专利名称：高粉煤灰含量板材的制造工艺及其产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新材质板材的配方及生产方法，该板材特别适用作机电包装板材，亦可作一般民用建筑板材。
目前，我国森林资源匮乏，急需推出新的代木材料。又由于火力发电厂每年都排出大量粉煤灰，如何利用粉煤灰作建筑板材已引起国内外的普遍关注。日本专利申请Jp55037436，JP60210565，JP60051650及日本专利Jp84020628-B，从不是角度研究了利用粉煤灰制板材的工艺。国内专利申请86100589“纤维增强粉煤灰硅酸钙平板的制造方法”，提供了一种用抄取法生产的含石棉的粉煤灰板材的工艺。综观上述专利技术，它们存在着粉煤灰含量较低，增强纤维用量大，以及含有对人体可能有害的石棉作增强纤维，需要高压蒸汽养护问题。每年用于机电包装要耗费大量木材，用粉煤灰为主要原料制作机电包装板材，目前尚未见报导。
本发明的目的在于提供一种高粉煤灰含量，不含石棉的成本低，能耗低的制造高强度板材的生产工艺及其产品。
本发明的高粉煤灰含量板材的制造工艺为以经脱炭球磨的粉煤灰为主原料，辅以石灰，石膏，水泥组成胶结料，再由胶结料，增强纤维，化学助剂加水一起打浆，制成料浆，料浆用流浆法制成薄层料坯，薄层料坯经成型制成板坯通过五对辊逐级加压连续辊压密实后，再经切边-静停养护及常压蒸养后，即可得到一种高粉煤灰的板材。
本发明的原料配比(重量比，下同)为1、胶结料
粉煤灰∶石灰∶石膏∶水泥＝65～80∶14～17∶4～5∶10～152、料浆胶结料∶增强纤维∶化学助剂∶水＝1∶0.08～0.12∶0.005～0.015∶10～18本发明所用的化学助剂为公知的水泥早强剂或有机硅砼添加剂。
本发明所用的增强纤维为中碱玻璃纤维和/或有机纤维和/或木质纤维，不用对人体有害的石棉。
本发明的工艺流程如附图所示，经过预处理的原料按配方经计量制成料浆，料浆制备在常温常压下进行，打浆机内料浆浓度为12～16%，采用流浆法制成薄层料坯，薄层料坯经过成型筒制成板坯，板坯经五对辊逐级加压连续辊压密。流浆法制板的工艺条件为流浆浓度8～12%，真空度120～250毫米汞柱，毛布线速度25～50米/分，成型筒线压力15～20公斤/厘米。五对辊逐级加压连续辊压，各级线压力分别为30公斤/厘米(±5公斤)，45公斤/厘米(±5公斤)，60公斤/厘米(±5公斤)，80公斤/厘米(±5公斤)，辊压线速度7.5米/分(±5公斤)。制成的板坯经过切边-堆垛-静停养护-常压蒸养，即获得板材。板坯静停养护条件为20～40℃，相对湿度大于95%，静停时间16～24小时。蒸汽养护条件为常压蒸养14～20小时。
本发明的工艺流程与已有技术相比具有如下优点1、本发明中胶结料含粉煤灰量达65～80%，在总配比中占60%以上，远高于类似产品掺用粉煤灰的含量。由于本发明的粉煤灰经过脱炭、球磨处理，含碳量小于3%，0.08毫米孔筛余≤12%，增大了粉煤灰的比表面积，有利于其潜在活性的发挥，选用高品质的石灰、石膏，提高了活性激发剂的有效成分，并掺用微量化学助剂，有利于进一步激发粉煤灰的潜在活性，提高粉煤灰在板材中的含量，降低产品成本，并使板材的使用性能要求得到保证。
