CN111873158B - 一种水泥纤维薄板微波快凝养护设备及水泥纤维薄板的养护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥纤维薄板微波快凝养护设备及水泥纤维薄板的养护方法，微波快凝养护设备为输送带式隧道结构，由依次相接的微波快凝处理工段、表面处理增强工段和表面硬化与养护工段组成；微波快凝处理工段的始端内侧和表面硬化与养护工段的终端内侧均安装有微波抑制器；微波快凝处理工段的顶部与两侧均设有微波发射源和排湿口；表面处理增强工段内输送带的上方安装有喷淋头，用于向产品外表面喷涂表面增强剂与补水；表面硬化与养护工段内的顶部安装有微波发射源。上述设备可用于水泥纤维薄板的养护，显著提高了水泥纤维薄板的生产效率，同时还兼顾了水泥纤维薄板的强度和柔韧性，使得水泥纤维薄板无论是质量上还是产能上，均可完美替代现有的墙纸。

Description

一种水泥纤维薄板微波快凝养护设备及水泥纤维薄板的养护 方法

技术领域

本发明涉及一种水泥纤维薄板微波快凝养护设备及水泥纤维薄板的养护方法，属于水泥纤维薄板的制备领域。

背景技术

随着经济发展，我国对装修材料的需求迅速增长，墙纸因其方便快捷、施工简单、经济便宜的特性被广泛应用于墙面装修中。近年来对商品房精装修售卖的要求与呼声越来越高，市场对墙纸这种美观、经济、施工方便的墙面装修材料需求大增。

然而现有墙纸本质上是纸类或者树脂类产品，虽然具有上述优点，但也存在因大量使用有机胶类而导致的室内空气污染、甲醛污染等问题，且墙纸材料本身不防火、可燃，不仅有一定消防风险，在公共场合更是明令禁止使用，或者只能按一定百分比使用。

发明内容

本发明提供一种水泥纤维薄板微波快凝养护设备及水泥纤维薄板的养护方法，可用于水泥纤维薄板的养护，显著提高了水泥纤维薄板的生产效率，使得水泥纤维薄板无论是质量上还是产能上，均可完美替代现有的墙纸。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种水泥纤维薄板微波快凝养护设备，为输送带式隧道结构，由依次相接的微波快凝处理工段、表面处理增强工段和表面硬化与养护工段组成；微波快凝处理工段的始端内侧和表面硬化与养护工段的终端内侧均安装有微波抑制器；微波快凝处理工段的顶部与两侧均设有微波发射源和排湿口；表面处理增强工段内输送带的上方安装有喷淋头，用于向产品外表面喷涂表面增强剂与补水；表面硬化与养护工段内的顶部安装有微波发射源；表面硬化与养护工段的出口端内两侧安装有补水喷雾嘴。

上述设备壳体所用材质为不锈钢，也即在不锈钢壳体内，设有输送带，壳体沿长度方向又分为三段：微波快凝处理工段、表面处理增强工段和表面硬化与养护工段。

微波抑制器的设置，用于防止微波泄露；排湿口用于将隧道中的水气排出；表面处理增强工段内输送带的上方安装有喷淋头，用于在产品外表面喷涂表面增强剂与补水，使水泥水化反应更加完全，表面增强剂使水泥纤维薄板外表面强度大幅提高，更加耐磨，耐擦洗，产品表面硬度可达到5-6H(类似镀晶)，所用的表面增强剂R/Si在2.5-3，喷涂表面增强剂的产品在表面硬化与养护工段内微波催化下升温固化。表面增强剂优选为瓦克WACKERSILRES SY409有机硅树脂溶液。

上述设备的输送带运转速度与可水泥纤维薄板铺布成型生产线运转速度相配套，显著提高了水泥纤维薄板的生产效率。

上述设备为集微波快凝、产品表面处理、产品养护为一体的多功能多段式微波隧道；利用微波对水泥的快凝作用，微波对表面增强剂的催化反应作用使水泥纤维薄板快速定型，便于产品入架入库，满足高速生产的需求。

