CN1336344A - 石棉板材 - Google Patents
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Abstract
提供一种对环境湿度变化具有优良的尺寸稳定性的石棉板材。本发明涉及的石棉板材,其特征是在石棉中至少混合打浆浆料、有机粘合剂以及无机填料构成的石棉板材,对石棉板材的全部组成成分量100重量%,全部有机成分量为7.5~12重量%,并且,打浆浆料含量,对石棉板材的全部组成成分量100重量%达到1~4重量%。
Description
技术领域
本发明涉及用于顶棚等建筑用材料等的石棉板材。
原有技术
此前,把石棉板材用作顶棚板时,在钢制基底上固定有衬底板,载于该衬底板上、用螺栓(钉)加以固定的垫衬铺贴的施工方法,以及,把短边放在T字型钢上,把H字型钢安在长边的沟中的系统施工方法均可以采用,但是,为了降低建筑成本,直接固定在钢制基底上而不用衬底板的用小螺钉直接铺贴的施工方法也能适用。在采用这种用小螺钉直接铺贴的施工方法时,为了提高小螺钉的紧固作用,往石棉板材中添加打浆的浆料。
另外,石棉板材有时在高湿度的场所施工。在高湿度环境下,石棉板材吸收大量的水分,产生挠曲,然而,当产生挠曲时,外观不佳,因此,必须抑制挠曲而往石棉板材中添加无机填料。
另外,为了谋求强度的提高,一般往石棉板材中添加有机粘合剂。
因此,为了提高其特性,必须往石棉板材中添加各种成分,例如,特开平8-42046号公报中公开了一种往石棉中以规定的成分组成添加打浆的浆料、有机粘合剂及无机填料构成的石棉板材。
本发明拟解决的课题
但是,用上述以前的石棉板材,由于施工后的湿度环境的变化而在各板材之间产生间隙,即产生所谓接缝空隙,与施工时相比,有外观受到损伤的情况。该接缝空隙问题,在大型石棉板材施工的场合,特别显著。
这样,本发明的目的是提供一种在环境湿度变化时,具有优良的尺寸稳定性的石棉板材。用于解决本课题的手段
本发明人为了达到上述目的进行悉心研究的结果发现,石棉板材的尺寸稳定性依赖于相对于石棉板材的全部组成成分的量中的全部有机成分的含量,并且,还依赖于打浆浆料的含量。因此,通过把全部有机成分含量及打浆浆料的含量置于规定的范围内,其尺寸稳定性得到提高,于是完成了本发明。
也就是说,本发明涉及的石棉板材,其特征是,至少在石棉中混合有打浆浆料、有机粘合剂及无机填料而构成的石棉板材,相对于石棉板材的全部组成成分量100重量%,有机成分总量为7.5~12重量%,并且,打浆浆料的含量,相对于石棉板材的全部组成成分量100重量%达到1~4重量%。
这种石棉板材,由于吸收的有机成分总量处于规定的范围内,并且吸收的打浆浆料含量也处于规定的范围内,所以,可以提高对于环境湿度变化的尺寸稳定性。
另外,本发明涉及的石棉板材,其特征是,对石棉板材的全部组成成分量100重量%,还含有1.5重量%以下的凝聚剂。如果这样的话,有机粘合剂及无机凝聚剂的锚定可以稳定化,使石棉板材的强度提高。
另外,本发明涉及的石棉板材,其特征是,凝聚剂包括高分子凝聚剂和无机凝聚剂两种。如果这样的话,用无机凝聚剂可以使具有极性的有机物、无机填料粒子形成颗粒,提高往高分子凝聚剂上的锚定效果,结果可以充分发挥有机物和无机填料的效果,使石棉板材的强度得到更进一步提高。
另外,本发明涉及的石棉板材,其特征是,相对于石棉板材的全部组成成分量100重量%,还可以再含有1.0重量%以下的α型海泡石。因此,由于α型海泡石发挥有机粘合剂的凝聚作用,有机粘合剂的锚定被稳定下来,使石棉板材的强度得到提高。
另外,本发明涉及的石棉板材,其特征是,α型海泡石的纤维长度为20μm~2mm。纤维长度低于比20μm短时,有机粘合剂的凝聚作用有下降的倾向,而纤维长度比2mm长时,纤维质材料的分散有变差的倾向。
