CN106676938B - 基于复合材料的装饰板生产工艺、配组及流抄装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于复合材料的装饰板生产工艺、配组及流抄装置，工艺步骤包括制浆、流抄制板、静养脱模、压板、蒸压养护、烘干、表面处理、涂装；该装饰板由以下重量配比的原料制成：木料3%～4%，水泥袋1.5%～2.5%，废纸1.5%～2.5%，PE粉0.5%～1%，石英粉40%～45%，石灰粉8%～12%，水泥30%～35%，云母2%～4%，珍珠岩0.5%～1%，染料1%～3%，氢氧化铝2%～4%；本装饰板以原木纸浆纤维为增强材料，采用独特的配组及工艺，产品零VOC，不含石棉、甲醛等有毒有害物质，此外，产品的强度、防潮性能、隔音性能、隔热性能、抗菌性能、抗冻融性能都大大优于目前市场上的防火板材。
Description
技术领域
本发明涉及一种装饰板，特别是一种基于复合材料的装饰板生产工艺、配组及流抄装置。
背景技术
目前所使用的防火板，通常采用碳酸钙板为基板，为了降低板材的生产成本，现有的防火板材大量采用含有石棉、甲醛等有害成份的不符合环保要求的材料生产，给使用者带来一定的危害；此外，目前防火板材的强度较低、防潮、隔音、隔热、抗菌、自洁、高抗冻融等指标较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度、防潮、隔音、隔热、抗菌性能好，零VOC、高抗冻融的基于复合材料的装饰板生产工艺、配组及流抄装置。
本发明是这样来实现上述目的的。
基于复合材料的装饰板生产工艺，包括以下工艺步骤：
一、制浆：所述制浆包括纸浆制备、预搅拌罐配料、中心罐配料；纸浆制备：先将木料、水泥袋、废纸中的一种或若干种投入碎纸罐搅拌松解，搅拌时间20～30分钟，获得质量浓度为2～5％的纸浆；预搅拌罐配料：先将PE粉与清水混合搅拌1.5～5小时，制得质量浓度为10～20％的PE浆，再与石英粉、石灰粉及粉尘辅料一起在预搅拌罐中搅拌、中和；中心罐配料：将水泥、云母、珍珠岩、颜料、氢氧化铝中的一种或者若干辅料连同纸浆、预搅拌罐料一起充分搅拌、中和，制得料浆，将上述料浆泵送至储浆池；
二、流抄制板：将储浆池料浆泵送至流浆箱，通过流浆箱流入无端毛布传送带形成均匀的薄料层，料浆附着于毛布表面并随毛布前移；经前端自然脱水和低真空脱水，再进入网笼脱水区挤压脱水，然后再进行高真空脱水；脱水后的薄料层脱离毛布附着在成型筒上缠绕成料坯，并在成型筒上进一步受压脱水；当料坯达到规定厚度时被切断并转移至接坯机上，再切割成所需尺寸的板坯并转移至钢模板上；
三、静养脱模：板坯静置养护至少6小时，再取出钢模板；
四、压板：利用液压机对板坯施加压处理，增压级数为6～8级，增压时间为10～50分钟，保压压力为10～60MPa、保压时间5～20分钟、成品密度为0.6～1.6g/cm3；
五、蒸压养护：将板坯放入蒸压釜中高温高压蒸养，蒸养保压时间6～20小时，保压压力为0.9MPa～1.3MPa；
六、烘干：将板坯放入烘干室，烘干室第一阶段烘干温度为70～100℃，第二阶段烘干温度为105～115℃，第三阶段烘干温度为70～100℃；
七、表面处理：对板材表面进行砂光、修边处理；
八、涂装：对板材进行底漆喷涂、烘干、面漆喷涂、烘干，面漆喷涂后烘干的温度为25～200℃，时间为1～60分钟。
本发明的进一步改进，在步骤一中，所述木料、水泥袋或废纸的纤维长度≥3.0mm，强度≥20KN，纤维素纤维含量≥85％；所述PE粉为膨润土，其含水率≤10％；300目筛余量≤5％；胶质价≥800ml/15g；所述石英粉的二氧化硅含量≥97％，粒度300目筛余量≤10％，含水率≤0.3％，烧失量≤0.6％；所述水泥为硅酸盐水泥；所述云母的60～80目筛余量≥90％，含水率≤0.5％，烧失量4～6％，径厚比70～80：1；所述珍珠岩含水率≤1％；容重4～5Kg/m3，粒度，70～90目≥90％；所述颜料为氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁黑、氧化铁白、氧化铁黄或氧化铁绿中的一种或若干种原材料混合物；所述氢氧化铝的含水率≤0.5％。
