複合式纖維網格筋層產品的製作方法

2023-09-23 18:22:00 1

複合式纖維網格筋層產品的製作方法
【專利摘要】一種複合式纖維網格筋層產品，它包括多層纖維網格布，各層纖維網格布的層間通過漿料粘接，並以層疊的方式將多層纖維網格布複合成網格筋層。本實用新型的複合式纖維網格筋層，使網格筋層的單股纖維束的單絲數量和網格密度不受纖維網格布生產工藝的限制，大幅度增大加筋密度、減小單股纖維束的單絲數量和提升筋的分布均勻度，有效提升紙面石膏板產品的強度、遇火穩定性和耐火極限性能的等級。
【專利說明】複合式纖維網格筋層產品

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及建材【技術領域】，具體是涉及製造石膏板用的網格布。

【背景技術】
[0002] 眾所周知，紙面石膏板由於其重量輕、易於施工且具有良好的耐火性能等特點，被 廣泛應用於建築物的隔牆、吊頂等。然而，由於受紙面石膏板自身的強度、遇火穩定性和耐 火極限的限制，紙面石膏板的應用尚存在較大的局限性。在石膏板芯內增設纖維筋，以提高 紙面石膏板的強度，是目前常用的技術，但是，由於現有技術存在纖維筋的結構及其布設不 合理的問題，所以添加纖維筋的石膏板的機械強度、遇火穩定性和耐火極限性能，遠遠不能 滿足市場需求。紙面石膏板的生產實際表明，單靠增加纖維筋的數量，不僅不能獲得預想的 效果，而且過多使用纖維，會導致製造成本的增加和環保性能的下降。 申請人:針對石膏板的 強度研究表明：在實際使用過程中，紙面石膏板的強度失效主要表現在開裂和斷裂，而斷裂 往往發生在開裂處；遇火穩定性失效和耐火極限性能失效，都是由石膏板受熱後的開裂發 展而成的，如果能延長石膏板從開始受熱到開裂之間的時間，就可有效提高遇火穩定性和 耐火極限性能；避免開裂的有效措施是，儘可能避免石膏板的內應力集中和儘可能均勻石 膏板的強度分布，在此所述內應力是指石膏板在製作過程或受熱過程中產生的內應力，強 度分布是指沿石膏板的長度和寬度方向的分布。另一方面， 申請人:針對石膏板用的纖維筋 的研究表明：現有技術的將短纖維混入石膏配料中實現加筋的方式，由於其受現有的混料 工藝的限制，短纖維難以均勻混入石膏配料中，由此導致強度分布不均勻的現象比較明顯。 現有的將短纖維氈粘結在石膏板芯表面的方式，雖能適當改善石膏板的強度，但這種粘結 結構不能使短纖維氈起到筋的加強功能，因此對於石膏板的強度改善十分有限。現有的網 格布加筋方式，由於受纖維網格布生產技術的限制，所以加筋密度和筋的分布均勻度難以 達到理想的程度。在現有的石膏板用的纖維網格布的實際生產過程中，面臨兩大制約石膏 板強度再提高的技術矛盾：矛盾之一在於，由於微裂紋原因導致的纖維的單絲直徑越大則 纖維絲強度越低的矛盾，因此實際可用的纖維單絲直徑只能在幾十微米量級，如此細的纖 維的拉力載荷很微小，為此通常採用許多單絲組成的纖維束作為一股網格筋，為提高石膏 板的強度需增加單股纖維束的單絲數量，但單股纖維束的單絲數量越多則使石膏板的強度 分布越不均勻；矛盾之二在於，由於受纖維的可編織性限制和機織過程導致的纖維損傷隨 網格變小而加劇的矛盾，實際可實現的最小的網格尺寸也只能在幾十毫米量級，而網格尺 寸越大則加筋密度越小。由此可見，由於受上述技術矛盾限制，現有的紙面石膏板的纖維網 格布加筋，都存在單股纖維束的單絲數量過多、網格尺寸過大的缺陷，由此導致的加筋密度 小和筋的分布不均勻的問題，嚴重製約了紙面石膏板產品的強度、遇火穩定性和耐火極限 性能的再提商。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的在於克服上述現有技術的缺陷，提供一種高強度石膏板用的復 合式纖維網格筋層產品。
[0004] 為實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案。
[0005] -種複合式纖維網格筋層產品，它包括多層纖維網格布，各層纖維網格布的層間 通過漿料粘接，並以層疊的方式將多層纖維網格布複合成網格筋層。
[0006] 進一步，它所包括的纖維網格布的層數為2至10中的一個值。
[0007] 進一步，各層纖維網格布的相鄰兩根經線之間的距離J相等；和/或各層纖維網格 布的相鄰兩根緯線之間的距離I相等。
[0008] 進一步，同一層纖維網格布的相鄰兩根經線之間的距離J相等，不同層纖維網格 布的相鄰兩根經線之間的距離之間成整數倍關係。
[0009] 進一步，同一層纖維網格布的相鄰兩根緯線之間的距離I相等，不同層纖維網格 布的相鄰兩根緯線之間的距離之間成整數倍關係。
[0010] 進一步，各層纖維網格布的經線相互錯開設置，各層纖維網格布的緯線相互錯開 設置。
[0011] 進一步，所述的纖維網格布的每根經線包括至少一根纖維長絲，每根緯線包括至 少一根纖維長絲。
[0012] 進一步，所述的複合式網格筋層的最外至少一層纖維網格布可作為代替石膏板的 面紙的石膏板的面層。
[0013] 進一步，所述的纖維網格布為有機纖維、無機纖維和金屬纖維材料中的至少一種 編織而成。
[0014] 進一步，所述的各層纖維網格布的層間通過石膏粉與澱粉漿的混合漿料粘接；或 者，通過PVA或丙烯酸中的一種漿料粘接。
[0015] 本實用新型的複合式纖維網格筋層產品採用多層纖維網格布複合而成，使網格筋 層的單股纖維束的單絲數量和網格密度不受纖維網格布生產工藝的限制，大幅度增大加筋 密度、減小單股纖維束的單絲數量和提升筋的分布均勻度，有效提升紙面石膏板產品的強 度、遇火穩定性和耐火極限性能的等級。並且複合式纖維網格筋層產品能在常用的紙面石 膏板生產流水線設備上與現有的網格布互換上線。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型的複合式纖維網格筋層產品的實施例的結構的局部立體示意 圖，圖中所示的複合式纖維網格筋層產品由3層纖維網格布la、lb和lc以層疊的方式複合 而成。
[0017] 圖2是圖1所示的複合式纖維網格筋層產品的實施例的纖維網格布1的一種結構 方案的局部立體示意圖，圖中所示的各層纖維網格布1的相鄰兩根經線之間的距離J相等， 並且各層纖維網格布1的相鄰兩根緯線之間的距離I相等。
[0018] 圖3是圖1所示的複合式纖維網格筋層產品的實施例的結構分解示意圖，圖中所 不的3層纖維網格布1分別用la、lb和lc表不，3層纖維網格布la、lb和lc以層疊的方式 形成複合式纖維網格筋層產品，各層纖維網格布（la、lb與lc)之間通過漿料或粘結劑建立 粘接結構，而不存在編織關係。
[0019] 圖4是本實用新型的複合式纖維網格筋層產品的製造工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0020] 下面結合圖1至圖4給出的實施例，進一步說明本實用新型複合式纖維網格筋層 產品的【具體實施方式】及其製備方法。本實用新型的【具體實施方式】不限於以下實施例的描述 明。
[0021] 參見圖1至圖3,本實用新型的複合式纖維網格筋層產品，它包括3層纖維網格布 1，3層纖維網格布1分別用la、lb和lc表示，各層纖維網格布1的層間採用漿料粘接，或者 說，纖維網格布la、纖維網格布lb與纖維網格布lc之間不存在編織關係，而是粘接連接， 並按層疊的方式布設，由此以層疊的方式將多層纖維網格布1複合成網格筋層。圖1至圖 3給出的實施例的纖維網格布1的層數為3層，本實用新型的複合式纖維網格筋層產品的 纖維網格布1的層數不限於3層，然而，過多的層數會增加加工成本，而過少的層數不能有 效增大加筋密度，由此，優選的層數為2至10層，即一種規格的複合式纖維網格筋層產品所 包括纖維網格布1的層數為2至10層中的一個值，如：雙層網格筋層產品所包括的纖維網 格布1的層數為2層，三層網格筋層產品所包括的纖維網格布1的層數為3層，四層網格筋 層產品所包括的纖維網格布1的層數為4層，…，十層網格筋層產品所包括的纖維網格布 1的層數為10層。
