專利名稱:維尼綸纖維水泥制品的制作方法
本發(fā)明涉及到建筑材料中的纖維水泥制品的技術(shù)領(lǐng)域：
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在纖維水泥制品中，應用最為廣泛的為石棉水泥制品。石棉水泥制品自1900年在奧地利就開始生產(chǎn)，僅以石棉水泥板的產(chǎn)量而言，根據(jù)目前估計，全世界到現(xiàn)在總共生產(chǎn)了二億多噸。
近年來，由于中長纖維石棉供不應求，特別是從醫(yī)學角度考慮，認識到石棉對人體的危害(導致石棉肺、肺癌及其它病變)后，研究和生產(chǎn)無石棉的纖維水泥制品更具有其深遠的意義。
目前在纖維水泥制品中，用于取代石棉纖維的有碳纖維、凱夫拉纖維、耐堿玻璃纖維、改性晴綸纖維、高強度高彈性模量的維尼綸纖維等等。其中碳纖維和凱夫拉纖維的性能雖然很好，但由于它的生產(chǎn)工藝復雜，造價很高，因而使其應用范圍受到限制，耐堿玻璃纖維的耐堿性能有限，在水泥基體內(nèi)強堿性環(huán)境中強度會逐漸下降，因而它的應用范圍也受到限制。改性晴綸纖維和高強度、高彈性模量的維尼綸纖維的強度都較高，耐堿性能也很好，被認為是適用于代替石棉來生產(chǎn)纖維水泥制品的纖維材料。然而，晴綸纖維的應用很廣，而且是紡織工業(yè)中的重要原料，目前仍是供不應求。高強度、高彈性模量的維尼綸纖維雖然性能很好(抗拉強度大于105公斤/平方毫米，彈性模量大于2200公斤/平方毫米，伸度(斷裂延伸率)不大于8%)。但生產(chǎn)工藝較為復雜，生產(chǎn)成本也相對較高。
本發(fā)明的目的是利用中等強度、中等彈性模量的維尼綸纖維代替石棉制作纖維水泥制品。
本發(fā)明的維尼綸纖維水泥制品的原料為維尼綸纖維、水泥、輔助纖維、粘土及有機高分子絮凝劑。
維尼綸纖維為中等強度、中等彈性模量的維尼綸纖維，其抗拉強度為70公斤/平方毫米～100公斤/平方毫米，彈性模量為1000公斤/平方毫米～2000公斤/平方毫米，伸度(斷裂延伸率)為8～15%，纖維直徑為8～16微米。維尼綸纖維在纖維水泥制品中主要起增強作用。水泥為硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。輔助纖維包括纖維素纖維和無機纖維，纖維素纖維包括多種紙漿，即針葉木漿、闊葉木漿、草漿、廢紙漿、舊報紙漿、舊水泥袋漿、棉漿、棉短絨漿、棉桿漿、舊布漿、蔗渣漿、竹漿、麻漿等，可以用經(jīng)過蒸煮的紙漿，也可以用未經(jīng)蒸煮的紙漿。無機纖維包括玻璃纖維、礦物棉，玻璃纖維為耐堿玻璃纖維、無堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維。礦物棉為巖石棉、耐堿礦物棉、礦渣棉。輔助纖維的作用是提高料漿穩(wěn)定性，改善料漿過濾性能，并提供一定的增強作用。粘土是高嶺石型粘土，或是蒙脫石型粘土，或是高嶺石與蒙脫石混合型粘土。加入粘土可以提高料漿穩(wěn)定性，提高料坯塑性。有機高分子絮凝劑是聚丙烯酰胺或起同樣作用的高分子絮凝劑。
本發(fā)明的維尼綸纖維水泥制品的原料配比如下(重量)中等強度、中等彈性模量維尼綸纖維(長度3-10毫米)1～6%;
水泥 70～95%;輔助纖維(至少一種) 1～10%;
粘土 1～25%;
有機高分子絮凝劑 0.01～0.2%;
最佳原料配比為中等強度、中等彈性模量維尼綸纖維(長度4-8毫米)2.5～5%;
水泥 75～90%;
輔助纖維(至少一種) 2～8%;
粘土 4～15%;
有機高分子絮凝劑(聚丙烯酰胺等) 0.02-0.1%;
中等強度中等彈性模量維尼綸纖維水泥制品的工藝如下首先在打漿機中按比例依次加入回水、中等強度、中等彈性模量維尼綸纖維、輔助纖維(至少有一種)、粘土、水泥進行打漿，料漿濃度為20～25%。打漿設(shè)備可以利用現(xiàn)有生產(chǎn)石棉水泥制品的荷蘭式打漿機、泵式打漿機、水力松解機及類似設(shè)備。
制好的料漿由打漿機進入斗式儲漿池，再由斗式儲漿池送入兌漿槽，在兌漿槽中用回水稀釋料漿，將料漿稀釋到濃度10%以下，再經(jīng)溜漿槽送入制板機。為減少物料流失量，在稀料漿中加入有機高分子絮凝劑(如聚丙烯酰胺)溶液，加入量(按干物料總重量計)為0.01～0.2%。
制板機可以用石棉水泥制板機，如普通的抄取法制板機。最近幾年出現(xiàn)的流漿法制板機和垂直抄取法制板機也是適用的。
