CN1533368A

CN1533368A - 主要由氧化镁组成的建筑材料的制备方法

Info

Publication number: CN1533368A
Application number: CNA028118227A
Authority: CN
Inventors: 徐健熙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2004-09-29
Also published as: AU2002309314B2; WO2003000616A1; US20040173928A1; JP2004530627A; EP1395525A1

Abstract

本发明公开了一种制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，包括步骤：将氧化镁粉植物粉末或矿物粉末以预定的混合比例混合，得一混合物；加水至该混合物中得到潮湿的粉末状混合物；将潮湿的粉末状混合物嵌入模制机器的框架模具装置中，该模具装置由一框架模具3和预热的下模具2组成，用上模具1加热并压缩潮湿粉末混合物，使混合物硬化；最后使得到的产品从模具中脱离出。该方法的优点为建筑材料具有良好的强度，并具有阻燃性，且在燃烧时不释放有毒气体，由于建筑材料能通过注射和挤压模具制造而可以以低成本进行商业规模制造。

Description

主要由氧化镁组成的建筑材料的制备方法

技术领域

本发明涉及主要由氧化镁组成的建筑材料的制造方法，尤其是制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，其中，主要由氧化镁组成的混合物在以下装有加热器(heater)的模制机器(molding machine)、注射模具(injection mold)或挤压模具(extrusion mold)中快速硬化，从而使建筑材料的强度得到改善。本发明方法的优点是将这种材料进行双面成型和精确成型是切实可行的，而这种成型工艺用传统方法是不能实现的，还具有的优点是使建筑材料的制作工艺得到简化，缩短了制作时间，因而，建筑材料以低成本制造而且生产力也得到提高。

背景技术

通常，建筑物是由框架、内部装饰和外部装饰组成。尽管不同建筑之间各不相同，但一般情况下，如框架包括钢筋混凝土，铁质框架，木材和砖质框架，内部装饰和外部装饰的实例包括用灰泥，木材，合成树脂和尿烷泡沫装饰。

框架、内部装饰和外部装饰都需要具有抗腐蚀，耐热，阻燃，和绝缘的特性，并且足以坚固能够支撑建筑物的重量和外部的压力。

建筑材料的阻燃性是非常重要的，但是大多数的建筑材料都具有安全性问题，即使具阻燃性，当其被加热至一定温度或更高温度时，这些材料易燃烧且释放有毒气体，从而引起窒息而造成死亡，因此由传统建筑材料构成的建筑，安全性差。尤其是合成树脂的建筑材料更具有上述缺点。

因此，为了防止发生火灾这样的安全问题，人们付出了许多努力，如强制性进行限制以满足建筑的规范。能够克服安全问题的建筑材料是主要由氧化镁组成的建筑材料。

在本发明中，使用氧化镁作为建筑材料的主要成份。将植物粉末如锯末加入至氧化镁中，并使混合物硬化，由此所得的建筑材料具有良好的物理特性。此外，氧化镁质量轻，强度高，而且是不易燃材料，因此，主要由氧化镁组成的建筑材料克服了火灾的安全问题，且该材料不释放有毒气体。

尽管氧化镁具有多种优点，主要由氧化镁组成的建筑材料还没有进行商业化生产，而只是少量的实验性生产。原因是将这种建筑材料进行大量生产是本领域的技术人员不易实现的难题。

换言之，生产主要由氧化镁组成的建筑材料的传统方法包括如下步骤：将氧化镁与锯末，作为硬化剂的氯化物和水混合，将所得混合物嵌入模具中，再将该模具转移至硬化场所，保持足够高的温度达预定的时间使混合物硬化，然后从模具中移出成型产品，其类似于在模具中制造混凝土建筑物的方法。因此，传统方法的缺点在于，建筑材料在多个步骤使用多个模具进行模制，浪费过多的人力和劳力，降低了建筑材料的生产性。传统方法的另一个缺点是由于硬化工艺的特点是将捏制后的材料置于模具中进行模制，使建筑材料的双面模制和精确模制不能得以实现。