本发明涉及的石棉板材,其特征是,相对于石棉板材的全部组成成分量100重量%,还可以再含有1.5重量%以下的憎水剂。因此,石棉板材即使在湿度变化激烈的场所施工时,仍可以抑制水分的浸透,减少因石棉板材的尺寸变化而显著损伤其外观的担扰。
本发明涉及的石棉板材,其特征是,该石棉板材板面的面积为900cm2~14400cm2。该石棉板材的尺寸稳定性优良,特别是板面面积900cm2~14400cm2的大型板材的场合,可以显著地发挥作用效果。实施本发明的方案
下面,对本发明涉及的石棉板材合适的实施方案加以说明。
本实施方案涉及的石棉板材是至少在石棉中混合打浆浆料、有机粘合剂及无机填料构成的。
对本实施方案中可能使用的石棉没有特别的限定,然而,作为石棉,例如使用JIS A 9504中所示的粒状棉是合适的。
作为主要材料的石棉的用量,应根据与混入的其他成分的用量的均衡来加以确定,该用量相对于石棉板材的全部组成成分量100重量%,达到68~88重量%是理想的。
在本实施方案中可能使用的打浆浆料(下面也称作凝胶体)是牛皮纸浆、再生纸浆、废纸纸浆等浆料加以打浆浆料,为了提高小螺钉的紧固强度而使用的。这种凝胶体的用量为1~4重量%是必要的。关于凝胶体的用量在下面介绍。
作为在本实施方案中可能使用的有机粘合剂,可以举出淀粉、聚乙烯醇、醋酸乙烯酯乳剂、丙烯酸乳剂、SBR乳剂、CMC以及半乳化橡胶等。这些有机粘合剂,可以单独使用,或者根据需要,两种以上组合起来使用。
这些有机粘合剂,至少与密胺树脂、酚醛树脂及尿素树脂等中的任一种一起使用是理想的。因此,由于密胺树脂、酚醛树脂以及尿素树脂具有优良的耐水性,所以可以提高石棉板材对湿度变化的尺寸稳定性。但是,密胺树脂、酚醛树脂以及尿素树脂的量,在与其他有机粘合剂一起使用的情况下,相对于有机粘合剂总量100重量%达到30重量%以下时是理想的。当密胺树脂、酚醛树脂以及尿素树脂的量大于30重量%时,或使燃烧时的热能增大,防火性能降低,或者,作为VOC(挥发性有机化合物)的代表物质甲醛的发生量有增大的倾向。
有机粘合剂的用量,相对于石棉板材全部组成成分量100重量%达到2~10重量%是理想的。在有机粘合剂的用量少于2重量%时,石棉板材的强度有下降的倾向,而在大于10重量%的场合,有机成分必然变多,尺寸稳定性降低,同时防火性能有降低的倾向。
作为本实施方案中可能使用的无机填料,可以举出绿坡缕石、β型海泡石、云母、滑石、蛭石、珍珠岩、硅橡胶发泡体(シラスバル-ン)以及玻璃气球等。无机填料,是为了提高石棉板材的表面硬度及弯曲强度而使用的。这些无机填料,可以单独使用,或者根据需要,2种以上组合起来使用。
无机填料的用量,对石棉板材的全部组成成分量100重量%达到4~20重量%是理想的。无机填料的用量少于4重量%时,表面硬度及弯曲强度降低,湿气引起的石棉板材的挠曲量有增大的倾向,而大于20重量%时,或刚性增强,加工性能降低,或制造效率有下降的倾向。
本实施方案涉及的石棉板材,再含有凝聚剂是理想的。因此,石棉板材的强度可得到提高。
作为本实施方案中可能使用的凝聚剂,可以举出聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺的改性体等高分子凝聚剂、硫酸铝等无机凝聚剂。这些凝聚剂,可以单独使用,或者根据需要,2种以上组合起来使用。但是,作为凝聚剂,高分子凝聚剂和无机凝聚剂一起使用是理想的。因此,在无机凝聚剂作用下,使具有极性的有机物、无机填料粒子成为颗粒,提高对高分子凝聚剂的锚定效果,结果是,使有机物、无机填料的效果得到充分发挥,石棉板材的强度得到进一步提高。
凝聚剂的用量,相对于石棉板材全部组成成分量100重量%达到1.5重量%以下是理想的。当凝聚剂用量大于1.5重量%时,成本上升,而不能发挥与成本相称的效果。
本实施方案涉及的石棉板材,如再含有α型海泡石是理想的。因为,α型海泡石能发挥有机粘合剂的凝聚作用,使有机粘合剂的锚定稳定化,提高石棉板材的强度。