稀釋后的料漿進入制板機的網(wǎng)箱，由網(wǎng)輪抄取為纖維水泥薄層。在伏輥作用下，纖維水泥薄層轉(zhuǎn)移到毛布上。經(jīng)真空抽吸除去部分水份后，纖維水泥薄層纏繞到成型筒上，至規(guī)定厚度時扯坯。扯下的料坯經(jīng)合坯，再經(jīng)直壓成型機壓成波形(平板不壓波)、輥式壓板機輥壓(平板還可以用油壓機進行平壓，大波瓦和中波瓦不經(jīng)輥壓)、翻瓦機翻轉(zhuǎn)瓦坯，切邊機橫、順切邊、堆垛機堆垛，然后進行養(yǎng)護(蒸汽養(yǎng)護、水養(yǎng)護或濕空氣養(yǎng)護)，養(yǎng)護制度與石棉水泥制品相同。養(yǎng)護期滿則為成品。
以上從制板到養(yǎng)護均可以用石棉水泥制品的生產(chǎn)設(shè)備。
用中等強度中等彈性模量維尼綸纖維、水泥、輔助纖維、粘土及有機高分子絮凝劑為原料可以生產(chǎn)各種纖維水泥制品(波瓦、經(jīng)高壓成型或低壓成型的平板、以及帶有裝飾性涂層的波瓦和平板，也可以用石棉水泥管生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出各種規(guī)格的管材)。
在纖維水泥制品中采用中等強度、中等彈性模量的維尼綸纖維，為中等強度中等彈性模量的維尼綸纖維開辟了新的市場，同時完全可以取代對人體有害的石棉及生產(chǎn)工藝復雜、成本較高的高強度高彈性模量的維尼綸纖維。
實現(xiàn)本發(fā)明的最好方式是選用抗拉強度為70公斤/平方毫米～100公斤/平方毫米、彈性模量為1000公斤/平方毫米～2000公斤/平方毫米，伸度(斷裂延伸率)為8～15%、纖維直徑為8～16微米、纖維長度為4～8毫米的維尼綸纖維;硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥、
輔助纖維(包括各種紙漿和無機纖維)至少一種;高嶺石型、或蒙脫石型、或是高嶺石與蒙脫石混合型粘土及有機高分子絮凝劑。將原料按下例配比(重量)中等強度、中等模量維尼綸纖維 2.5～5%;
水泥 75～90%;
輔助纖維(至少一種) 2～8%;
粘土 4～15%;
有機高分子絮凝劑(聚丙烯酰胺) 0.02～0.10%。
首先在打漿機中按比例依次加入回水、中等強度中等彈性模量維尼綸纖維、輔助纖維(至少有一種)、粘土、水泥進行打漿，料漿濃度為20%～25%。接著在兌漿槽中用回水再將料漿稀釋到10%以下濃度，然后加入聚丙烯酰胺溶液(濃度0.2～0.5%)。稀釋后的料漿按石棉水泥制品的生產(chǎn)工藝進行，采用本發(fā)明的原料配比和現(xiàn)有的石棉水泥生產(chǎn)設(shè)備，完全可制作出具有石棉水泥制品性能、而抗沖擊強度超過石棉水泥制品的維尼綸纖維水泥制品。
權(quán)利要求
1.一種纖維水泥制品，其特征在于在纖維水泥制品的原料配比中采用抗拉強度為70公斤/平方毫米～100公斤/平方毫米、彈性模量為1000公斤/平方毫米～2000公斤/平方毫米，伸度(斷裂延伸率)為8～15、纖維直徑為8～16微米的中等強度、中等彈性模量的維尼綸纖維作為主要增強的纖維材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的纖維水泥制品，其特征在于原料配比為中等強度中等彈性模量維尼綸纖維(長度3-10毫米)1～6%;水泥 70～95%;輔助纖維(至少一種) 1～10%;粘土 1～25%;有機高分子絮凝劑 0.01～0.2%;
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的纖維水泥制品，其特征在于原料配比為中等強度中等彈性模量維尼綸纖維(長度4-8毫米)2.5-5%;水泥 75-90%;輔助纖維 2-8%;粘土 4-15%;有機高分子絮凝劑 0.02-0.1%
專利摘要
本發(fā)明公開了一種維尼綸纖維水泥制品的原料配比。在該纖維水泥制品原料中，應用維尼綸纖維、水泥和其它輔助材料可生產(chǎn)出代替石棉水泥制品的維尼綸纖維水泥制品。為取代石棉生產(chǎn)纖維水泥制品開辟了新的途徑。
文檔編號C04B16/06GK87100349SQ87100349
公開日1988年8月3日 申請日期1987年1月19日
發(fā)明者譚鐵民, 王玉芳 申請人:北京市建筑材料科學研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan