塑料網和玻璃纖維增強的建築水泥板的製作方法
2023-07-28 00:30:26
專利名稱：塑料網和玻璃纖維增強的建築水泥板的製作方法
技術領域：
本發明涉及用塑料網和抗鹼性玻璃纖維增強的建築用水泥薄板。
都知道建築薄板含有水泥、惰性材料、摻合材料及增強用的塑料網，也知道用上述基料但採用玻璃纖維、纖維素纖維、石棉纖維和塑料絲來增強。此外，還知道建築薄板同時採用不同種類的纖維來增強，它們同時配置、拌和在混合料中以製成構件。然而，在一次成型的製作工藝中只適宜採用纖維來增強，直到目前還不可能採用部分塑料網和部分玻璃纖維作為增強材料，在一次成型工藝中製成薄板。
每種公知的建築薄板均有其本身的特點和限制，這將在後面討論。用塑料網增強的薄板比石棉水泥板具有的優點是不含石棉，後者有害於健康。與纖維素水泥板相比則具有較大的抗老化和抗潮溼的優點。與其它各種類型的板相比，還具有不會發生「突然脆裂」的破壞，因為在彎曲破壞之前可以看見相當明顯的變形，還因為達到極大值的抵抗力不會突然降到零，而是隨著所產生變形的發展緩慢地減少。在本說明書的後面，把這種破壞特徵定義為「非突然破壞、非脆裂破壞」，而「突然脆裂」的含義將用來表示在小變形的狀態下所發生的彎曲破壞，上述小變形並不很大地偏離與荷載的比例關係。
非突然、非脆裂地破壞是這種薄板的重要特徵。因為這將使它們在工地安裝時具有較少的危險。然而，用塑料網增強的薄板具有嚴重的缺陷，即在它們遭受彎曲時顯示出太低的早期開裂荷載，低到這樣程度，儘管在把它們正確安裝在建築物上後，可以發揮它們的作用，但它們不能承受意外的超載，而這種超載在現場裝卸和安裝過程中是經常碰到的。這就意味著它們在裝卸時要非常小心，而且要花費高的費用。這種材料在裝配時還存在遭受破壞的一定危險，結果就有需要封閉的缺點。
用玻璃纖維增強的薄板具有突然脆裂破壞和出現老化方面的脆弱現象的缺點，用纖維素增強的薄板也具有突然脆裂破壞的缺點，此外，它們的抗老化和抗潮溼的性能不太高。用石棉增強的薄板具有非常高的機械強度和抗老化的優點。然而它們也存在嚴重的缺點即石棉有害於健康，另外還會發生突然脆裂破壞。
用混合纖維(石棉-纖維素，石棉-塑料-纖維素，等等)強增的薄板在實踐中具有通用纖維的特性。另外附加纖維的目的是為了便於成型工藝。
現在我們發明了新型的增強了的建築用水泥薄板，它們具有非突然、非脆裂破壞的特點，並具有高的早期開裂荷載。
所述薄板的特徵是含有許多疊合的單元層，這些層由水泥、惰性材料和摻合料的混合物，加上增強材料所構成。上述層中有一些包含作為增強材料的塑料網，另一些包含作為增強材料的抗鹼玻璃纖維，它們適當的交替。
薄板的製作是在一輸送帶上或在予先放在所述輸送帶上的支承腹板上，以適當的順序供給薄板的組成材料，在每一塑料增強層的形成位置上供給塑料網，並把它放置在輸送帶或支承腹板上，或放置在已經形成的下臥層上。然後，用一澆注裝置把水泥混合特鋪滿在網上。在每一玻璃纖維增強層的形成位置上把所述纖維鋪設在在先的層上，然後由另一裝置在其上灌滿水泥混合物。上述兩個操作程序是可以顛倒的。最後進行普通的抹光和裝飾程序。
按照本發明及其相應的製作方法所產生出的建築薄板的特性和優點將從下面詳細的描述中看得更為清楚。
用來生產所述薄板的設備用
圖1表示。其中某些部件可以改變，並不脫離本發明的範圍，只要設備中的主要必備部件能夠用疊合方法在緊密連續的步驟中形成含有許多水泥材料層的薄板，其中水泥層，若干塑料網增強層及其它的塑料纖維增強層互相成適當的順序。
在這方面，我們已經發現水泥薄板中塑料網與玻璃纖維的結合，只有分別把含有塑料網的層和含有玻璃纖維的層疊合起來才有可能。為了簡化說明，在圖1中所示的薄板的形成位置只限於兩個單獨的組合層，而在實踐中，根據所需要的連續層數可設置更多的位置。
