制备高强度纤维增强多层建筑水泥板材的工艺及装置制造方法及图纸

技术编号:1970745 阅读:190 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种制备建筑水泥板材的多层工艺,包括(a)提供一个移动丝网;(b)在丝网上沉积第一层松散纤维;(c)在丝网上沉积一层可凝固浆料;(d)在浆料上沉积第二层松散纤维;(e)将所述第二层纤维嵌入浆料中;(f)重复(c)至(e)步骤直到获得板材中可凝固纤维增强浆料的理想层数。同时,还提供了本发明专利技术工艺制备的结构性板材、适合于制备根据本发明专利技术工艺的建筑水泥板材的装置,和具有多层的建筑水泥板材,每层由将一层可凝固浆料沉积在移动丝网上、将纤维沉积在浆料中并将纤维嵌入浆料使得每层与相邻层整体成形而产生的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用可凝固浆料制备建筑板材的连续工艺和相关装置,更特别地,涉及一种制造增强水泥板材的工艺,在此指建筑水泥板材(SCP)(也是公知的建筑水泥板材),其中离散纤维与快速定位浆料结合以提供柔性强度和韧度。本专利技术还涉及根据本工艺制备的SCP板材。
技术介绍
水泥板材已经使用在建筑工业中以形成住宅和/或商业结构中的内墙和外墙。这种板材的优点包括比标准石膏基墙板抗潮。然而,这种传统板材的缺点是,即它们不具有即使不比建筑胶合板或定向绞合板(OSB)坚固、也能够与它们相媲美的这样足够的结构强度。典型地,目前的现有技术的水泥板材包括至少一个在强化或稳定材料层之间的硬化水泥或石膏复合层。在一些情况下,强化或稳定材料为连续的玻璃纤维网等,而在另一些情况下,短的离散纤维作为强化材料用于水泥中心。在前述情况下,所述网常常从辊以薄片方式施加到可凝固浆料各层上或之间。美国专利Nos.4,420,295、4,504,335和6,176,920中提供了传统水泥板材使用的生产技术范例,这些内容作为参考合并与此。此外,其它石膏水泥合成物也整体在美国专利Nos.5,685,903、5,858,083和5,958,131中披露。使用浆料和离散纤维的多层建造以获得理想的板材厚度的制备水泥板材传统工艺的一个缺点是引入到以编织物或丝网形式的浆料中的离散纤维并不是合理而均匀分布在浆料中,这样,基本上由纤维和基体之间交互作用而产生的强化性能会随着板的厚度而变化,取决于每个板层的厚度和其它变量的数目。当穿过纤维网产生的浆料没有充分穿透时,会导致纤维和基体之间较差的粘结和交互作用,引起低的板材强度。同时,在极端情况下,当产生浆料和纤维不同层时,纤维不正确的粘结和无效分布产生纤维的无效利用,最后导致极端差的板材强度的形成。制备水泥板材的传统工艺的另一个缺点是产品太昂贵,使得与户外/建筑胶合板或定向刨花板(OSB)相比没有竞争力。传统水泥板材成本相对大的一个原因是由于浆料特别是削弱所形成的板的外观的颗粒和凝块中过早凝固所产生的生产线停工,和产品装备效率的干扰。产品装备上过早凝固浆料的显著聚集需要生产线停工,从而增加了最终板的成本。因此,需要一种制备与建筑胶合板和OSB相当结构性能的纤维增强水泥板材的工艺和/或相关装置,其减少了由于过早凝固浆料颗粒而导致的生产线停工。同时还需要制备这种更有效使用组分材料的建筑水泥板材的工艺和/或相关装置以减少整个传统生产工艺中的生产成本。此外,上述用于构成为在起到类似夹板和OSB的建筑环境的水泥结构性板材也称作SCP’s的需要意味着板材是可钉的且能使用传统锯片和其它传统木工工具切割或工作。此外,SCP板材应该符合建筑法规标准的抗剪力、载重量、水感应扩充和防燃烧性能,由公知实验如ASTM E72、ASTM661、ASTM C1185和ASTM E136等施加在建筑胶合板上测量。
技术实现思路
上述需要由特征为制备建筑水泥板材(SCP’s或SCP板材)的多层工艺和由这种工艺制备的SCP’s的本专利技术得到满足或超越。当松散分布、切碎纤维或浆料层在移动丝网上的初始沉积之后,纤维沉积在浆料层中。嵌入装置将最新沉积的纤维混合到浆料中,此后,浆料的附加层,然后添加切碎的纤维,之后嵌入更多。根据需要,对板的每一层重复工艺。一旦完成,板具有更均匀分布的纤维组分,其导致相对强度的板材且不需要如水泥板材现有制备技术中教导的那样增强纤维的厚的编织物。