CN1364968A - 以废纺织品纤维增强混凝土侧面的复合墙板及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以废纺织品纤维增强混凝土侧面的复合墙板及制造方法,中间层为多孔塑料、矿棉、蜂窝结构或发泡混凝土的保温、隔音材料,混凝土侧面与中间层的结合是通过振动与滚压使两者牢固结合的,该墙板断面形状还可为夹层糕结构。其特点是:混凝土侧面是用废纺织品纤维制成的毡子(23)和至少其外表面一层耐碱玻纤方格布(24)浸渍水泥浆料(25)而成。浸渍毡子(23)和玻纤布(24)时,挤出其内空气,并用插入式振动泵(7)振动水泥浆料(25)。该墙板具有较强的抗弯曲强度,无锈蚀、制造成本低、售价低,并解决了长期难解决的废纺织品垃圾处理问题,工艺简单、操作方便。

Description

以废纺织品纤维增强混凝土侧面的复合墙板及制造方法

                           技术领域

本发明涉及一种废纺织品纤维增强混凝土侧面(内外两侧面和中间保温材料组成)的复合墙板。本发明还涉及该墙板的制造方法。

                          背景技术

现在使用的复合墙板种类繁多，结构各异。比较先进的如，一种用钢纤维和塑料纤维定向来增强混凝土侧面和中间保温材料组成的复合墙板。该墙板比以前的墙板重量轻，有更好的隔热和隔声性能并更容易安装。但该板有两点不足，一是因需钢纤维和塑料纤维特别是需较复杂的设备，所以制造成本相对较高(售价就高)；二是工艺相对复杂，操作难度较高。

更为重要的是，客观上该墙板不能采用废纺织品纤维。而废纺织品纤维的处理一直是全球头痛的问题。传统的处理方式是两种：掩埋和焚烧。据资料介绍，美国50年代掩埋的垃圾中，尼龙等的强度至今没有降低。纺织品垃圾中大量存在的合成纤维究竟多少年代才能自然降解仍是一个迷。其结果是占用的土地越来越多。焚烧可以立即处理并可得到一定的热量。但解决排除的废气造成的环境污染所付出的代价远大于产生的热量所带来的效益。而近年来浙江温州等地区将废纺织品纤维制成的毡子，也仅为民政部收购以救济灾民，其需求量仅占生产总量的20％左右，除此之外再找不到其他出路。综上所述，长期以来，废纺织品纤维的处理一直是一个尚未解决的难题。

前些年，市场出现一种使用废纺织品纤维加入低碱水泥混合做两侧板及加轻钢龙骨组合的墙板。但因要把加工成棉花状的废纤维均匀拌合水泥需复杂的生产线完成，加之成形时须施加巨大压力，待板材硬化需一定时间，而占用设备时间较长，所以生产成本高，价格也就高；同时，由于为使纤维在浆料中拌匀而不纠合成团，只得控制纤维长度，这样就丢失了抗弯曲强度，所以两侧板抗弯曲强度差；还有，金属龙骨容易锈蚀，尤其是江南潮湿环境中，质量就更难保证。

                       发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种以废纺织品纤维增强混凝土侧面的复合墙板，该墙板保留了以上墙板的优点，并具有较强的抗弯曲强度，无锈蚀，制造成本较低、售价低，并解决了长期未能解决好的废纺织品垃圾的处理问题。同时提供一种制造该墙板的方法，该方法不需复杂的生产设备，生产工艺简单，操作方便。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的以废纺织品纤维增强凝土侧面的复合墙板，其中间层为多孔塑料、矿棉、蜂窝结构或发泡混凝土的保温、隔音材料，混凝土侧面与中间保温层是通过振动与滚压使两者牢固结合的，其特点是，所述混凝土侧面是用废纺织品纤维制成的毡子和至少其外表面一层耐碱玻纤方格布浸渍水泥浆料而成。

作为改进，本复合墙板的断面形状除以上所述三明治结构外，还可为多层玻纤布、毡子混凝土中间夹中间保温层的多层夹心糕结构。此种夹心结构复合墙板可作建筑的外墙与两层民居的承重墙。

