CN104591665A - 一种环保非石棉纤维增强硅酸钙板 - Google Patents
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Abstract
一种环保非石棉纤维增强硅酸钙板，包括下列质量比组分组成：复合纤维10-15％ 硅酸钙填料40-50％ 消石灰10-13％ 水泥25-35％ 腐植酸絮凝剂1-5％；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。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料改进技术，具体是指一种环保非石棉纤维增强硅酸钙板，属于建筑材料技术领域。
背景技术
硅酸钙板是现代建筑中重要的墙体材料之一，因其具有低，中，高密度（0.8-1.5克/立方厘米）、防火（其燃烧性能达到GB8624不燃A级）、隔音性强，防腐防潮、强度高（10-17兆帕）、容易加工、施工轻便、表面平整美观等优点，在现代的各种建筑中得到广泛使用，用作室内隔墙、间墙、地板、吊顶、家具等。现有的硅酸钙板生产主要采用大量的原矿物质及其加工材料，如珍珠砂、石英粉、河沙、瓷土、高岭土、水泥、电石渣、消石灰粉等，在矿物质价格不断攀升，人力劳动成本提高及人类对环境、防火意识加强的今天，所以其生产成本较高，市场竞争力不强，特别是近几年发生在上海、福建等地的几次特大房屋火灾事件，从而表明必须急迫提高建筑材料防火性能。有通过采用河沙或者海沙取代大部分或全部石英砂来节约成本，如申请号为200810028484.5，申请日为2008年6月3日，发明名称为：一种硅酸钙板及其制备方法的专利申请，其特征在于原材料其组分及其质量百分比为：河沙或海沙30～50%、膨胀珍珠岩1～5%、 云母0.5～1.5%、石棉7～10%、纸纤维2～5%、白棉纤维1～2%、电石泥按干重计15～18%、水泥10～30%、粉煤灰2～13%、将上述配方的原材料经制浆、脱水、压制成型、蒸养，打磨成硅酸钙板。此方法生产的硅酸钙板原材料品种多，防火级别低，多种原料不易就地取材，从而造成成本高，不能达到价廉物美的效果。在当今城市人口密集，建筑材料防火等级必须提高的要求下其防火质量不能满足现今需要，而且外观不够细腻美观。
发明内容
本发明就是要提供一种环保非石棉纤维增强硅酸钙板，性能优越，质量高，强度大，保温节能，抗风压，耐酸碱，环保。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环保非石棉纤维增强硅酸钙板，包括下列质量比组分组成：复合纤维10-15％ 硅酸钙填料40-50％ 消石灰10-13％ 水泥25-35％ 腐植酸絮凝剂1-5％；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，所述的填料由下述物质制成：消石灰、石英粉、白炭黑、铝的可溶盐、悬浮剂、水玻璃、耐碱玻璃纤维和水，其中各物质的湿料重量比为：消石灰8-13％、石英粉6-12％、白炭黑1.0-5％、铝的可溶盐1.0-5％、悬浮剂0.5％-4％、水玻璃1.0～5％和耐碱玻璃纤维0.5-4％，其余为水，所述悬浮剂为耐碱玻璃纤维或硅酸铝纤维，上述物质湿料配比中，配方中的总水量为干料重量的3-4倍。
所述的填料是通过下述方法制备的：
1)、称取所述的湿料重量比的各物质备用；
2)、在转速为150～1200rpm高速搅拌状态下，将粉状消石灰用铝的可溶盐和水制成凝胶石灰浆；
3)、继续搅拌，并加入石英粉、白炭黑、悬浮剂和水玻璃，制成料浆；
4)、步骤3)所得的料浆经磨细处理后，在转速为50～150rpm的低速搅拌状态下加入耐碱玻璃纤维，经搅拌制成均匀一致的填料料浆。
所述环保非石棉纤维增强硅酸钙板制备方法，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％。
所述脱水处理，是依次经自然脱水、真空脱水和机械挤压脱水，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，D)步控制烘干温度在160-185℃。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种环保非石棉纤维增强硅酸钙板，包括下列质量比组分组成：复合纤维10％ 硅酸钙填料40％ 消石灰10％ 水泥25％ 腐植酸絮凝剂1％；所述复合纤维是包括如下质量比组份的PNA碳纤维0.5％，750℃的烧失量18％，二氧化硅60％，三氧化二铁0.1％，氧化钙6％，氧化镁0.5％，三氧化二铝2％；和木浆制成的15wt％料浆，所述的填料由下述物质制成：消石灰、石英粉、白炭黑、铝的可溶盐、悬浮剂、水玻璃、耐碱玻璃纤维和水，其中各物质的湿料重量比为：消石灰8％、石英粉6％、白炭黑1.0％、铝的可溶盐1.0％、悬浮剂0.5％、水玻璃1.0％和耐碱玻璃纤维0.5％，其余为水，所述悬浮剂为耐碱玻璃纤维或硅酸铝纤维，上述物质湿料配比中，配方中的总水量为干料重量的3-4倍。
