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成型構(gòu)件的生產(chǎn)方法

文檔序號:98209閱讀:502來源:國知局
專利名稱:成型構(gòu)件的生產(chǎn)方法
本發(fā)明涉及到成型體的生產(chǎn)方法,尤其是用于建筑結(jié)構(gòu)的板,其成型體是用木纖維增強的水硬材料制成的。
成型構(gòu)件,尤其是水泥混合材料板已久為人們所知,制板的這種材料含有作為增強物的木纖維或纖維素纖維。
常用的木纖維-水泥產(chǎn)品含木纖維的比例非常高,按重量計約占25~40%。一般來說,這種木纖維是相當粗的(木屑)。制板所用的部分木纖維很粗,用在板芯部分,而較細的纖維則用于包在外面的各層,另外,這樣制成的板必須經(jīng)歷延長加壓過程。至今,這種延長加壓過程已妨礙著生產(chǎn)經(jīng)濟產(chǎn)品,尤其是妨礙生產(chǎn)具有良好強度特性的,特別是長期具有這種性質(zhì)的比較薄的墻。
此外,已知一種根據(jù)DE-OS3007012制造的建筑板,它是用纖維與水硬粘合料的混合物制成的,該水硬粘合料由木屑和摻有化學添加劑的水泥組成。除木屑外,還采用了附加增強纖維(玻璃纖維,纖維素纖維,合成纖維,石棉纖維),以便達到理想的抗彎強度。
采用能使那些附加纖維具有理想方向性的連續(xù)移動式縱向壓氈法進行生產(chǎn)。
只用木纖維增強的建筑板被認為不可能獲得令人滿意的抗彎強度性能的。
雖然,這種生產(chǎn)方法似乎比較簡單,但是,在這種已知的建筑板中,除廉價的木纖維外,還必需采用其他高價的增強纖維。
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成型構(gòu)件的方法,此法所利用的材料,諸如水泥和木增強纖維,是廣泛存在的,不需要復雜的預處理,并且,保證生產(chǎn)能在經(jīng)濟的基礎(chǔ)上進行。這樣改進的產(chǎn)品必定顯示出最佳的強度值。
利用由水硬粘結(jié)劑、填充料和按重量計最大為15%的木纖維或木纖維束,以及比較高比例的水組成的特殊混合物,在成型輥上采用卷層法借助脫水設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)行的成型構(gòu)件,這就為獲得具有理想強度和最佳老化性能的經(jīng)濟產(chǎn)品提供了可能性。
根據(jù)本發(fā)明,生產(chǎn)由諸如水泥,石膏,生石灰等水凝材料加增強木纖維制成成型構(gòu)件的方法包括兩個步驟將水及相對于混合料重量最大為15%的增強木纖維和/或木纖維束摻入水硬性粘合料中,然后采用輥壓法在脫水設(shè)備上把攪拌好的混合料泥漿制成板。
在一些情況下,除使用增強木纖維外,例如,為了達到改進產(chǎn)品的特殊性質(zhì)如膨脹性,孔隙率,或為了滿足特殊的強度要求而采用其他有機纖維,可能是個優(yōu)點。
本發(fā)明的方法要求選擇地使用不同細度的木纖維。
根據(jù)所使用的木材的種類和采用的分離纖維工藝,選擇使用的木纖維長度可以是,例如0.3~15mm,平均直徑為10~500mm。
根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的板可以在硬結(jié)前按給定的成型(例如,帶筋板的成型)。
這種生產(chǎn)方法非常經(jīng)濟,特別是當制造比較薄的墻板時。
由于使用相對大量的水,易于形成基礎(chǔ)密集體,從而能獲得均勻混合物及均勻的木纖維分布。這樣,可獲得所需強度值的基本先決條件就具備了。通過在脫水設(shè)備上用卷層法生產(chǎn)成型構(gòu)件,即,通過疊加多層材料的辦法,每一層可以是比較薄的,能保持在基礎(chǔ)密集體中形成的最佳纖維分布,因此,可以獲得最終產(chǎn)品所需的理想強度性能(抗彎強度)和最優(yōu)的抗老化性能。
出乎意料之外,該基礎(chǔ)密集體能使用大比例的木纖維進行加工(為保持基體中的水泥可以增加工業(yè)纖維),即不依靠使用高價的輔助纖維。
根據(jù)本發(fā)明,使用木纖維束,除經(jīng)濟優(yōu)點外,與只經(jīng)化學預處理的含纖維素的纖維水泥產(chǎn)品相比較,可以獲得以下實質(zhì)性的改進-更低的脆度。
-在整體結(jié)構(gòu)基體中,纖維具有良好的長期性能。
-與一般只采用化學預處理纖維素比較,可使基體的整體性更好。
