CN101003990A - 环保型的无机复合不燃板及其制造方法 - Google Patents

环保型的无机复合不燃板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种新型的环保型无机复合不燃板及其制造方法，属于人造板材料及制造工艺领域。采用层状结构，包括面层、内芯层、底层。其特征在于，面层、底层料采用的比例配方为：硫酸镁溶液(高浓度)；轻烧氧化镁；填充剂；抗水添加剂；增韧剂。内芯层在底层料的基础上加入纤维质填充剂，改性剂。本发明配方结合机械的三层铺装，分层预压，热压定型等方法进行批量生产。板材解决了传统镁水泥的产品容易返卤的缺点，分三层并采用不同配方的方法可以极大的提高板材的防水性能、防火性能及强度。

Description

环保型的无机复合不燃板及其制造方法
技术领域
本发明专利涉及人造板材料及其制造方法，制造的是一种新型的环保型的无机复合不燃板。
背景技术
目前市场上的板材按材质分类可分为：实木板、人造板两大类。除了特殊部位会使用实木板外，一般我们所使用的板材都是人工加工出来的人造板。按成型分类可分为：实心板、夹板、纤维板、装饰面板、防火板等等。
由于国内木材资源越来越缺乏，以及国家可持续发展战略的实施，实木板和木材加工而成的人造板的市场发展将受到限制；另一类利用农作物的茎干为原料的人造板，则存在易燃、强度低、防水性差、生产成本高等不足；而现有的由玻璃丝纤维布夹层制造成的无机不燃板，虽然解决了其他板材防火性较差的问题，但却不能满足家具制造和建筑装修等对板材木质特性的要求。
而当前防火性能比较好的氯氧镁水泥的制板领域主要是以氯化镁和轻烧氧化镁为主要原料，再加入一些防水剂等。以传统方式生产的氯氧镁板材具有强度高、弹性佳、防火性能好等优点，但是氯氧镁板材由于氯化镁含量过高具有易返卤的致命缺点，在很多建材领域无法使用。使用传统配方进行板材批量生产，其溶液遇铁后，铁质机器表面容易生锈，不利于机器批量生产。
发明内容
本发明专利技术研制的目的是：研制开发一种结构设计合理，防火防水、无毒环保、易加工，原料来源广泛，强度高韧性好，材质类似木材的无机复合不燃板，并且克服氯氧镁水泥板材的返卤的缺点。
本发明专利技术是通过下述方式来实现的：一种环保型的无机复合不燃板，采用三层结构，不同的原料配方并通过三层铺装，分层预压，热压定型等工艺流水线生产。三层包括面层、内芯层、底层。面层、底层料由硫酸镁溶液(高浓度)、轻烧氧化镁、填充剂、抗水添加剂、增韧剂相互混合；内芯层在底层料的基础上加入纤维质填充剂及改性剂。
本发明在配方上采用的方案是：面层、底层料的制备是首先将定量好的轻烧氧化镁30～50份，其活性必须为10～15(碘吸附数)加上硫酸镁溶液(用七水硫酸镁溶于清水中，浓度接近饱和状态，在35％以上)30～45份混合并搅拌均匀，再加入一定比例填充剂、抗水添加剂和增韧剂。其中填充剂比重为10～15份，采用粉煤灰、滑石粉、铝酸盐水泥的混合体，三者配比为5∶2∶3。抗水添加剂比重为3～5份，采用石蜡、磷酸及磷酸盐(可以是磷酸铁、磷酸镁)。增韧剂比重为3～5份，采用水溶性树脂材料。将上述混合物搅拌均匀。内芯层料则是在底层料的基础上加入加工废弃的竹丝、木丝等纤维质丝状物作为填充剂，比重在25～45份，以起到相互交叉搭接增加强度和板材韧性的作用，同时还可再加入发泡材料宝丽龙球(球体直径必须在1mm～2mm)作为改性剂以改善板材物理特性。
本发明在制造方法上采用的方案是：采用流水线机械制造。以下是板材的制造工艺方法：分层搅拌->机械铺装->滚筒预压->自动进板->热压定型->自动出板->模板脱离->板材养护->板材切割
下面就各个工序进行说明
1：采用滚筒式搅拌机进行原料搅拌。搅拌机放在1.9米的平台上，流水化生产需要6个搅拌机，3个为一组，，分两组进行搅拌。3个搅拌机分别搅拌面层料、底层料、内芯层料。每个搅拌机以每分钟30转的速度进行搅拌，搅拌3分钟。
2：搅拌好的面层料、底层料、内芯层料通过小车分别倒入3个铺装料仓中，进行分层铺装。通过铺装料仓的下料口将搅拌好的料铺在位于输送带上的不锈钢模板上。不锈钢模板上铺装三层料，完成三层铺装。
3：完成三层铺装后的板坯连同不锈钢模板，通过输送带的输送，通过从大到小的三个不锈钢滚筒进行预压。三个不锈钢滚筒为被动滚动，通过自身重量对不锈钢板上的三层料进行预压。三个不锈钢滚筒直径大小分别为40厘米、35厘米、30厘米。从大到小的三个不锈钢滚筒最低的点距离输送带上表面的距离分别为63毫米、43毫米、30毫米。