微波快凝处理工段中，将微波发射源安装在顶部与两侧，可以提高薄板固化的均匀性；表面硬化与养护工段中，要是照射第二段喷涂在板材表面的表面增强剂，所以将微波发射源全部安装在顶部保证板材表面的增强剂充分反映固化。表面硬化与养护工段的出口端内两侧安装有补水喷雾嘴，用于给产品补水、冷却。

为了提高养护质量，微波快凝处理工段的长为15-20米，微波快凝处理工段被平分为3～4段，每段微波快凝处理工段仅在起始的45～50％的长度安装有微波发射源。上述微波快凝处理工段间断性地安装微波发射源，是为了防止微波照射反应过强使水泥薄板脱水过度导致开裂。

进一步优选，每段微波快凝处理工段的长为5米、宽为1.2米(指内侧的宽度，整个隧道内侧的宽均为1.2m)；每段微波快凝处理工段仅在起始的2.4米长度安装有微波发射源，剩下2.6米为同尺寸封闭隧道。每段微波快凝处理工段的起始的2.4米：顶部中央和两侧的中上部各安装有一排微波发射源，每排微波发射源有9个，顶部微波发射源的两侧分别设有两个排湿口，两侧的微波发射源下方分别设有两个排湿口。申请人经研发实践发现，前述方案可有效确保水泥纤维薄板均匀快速地初凝，进而更好地确保养护质量。

为了进一步确保水泥纤维薄板的强度，表面处理增强工段的长为2.5～3.5米，喷淋头有8～10个。

为了有效防止微波泄露，微波快凝处理工段始端和表面硬化与养护工段终端的微波抑制器的安装长度均为1米。

为了进一步确保养护质量，表面硬化与养护工段的长为15-20米，微波发射源安装在表面硬化与养护工段的前5米，表面硬化与养护工段前5米外围有150mm的厚保温层。

进一步优选，表面硬化与养护工段的前5米顶部安装有3排微波发射源，每排微波发射源有18个，前5米总计安装54个发射源，后10-15米为普通不锈钢箱体，用于自然冷却降温。表面硬化与养护工段前5米，也即表面硬化与养护工段起始的5米。

为了起到进一步的增强和冷却的效果，补水喷雾嘴有3-6个，补水喷雾嘴安装在表面硬化与养护工段的最后5米，用于产品的补水冷却。

一种利用上述水泥纤维薄板微波快凝养护设备养护水泥纤维薄板的方法，包括如下步骤：

1)水泥纤维薄板中含有0.6-0.8wt％的碳酸锂粉末，成型的水泥纤维薄板进入微波快凝处理工段，在微波的辐照下，迅速升温至60-70℃，完成初凝；水泥胶凝材料本身在微波场能下具有快速凝固的特性，物料升温与微波将产品中的部分水分及水中含有的缓凝剂与水泥胶凝材料剥离可使水泥在微波设备中快速完成初凝达到水泥30-40％的强度；

2)步骤1)所得的水泥纤维薄板被继续输送至表面处理增强工段，在水泥纤维薄板表面喷涂水和增强剂的混合物；

3)步骤1)所得的水泥纤维薄板被继续输送至表面硬化与养护工段，在微波辐照下，升温至120-150℃(微波催化下，此温度可以使表面增强剂完全反应)，水泥纤维薄板表面有机硅迅速固化，自然冷却，最后在产品表面喷水冷却，产品完成最终养护。入库入架。

本申请wt％为质量百分比。

为了更好地确保水泥纤维薄板的强度，步骤2)中，水的喷涂量为150-200ml/㎡，增强剂的喷涂量为50-70ml/㎡。步骤3)中，喷水量为80-110ml/㎡。

为了兼顾水泥纤维薄板的强度和柔韧性，步骤2)中，增强剂为硅树脂，R/Si为2.5-3，这类硅树脂固化要求很高，常规方法很难发挥其功效，一半需要200-250℃温度下烘烤才能使其充分反应固化，而在本申请的微波催化下，120-150℃可以使其完全固化。

水泥纤维薄板匀速通过微波快凝处理工段、表面处理增强工段和表面硬化与养护工段，水泥纤维薄板的输送速度为10±2米/分钟。

本发明未提及的技术均参照现有技术。

本发明水泥纤维薄板微波快凝养护设备，可用于水泥纤维薄板的养护，显著提高了水泥纤维薄板的生产效率，同时还兼顾了水泥纤维薄板的强度、硬度和柔韧性，使得水泥纤维薄板无论是质量上还是产能上，均可完美替代现有的墙纸。