本发明的进一步改进，在步骤二中，料浆附着于毛布经过网笼挤压脱水后，含水量控制在约55％；经过高真空脱水区脱水后，含水量控制在40～50％；在成型筒上脱水后，含水量控制在24～26％；料坯密度为0.65～1.33g/cm3。
本发明的进一步改进，在步骤三中，板坯静置养护室的湿度≥40％。
本发明的进一步改进，在步骤八中，所述面漆为水性涂料，面漆喷涂后烘干的温度为25～140℃，时间为1～60分钟。
本发明的进一步改进，在步骤八中，所述面漆为油性涂料，面漆喷涂后烘干的温度为25～160℃，时间为1～60分钟。
本发明还公开了一种基于复合材料的装饰板配组，其特征在于：该装饰板由以下重量配比的原料制成：木料3％～4％，水泥袋1.5％～2.5％，废纸1.5％～2.5％，PE粉0.5％～1％，石英粉40％～45％，石灰粉8％～12％，水泥30％～35％，云母2％～4％，珍珠岩0.5％～1％，颜料1％～3％，氢氧化铝2％～4％。
该装饰板由以下重量配比的原料制成：木料3％～4％，水泥袋1.5％～2.5％，废纸1.5％～2.5％，PE粉0.5％～1％，石英粉40％～45％，石灰粉8％～12％，水泥30％～35％，云母2％～4％，珍珠岩0.5％～1％，颜料1％～3％，氢氧化铝2％～4％。
本发明还公开了一种基于复合材料的装饰板生产专用流抄装置，包括毛布传送带、流浆箱、前端脱水装置、挤压脱水装置、后端脱水装置、成型装置；毛布传送带由驱动机构驱动循环转动，将从流浆箱流入的料浆依次经过前端脱水、挤压脱水、后端脱水后在成型筒中制成板坯；
所述流浆箱包括箱体，箱体前部是料浆池，料浆池设有搅拌辊、搅拌辊后侧依次设有光辊和调厚辊；所述搅拌辊固定有斜向布置的搅拌板，调厚辊下方设有毛布辊；
所述前端脱水装置包括设于传送带底部的钢辊及板条状玻璃间隔布置，钢辊及板条状玻璃间隔布置的后部设置有低真空脱水箱；
所述挤压脱水装置包括网轮及挤压辊，毛布传送带呈S形依次从网轮和挤压辊表面绕过并在网轮和挤压辊的挤压下进一步脱水；
所述后端脱水装置包括设于传送带底部的高真空脱水箱；
所述成型装置包括成型筒、胸辊及板坯分割刀，经过脱水后的料浆薄料层脱离毛布附着在成型筒上缠绕成料坯，并在成型筒及胸辊的挤压下进一步脱水，当料坯达到所需厚度时被分割刀切断并转移至接坯机上。
进一步的改进，所述搅拌辊的一头由电机驱动，另一头通过齿轮副驱动光辊。
进一步的改进，所述箱体在调厚辊的端部设有调整其与毛布辊之间间隙的调整机构。
本发明的有益效果是：本装饰板以原木纸浆纤维为增强材料，采用独特的配组及工艺，产品零VOC，不含石棉、甲醛等有毒有害物质，此外，产品的强度、防潮性能、隔音性能、隔热性能、抗菌性能、抗冻融性能都大大优于目前市场上的防火板材。
附图说明：
图1为流抄装置的结构示意图；
图2为流浆箱的结构示意图。
具体实施方式
基于复合材料的装饰板生产工艺，包括以下工艺步骤：
步骤一、制浆：所述制浆包括纸浆制备、预搅拌罐配料、中心罐配料；纸浆制备：先将木料、水泥袋、废纸中的一种或若干种投入碎纸罐搅拌松解，搅拌时间20～30分钟，获得质量浓度为2～5％的纸浆；预搅拌罐配料：先将PE粉与清水混合搅拌1.5～5小时，制得质量浓度为10～20％的PE浆，再与石英粉、石灰粉及粉尘辅料一起在预搅拌罐中搅拌、中和；中心罐配料：将水泥、云母、珍珠岩、颜料、氢氧化铝中的一种或者若干辅料连同纸浆、预搅拌罐料一起充分搅拌、中和，制得料浆，将上述料浆泵送至储浆池。
在本步骤一中部分材料的指标如下：木料、水泥袋或废纸的纤维长度≥3.0mm，强度≥20KN，纤维素纤维含量≥85％；所述PE粉为膨润土，其含水率≤10％；300目筛余量≤5％；胶质价≥800ml/15g；所述石英粉的二氧化硅含量≥97％，粒度300目筛余量≤10％，含水率≤0.3％，烧失量≤0.6％；所述水泥为P.II42.5R硅酸盐水泥；所述云母的60～80目筛余量≥90％，含水率≤0.5％，烧失量4～6％，径厚比70～80：1；所述珍珠岩含水率≤1％；容重4～5Kg/m3，粒度，70～90目≥90％；所述颜料为氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁黑、氧化铁白、氧化铁黄或氧化铁绿中的一种或若干种原材料混合物；所述氢氧化铝的含水率≤0.5％。
