合板可节省水泥630公斤左右，并且可使建筑物重量减轻50%以上，从而使建筑成本降低，使用面积增加，另外，该复合板材强度适中，保温隔音性能良好、耐水、耐候、耐腐、耐虫，可钉、可刨、可进行机械加工，可进行表面装饰，如油漆、贴面等，並可制成不同色彩的板材。
下面用实施例加以说明：
例1：将加工好的麻杆2.0kg，425号水泥3.0kg，化学助剂（氯化钙）0.08kg，水2.0kg放入拌合3分钟，铺成48cm×48cm×8cm的板坯，预压后，在压力为25kg/cm2下，常温压制15分钟后锁压放入温度为80～90℃的烘房9小时，脱模、锯边，常温固化20天，制得板材为48cm×48×1.9cm板材，测得容重为118kg/m3，4小时35℃温水浸泡下厚度膨胀率4.3%，静弯曲强度平均为92kg/cm2，拨钉力43.8kg（钉直径2mm，钉入深度为14mm）抗拉强度为66.3kg/cm2，抗压强度74.8～100kg/cm2。
例2：将麻杆3.0kg，水泥1.0kg，氯化钙0.03kg，脲醛树脂0.6kg，氯化铵0.001kg，水0.3kg，在拌合机内拌合，铺成50cm×50cm×10cm的板坯，预压后在热压机中压制8分钟，压力38kg/cm2，温度145℃，得板材厚度为1.0cm，该板材力学性能如下：容重810kg/m3，4小时35℃温水浸泡膨胀率12%，静弯曲强度平均为180kg/cm2，抗拉强度203kg/cm2。

Claims (9)

1、植物纤维水泥复合板，其特征在于用经过破碎分选过的一年生植物纤维或碎粒拌合水泥、水、化学助剂与少量胶粘剂制备而成。该复合板中各种材料所占的重量百分比为：
植物纤维：         20%～70%
水泥：             30%～80%
水/水泥：          50%～70%
化学助剂/水泥：    1.0%～4.0%
胶粘剂/植物纤维：  3.0%～10.0%
2、如权利要求1的复合板，其特征在于一年生植物纤维或碎粒是农业下脚料，包括麻杆、棉杆、玉米杆芯、向日葵盘、烟杆、麦杆、芦苇、茅草杆、甘蔗渣、地瓜秧、稻米壳、稻草、花生壳、中药渣、麻屑、棉屑、谷杆、高梁杆、豆杆、木棉屑、椰子壳。废竹纤维，也可用工业下脚料如棉短绒。
3、植物纤维水泥复合板的制备方法，其特征在于将破碎、分选过的植物纤维与水泥、水、化学助剂、胶粘剂在拌合，然后经过铺装、预压、装车、压制、烘干，使水泥复合板初步硬化，常温堆放15～28天，最后对复合板进行后处理。
4、如权利要求3的制备方法，其特征在于所述的压制工序可以是快速压制法，即热压法，压力为30～50kg/cm2，温度70～170℃，压制时间4～10分钟。热压后的板材不需要烘干。
5、如权利要求3的制备方法，其特征在于所述的压制工序可以是冷压法，即在常温下压制，压力为16～30kg/cm2，压制时间4～15分钟。冷压后的板材需要再烘干。
6、如权利要求5的制备方法，其特征在于所述的烘干工序，温度为80～90℃，时间为8～12小时。
7、如权利要求3的制备方法，其特征在于所述的后处理工序温度为50～80℃，时间12～18小时，使复合板的最佳含水量为10～13%。
8、如权利要求1的复合板，其特征在于所述的化学助剂为氯化钙、氯化铵、氯化镁、硫酸铝或氢氧化钙。
9、如权利要求2的复合板，其特征在于所述的胶粘剂视复合板材用途不同可为水玻璃、脲醛树脂、三聚氰胺、合成树脂乳液、环氧树脂、乳化聚脂或橡胶胶乳。
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