CN205502375U - 一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，属于建筑用板材技术领域。本实用新型包括两层彩钢板及其之间的保温防火夹芯料以及两层彩钢板之间的波纹板，波纹板的幅度等同于混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板厚度；保温防火夹芯料充填在两层彩钢板和波纹板形成的空隙内；波纹板每个斜面的中间均匀分布有通孔；保温防火夹芯料为混合秸秆发泡的保温防火材料。本实用新型的材料可分开运输并能够即时生产，实现了降低运输成本、内外层结合紧密、并提高使用寿命等目的，而且农村秸秆也得到了充分的利用。

Description

一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板

技术领域

本实用新型属于建筑用板材技术领域，具体涉及一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板。

背景技术

我国是一个农业大国，农作物秸秆资源十分丰富，年产秸秆约7亿吨，居世界首位。近几年，随着我国经济快速发展，农村能源结构已发生了明显变化，传统的将秸秆作为生活燃料的需求逐年减少，导致绝大部分秸秆剩余堆积。秸秆纤维作为一种天然纤维素纤维，具有很好的生物降解性能，能够成为环境友好型产品。目前这些资源不仅没有得到很好的利用，而且我们每到夏秋季节，就能看到田间地头的焚烧烟气。这些烟气给人们的生活和工作带来不便，大大地影响我们的生存环境，也浪费了大量可再生资源。

另一方面，彩钢夹芯板是一种集承重、保温、防水、装修于一体的新型围护结构材料，可广泛应用于不同的建筑需要，包括工业厂房、公共建筑、组合房屋、净化工程等多种建筑领域。彩钢夹芯板以彩色涂层钢板为面材，自熄型聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃棉、岩棉等为芯材，用热固化胶在连续成型机内经加压、加热固化、修边、开槽、落料等工序复合而成的超轻建筑板材，厚度一般在25-250mm。

彩钢夹芯板具有自重轻(为混凝土屋面重量的1/20-1/30)，强度高(采用高强度为基材，其抗张拉强度可达5600kg/cm2)，保温隔热(其导热系数值为0.034W/mk)，施工速度快(无湿作业，不做二次装修，施工周期可缩短40％以上)，色泽鲜艳(无需表面装饰，彩色镀锌钢板防腐层保持期在15-20年)的特点。彩钢夹芯板除应用于上述建筑领域外，人们还充分发挥其特点，将其应用到更广阔的领域，如轮船的内隔墙、冷库、高速公路隔音墙等。

现有的彩钢夹芯板种类包括：

(1)聚苯乙烯泡沫塑料夹芯板

聚苯乙烯泡沫塑料夹芯板是以彩色钢板为面层，以阻燃聚苯乙烯泡沫板为芯材，用双组份聚氨酯作为胶结剂，经连续加热加压复合成，定尺同步切割而成的夹芯板，它由5层材料复合而成，即彩色钢板-聚氨酯胶-聚苯乙烯泡沫塑料板-聚氨酯胶-彩色钢板。

(2)聚氨酯泡沫塑料夹芯板

聚氨酯泡沫塑料夹芯板是以彩色钢板为面层，以阻燃聚氨酯泡沫塑料为芯材，利用连续成型机，经对彩色钢板压型后在两板中间喷注聚氨酯(聚氨酯泡沫一般是用A料和B料在高 压容器内发混合发泡产生，A料一般是组合聚醚或其它，B料一般为异氰酸酯或其它)，经密封加压将彩板与聚氨酯粘结成复合板材，即聚氨酯夹芯板。

(3)岩棉夹芯板

岩棉夹芯板是以彩色钢板作面层，以非燃烧材料岩棉为芯材，用双组份聚氨酯胶为胶结剂，经连续加热加压复合成型，定尺同步切割而成的夹芯板。

(4)玻璃棉夹芯板

玻璃棉夹芯板是采用天然矿石如石英砂、白云石、蜡石等为主要原料，配以其它如纯碱、硼酸等化工原料熔制成玻璃，在熔融状态下借助外力拉制、吹制或甩成极细的纤维状材料，用酚醛树脂胶结成的板材。

目前常用的彩钢夹芯板的夹芯材料中，只有岩棉、玻璃棉是不燃烧材料，其它夹芯材料在彩钢夹芯板中的使用极易导致火灾的发生，而岩棉、玻璃棉的整体性差、压缩强度低，一般只能用作壁板，不用作顶棚材料。