步骤二、流抄制板：将储浆池料浆泵送至流浆箱，通过流浆箱流入无端毛布传送带形成均匀的薄料层，料浆附着于毛布表面并随毛布前移；经前端自然脱水和低真空脱水，再进入网笼脱水区挤压脱水，然后再进行高真空脱水；脱水后的薄料层脱离毛布附着在成型筒上缠绕成料坯，并在成型筒上进一步受压脱水；当料坯达到规定厚度时被切断并转移至接坯机上，再切割成所需尺寸的板坯并转移至钢模板上。
在本步骤二中，料浆附着于毛布经过自然脱水区和低真空脱水区脱水后，含水量控制在55～70％；经过高真空脱水区脱水后，含水量控制在40～50％；在成型筒上脱水后，含水量控制在24～26％；料坯密度为0.65～1.33g/cm3。
步骤三、静养脱模：板坯静置养护至少6小时，再取出钢模板；当环境温度低于18℃，应加长养护时间1～2小时；优选的，在步骤三中，板坯静置养护室的湿度≥40％，当环境湿度小于40％，应对养护区洒水保湿，高密度在养护时，应对板坯四周洒水，每半小时一次，并盖好薄膜保湿。
步骤四、压板：利用液压机对板坯施加压处理，增压级数为6～8级，增压时间为10～50分钟，保压压力为10～60MPa、保压时间5～20分钟、成品密度为0.6～1.6g/cm3。
步骤五、蒸压养护：将板坯放入蒸压釜中高温高压蒸养，蒸养保压时间6～20小时，保压压力为0.9MPa～1.3Mpa。
步骤六、烘干：将板坯放入烘干室，烘干室第一阶段烘干温度为70～100℃，第二阶段烘干温度为105～115℃，第三阶段烘干温度为70～100℃。
步骤七、表面处理：对板材表面进行砂光、修边处理。
步骤八、涂装：对板材进行底漆喷涂、烘干、面漆喷涂、烘干，面漆喷涂后烘干的温度为25～200℃，时间为1～60分钟。根据产品的要求，板材的涂装面漆可以是水性涂料、也可以是油性涂料。当面漆为水性涂料时，面漆喷涂后烘干的温度为25～140℃，时间为1～60分钟。当面漆为油性涂料时，面漆喷涂后烘干的温度为25～160℃，时间为1～60分钟。
通过本工艺制得的一种基于复合材料的装饰板，该装饰板由以下重量配比的原料制成：木料3％～4％，水泥袋1.5％～2.5％，废纸1.5％～2.5％，PE粉0.5％～1％，石英粉40％～45％，石灰粉8％～12％，水泥30％～35％，云母2％～4％，珍珠岩0.5％～1％，颜料1％～3％，氢氧化铝2％～4％。
参照图1、图2所示，为了提升产品的质量，在步骤二的流抄制板工序中采用流抄装置，其结构包括毛布传送带1、流浆箱2、前端脱水装置、挤压脱水装置、后端脱水装置、成型装置；毛布传送带由驱动机构驱动循环转动，将从流浆箱流入的料浆依次经过前端脱水、挤压脱水、后端脱水后在成型筒中制成板坯。
流浆箱包括箱体21，箱体前部是料浆池22，料浆池22设有搅拌辊23、搅拌辊23后侧依次设有光辊24和调厚辊25；所述搅拌辊23固定有斜向布置的搅拌板26，调厚辊25下方设有毛布辊27；生产时，料浆进入料浆池22中，搅拌辊23在电机6驱动下旋转，其斜向布置的搅拌板26对料浆不断搅动，使料浆保持比较均匀的状态，从而平缓从光辊24底部流向调厚辊25与毛布辊27之间，料浆附着于毛布辊27的毛布传送带1表面并随毛布传送带1前移动逐级脱水。
所述前端脱水装置包括设于传送带底部的钢辊及板条状玻璃间隔布置31，钢辊及板条状玻璃间隔布置31的后部设置有低真空脱水箱32；
所述挤压脱水装置包括网轮41及挤压辊42，毛布传送带呈S形依次从网轮41和挤压辊42表面绕过并在网轮和挤压辊的挤压下进一步脱水；
所述后端脱水装置包括设于传送带底部的高真空脱水箱51；
所述成型装置包括成型筒61、胸辊63及板坯分割刀62，经过网轮挤压脱水后的料浆薄料层脱离毛布附着在成型筒上缠绕成料坯，并在成型筒61及胸辊63的挤压下进一步脱水，当料坯达到所需厚度时被分割刀切断并转移至接坯机上。
本设计由于采用了斜向搅拌板以及在料浆池与毛布辊之间设置光辊，确保了料浆的均匀以及拖浆过程的稳定性，此外，由于采用多级不同功能的脱水装置，使产品分级逐步脱水，确保了产品结构的一致性，提升了产品质量。