如上所述，尽管氧化镁具有多种优点，但由于主要由氧化镁组成的建筑材料主要依赖于人力的落后模制工艺而制造，使制造这种建筑材料的传统落后方法没有被广泛采用，而只是进行少量的实验性生产。

原因是人们的注意力只集中在最初制造主要由氧化镁组成的建筑材料的目的上，即降低混凝土产品重量的目的，因此，现有技术中本领域广泛采用的制造主要由氧化镁组成的建筑材料的固定思路还是像混凝土建筑物一样由模制工艺而制造。其实，具有这种固定思路是有道理的，在水泥与各种粉末和水混合后，即使经加热并在模具中压缩，水泥也不易被硬化。本发明人对于改进主要由氧化镁组成的建筑材料的制造方法进行了深入研究，并找到了一种可进行商业化生产含有氧化镁而不含水泥的建筑材料的改进方法。

在研究中，本发明人开发了许多有益的发明，以下发明和专利是实现本发明所依据的发明。

1.韩国专利号109507：连续制造建筑材料的设备及其制造方法

2.韩国专利号085731：连续制造混凝土建筑材料的设备

3.韩国专利号102883：连续制造建筑材料的设备

4.韩国专利号102884：连续制造建筑材料的设备

5.韩国专利号102885：连续制造混凝土建筑材料的设备

6.美国专利号5756131：建筑材料连续模制的设备

7.日本专利号2620057：建筑材料连续模制的设备

8.中国专利号43518：建筑材料连续模制的设备

9.中国专利号44712：建筑材料连续模制的设备

10.韩国专利号109503：制造混凝土PC垫板的方法及其制造设备

11.日本专利号2780874：制造混凝土PC垫板的方法及其制造设备

12.中国专利号43642：制造混凝土PC垫板的方法及其制造设备

13.印度专利号181764：制造混凝土PC垫板的方法及其制造设备

14.澳大利亚专利号687070：制造混凝土PC垫板的方法及其制造设备

发明内容

因此，为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明的一个目的在于提供一种制造建筑材料的方法，该建筑材料由熔点为2850℃且不易燃的氧化镁为主要成份，植物粉末或矿物粉末为副成份而组成，其中，氧化镁与植物或矿物粉末用水进行混合，再经过压缩模具、注射模具或挤压模具步骤进行硬化，因此能够得到物理性能和经济效能都良好的建筑材料。

本发明的另一个目的是提供一种制造主要含有氧化镁的建筑材料的方法，该方法使生产力得以提高，其是通过简化生产工艺、缩短制造建筑材料必需时间，如省略了将混合物转运至硬化场所的步骤而实现。因此，使用比传统制造建筑材料方法更少的人力就能有效并快速地制造本发明的建筑材料。

基于本发明，上述制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法的目的是这样实现的，其包括如下步骤：将氧化镁粉与植物粉末或矿物粉末以预定的混合比例混合，得到一混合物；加水至该混合物中得到潮湿的粉末状混合物；将潮湿的粉末状混合物嵌入凹入的框架模具装置中，该装置由框架模具和预热的下模具构成，用预热的上模具加热并压缩潮湿的粉末状混合物，使混合物硬化；然后使得到的产品从模具机器中脱离出。

本发明进一步提供了制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，其包括下列步骤：将氧化镁粉与植物粉末或矿物粉末混合得到混合物；选择性地加水至该混合物中，水的加入量能使混合物在注射模具步骤中使用，从而得到潮湿的混合物，如灰浆泥；将潮湿的混合物从一高压管口通过模具装置的入口嵌入至模具装置中，通过每个模具中的加热器使混合物硬化；使得到的产品从模具机器中脱离出。

此外，本发明还提供了制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，其包括步骤：将氧化镁粉与植物粉末或矿物粉末混合得到混合物；选择性地加水至该混合物中，水的加入量能使混合物在挤压模具过程中使用，从而得到潮湿的混合物；用挤压器(extruder)将潮湿的混合物挤压成所需形状；将所得产品通过一个安装在挤压器出口之前的加热装置，而使产品硬化。