这样,由于α型海泡石具有有机粘合剂的凝聚作用,所以,可以用作高分子凝聚剂的代用品。然而,由于α型海泡石是无机物,作为高分子凝聚剂的代用品添加时,可以抑制有机成分的增加。
另外,α型海泡石的纤维长度20μm~2mm是理想的,当纤维长度大于2mm时,α型海泡石的分散有变差的倾向,而当纤维长度小于20μm时,有机粘合剂的凝聚作用有下降的倾向。
本实施方案涉及的石棉板材,如再含有憎水剂,是理想的。因此,在湿度变化激烈的场所,例如,即使在触及雨水的屋檐等室外进行石棉板材施工的场合,也可以抑制水分的浸透,降低由于石棉板材尺寸的变化引起外观的显著损伤。
作为本实施方案中可能使用的憎水剂,可以举出石蜡类的蜡乳剂、聚硅酮树脂乳剂等。这些憎水剂,可以单独使用,或者根据需要,2种以上组合起来使用。
憎水剂的用量,鉴于石棉板材的憎水性、强度及阻燃性,相对于石棉板材的全部组成成分量100重量%达到1.5重量%以下是理想的。
本发明实施方案涉及的石棉板材,相对于石棉板材的全部组成成分量100重量%,全部有机成分量为7.5~12重量%,并且凝胶体含量相对于石棉板材的全部组成成分量100重量%达到1~4重量%的范围是必要的。只要如此进行,就可以谋求石棉板材的尺寸稳定性的提高。具体的情况是,以往的石棉板材具有0.15~0.20%左右的尺寸变化率,但是,本实施方案涉及的石棉板材,其尺寸变化率可抑制到0.10%以下。
还有,当全部有机成分量是7.5重量%以上时,从抑制石棉板材强度降低这一点考虑也是理想的。当全部有机成分量是12重量%以下时,从抑制防火性能降低这一点考虑也是理想的。另外,当凝胶体含量是1重量%以上时,从抑制石棉板材的韧性降低以及小螺钉勒紧力的下降这一点考虑也是理想的,当凝胶体含量是4重量%以下时,从抑制制造时滤水性的下降这一点考虑也是理想的。
另外,本实施方案涉及的石棉板材,基密度达到300~600kg/m3是理想的。当密度小于300kg/m3时,石棉板材的强度有下降的倾向,而当密度大于600kg/m3时,石棉板材的隔声性及加工性能有下降的倾向。
本实施方案涉及的石棉板材,是把上述组成成分以一定的配合比进行调合,生成淤浆状的原料混合物后,采用圆网式或长网式等抄造方法进行抄造。脱水干燥制成。并且可以根据需要,或把脱水干燥制得的石棉板材表面进行切削,或制成一定形状,或形成吸声孔,或进行涂布加工。
本实施方案涉及的石棉板材,由于具有上述组成成分而具有优良的尺寸稳定性,特别是石棉板材的板面面积达到900cm2~14400cm2的大型板材的情况下,可以发挥显著的作用效果。作为这样的石棉板材,如果考虑其为矩形的板体时,作为代表性的尺寸,例如,可以举出纵向是455mm横向是910mm的板体,以及纵向是910mm横向是910mm的板体,最大的可以举出纵向是1200mm横向是1200mm的板体。
另外,本实施方案涉及的石棉板材,由于是以所定的比例把全部组成成分加以配合,所以,切断加工性能、小螺钉紧固的施工稳定性、隔声性以及强度等,与原来的相比,均可保持在相同的程度。
下面,通过实施例、比较例,更具体地说明本发明涉及的石棉板材,然而,本发明又不受这些实施例所局限。
实施例
实施例1
往石棉80.5重量%、凝胶体4重量%、作为有机粘合剂的淀粉5重量%、作为无机填料的绿坡缕石10重量%以及作为高分子凝聚剂的聚丙烯酰胺0.5重量%中加水并进行混合,用搅拌机使其分散,生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥,得到原板。然后,把该原板表面进行切削加工,制成石棉板材。对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸,比重以及试验结果示于表1。
实施例2