附图说明

图1为本发明每段微波快凝处理工段起始的2.4米长度的截面图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明表面硬化与养护工段的前2.5米长度的截面图；

图4为图3的俯视图；

图5为实施例中水泥纤维薄板的铺料定型生产线结构示意图；

图中，1为第一铺布机，2为第二铺布机，3为第一浆料池，4为第二浆料池，5为环状循环网带，6为主动辊，7为从动辊，8为第一上辊，9为第一下辊，10为第二上辊，11为第二下辊，12为出板压辊，13为水平输送装置，14为过渡平板，15为微波发射源，16为排湿口。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

本申请“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等方位词为基于附图所示或使用状态时的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

实施例1

一种水泥纤维薄板微波快凝养护设备，为输送带式隧道结构，由依次相接的微波快凝处理工段、表面处理增强工段和表面硬化与养护工段组成；微波快凝处理工段的始端内侧和表面硬化与养护工段的终端内侧均安装有长度为1米的微波抑制器；微波快凝处理工段的顶部与两侧均设有微波发射源和排湿口；表面处理增强工段内输送带的上方安装有喷淋头，用于向产品外表面喷涂表面增强剂与补水；表面硬化与养护工段内的顶部安装有微波发射源(三星OM75P(11)水冷磁控管，1kw/个)；表面硬化与养护工段的出口端内两侧安装有补水喷雾嘴。

微波快凝处理工段的长为20米，微波快凝处理工段被平分为4段，每段微波快凝处理工段的长为5米、宽为1.2米；每段微波快凝处理工段仅在起始的2.4米长度安装有微波发射源，剩下2.6米为同尺寸封闭隧道；如图1-2所示，每段微波快凝处理工段的起始的2.4米：顶部中央和两侧的中上部各安装有一排微波发射源，每排微波发射源有9个，共计27个，顶部微波发射源的两侧分别设有两个排湿口，两侧的微波发射源下方分别设有两个排湿口，共计8个排湿口。

表面处理增强工段的长为3米，喷淋头有9个；

表面硬化与养护工段的长为20米，微波发射源安装在表面硬化与养护工段的前5米，表面硬化与养护工段前5米外围有150mm的厚保温层，其余的15米为普通不锈钢箱体，用于自然冷却降温，补水喷雾嘴有4个，补水喷雾嘴安装在表面硬化与养护工段的最后5米；如图3-4所示，表面硬化与养护工段的前5米顶部安装有3排微波发射源，每排微波发射源有18个，总计安装54个发射源，图4中，仅给出了前2.5米的微波发射源分布。

如图5所示，水泥纤维薄板的铺料定型生产线，包括第一铺布机、第二铺布机、第一浆料池、第二浆料池、环状循环网带、主动辊、从动辊、第一导向辊组、第二导向辊组、出板压辊和水平输送装置；从上游到下游的方向，主动辊、第一铺布机、第一浆料池、第二铺布机、第二浆料池、出板压辊、从动辊和水平输送装置依次排列；环状循环网带同时套设在主动辊和从动辊上、且在主动辊的驱动下循环转动；第一导向辊组位于第一铺布机和第二铺布机之间，在第一导向辊组的导向下，环状循环网带从第一浆料池内经过；第二导向辊组位于第二铺布机和出板压辊之间，在第二导向辊组的导向下，环状循环网带从第二浆料池内经过；

环状循环网带的宽度为800mm，环状循环网带的网孔直径为1.5mm，环状循环网带由聚四氟材料制备而成；水平输送装置为皮带输送机；

第一导向辊组包括两个第一上辊和两个第一下辊，两个第一下辊设在两个第一上辊之间；两个第一下辊位于第一浆料池内，两个第一上辊位于第一浆料池的上方，环状循环网带分别从第一上辊的顶部和第一下辊的底部穿过；第二导向辊组包括两个第二上辊和两个第二下辊，两个第二下辊设在两个第二上辊之间；两个第二下辊位于第二浆料池内，两个第二上辊位于第一浆料池的上方，环状循环网带分别从第二上辊的顶部和第二下辊的底部穿过；