附图说明

结合附图和以下详细描述会更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特点和优点，其中：

图1a-1c是本发明制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法中，压缩模具装置的逐步操作示意截面图；

图2是本发明制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法中，注射模具装置的截面图；

图3是本发明制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法中，挤压模具机器的截面图；

图4是沿着图3箭头所指方向的A-A线所作的片段图。

本发明最佳实施方式

根据本发明，当使用颗粒细小的氧化镁粉作为主要成份时，则能够得到高质量的建筑材料。

此外，作为副成份的植物粉末根据建筑材料的种类选自废木材粉，锯末，纸浆，谷壳粉末，稻草粉末和各种植物粉末，如玉米杆或玉米叶。而且，作为副成份的矿物粉末根据建筑材料的物理特性，如强度，阻燃性，不易燃性，隔音性能，绝缘性和抗腐蚀能力而选自石粉、火山灰、以及珠光体被泡沫化的轻质玻璃纤维。

本发明人进行了多次研究得到了制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，其发现当氧化镁粉和植物粉末或矿物粉末以及水的混合物被填充至预热模具装置中并受到压力时，混合物的物理特性很快发生改变。换言之，与传统的想法相反，模具装置中的氧化镁在100kg/cm²的压力下，于100℃下被水汽加热而快速硬化，并在植物或矿物粉末上充当强粘合剂，从而使产品的强度增加。此时，压力越高，结构越紧密。

基于潮湿的氧化镁受压并在热与压力下快速硬化以表现强的粘合力的发现，本发明人完成了制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，该方法是通过加热和施压而使建筑材料的物理特性发生改变。

本发明的主要成份氧化镁与副成份植物粉末或矿物粉末的比例由建筑材料的功能和物理特性所决定。此外，根据所需建筑材料的物理特性可以在主要含有氧化镁的混合物中选择性加入各种辅料。例如，混合物中加入防水剂以改善防水性。

同时，传统的用氧化镁制造建筑材料的方法是采用氯化物作为硬化剂，而氯化物的特点是易于吸收空气中的潮气，即吸潮，因此传统方法制造的建筑物材料表面总有粘着一层胶的感觉。然而，本发明的主要由氧化镁组成的建筑材料，因为不含有硬化剂(氯化物)，从而克服了传统方法的上述缺点。

如上所述，制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法的特征在于以氧化镁为主要成份，并选择性地将细小的植物粉末如锯末或矿物粉末如火山灰加入至氧化镁中。

在本发明制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法中，氧化镁是建筑材料的主要成份。如果需要含有木质成份的建筑材料则在氧化镁粉末中加入植物粉末如锯末。如果建筑材料主要具有不易燃性，绝缘性和隔音性以及重量轻的特点，则需将矿物粉末如矿石灰粉(ore powder)或火山灰以适宜的混合比例加入至氧化镁粉和水中。

除植物粉末或矿物粉末外，在氧化镁中还可以加入各种材料粉末如纤维材料以制造建筑材料。而且，本发明中的氧化镁和植物粉末或矿物粉末的混合比例并不明确给予限定，因为混合比例依据建筑材料的物理特性而不同。

换言之，各成份的混合比例和副成份的种类将给予举例说明，但并无意于限制本发明。

附图给予了参考标记，其中，不同的附图使用了相同的参考图号以表示相同或相似的组成。

根据本发明的第一个具体实施方式，将20％重量比的锯末和30％重量比的水加至50％重量比的氧化镁粉中，得到一混合物。将该混合物填充至传统的压缩模具装置中，该装置由一上模具和一下模具组成，在100kg/cm²下，保持100℃达2-5分钟，然后将混合物从压缩模具装置中移出。得到的产品具有光滑的表面和高强度，形状类似一厚板。