[0022] 三層纖維網格布1中的纖維網格布la、纖維網格布lb、纖維網格布lc的相鄰兩根 經線之間的距離J相等，相鄰兩根緯線之間的距離I相等，即各層纖維網格布1的相鄰兩根 經線之間的距離J相等，各層纖維網格布1的相鄰兩根緯線之間的距離I相等。這樣的結構 特徵，可實現各層纖維網格布1的經線相互錯開設置，即各層纖維網格布1的經線不重疊， 同時各層纖維網格布1的緯線相互錯開設置，即各層纖維網格布1的緯線不重疊，或者說， 各層纖維網格布1的經線相互錯開設置，各層纖維網格布1的緯線相互錯開設置。顯然，所 述的相互錯開設置使得經線、緯線的分布均勻。但是，滿足各層纖維網格布1的經線相互錯 開設置，各層纖維網格布1的緯線相互錯開設置的結構，還可以採用如下方式：同一層纖維 網格布1的相鄰兩根經線之間的距離J相等，但不同層纖維網格布1的相鄰兩根經線之間 的距離之間成整數倍關係,如纖維網格布la的相鄰兩根經線之間的距離是纖維網格布lb 的相鄰兩根經線之間的距離的2倍；同一層纖維網格布1的相鄰兩根緯線之間的距離I相 等，但不同層纖維網格布1的相鄰兩根緯線之間的距離之間成整數倍關係，如纖維網格布 la的相鄰兩根緯線之間的距離是纖維網格布lb的相鄰兩根緯線之間的距離的2倍。由此 可以歸納，各層纖維網格布1的相鄰兩根經線之間的距離J相等，和/或各層纖維網格布1 的相鄰兩根緯線之間的距離I相等，即：各層纖維網格布1的相鄰兩根經線之間的距離J相 等，或者各層纖維網格布1的相鄰兩根緯線之間的距離I相等；各層纖維網格布1的相鄰兩 根經線之間的距離J相等，並且各層纖維網格布1的相鄰兩根緯線之間的距離I也相等。
[0023] 纖維網格布1的纖維類型優選採用纖維長絲。每根經線包括至少一根纖維長絲， 即每根經線為包括至少一根纖維長絲的纖維束，或為由多根纖維長絲合股而成的纖維線。 每根緯線包括至少一根纖維長絲，即每根緯線為包括至少一根纖維長絲的纖維束，或為由 多根纖維長絲合股而成的纖維線。每根根經線或緯線的單絲數量可根據網格筋層的強度 要求設定，但由於本實用新型的網格筋層採用了層疊方式複合而成的構造，所以網格筋層 的強度不像現有的纖維網格布的結構那樣，僅取決於單一的纖維網格布的經線和緯線的單 絲數量和密度，而是通過增加纖維網格布1的層數來獲得網格筋層的經線和緯線的理想密 度，因此，本實用新型的複合式纖維網格筋層的結構，使得纖維網格布1的經線或緯線的單 絲數量和經線或緯線的分布密度，可根據纖維的可編織性和現有纖維織布設備的機織性能 來確定，使得在機織成形纖維網格布1的工藝過程中纖維絲的損傷最小、由機織工藝導致 的纖維絲產生的微裂紋最少，使已有織布設備能發揮出最好的機織性能，以確保纖維網格 布1的產品質量和生產效率。由於本實用新型的網格筋層採用了層疊方式複合而成的構 造，所以網格筋層的經線和緯線的密度不完全取決於纖維網格布1的經線和緯線的分布密 度，而是取決於纖維網格布1層數，因此，本實用新型的複合式纖維網格筋層產品的經線和 緯線的分布密度，可以不受纖維網格布1的經線和緯線的分布密度的限制，即與網格筋層 的分布密度相關聯的纖維網格筋層的相鄰兩根經線之間的距離j和相鄰兩根緯線之間的 距離i可以根據需要隨意設定，從理論上講，纖維網格筋層的相鄰兩根經線之間的距離j和 相鄰兩根緯線之間的距離i可以為零或負值（即重疊的情況），而纖維網格布1的相鄰兩根 經線之間的距離J和相鄰兩根緯線之間的距離I無法實現零或負值的情況，相反，為滿足機 織工藝，現有的纖維網格布的相鄰兩根經線之間的距離和相鄰兩根緯線之間的距離通常不 能小於幾十毫米的量級。因此本實用新型的複合式纖維網格筋層可作為石膏板的面層，可 取到代替紙面石膏板的面紙的作用，省略掉紙面石膏板的面紙。所述的複合式網格筋層的 最外至少一層纖維網格布可作為石膏板的面層，以提高紙面石膏板的強度。優選最外至少 兩層以上的纖維網格布層可代替紙面石膏板的面紙，以增強紙面石膏功能。