在实施例2中,往石棉84重量%、凝胶体2重量%、作为有机粘合剂的淀粉8重量%、作为无机填料的绿坡缕石5重量%、作为高分子凝聚剂的聚丙烯酰胺0.5重量%以及作为无机凝聚剂的硫酸铝0.5%(重量)中加水并使其混合,用搅拌机加以分散,生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥得到原板。然后,把该原板的表面进行切削加工,制成石棉板材。然后,对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸、比重以及试验结果示于表1。
实施例3
在实施例3中,往石棉83.3重量%、凝胶体1重量%、作为有机粘合剂的淀粉10重量%、作为无机填料的β型海泡石5重量%以及作为高分子凝聚剂的聚丙烯酰胺0.7重量%中加水,进行混合,用搅拌机进行分散,生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥得到原板。然后,把该原板的表面进行切削加工制成石棉板材。然后,对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸、比重以及试验结果示于表1。
实施例4
在实施例4中,往石棉86.3重量%、凝胶体2重量%、作为有机粘合剂的聚乙烯醇6重量%、作为无机填料的β型海泡石5重量%以及作为高分子凝聚剂的聚丙烯酰胺0.7重量%中加水并进行混合,用搅拌机进行分散,生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥,得到原板。然后,把该原板的表面进行切削加工,制成石棉板材。然后,对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸、比重以及试验结果示于表1。
实施例5
在实施例5中,往石棉70重量%、凝胶体3重量%、作为有机粘合剂的醋酸乙烯酯乳液6重量%、作为无机填料的绿坡缕石5重量%和珍珠岩15重量%、作为高分子凝聚剂的聚丙烯酰胺0.3重量%以及作为无机凝聚剂的硫酸铝0.7重量%中加水进行混合,用搅拌机进行分散,生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥得到原板。然后,把该原板的表面进行切削加工制成石棉板材。然后,对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸、比重以及试验结果示于表1。
实施例6
在实施例6中,往石棉71.5重量%、凝胶体2重量%、作为有机粘合剂的淀粉5重量%和粉末状的酚醛树脂0.5重量%、作为无机填料的绿坡缕石5重量%和珍珠岩15重量%、作为无机凝聚剂的硫酸铝0.5重量%以及纤维长20μm~2mm的α型海泡石0.5重量%中加水并进行混合,用搅拌机进行分散生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥得到原板。然后,把该原板的表面进行切削加工制成石棉板材。然后,对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸、比重以及试验结果示于表1。
实施例7
在实施例7中,往石棉71重量%、凝胶体3重量%、作为有机粘合剂的聚乙烯醇6重量%和粉末状的酚醛树脂1%(重量)、作为无机填料的绿坡缕石5重量%和珍珠岩12重量%、作为无机凝聚剂的硫酸铝0.5重量%以及纤维长20μm~2mm的α型海泡石0.5重量%以及作为憎水剂的石蜡乳剂1重量%中加水并进行混合,用搅拌机进行分散,生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥得到原板。然后,把该原板的表面进行切削加工制成石棉板材。然后,对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸、比重以及试验结果示于表1。比较例1
