CN204369764U - 一种增强石膏板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石膏板，包括石膏基材层，及嵌入石膏基材层内的三维增强纤维织物，所述三维增强纤维织物由上层，中间层和下层构成，所述上层和下层为网格状平板纤维层，中间层为 “8”字形纤维骨架，“8”字形纤维骨架的上、下两端分别与上、下层的平板纤维层连接。本实用新型通过采用三维增强纤维织物作为产品筋材增强，从结构上看，实现了玻璃纤维的三维定向增强，使板材结构受力均匀，与采用网格布铺设或短纤维喷射、浇注等工艺相比，极大幅度提升抗折、抗压强度，为大规格尺寸板材生产提供力学保证。

Description

一种增强石膏板

技术领域

本实用新型涉及建材领域，具体涉及一种增强石膏板。

背景技术

近年来，石膏板以其质轻、不燃、具有“呼吸”功能等优点而备受用户的青睐，广泛应用于房屋内墙装饰，而现有内墙石膏板强度较低，在运输过程中板材易破碎，安装后墙体易开裂等，给施工带来不便；同时也造成了巨大的损失。

虽然现有技术存在加入纤维来对石膏板进行增强，但由于其纤维布设不合理的问题，石膏板的机械强度仍然不能满足许多使用场合的要求。

现有技术的纤维的使用方式分为短纤维、纤维毡和网格布三种。将短纤维混入石膏配料中实现增强的方式，由于受现有的混料工艺的限制，短纤维难以均匀混入石膏配料的问题，导致强度分布不均匀的现象比较明显。将短纤维毡粘结在石膏板芯表面能适当改善石膏板的强度，但这种粘结结构不能使短纤维毡起到真正的加强功能，因此对于石膏板的强度改善十分有限。纤维网格布增强，由于受纤维网格布生产技术的限制，所以纤维的密度和加强筋的分布均匀度难以达到理想的程度。

因此，要实现石膏板的强度再提高，需从新的方向出发，才能有望获得新的突破口。申请人经研究得出 ：在实际使用过程中，石膏板的强度失效主要表现在开裂和断裂，而断裂往往发生在开裂处 。 避免开裂的有效措施是，尽可能避免石膏板的内应力集中和尽可能均匀石膏板的强度分布，在此所述内应力是指石膏板在制作过程或使用过程中产生的内应力，强度分布是沿石膏板的长度和宽度方向的分布。

进一步的，目前高档会所或家居装修均采用木板做装饰材料，以突显高端、大气的装饰效果，但普通木板易吸潮、发霉，会影响家装效果。另外，木板易燃烧，一旦发生火灾，后果不堪设想，给人们的生活带来重大的安全隐患。因此人们更倾向于使用具有防火功能的石膏板，但现有内墙装饰用的石膏板表面纹理单一，不能很好的满足人们的需求，尤其是原木木纹纹理，由于其装饰效果高贵等优点，一直受到人们的青睐，因此若能在石膏板表面模拟原木表面天然的纹理则能更好的迎合消费者需求。

进一步的，国内现有家居建筑物内墙用石膏板，由于技术原因，其面层的耐水性、耐碱性和耐候性不足，易刮伤、变形且难清理和维护，尤其是容易在表面附着金黄色葡萄球菌等有害菌类产生臭味、污染空气，影响美观。且在墙体装饰阶段通常采用色漆涂料为着色剂，这些涂料中挥发出的有机物（甲醛、苯系物等）在室内持久而缓慢，严重威胁了人们的身体健康。因此如何减少室内挥发性有机化合物（VOC）含量，构建绿色家居已成为当代人类刻不容缓的重任之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种石膏板，通过改变增强纤维的结构，可以有效提高石膏板的强度。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：一种增强石膏板，包括石膏基材层，石膏基材层内嵌有三维增强纤维织物；所述三维增强纤维织物由上层、中间层和下层构成，所述上层和下层为网格状平板结构且靠近石膏基材层的上表面或下表面，所述中间层为 “8”字形纤维骨架，“8”字形纤维骨架的上、下两端分别与网格状平板结构的上、下层相连接。