作为进一步改进，所述中间层的蜂窝结构可以是以下材料及结构：将浸渍的耐碱玻纤方格布夹毡子在模具中压成横断面形状类似波纹瓦的平底斜边片材后，根据墙板厚度为其轴向长度裁成条状，再按平底背靠平底，敞口面对敞口，拼排而成。

作为再进一步改进，本复合墙板还可包括用一层或几层浸渍毡子及玻纤布在模具中受压后硬化成型再用水泥浆料压粘上的槽榫边框。采用这种有槽榫结构的边框后，复合墙板安装时无需金属紧固件，仅在槽中涂以乳白胶或水泥浆料，待槽榫咬合硬化即成。

本发明以废纺织品纤维增强混凝土侧面的复合墙板的制造方法如下：首先制作废纺织品纤维增强的混凝土内侧面，将其铺在振动的平板上，再铺上中间层，最后制作纺织纤维增强的混凝土外侧面，将其覆盖在中间层上面，并对外侧面进行滚压，其特点是，制作纺织纤维增强的混凝土内、外侧面的工艺步骤如下：使毡子和耐碱玻纤方格布复合并同时挤掉两者内的空气后进入浸渍池内，并以2～3.5米/分的速度附在滚筒上在水泥浆内前行，与此同时，定位在渍浸槽内的插入式振动泵工作，将浸渍好出槽后的毡子和耐碱玻纤方格布挤走多余的浆料，再铺在平板模上并挤掉模板与毡子和玻纤布之间的空气即成；要与中间保温层复合成墙板时，其内侧板的玻纤布在毡子下面，其外侧板的玻纤布在毡子上面。

在以上操作中，毡子与玻纤布复合并滚压进入浸渍槽中，并同时振动的目的是使毡子与玻纤布结合紧密，使毡子的纤维进入到玻纤布的层面，使之整体性更好。同时，使水泥浆料中的固体微粒能进入毡子与玻纤布内部纤维丛中，避免在毡子浸渍中出现吸收液体多、固体少的状态而形成不合理的水灰比而丢失强度。这种振动也可防止固体粒料的沉淀。

本发明的复合墙板将很薄(如厚度为5mm)的玻纤布及毡子增强的混凝土侧面与相当厚(如厚度为80mm)的中间保温、隔音材料层粘附在一起。对底面模板振动及对面层浸渍层滚压使面层的物质连接到中间层内。这样的结构提供了一个相当好的隔热隔音效果。

本发明复合墙板侧面中所使用的毡子中纤维无序走向，提供了板材的抗冲击性能，其纤维分布均匀，没有现有技术的废纺织品纤维板中因机械搅拌而产生的棉花状纤维成团现象，再加上外层呈平面90度分布的方格布，使本墙板的抗破裂能力进一步提高。

最终的产品强度可以在很宽的范围内变化，这取决于具体的使用场合。选用不同的芯材，调整毡子与玻纤布的厚度与层数，从而获得所需要的最佳性能。

综上所述，本复合墙板保留现有复合墙板的优点，即在同等强度的要求下重量轻(混凝土侧面比重为1.1g/cm³)，具有很好的隔热、保温、隔音性能，易于安装。如果与大开间住宅配套，可以轻易形成所谓“活动隔断”、“快装折叠式隔断”等。与现有技术墙板相比，本发明由于采用玻纤布与毡子浸渍水泥浆料作侧面层，所以具有较强的抗弯强度，并无任何锈蚀。同时，变废为宝，既解决了多年来一直未能很好解决的纺织品垃圾处理问题，又极大地降低了本复合墙板的材料成本，加之不需复杂价贵的设备，所以制造成本低(比现有的纤维混凝土层的制造成本降低50％～70％)、售价也低。采用本发明的制造方法不需复杂的生产设备，且生产工艺简单，操作方便。