在比较例1中,往石棉78.5重量%、凝胶体7重量%、作为有机粘合剂的淀粉9重量%、作为无机填料的绿坡缕石5重量%以及作为高分子凝聚剂的聚丙烯酰胺0.5重量%中加水并进行混合,用搅拌机进行分散,生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥得到原板。然后,把该原板的表面进行切削加工,制成石棉板材。然后,对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸、比重以及试验结果示于表1。比较例2
在比较例2中,往石棉79重量%、凝胶体3重量%、作为有机粘合剂的淀粉12重量%、作为无机填料的绿坡缕石5重量%以及作为高分子凝聚剂的聚丙烯酰胺1重量%中加水并进行混合,用搅拌机进行分散,生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥得到原板。然后,把该原板的表面进行切削加工,制成石棉板材。然后,对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸、比重以及试验结果示于表1。比较例3
在比较例3中,往石棉83重量%、凝胶体6重量%、作为有机粘合剂的淀粉5重量%、作为无机填料的β型海泡石5重量%以及作为高分子凝聚剂的聚丙烯酰胺0.5重量%中加水并进行混合,用搅拌机进行分散,生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥得到原板。然后,把该原板的表面进行切削加工,制成石棉板材。然后,对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸、比重以及试验结果示于表1。比较例4
在比较例4中,往石棉76重量%、凝胶体8重量%、作为有机粘合剂的淀粉7重量%、作为无机填料的β型海泡石8重量%以及作为高分子凝聚剂的聚丙烯酰胺1重量%中加水并进行混合,用搅拌机进行分散,生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥得到原板。然后,把该原板的表面进行切削加工,制成石棉板材。然后,对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸、比重以及试验结果示于表1。比较例5
在比较例5中,往石棉76重量%、凝胶体7重量%、作为有机粘合剂的淀粉12重量%、作为无机填料的绿坡缕石2重量%以及作为高分子凝聚剂的聚丙烯酰胺1重量%中加水并进行混合,用搅拌机进行分散,生成浓度5重量%左右的淤浆状原料混合物。然后,把该淤浆状原料混合物用长网抄造机进行抄造,脱水干燥得到原板。然后,把该原板的表面进行切削加工,制成石棉板材。然后,对该石棉板材进行下列试验。该石棉板材的尺寸、比重以及试验结果示于表1。成型制品的试验方法
(1)施工后的接缝空隙
在温度、湿度保持恒定的恒温恒湿室内,采用小螺钉固定直接铺贴的施工方法,用石棉板材进行施工,于温度30℃、相对湿度95%的环境下放置24小时后,再于温度30℃、相对湿度30%的环境下放置24小时。然后,用间隙量规测定石棉板材间产生的接缝开裂情况。
另外,对施工后的石棉板材,把外观上无不良状态的作为合格品(表1中用“○”表示),把发生不良状态的作为不合格品(表1中用“×”表示)。
(2)施工适应性
在进行小螺钉固定时,即使触及改锥的钻头止动器,也不留下钻头止动器痕迹的场合作为合格(表1中用“○”表示)。
(3)吊钩悬垂力
把吊钩扭进石棉板材,在吊钩上加挂静载,求出最大保持的荷载。在这种场合,最大保持的荷载达到39N以上的为合格(表1中用“○”表示)。
(4)耐湿挠曲性
在测定耐湿挠曲性时,由于条件相同,在各实施例及比较例的组成中,采用纵向是910mm、横向是910mm的相同尺寸的石棉板材进行试验。把这种尺寸的石棉板材,对以303节距施工后的钢制衬底,两端为225节距的中央部分,用自攻小螺钉把该石棉板材固定在300节处,于温度30℃、相对湿度95%的环境下静置48小时后,测定挠曲。此时,对小螺钉固定后不久的数值,挠曲在0.5mm以内的则为合格(表中用“○”表示)。