三维增强纤维织物是由纤维编织而成的，中间层的 “8”字形纤维骨架高度可以在2~25mm内根据工艺要求而变化，上、下两层的平板纤维层厚度也可以调节，及编织用纤维粗细也可以调节。

优选地，所述三维增强纤维织物是玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维织物；即所述三维增强纤维织物是由玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维编织而成的。

进一步地，所述增强石膏板还包括仿木纹涂层，所述仿木纹涂层位于石膏基材层之上。

进一步地，所述石膏板还包括纳米二氧化钛绿色环保涂层，所述纳米二氧化钛绿色环保涂层位于石膏基材层或仿木纹涂层之上。

进一步地，所述石膏板还包括气凝胶层，所述气凝胶层位于所述石膏基材层之下，是将气凝胶复合隔热毡粘附在石膏基材层下表面而形成，气凝胶隔热毡通常是由纳米气凝胶与无机纤维复合而成，可以起到保温、隔热的效果。

优选地，所述气凝胶层厚度3~10mm，25℃时，导热系数为0.020W/m·K 。

概括起来讲，所述石膏板至少包括石膏基材层和嵌入石膏基材层中的三维增强织物，进一步的，可以包括仿木纹涂层、纳米二氧化钛绿色环保涂层和气凝胶层中的至少一层。当同时包括仿木纹涂层和纳米二氧化钛绿色环保涂层时，纳米二氧化钛绿色环保涂层位于仿木纹涂层之上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采用三维增强纤维织物作为产品筋材增强，从结构上看，实现了玻璃纤维的三维定向增强，使板材结构受力均匀，与采用网格布铺设或短纤维喷射、浇注等工艺相比，极大幅度提升抗折、抗压强度，为大规格尺寸板材生产提供力学保证。

进一步地，本实用新型的石膏板表面还具有天然木材美感的木纹纹理涂层，高贵大方，不燃且阻燃，防火等级高，使得室内家装建材更具人性化；本实用新型石膏板还具有纳米二氧化钛绿色环保涂层，具有净化室内空气、杀菌等作用，并有自清洁功能等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1-4是本实用新型实施例的石膏板结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1，本实用新型一实施例的石膏板，包括石膏基材层1，石膏基材层1内嵌有三维增强纤维织物2；三维增强纤维织物2由上层21、中间层22和下层23构成，上层21和下层23为网格状平板结构且靠近石膏基材层1的上表面或下表面，中间层22为 “8”字形纤维骨架，“8”字形纤维骨架22的上、下两端分别与网格状平板结构的上层21和下层23相连接。

参照图2-4，给出了本实用新型实施例的其他结构的石膏板的结构示意图。

如图2（a），一种石膏板，包括石膏基材层1，嵌入石膏基材层内的三维增强纤维织物2，还包括位于石膏基材层1之上的仿木纹涂层3。

如图2（b），一种石膏板，包括石膏基材层1，嵌入石膏基材层内的三维增强纤维织物2，还包括位于石膏基材层1之上的纳米二氧化钛绿色环保涂层4。

如图2（c），一种石膏板，包括石膏基材层1，嵌入石膏基材层内的三维增强纤维织物2，还包括位于石膏基材层1之下的气凝胶层5。

如图3（a），一种石膏板，在图2（a）示意的结构基础上，进一步还包括纳米二氧化钛绿色环保涂层4，纳米二氧化钛绿色环保涂层4位于仿木纹涂层3之上。

如图3（b），一种石膏板，在图2（b）示意的结构基础上，进一步还包括气凝胶层5，气凝胶层5位于石膏基材层1之下。

如图3（c），一种石膏板，在图2（c）示意的结构基础上，进一步还包括仿木纹涂层3，仿木纹涂层3位于石膏基材层1之上。

如图4，一种石膏板，在图3（a）示意的结构基础上，进一步还包括气凝胶层5，气凝胶层5位于石膏基材层1之下。

上述实施例中的三维增强纤维织物2是由玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维编织而成的，中间层的 “8”字形纤维骨架高度可以在2~25mm内根据工艺要求而变化，上、下两层的平板纤维层厚度也可以调节，及编织用纤维粗细也可以调节。