所述附圖中的數字符合引用如下，設備中包括框架1，輸送帶2，支承輥3和所述輸送帶2的滑動面4，塑動輥5和驅動輥6，連續支承腹板8的供給器7，一組塑料網供給器9，來自繞線架18的玻璃纖維17的一組供給器16，一組水泥混合物的限量泵10和10′，一組水泥混合物布料器11和11′、及一組抹光裝置12和12′。
支承腹板8可首先鋪設在輸送帶2的上面，輸送帶按箭頭方向轉動。於是第一層的放置按照下列順序開始在第一位置上把來自供給器9的塑料網放置上輸送帶2上，也可以在其間插入腹板8。然後用布料器11在網上施加水泥、水、惰性材料和摻合劑組成的混合物，這種混合物是由限量泵10供給的，而限量泵中的混合物吸自一混合器，該混合器未在圖中示出。已放置的材料用裝置12抹平。在第二位置上把玻璃纖維鋪設在前面已抹平的平面上，它們來自供給器16，而供給器16把來自繞線架18的連續玻璃纖維17散開，再把它按需要的長度切成短纖維，並把它們均勻的鋪設在已形成的薄板的面上。所述供給器可以包括各種拖拉和切斷纖維的部件，在薄板給料方面的橫向並排放置，每一臺供給器各有自己的繞線架。此外，為了得到纖維可能的最佳分布，整個供給器做成在機械給料方向的橫向上擺動。然後布料器11在鋪設好的纖維上施加由水泥、水、惰性材料和摻合材料組成的混合物，這種混合物由限量泵10′供給，而限量泵中的混合物又吸自混合器，該混合器未表示在圖上。在第二位置上的最後工序是用裝置12′抹平。也可以應用適當的機械裝置把鋪設好的玻璃纖維浸入下臥的基層中，而不必施加另外的混合物。該裝置還包括其它許多位置，其中一些可與所述的第一位置相同，而另外一些則與所述的第二位置相同，從而可以得到包含許多疊合層的薄板。
根據一個最佳的但並不是唯一的實施例，第三和第五位置是構成塑料網增強層的，並與所述的第一位置相同，而第四位置是構成玻璃纖維增強層的，它與所述的第二位位置相同。還可以在其外表面增加一裝飾層。
在完成成型操作後，接著便可進行加壓處理，例如使用一導輥或一合適的驅動輥，然後在其表面進行裝修處理，這可用布料器13在其面上施加一細粒層。
在點14處，薄板15和可能有的腹板8從輸送帶2上取走，並把薄板15轉移到按公知技術的下道工序。
如果玻璃纖維的增強效果只要求在薄板的縱向，即在其製作的方向上，即可以把上述方法改變成以下方式，最好是用連續的玻璃絲，按照成型的縱向直線長度方向上，把它放置在層內，這樣可以使玻璃纖維的特性充分發揮，並可節省纖維。
如圖2所述的情況，在用連續的玻璃纖維增強的水泥混合物層的形成位置上裝有一排連續玻璃絲17的繞線架18，玻璃絲17從該處拉出來，經過適當的導向裝置19和20並鋪設在已形成的下臥層上，緊接著水泥混合物從限量泵10通過布料器11澆注在均勻分布的玻璃纖維上，把纖維浸透和蓋滿，在這一位置上的最後工序是用裝置12抹平。
在圖2所示的位置上，導向裝置20的位置可在高低和左右的位置上進行調整，高低位置的調整是要使玻璃絲能獲得最佳浸漬，而橫向調整，是便於製作中薄板的前進，後一種調整還可用於製作波形或翼形薄板，因為這樣可使玻璃纖維能集中在薄板的波或翼的部分上，在板遭受彎曲時，上述部分將位於最大的拉應力處。另一方案也可以不使用連續的玻璃絲而用編織的玻璃絲網，其縱向和橫向的尺寸可按照增強特性的需要來確定，再有一種方案是把連續的玻璃纖維用作加勁，以一定的尺寸先把它固定在塑料網上，在這種情況下，在圖1中所示的裝在塑料網供給器9中的成卷網中已加上了玻璃纖維，這意味著按照本發明所製作的薄板能在這種設備上製成，也即該設備用於製作僅用塑料網增強的薄板。