上述实施例1~7以及比较例1~5中得到的结果示于表1。
[表1]
实施例 | 比较例 | ||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
成分 | 石棉凝胶体淀粉聚乙烯醇醋酸乙烯酯乳液酚醛树脂粉绿坡缕石β-海泡石珍珠岩凝聚剂憎水剂α-海泡石 | 80.545---10--0.5 | 8428---5--1.0 | 83.3110----5-0.7 | 86.32-6---6-0.7 | 703--6-5-151.0 | 71.525--0.55-150.50.5 | 713-6-15-120.510.5 | 78.579---5--0.5 | 79312---5--1 | 80.565----5-0.5 | 7687----8-1.0 | 78712---2--1.0 |
物性 | 比重成型制品厚度(mm)成型制品长度(mm)成型制品宽(mm)接缝空隙(mm)因接缝空隙引起的外观不良施工适应性吊钩悬垂力耐湿挠曲性 | 0.51280012000.96○○○○ | 0.35124559100.67○○○○ | 0.4156006000.45○○○○ | 0.6980012000.72○○○○ | 0.4599109100.73○○○○ | 0.412100020001.00○○○○ | 0.59100010000.70○○○○ | 0.4126006001.20×○○○ | 0.41260012002.04×○○○ | 0.4594509101.37×○○○ | 0.25129109101.27×××○ | 0.3512100020002.80×○○× |
如表1所示,实施例涉及的石棉板材,已知不存在由于接缝空隙所造成的外观不良,尺寸稳定性优良。另外,即使在施工适应性等其他试验中,也显示良好的结果。反之,比较例的有机成分含量多,或者,由于凝胶体量多,尺寸稳定性差,产生由于接缝空隙造成的外观不良。特别是,在比较例4中,在施工适应性及吊钩悬垂力试验中,得到不理想的结果,而在比较例5中,无机填料量少,在耐湿挠曲试验中,得出不理想的结果。
发明的效果
本发明涉及的石棉板材,其全部有机成分量处在规定的范围内,另外,打浆浆料含量也处在规定的范围内,所以对湿度的环境变化的尺寸稳定性优良。因此,如果采用本发明涉及的石棉板材,在施工后,即使在环境湿度发生变化的场合,其外观也不发生显著损伤。
Claims (7)
1、一种石棉板材,它是在石棉中至少混合打浆浆料、有机粘合剂以及无机填料而构成的石棉板材,其特征在于,
相对于该石棉板材的全部组成成分量100重量%,全部有机成分量为7.5~12重量%,并且,上述打浆浆料含量相对于该石棉板材的全部组成成分量100重量%达到1~4重量%。
2、权利要求1中记载的石棉板材,其特征是,相对于该石棉板材的全部组成成分量100重量%,还含有1.5重量%以下的凝聚剂。
3、权利要求2中记载的石棉板材,其特征是,上述凝聚剂包括高分子凝聚剂和无机凝聚剂两者。
4、权利要求1~3中的任何一项记载的石棉板材,其特征是,相对于该石棉板材的全部组成成分量100重量%还含有1.0重量%以下的α型海泡石。
5、权利要求4中记载的石棉板材,其特征是,上述α型海泡石的纤维长为20μm~2mm。
6、权利要求1~5中的任何一项记载的石棉板材,其特征是,相对于该石棉板材的全部组成成分量100重量%还含有1.5%(重量)以下的憎水剂。
7、权利要求1~6中的任何一项记载的石棉板材,其特征是,该石棉板材的板面面积为900cm2~14400cm2。
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