在本发明的第二个实施方式中，本发明人模制的混合物组成与实施方式1的相同，其是通过模具机器M(molding machine M)制造的。

参考图1a，本发明的模具机器M包括一上模具1，一框架模具3，和一下模具2。上模具1放置在加压器的上部分，其作垂直运动，中空的框架模具3被固定在加压器的中间部分，其截面形状与产品的截面形状相同。也就是说，当产品具有矩形截面，框架模具3也具有中空的巨型截面，而当产品是柱形截面时，框架模具3也具有中空的柱形截面。此外，上模具1的下面突出部分也具有与中空的框架模具3相同的截面形状，因此，上模具1充当着活塞的作用。下模具2被放置在加压器的下部分，其也作垂直运动。

图1a至图1c中，假设图示模具机器M的产品截面形状是柱形。如图1b所示，中空的柱形框架模具3被放置在下模具2之上而形成凹入的框架模具装置。

将含有水和锯末的氧化镁混合物5填充至凹入的框架模具装置中，由垂直运动的上模具1向下压使上模具1的突出部分嵌入中空框架模具3中，如同一活塞，然后由上模具1和下模具2中的加热器4加热并硬化达2-5分钟。当框架模具3中的混合物5被硬化后，将框架模具3下表面接触的下模具2与框架模具3分离，再将嵌入框架模具3的上模具1进一步下压使所得产品5从框架模具3中脱离出。所得的产品具有不易燃、表面光滑和高强度的优点。

具有良好物理特性的上述产品也可以同样用另一种模具机器M获得，该模具机器M的下模具2被固定，而框架模具3作垂直运动。

本发明的第三个实施方式提供了一种制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，包括下述步骤：将氧化镁粉与植物粉末或矿物粉末混合，得一混合物；于混合物中加入适量的水，使混合物能在注射模具中使用并得到潮湿的混合物如灰浆泥；将潮湿的混合物从一管口通过模具装置的入口嵌入至模具装置中，通过每个模具中的加热器使混合物硬化；使得到的产品从模具装置中脱离出。

混合物被嵌入模具装置期间或被嵌入模具装置之后，通过注射模具中的加热器使混合物硬化，然后从模具装置中移出。在这种情况下，混合物在具有加热器的模具中被硬化，与传统的热塑注射模制相反，传统方法的注射模具中的塑料是冷却的。此外，当产物用注射器制造，则将加热器12安装在模具中以注射氧化镁混合物，如图2所示。

注射模具装置包括上模具10a和下模具10b，以实现双面模制。入口11置于一侧面。混合物由管口经入口11被注入注射模具装置中。此外，上模具10a和下模具10b各有一加热器12。

在第三个实施方式中，混合物被注入模具装置前，置于上模具10a和下模具10b中的加热器12将上模具10a和下模具10b预热至预定温度，然后混合物由位于管口一端的高压泵通过入口11而被注入模具装置中。此时，混合物一被注入至模具装置中，直至混合物开始被填充至模具装置中，管口末端优选与入口11相分离，以阻止由于热被传递到管口一端使混合物硬化而阻塞管口。加热使填充至模具装置中的混合物能够快速硬化，因此在短时间内可以制造出产品。

本发明的第四个实施方式提供了制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，包括下述步骤：将氧化镁粉与植物粉末或矿物粉末相混合，得一混合物；于混合物中选择性地加入适量的水以使混合物能够在挤压模具中使用并得到潮湿的混合物，如灰浆泥；用挤压器将潮湿的混合物挤压成所需形状；将所得产品通过一个置于挤压器出口之前的加热装置，用吹风机使所得产品硬化。

在本发明的挤压过程中，将锯末或植物粉末和水与氧化镁混合而得到适于挤压的混合物是很重要的。如此得到的混合物通过传统的挤压器进行挤压。

特别地，加热装置22置于紧邻挤压装置出口之前处，将挤压了的产品传送至加热装置22中，通过加热装置22而使其快速硬化，因此，可以快速制造出产品。

根据第四个实施方式，得到的产品由于在挤压过程中经受了高压，因而具有光滑的表面和紧密的结构，从此使该产品具有良好的外形，可被用作需要高精确外形的复杂形状的建筑材料。

加热装置22包括隧道形状的箱子23和多个加热器24。每个加热器24由一控温器控制(图中未显示)，并且在隧道形状的箱子23中相互独立放置，因此隧道形状的箱子内的温度可以不同。特别地，加热装置22具有足够的长度以使混合物足以被加热至硬化所需的温度。在加热装置22的开口处优选装有加热屏蔽隔板26以阻止热量被散发到空气中。而且，在隧道状盒子23的一端装有吹风机27以挥散混合物通过时产生的潮气和气体。

被挤压的混合物通过一传送带21被传送至隧道状加热装置22，在加热装置22中利用足够使混合物硬化的热量而使其硬化。此时，适当控制相互分离放置的加热器24以使混合物在一较佳的条件下尽可能地快速硬化。

通过上述工艺制造的建筑材料不易燃，且具有光滑的表面。

工业实用性

如上所述，本发明提供了一种新型的制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，其避免了传统的制造建筑材料方法中高人力投入和低生产性的缺点，但利用了氧化镁的优点。

本发明制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法的优点在于本发明的建筑材料具有阻燃性且燃烧时几乎不释放有毒气体，这是由于建筑材料由不易燃的氧化镁和植物粉末或矿物粉末组成。

本发明方法的另一个优点是建筑材料可被快速制造，其是因为在压缩模制、挤压模制或注射模制过程中，通过加热使混合物快速硬化。

此外，根据本发明，混合物被填充至凹入的框架模具结构中，被一上模具下压使上模具的突出部分嵌入中空的框架模具中，如同一个活塞，下模具与框架模具分离，然后上模具嵌入框架模具并进一步下压使产品脱离框架模具，因此，制造的产品具有良好的外表，可被用作需要高精确外形的复杂形状的建筑材料。

更进一步地，本发明的方法还具有提高生产性和降低劳动力的优点，这是由于省略了硬化混合物时的运输和堆积过程，而且由于混合物的快速硬化使混合物的硬化时间被缩短。

用图解方式对本发明进行描述，应该理解本发明所使用的术语只是用于描述发明而不是意欲限制本发明。根据上述阐述可以对本发明进行多种改变。因此，应该理解，在权利要求的范围内，本发明可以被付诸实践而不只是进行详细描述。

Claims

1.一种制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，包括下述步骤：

将氧化镁粉与植物粉末或矿物粉末以预定的混合比例混合，得一混合物；

加水至该混合物中得到潮湿的粉末状混合物；

将潮湿的粉末状混合物嵌入预热的模具中，在100-250kg/cm²压力下，于80-120℃加热并压缩潮湿的粉末状混合物，以使混合物快速硬化；以及

使得到的产品从模具中脱离出。

2.一种制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，包括下述步骤：

加水至该混合物中得到潮湿的粉末状混合物；

将潮湿的粉末状混合物嵌入模制机器的框架模具装置中，该模具装置由一框架模具和预热的下模具组成，当上模具的下表面被嵌入框架模具后，在100-250kg/cm²下，于80-120℃加热并压缩潮湿的粉末状混合物，以使混合物快速硬化；以及

使得到的产品从模制机器中脱离出。

3.一种制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，包括下述步骤：

于混合物中加入适量的水以使混合物能够在注射模具中使用并得到潮湿的混合物；

将潮湿的混合物从一高压管口通过模具装置的入口嵌入至模具装置中；

在混合物嵌入至模具装置期间或在混合物嵌入模具装置之后，通过每个模具中的加热器使潮湿混合物硬化；以及

使得到的产品从模具中脱离出。

4.一种制造主要由氧化镁组成的建筑材料的方法，包括下述步骤：

于混合物中加入适量的水以使混合物能够在挤压模具中使用并得到潮湿的混合物；

用挤压器将潮湿的混合物挤压成所需形状的产品；以及

将得到的产品通过置于挤压器出口前的加热装置，使产品硬化。