用於按照發明製作的薄板中的水泥混合物的組成如下-波特蘭水泥(或其它水硬性結合劑)為幹的總重量的50%到85%-惰性材料為幹的總重量的10%到50%-摻合劑為幹的總重量的0%到15%-水為幹的總重量的20%到60%其中惰性材料包括上好的砂子，而摻合劑包括流化劑和染料。摻合料還可以具有在熱影響下延緩塑料纖維軟化作用，從而增加薄板的防火能力。
塑料網可採用聚丙烯、聚酯、丙烯酸和聚醯
製成的網，塑料網最好是用由已纖化的聚丙烯薄板製成的。塑料網也可以應用包括已編織好的纖維或纖維薄片，前者可以有各種形狀的孔，後者可以壓成非防織物的氈，可進行穩定和固接處理，其它纖維也可以附加在所述的網或薄片上，用縫紉方法把它們固定。短玻璃纖維的長度為5到100mm，最佳為20到50mm，所採用的纖維為抗鹼的，玻璃纖維也可以採用編織成網的形式，也可以採用把玻璃纖維按照可能需要的裝配尺寸壓成適當的氈片墊層形式。
按照本發明製作的薄板的厚度為3到15mm，塑料的含量為mm厚度18到60g/m2，而玻璃纖維的含量為每mm厚度10到60%。
為了說明，表1中給出了所製成的七類建築薄板的有關資料，其中第1類和第7類是用來和本發明的第2類到第6類進行比較。用於這些例子中的水泥混合物的組成為-325號波特蘭水泥為乾重量的100份-粒徑為0.2-0.6mm的砂為幹總重的35份-摻合料(染料)為幹總重量的2份-水為幹總重量的30份聚丙烯網採用由RETIFLEX.S.P.A.(義大利)生產的T/R11/12型原纖化聚丙烯薄膜，玻璃纖維採用由PILKINGTON有限公司(英國)生產的CEMFIL2ROVING2450TEX型，切成30mm的長度。
薄板的生產使用上述的設備，薄板的橫截面示於圖3中，它們是波距為177mm、波高為51mm和厚度為6.5mm的波形型，為了確定其機械性能，按照圖4所示的形式進行了彎曲試驗，荷載增加的速率約為10Kg/Sec。
表1-聚丙烯網和玻璃纖維增強的水泥薄板板厚聚丙烯網玻璃纖維早期裂縫極限荷載極限荷載mm用量用量荷載Kg下的繞度g/m2g/m2Kg mm16.5290018049092(比較用)26.52901202305309336.52902402906109546.52102803205706056.52102202655506066.51802402855305576.58030026044032(比較用)「早期裂縫荷載」的意義是用來表示在薄板的彎曲試驗中給出薄板的摻透性的早期缺陷的荷載值。參考表中的第一類薄板，它僅是只採用塑料網增強的用於比較的薄板，可以看出它的早期裂縫荷載是相當低的，再參考表中的第7類薄板，它所採用的增強用的聚丙烯用量低於本發明的用量，它的極限荷載和極限荷載下的繞度是非常低的。參考按本發明的第2-6類薄板，可以看出無論是早期裂縫荷載或是在極限荷載方面都有了選定性的改進。此外，對於在極限荷載下的撓度也獲得了一個好的數值。
因此按照本發明的薄板具有非突然、非脆裂的破壞和良好的機械強度，它在彎曲荷載下的早期裂縫荷載明顯地高於現有的只用塑料網增強的薄板，另外還具有較高的極限荷載。
最後，從實驗中發現在所述薄板遭受彎曲試驗時所產生的撓度超過了表1中所列的相應的極限阻力，當撓度進一步大量增加時阻抗力並不明顯降低。與已知的薄板相比，本發明的薄板還有如下優點不會發生老化性脆斷和所使用的塑料含量不超過耐火產品的範圍。
權利要求
1.塑料網和玻璃纖維增強的建築水泥薄板，其特徵是包含許多疊合的由水泥、惰性材料和摻合料的混合物加上增強材料構成的基料層，其中某些層含有作為增強材料的塑料網，與之適當交替的另一些層含有作為增強材料的耐鹼玻璃纖維。
2.如權利要求1所述的薄板，其特徵是在5層疊合層中，其中的第1、第3、第5層為用塑料網增強，而第2和第4層用玻璃纖維增強。
3.如權利要求1所述的薄板，其特徵是外表裝飾層是採用不同於內部各層的混合物來作成。