为了令流浆箱驱动装置更合理，搅拌辊的一头由电机6驱动，另一头通过齿轮副7驱动光辊24。
进一步，流浆箱箱体在调厚辊的端部设有调整其与毛布辊之间间隙的调整机构，生产时，通过该调整机构调节调厚辊与毛布辊之间的间隙，制得不同厚度型号的装饰板材。类似的，也可以通过调整毛布辊的位置，或者调整成套流浆箱与毛布辊的相对位置，同样达到调厚的目的。
上述实施方式仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。
Claims (5)
1.基于复合材料的装饰板生产工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：
一、制浆：所述制浆包括纸浆制备、预搅拌罐配料、中心罐配料；纸浆制备：先将木料、水泥袋、废纸中的一种或若干种投入碎纸罐搅拌松解，搅拌时间20～30分钟，获得质量浓度为2～5％的纸浆；预搅拌罐配料：先将PE粉与清水混合搅拌1.5～5小时，制得质量浓度为10～20％的PE浆，再与石英粉、石灰粉及粉尘辅料一起在预搅拌罐中搅拌、中和；中心罐配料：将水泥、云母、珍珠岩、颜料、氢氧化铝中的一种或者若干辅料连同纸浆、预搅拌罐料一起充分搅拌、中和，制得料浆，将上述料浆泵送至储浆池，所述PE粉为膨润土，所述颜料为氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁黑、氧化铁白、氧化铁黄或氧化铁绿中的一种或若干种原材料混合物；所述氢氧化铝的含水率≤0.5％；
二、流抄制板：将储浆池料浆泵送至流浆箱，通过流浆箱流入无端毛布传送带形成均匀的薄料层，料浆附着于毛布表面并随毛布前移；经前端自然脱水和低真空脱水，再进入网笼脱水区挤压脱水，然后再进行高真空脱水；脱水后的薄料层脱离毛布附着在成型筒上缠绕成料坯，并在成型筒上进一步受压脱水；当料坯达到规定厚度时被切断并转移至接坯机上，再切割成所需尺寸的板坯并转移至钢模板上；
三、静养脱模：板坯静置养护至少6小时，再取出钢模板，板坯静置养护室的湿度≥40％；
四、压板：利用液压机对板坯施加压处理，增压级数为6～8级，增压时间为10～50分钟，保压压力为10～60MPa、保压时间5～20分钟、成品密度为0.6～1.6g/cm3；
五、蒸压养护：将板坯放入蒸压釜中高温高压蒸养，蒸养保压时间6～20小时，保压压力为0.9MPa～1.3MPa；
六、烘干：将板坯放入烘干室，烘干室第一阶段烘干温度为70～100℃，第二阶段烘干温度为105～115℃，第三阶段烘干温度为70～100℃；
七、表面处理：对板材表面进行砂光、修边处理；
八、涂装：对板材进行底漆喷涂、烘干、面漆喷涂、烘干，面漆喷涂后烘干的温度为25～200℃，时间为1～60分钟。
2.根据权利要求1所述的基于复合材料的装饰板生产工艺，其特征在于：在步骤一中，所述木料、水泥袋或废纸的纤维长度≥3.0mm，强度≥20KN，纤维素纤维含量≥85％；所述膨润土的含水率≤10％，300目筛余量≤5％，胶质价≥800ml/15g；所述石英粉的二氧化硅含量≥97％，粒度300目筛余量≤10％，含水率≤0.3％，烧失量≤0.6％；所述水泥为硅酸盐水泥；所述云母的粒度60～80目筛余量≥90％，含水率≤0.5％，烧失量4～6％，径厚比70～80：1；所述珍珠岩含水率≤1％，容重4～5Kg/m3，粒度70～90目筛余量≥90％。
3.根据权利要求1所述的基于复合材料的装饰板生产工艺，其特征在于：在步骤二中，料浆附着于毛布经过网笼挤压脱水后，含水量控制在约55％；经过高真空脱水区脱水后，含水量控制在40～50％；在成型筒上脱水后，含水量控制在24～26％；料坯密度为0.65～1.33g/cm3。
4.根据权利要求1所述的基于复合材料的装饰板生产工艺，其特征在于：在步骤八中，所述面漆为水性涂料，面漆喷涂后烘干的温度为25～160℃，时间为1～60分钟。
5.根据权利要求1所述的基于复合材料的装饰板生产工艺，其特征在于：在步骤八中，所述面漆为油性涂料，面漆喷涂后烘干的温度为25～160℃，时间为1～60分钟。
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