                     附图说明

图1为本复合墙板侧面层的玻纤布和毡子浸渍工艺示意图。

图2为本复合墙板(断面为三明治结构)的结构示意图。

图3为本复合墙板另一实施方式(断面为多层夹心糕结构)的结构示意图。

图4为本复合墙板蜂窝结构作中间层及有槽榫边框的结构示意图。

图5为本复合墙板蜂窝结构中间层的制作步骤中成叠片材示意图。

图6为本复合墙板蜂窝结构中间层的制作步骤中的裁成条状示意图。

图7为本复合墙板蜂窝结构制作步骤中蜂窝拼装示意图。

图8为本复合墙板中间层为多孔塑料时的结构示意图。

                      具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参见图1、图2，本发明的以废纺织品纤维增强的混凝土侧面的复合墙板，其中间层15为现有技术的多孔塑料、矿棉、发泡混凝土或蜂窝结构(但材料和制作方法不同，下面将详述)的保温隔音材料。混凝土侧面16与中间保温层15的结合是通过(底面)振动和(表面)滚压使两者牢固结合的。本发明的特征是：墙板的两混凝土侧面16是用废纺织品纤维制成的毡子23和至少其外表面一层耐碱方格玻纤布24浸渍水泥浆料25而成。其中玻纤布24采用耐碱的是考虑到低碱水泥中碱对玻纤布的腐蚀；而采用方格的是提高侧面板抗破裂能力的需要；至于至少一层则是指根据墙板实际应用所需强度足够的前提下，考虑节约材料成本(多一层玻纤布多一份成本)；用于其表面是指玻纤布24覆盖在毡子外表面，制作内侧面板16时，玻纤布24放在毡子23的底面，制作外侧面板16时，玻纤布24放在毡子23的上面。

下面详细介绍本发明的复合墙板的制造方法。

首先，制作废纺织品纤维增强的内外混凝土侧面板16。

(一)制作或购买毡子23：

本发明所使用的主要原材料毡子23的生产早有成熟的工艺。使用的原料所谓纺织品垃圾即成衣厂的边角废料，纺织厂的废花烂丝，地毯厂剪下的废短纤维，垃圾处理厂的烂衣、破袜、碎布、废尼龙等。将这些东西用构造简单的开松机加工成棉花状，然后用制毡机压成毡子。浙江温州苍南地区的很多厂家都有生产。

这种再生纤维毡子价格低廉，在苍南购进价1元/m²左右，相当厚0.15mm的玻纤布的价格。但在墙体中，提供了高强度表层5mm以上的厚度(同样价格的玻纤布却只能提供0.15mm的厚度)。在纺织品垃圾中大量存在难以自然降解的合成纤维，作为垃圾处理是一件令人头痛的事，作为建材使用恰巧提供了墙体的耐侯性。

(二)浸渍浆料的选择：

水泥具有优良的性能，所以现有技术的复合墙板的侧面板一般选用水泥。本产品使用的毡子中，也含有大量的天然纤维，如棉、麻、毛等。普通水泥碱性太高，其11～12PH值会较快地降低这些纤维的强度。因此本产品应使用低碱水泥(即PH值为9～10的水泥)。另外氯镁氧水泥PH值不高，使用效果也良好。

用低碱水泥配制的浆料要加入减水剂降低稠度，使纤维易于浸润。温度高时要加入缓凝剂。

氯镁氧水泥配制浆料时要考虑制品的起霜、返卤，故加入树脂及磷酸(如丙苯乳液)改善之。此处提供一项氯镁氧浆料配方：品     名                     数量(份)轻烧氧化镁                      1006水氯化镁                       60水                              60丙苯乳液                        5-10磷酸                            2-4

在浆料中也可加入10％-20％的磨细石英能降低成本，提高表面硬度。此种浆料只要搅拌均匀即可浸渍毡子了。

以上均属现有技术，故不详述。

(三)毡子玻纤布的浸渍工艺(参见图1)：

毡子卷1的毡子23与玻纤布卷2的玻纤布24以2～3.5米/分的速度(以2.5～3米/分的速度为最佳)，经过转向滚筒3进入浸渍池4。沿着动力驱动的主滚筒5在水泥浆料25中向前运行，毡子23附在主滚筒5上，由橡胶压滚6与主滚筒5协同挤掉毡子、玻纤布中的空气。压力由可调节的簧片14提供。