4.如權利要求1所述的薄板，其特徵是水泥混合物包含50%到80%的水泥，10%到50%的惰性材料和0%到15%的摻合料，上述成份均採用幹的重量。
5.如權利要求1所述的薄板，其特徵是所用的摻合料是用來防止塑料不受熱的影響。
6.如權利要求1所述的薄板，其特徵是所用的塑料網是由聚丙烯、聚酯、丙烯酸或聚醯 製成的。
7.如權利要求1所述的薄板，其特徵是所述塑料網是用原纖化聚丙烯薄膜製成的。
8.如權利要求1所述的薄板，其特徵是所述塑料網是用編織纖維做成的。
9.如權利要求1所述的薄板，其特徵是所述塑料網是一種形成非紡織物的薄纖維氈片，可以經過穩定和固接處理。
10.如權利要求7到9中任意一項所述的薄板，其特徵是其它的纖維是附加在所述的塑料網上，是用縫紉的方法固定在其上面的。
11.如權利要求1所述的薄板，其特徵是所述玻璃纖維是一種短纖維，其長度為5到100mm，最佳為20到50mm，並隨機分布。
12.如權利要求1所述的薄板，其特徵是所述玻璃纖維為連續型，並沿縱向分布。
13.如權利要求1所述的薄板，其特徵是所述玻璃纖維是編織成網的。
14.如權利要求1所述的薄板，其特徵是所述玻璃纖維按照可能使用的固定尺寸，把它壓製成薄層。
15.如權利要求1所述的薄板，其特徵是其厚度為3到15mm，其中塑料含量為每mm厚度18到60g/m2，玻璃纖維含量為每mm厚度10到60%g/m2。
16.如權利要求1所述的薄板，其特徵是纖維集中在應力大的部位上。
17.製作用塑料網玻璃纖維增強的疊層建築水泥薄板的方法，其特徵是在輸送帶上或在事先放置在所述輸送帶上的支承腹板上通過許多位置，以合適的順序供給薄板的組成材料。
18.如權利要求17所述的方法，其特徵是在每個塑料網增強層的形成位置上，把塑料網供給到輸送帶上或支承腹板上或者已形成的下臥層上，然後由一裝置把水泥混合物澆注在網上。
19.如權利要求1所述的方法，其特徵是在每個玻璃增強層的形成位置上，把所述纖維鋪設在前面已形成的層上，再用一裝置在其上澆注水泥混合物。
20.製成用塑料網和玻璃纖維增強的疊合層建築水泥薄板的設備，包括框架(1)，輸送帶(2)，支承輥(3)和所述輸送帶(2)上的滑動面(4)，逆動輥(5)和驅動輥(6)，可以供給連續支承腹板(8)的供給器(7)，一些塑料網供給器(9)，一些來自繞線架(18)的玻璃纖維供給器(16)，一些水泥混合物的限量泵(10)和(10′)，一些水泥混合物的布料器(11)和(11′)，一些抹平裝置(12)和(12′)。
21.如權利要求20所述的設備，其特徵是短玻璃纖維的供給器(16)把繞線架18上的玻璃絲(17)拉出，並切成預定的長度。
22.如權利要求20所述的設備，其特徵是連續玻璃纖維的供給是從一排繞線架(18)上用導向裝置(19)和(20)把玻璃絲(17)鬆開，並鋪放在已形成的下臥層上。
23.如權利要求20所述的設備，其特徵是所述導向裝置(20)可以在高度上和在薄板製作時前進方向的橫向上進行調節。
全文摘要
由水泥、惰性材料，摻合料構成的建築薄板，並用塑料網，短和/或長耐鹼玻璃纖維增強，它包含一些疊合的由水泥、惰性材料和摻合料的混合物構成的基料層，並在每層中含有塑料網和玻璃纖維的增強材料。製作所述薄板的設備包括框架1，輸送帶2，支承輥3，所述輸送帶的滑動面4，逆動輥5，驅動輥6，連續支承腹板8的供給器9，一些來自繞線架18的玻璃纖維的供給器16，一些水泥混合物的限量泵10和10′，一些水泥混合物的布料器11和11′，一些抹平裝置12和12′。
文檔編號B32B13/00GK1042391SQ8910878
公開日1990年5月23日 申請日期1989年10月14日 優先權日1988年10月14日
發明者斯立弗·麥格那尼 申請人:菲布龍尼S.R.L.公司