-增加了韌度。
根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的成型構(gòu)件,一般含木纖維按重量計約為7%,其中粗纖維約為60~80%,細纖維約為20~40%,水硬粘合料和填充料重量約為90%。
本發(fā)明所指的細纖維是相當于100目以上篩子細度的纖維,粗纖維是指相當于低于100目篩子細度的纖維。
實施例以下詳述的兩種混合物在Hatschek設(shè)備上生產(chǎn)出的加壓板,在相對溫度為100%、溫度為25℃的濕室內(nèi)存放28天使之硬結(jié)
制備本發(fā)明所用混合物,方法大致如下將已制成的80千克化學熱力漿加到含20千克硫酸鋁的1米3水中,在Solvo制漿機中制漿10分鐘。
下面的分數(shù)是用Bauer McNett篩子對木漿篩分測定的14M-34.8% (篩目數(shù),例如,100M,35M-35.5% 指篩子上每平方英寸相應100M-12.3% 的目數(shù))200M-3.6%200M以上-13.8%把纖維泥漿從制漿設(shè)備泵入臥式混合機中,用2米3的水使混合物進一步稀釋,并添加720千克的波特蘭水泥和180千克生石灰粉。將其混合10分鐘后,將纖維懸浮液借助于攪拌容器輸送到Hatschek機器中,在此還加入80PPm的聚丙烯酰胺。用所制備的泥漿在此機器上,以旋轉(zhuǎn)式成形輥的轉(zhuǎn)數(shù)為7的條件下生產(chǎn)出6mm厚的板。將一半數(shù)量的板放置在涂油金屬板之間,在特定壓力為250巴(bar)的條件下,進行45分鐘的疊壓操作,使其達到最終厚度為4.9mm。
硬化后的試樣經(jīng)加速老化處理。這種老化試驗由以下步驟組成3小時-用IR燈照射加熱,干燥至80℃9小時-用IR燈在80℃下干燥3小時-冷卻,干燥至25℃9小時-浸沒在25℃水中。
隨后,取1個月,3個月,6個月和12個月的試樣,試驗時在水浸透的條件下,測定其斷裂力學數(shù)據(jù)。表Ⅱ中給出的結(jié)果表明,根據(jù)本發(fā)明用木纖維(混合物A)生產(chǎn)出的板達到了優(yōu)良的老化性能和長期穩(wěn)定性,但是,一年后,用硫酸纖維素生產(chǎn)的板則表現(xiàn)出很強的脆性和強度的顯著降低。
實驗結(jié)果在下表中給出表Ⅱ老化處理時間 抗彎強度 有效斷裂 密度 吸水量能N/m2KJ/m2g/ccm %按本發(fā)明的混合物A,木纖維原始數(shù)值 21.2 1.21 1.804 23.01個月后 20.1 1.03 1.827 22.73個月后 21.0 1.10 1.861 22.26個月后 21.4 1.00 1.874 22.012個月后 22.7 0.84 1.886 21.4混合物B,纖維素原始數(shù)值 29.1 2.63 1.860 21.81個月后 21.4 2.11 1.883 21.53個月后 20.0 1.25 1.897 21.06個月后 18.3 0.98 1.911 20.712個月后 14.7 0.49 1.971 20.4
本發(fā)明的典型實例的組成如下所示實例1水硬粘合料(水泥)50~90%(按重量計)填充料5~30%(按重量計)工業(yè)纖維1~8%(按重量計)木纖維2~8%(按重量計)在通常水凝條件下實例2水硬粘合料(水泥)50~90%(按重量計)填充料5~30%(按重量計)天然合成纖維1~8%(按重量計)增強木纖維2~8%(按重量計)在通常水凝條件下實例3水硬粘合料(水泥)40~75%(按重量計)填充料(石灰石粉末)10~25%(按重量計)非晶態(tài)氧化硅10~20%(按重量計)氫氧化鈣0~5%(按重量計)木纖維3~5%(按重量計)成型后的構(gòu)件在400~1000N/m2的壓強下壓縮,同時在50~95℃下進行熱處理。
實例4水硬粘合料(水泥)45~65%(按重量計)石英砂2000-9000Blaine30~50%(按重量計)木纖維3~15%(按重量計)
蒸壓硬化開始時間成型構(gòu)件成型后6~120小時。
蒸壓條件在6~12巴(bar)蒸汽壓下壓縮6~8小時本文中的工業(yè)纖維,也稱為過濾纖維,一般被認為是中長纖維類,該纖維對水泥的增強不產(chǎn)生任何明顯的作用。這些纖維的基本作用是在纖維-水泥懸浮液的脫水處理期間,保持混合物中的水泥。