更具体地,本专利技术涉及一种制备建筑水泥板材的多层工艺,包括(a)提供一个移动丝网;(b)在丝网上沉积第一层松散纤维;(c)在丝网上沉积一层可凝固浆料;(d)在浆料上沉积第二层松散纤维;(e)将所述第二层纤维嵌入浆料中;(f)重复(c)至(e)步骤的浆料沉积直到获得板材中可凝固纤维增强浆料的理想层数。同时,还提供了本专利技术工艺制备的结构性水泥板材(SCP)和适合于制备根据本专利技术工艺的建筑水泥板材的装置。附图说明图1是适合于实施本专利技术的工艺的图解正视图;图2是用于本专利技术的工艺中的浆料进料站的透视图;图3是适合于本专利技术工艺使用的嵌入装置的不完整顶视图;图4是根据本过程制备的建筑水泥板材的不完整垂直剖面图;图5是用于实施图1中实施例的另一工艺的另一装置的图解正视图。具体实施例方式参照图1,图解地示出了结构性板材生产线,并整体表示为10。生产线10包括具有多个支腿13或其它支撑物的支承框架或成型平台12。移动载体14包括在支承框架12上,正如具有光滑、防水表面的环形橡胶状传送带那样,然而,可设想为多孔表面。本领域公知支承框架12可以由至少一个可以包括表示为13的支腿的板状部分组成。支承框架12还包括处于框架远端18的主驱动辊16和处于框架近端22的空转辊20。同时,优选提供至少一个皮带导向和/或张紧装置24以维持辊16,20上载体14理想的张力和位置。同时,在优选实施例中,一卷牛皮纸、隔离纸的丝网26和/或如公知技术所知的其它设计用来在凝固之前支撑浆料的支承材料的丝网可以提供并放置在载体14上,以保护和/或保持载体14的干净。然而,同样可设想由本生产线10制备的板材直接在载体14上成形。在后一种情况下,提供了至少一个洗带单元28。载体14沿着与以公知技术已知的驱动主驱动辊16的马达、滑轮、皮带或链条联合的支承框架12移动。并可设想变化载体14的速度以适应应用。本专利技术中,建筑水泥板材产品最初是在丝网26上沉积一层松散、切碎的纤维30或一层浆料。在浆料的第一沉积之前沉积纤维30的好处是纤维会靠近最终板材的外表面嵌入。纤维沉积的变量和切碎装置由本生产线10决定,然而,优选系统使用了至少一个保持数个玻璃纤维芯的线轴32的支架31,纤维芯34从每个线轴输送给切碎站或装置,也即切碎机36。切碎机36包括旋转叶片辊38,横向穿过载体14宽度延伸的径向延伸的叶片40从叶片辊38伸出,以与支承辊42紧密地、接触地且旋转的关系放置。在优选实施例中,叶片辊38和支承辊42以相对紧密的关系放置,使得叶片辊38的旋转同时旋转支承辊42,然而也可以设想进行反向的旋转。同时,支承辊42优选用弹性支撑材料覆盖使得叶片40靠着支撑材料将芯34切成段。辊38上的叶片40的间距确定了切碎的纤维长度。如图1所示,切碎机36放置在载体14上方靠近近端22,以使得生产线10长度的生产利用最大化。当纤维芯34被切碎,纤维30就松散地落在载体丝网26上。接下来,浆料输送站或浆料进料器44接收来自如漏斗、料仓等远处的混合位置47的浆料供应。同样的可设想,该工艺可以以载体14上的浆料初始沉积开始。虽然可设想可凝固浆料的多样性,本工艺特别设计用来制备建筑水泥板材。这样,浆料优选包括变化数量的波特兰水泥、石膏、聚凝物、水、促凝剂、增塑剂、起泡剂、填料和/或其它公知成分,并在前述列举作为参考已合并与此的专利中有描述。这些成分的相对数量,包括去除上述中的一些或再添加其它的,都可以变化以适应情况。虽然可以设想在移动载体14上均匀地沉积一薄层的浆料46的浆料进料器44的各种结构,但优选的浆料进料器44包括与载体14的行进方向横向放置的主计量辊48。副辊或备用辊50与计量辊48以紧密的平行的旋转的关系放置,以在计量辊48和副辊50之间形成压辊52。优选由如Te本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种制备建筑水泥板材的多层工艺,包括:(a)提供一个移动丝网;(b)在所述丝网上沉积第一层松散纤维;(c)在所述丝网上沉积一层可凝固浆料;(d)在所述浆料上沉积第二层松散纤维;(e)将所述第二层纤维嵌 入所述浆料中;和(f)重复步骤(c)至(e)直到获得所需的层数的可凝固的纤维增强浆料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A迪贝JW钱伯斯A格林加德AC李DP米勒MJ波特
申请(专利权)人:美国石膏公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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