4：通过有垫板进板机，将完成预压的板坯连同不锈钢模板放入热压机。有垫板进板机为板材生产企业的通用设备。
5：热压机为多层压机，其压力为1200吨，工作温度为80～140摄氏度，可采用热线圈或是锅炉加热的加热方式。热压时间为5～15分钟。
6：完成热压后的板材连同不锈钢板通过有垫板出板机，自动移出热压机。有垫板出板机为板材生产企业的通用设备。
7：通过热压机热压后的板材已经具有了一定硬性，由两个人将板材连同不锈钢板翻过来，让不锈钢板朝上，放在保养铁架上。不锈钢板可以直接从板材上脱下。完成模板脱离。
8：板材放在保养铁架上放置7天后即可切割。
9：板材通过板材切割机切割成1220mm*2440mm的标准尺寸。板材切割机为板材生产企业通用设备。
本发明的有益效果是：由于使用了硫酸镁作为主要原料之一，该板材完全克服了返卤的缺点，同时采用三层结构分层铺装分层预压并再热压的工艺，提升了板材整体性能，极大的提高了板材脱离模具的效率，有效的缩短了板材出厂的时间。具有极大的使用效应。
该无机复合不燃板在生产中可以根据用户的不同要求进行生产，其厚薄及大小尺寸多样，由于表面平整光洁，可以按照用户对表面装饰的不同需求选用不同的贴面材料。本发明具有结构设计合理，防火防水、隔热隔音、无毒环保、防虫防腐，施工方便可锯可刨、可钉可铆，原料来源广泛，科学合理利用竹木加工废弃物，保护国家的森林资源，同时具有强度高韧性好，产品材质类似木材等特点。
附图说明
附图1是本发明技术的机械制造设备方法的示意图。
如附图所示，该流水线有一条长度大于12米的辊台输送机1；2为不锈钢板，其厚3mm，将其放置于输送机1上；搅拌机3，4，5分别是面层料搅拌机、内芯层料搅拌机、底层料搅拌机；铺装料仓6，7，8分别是底层料料仓、内芯层料料仓、面层料料仓；下料口9是有助于料仓6，7，8均匀下料的；滚筒组10都为被动滚动轴，调节固定高度，通过其自重预压板坯。进板机11的作用是将模板连同板坯放入热压机12；出板机13的作用是将热压后的板材连同模板移出热压机12；将脱模后的板材叠置于养护铁架14，放置在干燥密封的空间，对热压后的板材进行养护。
附图2是三层铺装结构的效果图。
在不锈钢板4上首先铺的是底层料1，不锈钢板通过输送机前行，铺装内芯层料2，继续前行铺装面层料3，完成铺装。搅拌好的料通过三个下料口均匀铺在不锈钢板上，是利用三个下料口之间的距离差完成三层铺装。
具体实施例方式：
实施例1
本发明提供的环保型的无机复合不燃板的原料重量配比为：轻烧氧化镁40份；硫酸镁溶液40份，将两者混合，再加入10份填充剂其为粉煤灰、滑石粉、铝酸盐水泥的混合体(其比重为5∶2∶3)，纤维质填充剂40份则为加工废弃的竹丝、木丝等纤维质丝状物；抗水添加剂3份(采用石蜡)；增韧剂3份(采用水溶性树脂材料)；改性剂5份(发泡材料宝丽龙球)，以上配方按上述机械制造方法进行生产，在自然养护7天即为18mm成品，干态抗弯强度为15Mpa；在25℃的水中浸泡30小时以及再次将试件放置在100℃-105℃的烘箱中2小时得出的数据，经计算所得的吸湿变形率为0.12％；放置在25℃，95-100％的湿度箱中30天，表面无水珠出现，说明了克服返卤现象。
实施例2
轻烧氧化镁35份；硫酸镁溶液30份；填充剂10份(粉煤灰、滑石粉、铝酸盐水泥的比重为5∶2∶3)；纤维质填充剂45份；抗水添加剂3份(采用磷酸)；增韧剂3份；改性剂5份。以上配方按上述机械制造方法进行生产，养护6天后，10mm成品的干态抗弯强度为18Mpa；吸湿变形率为0.21％；放置在25℃，95-100％的湿度箱中30天，表面无小水珠出现。
实施例3
轻烧氧化镁40份；硫酸镁溶液35份；填充剂15份(粉煤灰、滑石粉、铝酸盐水泥的比重为7∶3∶5)；纤维质填充剂25份；抗水添加剂2份(采用磷酸盐)；增韧剂5份；改性剂3份。以上配方按上述机械制造方法进行生产，养护6天后，18mm成品的干态抗弯强度为14Mpa；吸湿变形率为0.11％；放置在25℃，95-100％的湿度箱中30天，表面无小水珠出现。
实施例4
轻烧氧化镁45份；硫酸镁溶液40份；填充剂15份(粉煤灰、滑石粉、铝酸盐水泥的比重为6∶4∶5)；纤维质填充剂30份；抗水添加剂2份(采用石蜡)；增韧剂5份为307树脂；改性剂3份。以上配方按上述机械制造方法进行生产，养护7天后，10mm成品的干态抗弯强度为19Mpa；吸湿变形率为0.14％；放置在25℃，95-100％的湿度箱中30天，表面无小水珠出现。