另外，在目前使用的彩色涂层钢板涂料中，聚偏二氟乙烯(PVDF)氟碳涂料由于在其涂料中使用带有氟元素的聚合物作为成膜树脂，使其具有优异的耐大气曝晒、耐溶剂、耐腐蚀、抗沾污以及良好的加工性能而成为彩板涂料中的王者，被广泛应用于高档建筑外墙和屋面。然而，PVDF彩板存在一个明显的弱点，即有机涂层较软(其铅笔硬度＜F)，导致在加工过程中的耐划伤性能不好，很容易在运输及成型过程中被擦伤。

以上各种彩钢夹芯板都有着共同的技术问题：

(1)彩钢夹芯板外层的彩钢，为了保证板材的轻量化，一般都采用薄钢板，而内部的夹芯板又都是软质材料，因此，彩钢夹芯板局部受力较大，比如局部撞击、敲击等，会很容易出现凹坑；

(2)夹芯板一般都是密度小的软质材料，占用体积较大，运输成本较高；

(3)彩钢夹芯板内外层都是分开生产后，再结合成彩钢夹芯板，很多夹芯材料往往生产很长时间后才应用于彩钢夹芯板，内外层结合时还要进行特殊处理才能够保证结合的紧密性，而且夹芯材料如果生产时间过长，很容易老化，从而影响整个彩钢夹芯板的使用寿命。

中国专利公布号：CN104631637A，公开日：2015.05.20的专利文献公开了一种保温材料及其制备的净化彩钢夹芯板。该保温材料由轻烧氧化镁、氯化镁、植物纤维、玻璃纤维布和添加剂制成，具有高阻燃性，导热系数可低至0.17W/m·K，具有很好的保温作用。该发明彩钢夹芯板，包括彩钢板夹芯板主体，彩钢夹芯板主体包括隔热框架，隔热框架的前后表面覆盖有金属面板，隔热框架的端面连接有侧板，用于支撑彩钢夹芯板主体重量的承载凸起及凹陷。彩钢板在使用时，其重量经过侧板作用在保温材料，再通过保温材料作用在隔热框架 上，使得彩钢板主体整体受力，避免了因仅由侧板受力引起的结构变化，因此其结构更稳固，使用寿命更长，耐火极限达3个小时以上。该发明申请通过侧板支撑彩钢夹芯板主体重量的承载凸起及凹陷，部分解决了彩钢夹芯板局部受力造成凹坑的技术问题，但生产过程中侧板的定位及均匀铺设也提高了生产的工艺成本及材料成本。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中农村秸秆利用不充分、彩钢夹芯板局部受力容易凹陷、体积大导致运输成本高、分开生产造成结合时需要特殊处理以及影响整个板材使用寿命的问题，本实用新型提供了一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板。它通过特殊的制作结构、可分开运输并能够即时生产，实现了降低运输成本、内外层结合紧密、能够保温防火、并提高使用寿命等目的，而且农村秸秆也得到了充分的利用。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型技术方案按以下方式进行：

一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，包括两层彩钢板及其之间的保温防火夹芯料以及两层彩钢板之间的波纹板，波纹板的幅度等同于混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板厚度；保温防火夹芯料充填在两层彩钢板和波纹板形成的空隙内；波纹板每个斜面的中间均匀分布有通孔；保温防火夹芯料为混合秸秆发泡的保温防火材料。

优选地，还包括在波纹板外侧、并在两层彩钢板形成的侧端口内设置的榫接或卡接装置。

优选地，榫接装置为配合设置的凹槽板和凸块板；卡接装置为公卡和母卡。

优选地，两层彩钢板的侧端均设置有相对的内折角，卡住榫接或卡接装置。

优选地，保温防火夹芯料在两层彩钢板内，通过先加A料再加B料的即时反应工艺生成，并在添加B料时，先将阻燃剂加入B料中混合均匀。

一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板的制作工艺，包括以下步骤：

A、秸秆处理：将秸秆分切至2～5mm段状；烘干备用；

B、底板铺设：先将底层彩钢板平铺在操作平台上，再将一半的秸秆均匀平铺在彩钢板上表面；

C、波纹板铺设：将波纹板在底层彩钢板上表面均匀的铺满，波纹板的转折处贴近底层彩钢板；再将另一半秸秆均匀的铺在每个波纹板的波纹槽内；

D、顶板铺设：将上层彩钢板盖在波纹板上方，波纹板和两层彩钢板形成三角形流槽；

E、封口：密封两层彩钢板形成的4个开口，在每个三角形流槽的封口处预留注料孔；

F、A料注入：先通过注料孔将A料注入波纹板和顶面形成的三角形流槽；

G、B料注入：将B料和阻燃剂混合均匀，再通过注料孔将B料注入波纹板和底面形成的三角形流槽；

H、全封闭：堵塞注料孔，反复翻转两层彩钢板，A料和B料通过通孔均匀混合；

I、自然发泡：将彩钢夹芯板静置，自然发泡。

优选的制作工艺，还包括步骤J、挤压找平，用液压或油压装置将混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板挤压至波纹板的上下幅度。

优选的制作工艺，步骤D中，在平行于三角形流槽的两个侧端开口内设置榫接或卡接装置以及卡住榫接或卡接装置的内折角；步骤H自然发泡后，泡沫将榫接或卡接装置挤往内折角，密封住该两侧端开口。

优选的制作工艺，A料为组合聚醚或组合碱性酚醛树脂，所述B料为异氰酸酯或低沸点烷烃，其中，组合聚醚和异氰酸酯配合使用，组合碱性酚醛树脂和低沸点烷烃配合使用；步骤F和G先后可互换。

优选的制作工艺，所述步骤A之前还有试验和计算的步骤：

－2A、试验A料和B料混合比例以及发泡后的膨胀系数：先将A料和B料按1：1体积比例混合，发泡后计算A或B料残留比例x，混合比例系数计算公式为，A残留时A：B＝(1－x)：1；B残留时A：B＝1：(1－x)；若无残留，比例系数即为1；并在容器内将计算好混合比例的A料和B料加入，发泡后计算膨胀体积z，设A料和B料原始体积之和为y，则膨胀系数为∮＝z/y；

－1A、并结合三角形流槽体积计算每个三角形流槽所需注料量：三角形流槽体积为u，每个保温彩钢夹芯板中三角形流槽数量为n，则每个三角形流槽所需注料量M＝un/∮；则注入A料的量为MA＝M(1－x)/(2－x)；注入B料的量为MB＝M/(2－x)。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本实用新型的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，使用秸秆发泡，利用了秸秆的中空结构，发泡剂发泡后，可以填充并充满中空结构；发泡剂和秸秆的结合，起到了互相促进的保温效果；秸秆中的植物纤维在泡沫中还起到植物钢筋的作用，提高泡沫的韧性，发泡剂和秸秆的结合，起到了互相促进的增加强度以及保温的效果；波纹板的设置，充分利用了建筑学中三角结构的稳定性，能够将局部压力向整个板面转移，有效避免局部受力时凹面的产生，通孔的设置，为混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板即时生产时A料和B料的先后注入并均匀混合提供了可能，而且，彩钢板和波纹板能够分开运输，占用体积小，运输成本有效降低，B料中添加阻燃剂，使彩钢夹芯板具备了防火的功能；

(2)本实用新型的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，内折角的设置，提高了连接的牢固性；

(3)本实用新型的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，榫接或卡接装置的设置，提高了组装的方便性和灵活性；

(4)本实用新型的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，即时生产，榫接或卡接装置能够在发泡剂膨胀过程中，被挤压至内折角处，且和夹芯层无缝连接，无需粘和、卯接等其它额外的连接方式，进一步降低了制作成本；

(5)本实用新型的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，充分利用了组合聚醚和异氰酸酯以及组合碱性酚醛树脂和低沸点烷烃两两组合发泡后产生的强有力的胶结粘性，在发泡剂膨胀过程中和外层彩钢板粘合紧密，是牢固的无缝连接，无需要进一步的特别处理，又进一步的降低了制作成本；

(6)本实用新型的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，用液压或油压装置进行找平，防止发泡剂膨胀过量造成变形，挤压后，将过度体积通过挤压回位，还能增强发泡和彩钢板的粘合胶结效果；

(7)本实用新型的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，经过试验和计算的步骤，能够有效避免A、B料在发泡过程中的浪费和过度膨胀。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例3的结构示意图；

图3为本实用新型部分波纹板俯视图；

图4为本实用新型开口端密封状态示意图。

图中：1、彩钢板；2、波纹板；3、凹槽板；4、凸块板；5、保温防火夹芯料；6、公卡；7、母卡；8、通孔；9、密封板；11、内折角；91、注料孔。

具体实施方式

为进一步描述本实用新型，下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：

实施例1

本实例的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，如图1所示，包括两层彩钢板1及其之间的保温防火夹芯料5，还包括两层彩钢板1之间的波纹板2，波纹板2的幅度为5cm，等同于混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板厚度；保温防火夹芯料5充填在两层彩钢板1和波纹板2形成的空隙内；如图3所示，波纹板2每个斜面的中间均匀分布有通孔8：波纹板2可以用Z形板或W形板连接而成。保温防火夹芯料5为混合秸秆发泡的保温防火材料。

本实例的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板的制作工艺：包括以下步骤：

A、秸秆处理：将秸秆分切至2～5mm段状；烘干备用；

B、底板铺设：先将底层彩钢板1平铺在操作平台上，再将一半的秸秆均匀平铺在彩钢板1上表面；

C、波纹板铺设：将波纹板2在底层彩钢板1上表面均匀的铺满，波纹板2的转折处贴近底层彩钢板1；再将另一半秸秆均匀的铺在每个波纹板2的波纹槽内；

D、顶板铺设：将上层彩钢板1盖在波纹板2上方，波纹板2和两层彩钢板1形成三角形流槽；

E、封口：如图4所示，用密封板9密封两层彩钢板1形成的4个开口，在每个三角形流槽的封口处预留注料孔91；

F、A料注入：先通过上注料孔91将A料注入波纹板和顶面形成的三角形流槽；

G、B料注入：将占B料重量10％的聚磷酸铵作为阻燃剂加入B料中混合均匀，再通过下注料孔91将B料注入波纹板和底面形成的三角形流槽；

H、全封闭：堵塞注料孔91，反复翻转两层彩钢板1，A料和B料通过通孔8均匀混合；

I、自然发泡：将彩钢夹芯板静置，自然发泡20分钟以上；

J、挤压找平，用液压或油压装置将使用秸秆发泡的保温彩钢夹芯板挤压至5cm。

本实例的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，使用秸秆发泡，利用了秸秆的中空结构，发泡剂发泡后，可以填充并充满中空结构；发泡剂和秸秆的结合，起到了互相促进的保温效果；波纹板2的设置，充分利用了建筑学中三角结构的稳定性，能够将局部压力向整个板面转移，有效避免局部受力时凹面的产生，通孔的设置，为混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板即时生产时A料和B料的先后注入并均匀混合提供了可能，而且，彩钢板和波纹板能够分开运输，占用体积小，运输成本有效降低。阻燃剂聚磷酸铵的加入，还使彩钢夹芯板具备了防火的功能。

实施例2

本实施例的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，基本结构同实施例1，不同之处在于：如图1所示，还包括在波纹板2两端、并在两层彩钢板1形成的侧端口内设置的榫接装置，榫接装置为配合设置的凹槽板3和凸块板4，两层彩钢板1的侧端均设置有相对的卡住榫接装置的内折角11。彩钢板规格为2*1.4，波纹板2幅度为5cm。

本实施例的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板的制作工艺，基本步骤同实施例1，改进之处在于：A料和B料分别为组合聚醚和异氰酸酯。进行步骤A之前先进行试验和计算的步骤：

－2A、试验组合聚醚和异氰酸酯混合比例以及发泡后的膨胀系数：先将组合聚醚和异氰酸酯按1：1体积比例混合，发泡后计算组合聚醚和异氰酸酯残留比例x，混合比例系数计算公式为，组合聚醚残留时，组合聚醚：异氰酸酯＝(1－x)：1；异氰酸酯残留时，组合聚醚：异氰酸酯＝1：(1－x)；若无残留，比例系数即为1；并在容器内将计算好混合比例的组合聚醚和异氰酸酯加入，发泡后计算膨胀体积z，设组合聚醚和异氰酸酯原始体积之和为y，则膨胀系数为∮＝z/y；在本实施例中，经试验，比例系数为1，膨胀系数为20；

－1A、并结合三角形流槽体积计算每个三角形流槽所需注料量：三角形流槽体积为u，每个保温彩钢夹芯板中三角形流槽数量为n，则每个三角形流槽所需注料量M＝un/∮；则注入组合聚醚的量为MA＝M(1－x)/(2－x)；注入异氰酸酯的量为MB＝M/(2－x)；本实施例中，整个彩钢板所围成的体积为2*1.4*0.05＝0.14立方米，共形成14个三角形流槽，则每个三角形流槽所需注料量M＝0.14/20*14＝0.0005立方米，即0.5升；

步骤D中，在平行于三角形流槽的两个侧端开口内设置榫接装置以及卡住榫接装置的内折角11；步骤F中，组合聚醚注入：先通过注料孔91将0.5升组合聚醚注入波纹板2和顶面形成的三角形流槽；

G、异氰酸酯注入：将占异氰酸酯重量10％的聚磷酸铵作为阻燃剂加入0.5升异氰酸酯中混合均匀，再通过注料孔91将混合后的异氰酸酯注入波纹板2和底面形成的三角形流槽；

步骤H自然发泡后，泡沫将榫接装置挤往内折角11，密封住该两侧端开口。最后还包括步骤I、挤压找平，用液压装置将混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板挤压至5cm，以保证波纹板2处于抗压的工作状态。

经检测，本实施例的保温彩钢夹芯板导热系数≤0.03W/m.K。

实施例3

本实施例的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，如图2所示，基本结构同实施例2，不同之处在于：榫接装置用卡接装置代替，卡接装置为公卡6和母卡7。两层彩钢板1的侧端均设置有相对的卡住卡接装置的内折角11。A料和B料分别为组合碱性酚醛树脂和低沸点烷烃；组合碱性酚醛树脂包括碱性酚醛树脂和乳化剂；低沸点烷烃优选为正戊烷、异戊烷、正己烷、环戊烷、石油醚中的一种或多种，最优选为正戊烷-异戊烷体，本实施例选择正戊烷-异戊烷体；

本实施例的一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板的制作工艺，可以将步骤E和F先后互换，进行步骤A之前先进行试验和计算的步骤：

－2A、试验组合碱性酚醛树脂和正戊烷-异戊烷体混合比例以及发泡后的膨胀系数：先将组合碱性酚醛树脂和正戊烷-异戊烷体按1：1体积比例混合，发泡后计算组合碱性酚醛树脂 和正戊烷-异戊烷体残留比例x，混合比例系数计算公式为组合碱性酚醛树脂残留时，组合碱性酚醛树脂：正戊烷-异戊烷体＝(1－x)：1；正戊烷-异戊烷体残留时，组合碱性酚醛树脂：正戊烷-异戊烷体＝1：(1－x)若无残留，比例系数即为1；并在容器内将计算好混合比例的组合碱性酚醛树脂和正戊烷-异戊烷体加入，发泡后计算膨胀体积z，设组合碱性酚醛树脂和正戊烷-异戊烷体原始体积之和为y，则膨胀系数为∮＝z/y；在本实施例中，经试验，比例系数为1，膨胀系数为25；

－1A、并结合三角形流槽体积计算每个三角形流槽所需注料量：三角形流槽体积为u，每个保温彩钢夹芯板中三角形流槽数量为n，则每个三角形流槽所需注料量M＝un/∮；则注入组合碱性酚醛树脂的量为MA＝M(1－x)/(2－x)；注入正戊烷-异戊烷体的量为MB＝M/(2－x)；本实施例中，整个彩钢板所围成的体积为2*1.4*0.05＝0.14立方米，共形成14个三角形流槽，则每个三角形流槽所需注料量M＝0.14/25*14＝0.0004立方米，即0.4升。

步骤D中，在平行于三角形流槽的两个侧端开口内设置卡接装置以及卡住卡接装置的内折角11；步骤F中，组合碱性酚醛树脂注入：先通过注料孔91将0.4升组合碱性酚醛树脂注入波纹板2和顶面形成的三角形流槽；

G、正戊烷-异戊烷体注入：将占正戊烷-异戊烷体重量10％的聚磷酸铵作为阻燃剂加入0.4升正戊烷-异戊烷体中混合均匀，再通过注料孔将其注入波纹板和底面形成的三角形流槽；

步骤H自然发泡后，泡沫将卡接装置挤往内折角11，密封住该两侧端开口。最后还包括步骤I、挤压找平，用液压装置将混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板挤压至波纹板2的上下幅度，以保证波纹板2处于抗压的工作状态。

经检测，本实施例的保温彩钢夹芯板导热系数≤0.025W/m.K。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。

Claims (4)

1.一种混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，包括两层彩钢板(1)及其之间的保温防火夹芯料(5)，其特征在于，还包括两层彩钢板(1)之间的波纹板(2)，所述波纹板(2)的幅度等同于混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板厚度；所述保温防火夹芯料(5)充填在两层彩钢板(1)和波纹板(2)形成的空隙内；所述波纹板(2)每个斜面的中间均匀分布有通孔(8)；所述保温防火夹芯料(5)为混合秸秆发泡的保温防火材料。

2.根据权利要求1所述的混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，其特征在于：还包括在波纹板(2)两端、并在两层彩钢板(1)形成的侧端口内设置的榫接或卡接装置。

3.根据权利要求2所述的混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，其特征在于：所述榫接装置为配合设置的凹槽板(3)和凸块板(4)；所述卡接装置为公卡(6)和母卡(7)。

4.根据权利要求2所述的混合秸秆发泡的保温防火彩钢夹芯板，其特征在于：所述两层彩钢板(1)的侧端均设置有相对的卡住榫接或卡接装置的内折角(11)。