[0024] 各層纖維網格布1的層間，即纖維網格布la、纖維網格布lb、纖維網格布lc之間， 採用漿料粘接。所述的漿料為石膏粉與澱粉漿的混合漿料，或者為PVA或丙烯酸類漿料中 的一種，因為這些漿料都具有與紙面石膏板的版芯材料良好的粘結性能，能很好地使複合 式纖維網格筋層產品凝固在紙面石膏板的版芯的表層和中間。澱粉漿、PVA或丙烯酸類漿 料，可採用石膏板生產或纖維生產中使用的配方漿料，它具有良好的上漿工藝性能。所述的 纖維網格布31為有機纖維、無機纖維和金屬纖維材料中的至少一種編織而成。如可以是任 一種材料單獨編織，或是有機纖維、無機纖維和金屬纖維中的兩種或三種混合編織。
[0025] 下面結合圖1至4進一步說明本實用新型的複合式纖維網格筋層產品的製備方 法，它包括以下工藝步驟：
[0026] a.用普通的纖維布織機分別機織形成多塊纖維網格布1 ;
[0027] b.將多塊纖維網格布1上漿，並以層疊的方式布設各塊纖維網格布1 ;
[0028] c.施加壓力使相鄰兩塊纖維網格布1之間接觸，同時使漿料固化直至各塊纖維網 格布1粘接在一起複合成網格筋層；
[0029] d.將複合成的網格筋層卷繞包裝成複合式纖維網格筋層產品。
[0030] 其中工藝步驟b所述的上漿的方法為噴灑法或浸潤法中的一種，這種方法可實現 在流水線上大規模生產。
【權利要求】
1. 一種複合式纖維網格筋層產品，其特徵在於：它包括多層纖維網格布，各層纖維網 格布的層間通過漿料粘接，並以層疊的方式將多層纖維網格布複合成網格筋層。
2. 根據權利要求1所述的複合式纖維網格筋層產品，其特徵在於：它所包括的纖維網 格布的層數為2至10中的一個值。
3. 根據權利要求1所述的複合式纖維網格筋層產品，其特徵在於：各層纖維網格布的 相鄰兩根經線之間的距離J相等；和/或各層纖維網格布的相鄰兩根緯線之間的距離I相 等。
4. 根據權利要求1所述的複合式纖維網格筋層產品，其特徵在於：同一層纖維網格布 的相鄰兩根經線之間的距離J相等，不同層纖維網格布的相鄰兩根經線之間的距離之間成 整數倍關係。
5. 根據權利要求1所述的複合式纖維網格筋層產品，其特徵在於：同一層纖維網格布 的相鄰兩根緯線之間的距離I相等，不同層纖維網格布的相鄰兩根緯線之間的距離之間成 整數倍關係。
6. 根據權利要求1所述的複合式纖維網格筋層產品，其特徵在於：各層纖維網格布的 經線相互錯開設置，各層纖維網格布的緯線相互錯開設置。
7. 根據權利要求1所述的複合式纖維網格筋層產品，其特徵在於：所述的纖維網格布 的每根經線包括至少一根纖維長絲，每根緯線包括至少一根纖維長絲。
8. 根據權利要求1所述的複合式纖維網格筋層產品，其特徵在於：所述的複合式網格 筋層的最外至少一層纖維網格布可作為代替石膏板的面紙的石膏板的面層。
9. 根據權利要求1所述的複合式纖維網格筋層產品，其特徵在於，所述的纖維網格布 為有機纖維、無機纖維和金屬纖維材料中的至少一種編織而成。
10. 根據權利要求1所述的複合式纖維網格筋層產品，其特徵在於：所述的各層纖維網 格布的層間通過石膏粉與澱粉漿的混合漿料粘接；或者，通過PVA或丙烯酸中的一種漿料 粘接。
【文檔編號】E04C5/07GK203846681SQ201420243332
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月13日 優先權日:2014年5月13日
【發明者】馬兆林, 馬佔軍, 姬光慶 申請人:景泰縣金龍化工建材有限公司