仿木纹涂层3是采用喷涂或者水转印技术在石膏基材层1的上表面得到所需的木纹图案，干燥后，在木纹图案表面喷涂丙烯酸清漆，100℃烘干，制备得到。所采用的喷涂或水转印技术为本领域技术人员常用的技术，其中喷涂包括喷木纹漆或者喷墨；由于木纹漆中多含有机溶剂，故优选喷墨方式喷涂，更环保；或者水转印技术制得。如若采用水转印技术，具体做法可以如下：

1）制作水转印木纹花纸。根据需要的木纹图案进行电脑处理后输出底片制印版，然后在水转印底纸上进行图案印刷，在印好图案的底纸上再印刷封面油；或者直接利用彩色激光打印机将所需木纹图案打印到水转印底纸上。

2）木纹花纸浸泡。把印制好的木纹花纸置入水中，浸泡30s后取出，等它可以滑动即可。注意浸泡时间不要太长，否则会溶解纸表面的胶。

3）图案转贴。首先将石膏板的表面进行抛光打磨处理，然后将浸泡好的木纹花纸转贴到其上，刮除多余的水分，送入干燥室。

4）干燥。将贴有水转印木纹花纸的石膏板拉入干燥室内，于60~100℃下干燥30min，取下木纹花纸即可。

5）采用市售水性丙烯酸清漆，按其工艺比例进行调配，喷涂至石膏板表面，100℃烘干即可。

所述纳米二氧化钛绿色环保涂层4含有纳米二氧化钛的溶液喷涂在石膏基材层1或仿木纹涂层3表面上制备得到的。由于纳米二氧化钛具有光催化效果，将其喷涂在石膏板表面，则可以是分解房屋装修过程中产生的有害物质，净化室内空气，也具有杀菌作用，同时可以防尘防污垢，易于清洁、保养和维护。

所述气凝胶层5，是将气凝胶复合隔热毡粘附在石膏基材层1下表面而形成，气凝胶隔热毡通常是由纳米气凝胶与无机纤维复合而成，可以起到保温、隔热的效果。

优选地，所述气凝胶层5厚度为3~10mm，25℃时，导热系数为0.020W/m·K 。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种增强石膏板，其特征在于：包括石膏基材层，石膏基材层内嵌有三维增强纤维织物；所述三维增强纤维织物由上层、中间层和下层构成，所述上层和下层为网格状平板结构且靠近石膏基材层的上表面或下表面，所述中间层为“8”字形纤维骨架，“8”字形纤维骨架的上、下两端分别与网格状平板结构的上、下层相连接。

2.根据权利要求1所述的增强石膏板，其特征在于：所述三维增强纤维织物是玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维织物。

3.根据权利要求1所述的增强石膏板，其特征在于：所述石膏板还包括仿木纹涂层，所述仿木纹涂层位于石膏基材层之上。

4.根据权利要求1或3所述的增强石膏板，其特征在于：所述石膏板还包括纳米二氧化钛绿色环保涂层，所述纳米二氧化钛绿色环保涂层位于石膏基材层或仿木纹涂层之上。

5.根据权利要求1所述的增强石膏板，其特征在于：所述石膏板还包括气凝胶层，所述气凝胶层位于所述石膏基材层之下。

6.根据权利要求5所述的增强石膏板，其特征在于：所述气凝胶层厚度为3~10mm；25℃时，导热系数为0.020W/m·K。