从动辊和水平输送装置之间设有过渡平板，过渡平板一端与连接在水平输送装置的进口端、另一端与从动辊上的环状循环网带相接。第一进料泵通过第一管路与第一浆料池底部连通向第一浆料池内供料；第二进料泵通过第二管路与第二浆料池底部连通向第二浆料池内供料。

水平输送装置与水泥纤维薄板微波快凝养护设备相接；

利用上述铺料定型生产线制备室内用水泥纤维薄板的方法，包括如下步骤：

1)第一铺布机将克重为18g/㎡的第一无纺布层通过2个滚筒对琨滚压至环状循环网带上；

2)在环状循环网带的带动和第一导向辊组的导向作用下，第一无纺布层随环状循环网带进入第一浆料池内、使第一无纺布层上附着水泥浆料；

3)附着水泥浆料的第一无纺布层在环状循环网带的带动下进入第二铺布机，在附着水泥浆料的第一无纺布层上铺设克重为18g/㎡的第二无纺布层、并通过滚压复合为一体；

4)步骤3)所得物料在环状循环网带的带动和第二导向辊组的导向作用下，进入第二水泥浆料池进行二次附浆，之后进入出板压辊进行定型，然后被水平输送装置输送至水泥纤维薄板微波快凝养护设备；

5)成型的水泥纤维薄板进入微波快凝处理工段，在微波的辐照下，迅速升温至60-70℃，完成初凝；水泥胶凝材料本身在微波场能下具有快速凝固的特性，物料升温与微波将产品中的部分水分及水中含有的缓凝剂与水泥胶凝材料剥离可使水泥在微波设备中快速完成初凝达到水泥30-40％的强度；

6)步骤5)所得的水泥纤维薄板被继续输送至表面处理增强工段，在水泥纤维薄板表面喷涂水和增强剂的混合物，水的喷涂量为180ml/㎡，硅树脂增强剂(瓦克WACKERSILRES SY409有机硅树脂溶液)的喷涂量为60ml/㎡；

7)步骤6)所得的水泥纤维薄板被继续输送至表面硬化与养护工段，在微波辐照下，升温至130-140℃，水泥纤维薄板表面有机硅迅速固化，然后进入表面硬化与养护工段的自然冷却段，最后在产品表面喷水冷却，喷水量为90ml/㎡，产品完成最终养护，搬运入库，然后常温静置28天，进行性能测试。

上述第一浆料池内水泥浆料的组成为：32wt％525阿尔博白水泥(磨细至200目)，31wt％硅微粉(连云港浩特石英有限公司，600目)，35wt％水和2wt％改性剂；第一浆料池内水泥浆料的粘度为0.7-0.8pa.s；第二浆料池内水泥浆料的组成为：31wt％525阿尔博白水泥(磨细至1000目)，22wt％硅微粉(连云港浩特石英有限公司，600目)，45wt％水和2wt％改性剂；第二浆料池内水泥浆料的粘度为0.5-0.6pa.s；

上述改性剂的组成：40wt％木质纤维素(德国GRS)，40wt％乳胶粉(德国瓦克5011)，10wt％碳酸锂粉末(斯泰宝)和10wt％硼酸(斯泰宝)；

厚度可通过调整出板压辊的间隙控制。通过上述方法制得的1.5mm厚的薄板可卷成直径为400mm的圆筒，3mm厚的薄板可卷成直径为600mm的圆筒。

上述步骤1)-7)的生产输送速度均为10米/分钟，也就是经过水泥纤维薄板微波快凝养护设备的时间为4.3分钟；步骤1)-4)中水泥纤维薄板的成型与步骤5)-7)中的养护速度相适应，虽然在第一浆料池和第二浆料池内用到了改性剂，导致水泥凝固时间加长，但仍然在4.3分钟内完成了养护。

对比例1

与实施例1所不同的是：将步骤5)-7)的养护方法，替换为：在温度为40-45℃、湿度为60-70％的条件下，养护30小时，搬运入库，然后常温静置28天，进行性能测试。