浸渍池4中有插入式振动泵7，振动泵7最好是横向定位(与主滚筒5平行)在浸渍池4内中下部，不直接接触毡子23和玻纤布24。振动泵7工作可使固体细粒不往底部沉淀，在获得能量的情况下进入到毡子23与方格布24内部，避免自然浸渍过程中纤维层中固体少、液体多的不合理配比而损失强度。

浸渍好的毡子与玻纤布通过一对可调间隙的橡胶滚筒8挤走多余的浆料，越过转向筒9，由滚筒10铺在塑料平板模11上。紧挨的模板由一组动力传动滚筒12驱动前行，最后由橡胶压滚13挤掉模板与毡子、玻纤布之间的空气，浸渍工艺则完成。再由滚筒12将模板及浸渍好的毡子及玻纤布送至振动器上，以供下道工序墙板的制作。主滚筒5可用钻满孔的不锈钢板或不锈钢网制作。

以上浸渍工艺只完成一个侧面的纤维混凝土，制作对应的另一侧面使用同样设备，但毡子卷1与玻纤布卷2换位(即玻纤布在上，毡子在下)。

(四)芯材的选择以及墙板的制作：

根据不同的使用场合选择不同的芯材。这使产品能在强度、隔热、隔音、成本等方面的要求在宽的范围内变化。这里阐述中间层为四种芯材的墙板的制作：

1、多孔塑料板如发泡苯乙烯与微泡聚氯乙烯和矿棉板作为中间层的墙板(如图2、图8所示)。

此种墙板制造最为简便，只要在上述板材两面分别贴上浸渍好的但未硬化的毡子玻纤布16，然后用橡胶滚筒滚压出毡子玻纤布与芯材的空气，通过底模板振动(由于滚压墙板和振动模板为现有技术，所以橡胶滚筒和振动器及模板图中未示出)，使浸渍毡子16与芯材15牢固连接，即制作成断面形状为三明治结构的复合墙板。(20mm厚的浸渍氯镁氧制品还可做家具的承重板材。因其优良的防火性能，压上图案可制成漂亮的防火门。)通过十来天保养切除毛边后即可出厂(此种墙板也可装槽榫边框，具体作法见后)。此种墙板的重量较轻，一般为200～300kg/m³。

2、蜂窝结构作中间的墙板(如图4、图5、图6、图7所示)。

制作蜂窝结构的材料也利用这种廉价的毡子，1mm厚即可。用两层或三层耐碱玻纤方格布制作的蜂窝，可提高墙体的防火级别。

用浸好浆料的毡子16铺在薄膜上，上面隔一层薄膜又铺一层毡子，这样一层一层的形成一叠。然后铺在半边形状的模具上，上面用同样形状的压模压好，硬化后就可以得到横断面形状类似波纹瓦状但波纹的凹凸不是圆弧而是平底斜边(单一的一个凹或凸看横断面为

形或

形)的批量产品21(如图5所示，在这种波纹板的一面浇上10mm厚的纤维混凝土，即成新的模具。上、下模可以混用)。

把硬化好的这种波纹状板料叠齐，按照墙体的厚度裁断成条状22(如图6所示)，再在浸渍毡子16上面按平底背靠平底，敞口面对敞口的位置排列拼成蜂窝状17(如图7所示)。如制作6cm以上厚度的墙板，蜂窝两边的结合处须涂上水泥浆料使之粘牢，从而加强整体的强度。蜂窝结构可以是手工拼排，也可用机械拼排。在拼好的蜂窝面上再盖上浸渍毡子与玻纤布16，用滚筒轻压，使之完全粘合。在拼排蜂窝时，还要装好有槽19(母)榫20(公)的边框18(如图4所示)。槽19(母)榫20(公)的边框18用一层或几层本发明的浸渍毡子及玻纤布在模具中受压后硬化成型，再用水泥浆料压粘在复合墙板四周成为带槽19榫20的边框18。通过加温固化或自然养护，第二天就可脱模。使用塑料模板不需涂上脱模剂，能方便脱模(如有粘连则是固化不够)。此制作好的复合墙板只要通过十来天保养，切除毛边即可出厂。如果将生产玻纹瓦的流水线稍加改造，生产本发明图5的蜂窝片材21就可获得大宗产品，这可以满足自动化较高的流水线上所需。