Claims (8)

1、一种环保型无机复合不燃板，包括面层、内芯层、底层，其特征在于采用三层结构复合，面层、底层料采用的重量配方为：硫酸镁溶液(高浓度)30～45份；轻烧氧化镁30～50份；填充剂10～15份；抗水添加剂3～5份；增韧剂3～5份；内芯层在底层料的基础上加入纤维质填充剂25～45份及改性剂。
机械设备上采用步骤主要是：三层铺装，分层预压，热压定型。
2、根据权利要求1所述的环保型无机复合不燃板，其特征在于，面层、底层料采用硫酸镁溶液(用七水硫酸镁溶于清水中，浓度在35％以上)30～45份；轻烧氧化镁30～50份作为其主要成分。
3、根据权利要求1所述的环保型无机复合不燃板，其特征在于，填充剂采用粉煤灰、滑石粉、铝酸盐水泥。
4、根据权利要求1所述的环保型无机复合不燃板，其特征在于，抗水添加剂采用工业用石蜡、磷酸及磷酸盐(可以是磷酸铁、磷酸镁)中的一种或几种。
5、根据权利要求1所述的环保型无机复合不燃板，其特征在于，增韧剂采用水溶性树脂材料。
6、根据权利要求1所述的环保型无机复合不燃板，其特征在于，内芯层的纤维填充剂为采用加工废弃的韧性较高的竹丝、木丝以及其他纤维质丝状物。
7、根据权利要求1所述的环保型无机复合不燃板，其特征在于，内芯层的改性剂为发泡材料宝丽龙球，改性剂为可选材，可加可不加。
8、根据权利要求1所述的环保型无机复合不燃板制造方法，其特征在于采用三个铺装料仓将将搅拌好的面层、内芯层、底层料，铺在不锈钢板上。用多个滚筒进行预压。采用工作温度为80～140摄氏度的热压机，热压时间为5～15分钟。热压后直接脱离模板，并自然养护7天。
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