按本發(fā)明工藝要求合適的過濾纖維是,例如任何種類的纖維素纖維,例如,以化學木漿,機拌木漿,舊紙,木屑,和來自廢物處理裝置的含纖維素的廢材料等形式存在的纖維素纖維。另一方面,也可以利用由毛、絲綢物或聚乙烯制成的“類纖維”制成的纖維。
取決于成型構(gòu)件的類型和用途,木材的種類及加工方法,木纖維可以經(jīng)過化學或物理預處理。
化學預處理被認為是這樣,例如,可以借助硫酸鋁使木纖維礦化其目的在于獲得水泥凝固性的改進、基體與纖維結(jié)合性能的改進、以及耐火性能的改進。為達到減小纖維膨脹能力的目的,可以采用熱處理對纖維進行物理預處理。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)成型構(gòu)件的方法,特別是用于建筑業(yè)的板,該板是用水硬材料制成,并用木纖維增強,其中,水硬粘合料與水和相對于混合物干重按重量最大為15%的增強木纖維和/或木纖維束相混合,這樣獲得的泥漿通過卷層法在脫水設(shè)備上加工成板。
2.根據(jù)權(quán)項1的方法,其中,加工過程是根據(jù)Hatschèk方法或流動系統(tǒng)進行的。
3.根據(jù)權(quán)項1到2的方法,其中,水的比例相對于混合物的干重量小為300%,但最好低限為400%。
4.根據(jù)權(quán)項1到3的方法,其中,木纖維的粗細比例基本上粗纖維占60~80%,細纖維占20~40%。
5.根據(jù)權(quán)項1到4的方法,其中,所說的木纖維長度基本上在0.3~15毫米之間,最好在0.5~6毫米之間,以及平均直徑為10~500μm。
6.根據(jù)權(quán)項1到5的方法,其中,除主要的粘結(jié)劑外,混合物中還摻入,諸如,石灰石粉末、灰、爐渣或砂子等填料。
7.根據(jù)權(quán)項1到6的方法,其中,細的天然或合成纖維作為工業(yè)纖維添加到增強木纖維中。
8.根據(jù)權(quán)項1到7的方法,其中,除所說的增強木纖維外,還采用附加有機纖維。
9.根據(jù)權(quán)項1到8的方法,其中,采用了下列組成的混合物水硬粘合料(水泥)50~90%(按重量計)填充材料5~30%(按重量計)天然合成纖維1~8%(按重量計)增強木纖維2-8%(按重量計)
10.根據(jù)權(quán)項1到8的方法,其中,采用了下列組成的混合物水硬粘合料(水泥)40~75%(按重量計)填充料(石灰石粉末)10~25%(按重量計)非晶態(tài)氧化硅10~20%(按重量計)氫氧化鈣0~5%(按重量計)木纖維3~15%(按重量計)并且,板在被制成理想形狀后同時須經(jīng)過4~12小時的加壓處理和熱處理,其中,壓力為400~1000N/m2,溫度為50~95℃。
11.根據(jù)權(quán)項1到8的方法,其中,采用了下列組成的混合物水硬粘合料(水泥)45~65%(按重量計)石英砂,2000到9000Blaine30~50%(按重量計)木質(zhì)纖維3~15%(按重量計)并且,成型構(gòu)件在獲得理想形狀后須經(jīng)過蒸壓硬化處理。
12.根據(jù)權(quán)項1到11的方法,其中,生產(chǎn)的板在硬化之前,經(jīng)成型處理,例如,凝結(jié)。
13.根據(jù)項1到12的方法,其中,所使用的木纖維,在加工之前進行預處理。
14.根據(jù)權(quán)項1到12的方法,其中,制成的每塊板在卷筒上制作的層數(shù)不少于三層,因此,每層在加壓前的最佳厚度最大為1.5mm。
15.根據(jù)權(quán)項1到14中的任一項制造的成型構(gòu)件,特別是用于建筑結(jié)構(gòu)的板。
專利摘要
使用特殊的混合物,該混合物由水硬粘結(jié)劑、填充料和按重量計最大為15%的木纖維或木纖維束以及相對高比例的水組成的,以及通過在成型卷筒上采用卷層法在脫水設(shè)備上生產(chǎn)現(xiàn)行的成型構(gòu)件,這就為獲得具有理想強度性能和最佳老化性能的經(jīng)濟產(chǎn)品提供了可能性。
文檔編號C04B28/02GK86101814SQ86101814
公開日1986年11月26日 申請日期1986年3月21日
發(fā)明者霍爾夫曼·翰斯, 米爾·奧托卡, 穆萊薩勒·沃勒, 斯彼斯·翰蘇利 申請人:阿米泰克斯股份公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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