所述的填料是通过下述方法制备的：
1)、称取所述的湿料重量比的各物质备用；
2)、在转速为150～1200rpm高速搅拌状态下，将粉状消石灰用铝的可溶盐和水制成凝胶石灰浆；
3)、继续搅拌，并加入石英粉、白炭黑、悬浮剂和水玻璃，制成料浆；
4)、步骤3)所得的料浆经磨细处理后，在转速为50～150rpm的低速搅拌状态下加入耐碱玻璃纤维，经搅拌制成均匀一致的填料料浆。
所述环保非石棉纤维增强硅酸钙板制备方法，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％。
所述脱水处理，是依次经自然脱水、真空脱水和机械挤压脱水，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，D)步控制烘干温度在160-185℃。
实施例2
一种环保非石棉纤维增强硅酸钙板，包括下列质量比组分组成：复合纤维15％ 硅酸钙填料50％ 消石灰13％ 水泥35％ 腐植酸絮凝剂5％；所述复合纤维是包括如下质量比组份的PNA碳纤维3.5％，750℃的烧失量22％，二氧化硅72％，三氧化二铁0.5％，氧化钙10％，氧化镁1％，三氧化二铝3％；和木浆制成的25wt％料浆，所述的填料由下述物质制成：消石灰、石英粉、白炭黑、铝的可溶盐、悬浮剂、水玻璃、耐碱玻璃纤维和水，其中各物质的湿料重量比为：消石灰13％、石英粉12％、白炭黑5％、铝的可溶盐5％、悬浮剂4％、水玻璃5％和耐碱玻璃纤维4％，其余为水，所述悬浮剂为耐碱玻璃纤维或硅酸铝纤维，上述物质湿料配比中，配方中的总水量为干料重量的3-4倍。
所述的填料是通过下述方法制备的：
1)、称取所述的湿料重量比的各物质备用；
2)、在转速为150～1200rpm高速搅拌状态下，将粉状消石灰用铝的可溶盐和水制成凝胶石灰浆；
3)、继续搅拌，并加入石英粉、白炭黑、悬浮剂和水玻璃，制成料浆；
4)、步骤3)所得的料浆经磨细处理后，在转速为50～150rpm的低速搅拌状态下加入耐碱玻璃纤维，经搅拌制成均匀一致的填料料浆。
所述环保非石棉纤维增强硅酸钙板制备方法，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％。
所述脱水处理，是依次经自然脱水、真空脱水和机械挤压脱水，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，D)步控制烘干温度在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
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，效果相似，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种环保非石棉纤维增强硅酸钙板，包括下列质量比组分组成：复合纤维10-15％ 硅酸钙填料40-50％ 消石灰10-13％ 水泥25-35％ 腐植酸絮凝剂1-5％；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，所述的填料由下述物质制成：消石灰、石英粉、白炭黑、铝的可溶盐、悬浮剂、水玻璃、耐碱玻璃纤维和水，其中各物质的湿料重量比为：消石灰8-13％、石英粉6-12％、白炭黑1.0-5％、铝的可溶盐1.0-5％、悬浮剂0.5％-4％、水玻璃1.0～5％和耐碱玻璃纤维0.5-4％，其余为水，所述悬浮剂为耐碱玻璃纤维或硅酸铝纤维，上述物质湿料配比中，配方中的总水量为干料重量的3-4倍。
2.依据权利要求1所述环保非石棉纤维增强硅酸钙板，其特征是所述的填料是通过下述方法制备的：
1)、称取所述的湿料重量比的各物质备用；
2)、在转速为150～1200rpm高速搅拌状态下，将粉状消石灰用铝的可溶盐和水制成凝胶石灰浆；
3)、继续搅拌，并加入石英粉、白炭黑、悬浮剂和水玻璃，制成料浆；
4)、步骤3)所得的料浆经磨细处理后，在转速为50～150rpm的低速搅拌状态下加入耐碱玻璃纤维，经搅拌制成均匀一致的填料料浆。
3.依据权利要求1所述环保非石棉纤维增强硅酸钙板制备方法，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％。
4.依据权利要求3所述非石棉纤维增强硅酸钙板制备方法，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，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，D)步控制烘干温度在160-185℃。
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