表1为各例所得产品的性能评价

	厚度	强度	养护完成时长	表面硬度
					实施例1	1.5mm	5.5MPa	4.3分钟	5-6H
对比例1	1.5mm	2.5MPa	30小时	2-3H

上述养护完成后，就达到了出货的强度，可以搬运入库，由上表可看出，本申请微波养护，不仅能大幅度缩短了养护时间，实现了流水线生产，且强度和表面硬度均有了非常显著的提升，且经实践验证，经过1000次以上擦洗后，无明显损伤，无论是强度还是使用寿命，明显比现有墙纸延长。

Claims (9)

1.一种水泥纤维薄板微波快凝养护设备，其特征在于：为输送带式隧道结构，由依次相接的微波快凝处理工段、表面处理增强工段和表面硬化与养护工段组成；微波快凝处理工段的始端内侧和表面硬化与养护工段的终端内侧均安装有微波抑制器；微波快凝处理工段的顶部与两侧均设有微波发射源和排湿口；表面处理增强工段内输送带的上方安装有喷淋头，用于向产品外表面喷涂表面增强剂与补水；表面硬化与养护工段内的顶部安装有微波发射源；表面硬化与养护工段的出口端内两侧安装有补水喷雾嘴；

利用上述水泥纤维薄板微波快凝养护设备养护水泥纤维薄板的方法，包括如下步骤：

1)水泥纤维薄板中含有0.6-0.8wt％的碳酸锂粉末，成型的水泥纤维薄板进入微波快凝处理工段，在微波的辐照下，迅速升温至60-70℃，完成初凝；

2)步骤1)所得的水泥纤维薄板被继续输送至表面处理增强工段，在水泥纤维薄板表面喷涂水和增强剂的混合物，增强剂为硅树脂增强剂，R/Si为2.5-3；

3)步骤2)所得的水泥纤维薄板被继续输送至表面硬化与养护工段，在微波辐照下，升温至120-150℃，水泥纤维薄板表面有机硅迅速固化，自然冷却，最后在产品表面喷水冷却，产品完成最终养护。

2.如权利要求1所述的水泥纤维薄板微波快凝养护设备，其特征在于：微波快凝处理工段的长为15-20米，微波快凝处理工段被平分为3～4段，每段微波快凝处理工段仅在起始的45～50％的长度安装有微波发射源。

3.如权利要求2所述的水泥纤维薄板微波快凝养护设备，其特征在于：每段微波快凝处理工段的长为5米、宽为1.2米；每段微波快凝处理工段仅在起始的2.4米长度安装有微波发射源。

4.如权利要求3所述的水泥纤维薄板微波快凝养护设备，其特征在于：每段微波快凝处理工段的起始的2.4米：顶部中央和两侧的中上部各安装有一排微波发射源，每排微波发射源有9个，顶部微波发射源的两侧分别设有两个排湿口，两侧的微波发射源下方分别设有两个排湿口。

5.如权利要求1-4任意一项所述的水泥纤维薄板微波快凝养护设备，其特征在于：表面处理增强工段的长为2.5～3.5米，喷淋头有8～10个；微波快凝处理工段始端和表面硬化与养护工段终端的微波抑制器的安装长度均为1米。

6.如权利要求1-4任意一项所述的水泥纤维薄板微波快凝养护设备，其特征在于：表面硬化与养护工段的长为15-20米，微波发射源安装在表面硬化与养护工段的前5米，表面硬化与养护工段前5米外围有150mm的厚保温层。

7.如权利要求6所述的水泥纤维薄板微波快凝养护设备，其特征在于：表面硬化与养护工段的前5米顶部安装有3排微波发射源，每排微波发射源有18个；补水喷雾嘴有3-6个，补水喷雾嘴安装在表面硬化与养护工段的最后5米。

8.如权利要求1-4任意一项所述的水泥纤维薄板微波快凝养护设备，其特征在于：步骤2)中，水的喷涂量为150-200ml/㎡，增强剂的喷涂量为50-70ml/㎡；步骤3)中，喷水量为80-110ml/㎡。

9.如权利要求1-4任意一项所述的水泥纤维薄板微波快凝养护设备，其特征在于：水泥纤维薄板匀速通过微波快凝处理工段、表面处理增强工段和表面硬化与养护工段，水泥纤维薄板的输送速度为10±2米/分钟。

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