因为蜂窝墙特轻(200kg/m³)，就是4平方米以上的大面积墙板在运输、安装上也非常容易。

3、水泥或氯镁氧水泥发泡芯材作中间层的墙板。

以上两种水泥的发泡技术均很成熟，此处建议的是为了得到更大的泡沫空间，在浆料中最好加入20％以上的丙苯乳液(配方故略)。

在装上带槽19榫20的边框18的浸渍毡子及玻纤布16上倒满搅拌好的发泡浆料，沿边框刮平，待初凝稍有强度则在表层铺好浸渍毡子与玻纤布16，然后用橡胶滚筒排除空气，使表层与芯材牢固相连，硬化后即为水泥发泡芯墙板(因是常规技术，故工艺过程图中未示出)。通过十来天的保养并切除毛边即可出厂。此种墙板的重量是前几种墙板的两倍，即500kg/m³，但采用此材料作中间层能成倍提高强度。

如果要提高墙体的整体强度，墙板还可制成二层、三层、四层芯材15而由浸渍毡子及玻纤布16两边粘连的多层夹心糕状墙板，这样，各项性能大幅度提高(如图3所示)。这样的墙板可作外墙和两层楼房的承重墙使用。

Claims (5)

1、一种以废纺织品纤维增强凝土侧面的复合墙板，其中间层(15)为多孔塑料、矿棉、蜂窝结构或发泡混凝土的保温、隔音材料，混凝土侧面(16)与中间保温层(15)是通过振动与滚压使两者牢固结合的，其特征在于：所述混凝土侧面(16)是用废纺织品纤维制成的毡子(23)和至少其外表面一层耐碱玻纤方格布(24)浸渍水泥浆料(25)而成。

2、根据权利要求1所述的复合墙板，其特征在于：其断面为多层玻纤布、毡子混凝土(16)中间夹中间保温层(15)的多层夹心糕结构。

3、根据权利要求1或2所述的复合墙板，其特征在于：所述中间层(15)的蜂窝结构(17)是指将浸渍的耐碱玻纤方格布夹毡子在模具中压成横断面形状类似波纹瓦的平底斜边片材(21)后，根据墙板厚度为其轴向长度裁成条状(22)，再按平底背靠平底，敞口面对敞口，拼排而成。

4、根据权利要求3所述的复合墙板，其特征在于：还包括用一层或几层浸渍毡子及玻纤布在模具中受压后硬化成型再用水泥浆料压粘上的槽(19)榫(20)边框(18)。

5、一种以废纺织品纤维增强混凝土侧面的复合墙板的制造方法，首先制作废纺织品纤维增加的混凝土内侧面(16)，将其铺在振动的平板上，再铺上中间层(15)，最后制作纺织纤维增强的混凝土外侧面(16)，将其覆盖在中间层(15)上面，并对外侧面(16)进行滚压，其特征在于：制作纺织纤维增强的混凝土内、外侧面的工艺步骤如下：使毡子(23)和耐碱玻纤方格布(24)复合并同时挤掉两者内的空气后进入浸渍池(4)内，并以2～3.5米/分的速度附在滚筒上在水泥浆(25)内前行，与此同时，定位在渍浸槽(4)内的插入式振动泵(7)工作；将浸渍好出槽后的毡子和耐碱玻纤方格布中多余的浆料挤走；再铺在平板模上并挤掉模板与毡子和玻纤布之间的空气即成；要与中间保温层(15)复合成墙板时，其内侧板(16)的玻纤布在毡子下面，其外侧板(16)的玻纤布在毡子上面。

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