2、本发明的增强纤维主要为中碱玻纤和/或部分有机纤维和/或少量木质纤维，总纤维用量少，可以不用石棉纤维，既避开了对人体可能有害的石棉成分，又可降低生产成本。高粉煤灰含量导致了胶结料的低碱度，低碱度和采用常压蒸养制度，客观上减轻了碱对玻纤的腐蚀，既可发挥粉煤灰的潜在活性，又可保证板材的使用性能。
3、本发明采用流浆法生产，与抄取法相比，具有原料利用率高，废水浓度低，生产流失少，循环用水量少，工艺控制简单，劳动效率高的特点，因此具有成本低，生产二次污染少的优点。
4、本发明中对板坯采用五对辊逐级加压连续辊压密实的预处理工序，使整个工艺生产线的连续更趋完善，可使板材内部结构密实，防止分层，提高了板材的力学性能，此工序在类似生产产家尚未采用或未使用成功。
5、本发明采用的胶结料，凝结硬化时间长，在生产过程中很少产生过性回料，不会堵塞，管道系统，掺用部分水泥有利于促进坯料早期强度发展，无须经过传统的预蒸养阶段，节约了能源，简便了生产工序，常压蒸养可节省设备投资，并降了能耗。
本发明的产品经江西省建筑材料工业科研设计院检测，其抗压强度35～50MPa，抗弯强度14～18MPa，抗剪强度5～7MPa，抗冲击性8毫米板0.5公斤·米钢球冲击2～4次列裂纹，并且具有可钉、可锯、可刨、耐水、防潮、防啮、阻燃、耐久、抗冲击，握钉力强等特点。
图面说明附
图1为本发明的工艺流程图。
实施例
下面结合附图和实施例进一步说明本发明(表1中实施例2)粉煤灰经脱炭后，含炭量小于3%，与经破碎的石膏按70∶4.5比例一起进行球磨，磨成0.08毫米孔筛余≤12%的粉料，此料按74.5份与消解石灰(以Ca(OH)2计)15.5份，水泥10份，及化学助剂1份，中碱玻纤8份，维尼纶1份，木质纤维1份，水1000份，打成料浆，纤维均切成10～15毫米长，打浆时纸浆1份，碎浆1～3分钟，加入维尼纶，中碱玻纤一起松解4～7分钟，再打入石灰浆，加入粉煤灰和石膏、水泥、化学助剂和水一起打浆，制成料浆，在真空度170毫米汞柱、毛布线速度35米/分，成型筒线压力20公斤/厘米，五对辊逐级加压各级对辊线压力30公斤/厘米，45公斤/厘米，60公斤/厘米，80公斤/厘米，90公斤/厘米，辊压线速度7.5米/分的流浆成型条件下，制成板坯，板坯经切边，堆垛后，进入温度25℃，相对湿度96%的静停养护室内停留20小时，然后送入蒸汽养护室，通入蒸汽，保持常压14小时后，即获得该种包装板材。真空脱水的水经气水分离，成型筒、辊压机出来的污水，进入回水循环系统，返回兑浆或配料，含0.3～0.7%物料的污水经沉淀后，沉淀物料返回兑浆。
现把本发明实施例与对比文件比较结果列于表1(为便于比较，折算成重量%含量)从表1可见，本发明的板材粉煤灰含量高，成本低，性能好。
表1实施例与对比文件结果(表中组份为重量%)
权利要求
1.一种高粉煤灰含量板材的制造工艺，它以粉煤灰、石灰、石膏、水泥、增强纤维为原料，经抄取法加工成板材，本发明的特征在于经过脱炭处理的粉煤灰和石膏一起经球磨，石灰经消解，增强纤维经过切短、松解，按粉煤灰∶石灰∶石膏∶水泥=65～80∶14～17∶4～5∶10～15重量比配成胶结料，再按胶结料∶增强纤维∶化学助剂∶水=1∶0.08～0.12∶0.005～0.015∶10～18重量比打成料浆，以流浆法制成薄层料坯，薄层料坯经成型筒制成板坯，板坯经五辊逐级加压连续辊压后，再经切边堆垛-静停养护-常压蒸汽养护，即制得一种高粉煤灰含量的板材。
2.根据权利要求1所述的板材制造工艺，其特征在于，粉煤灰经脱炭和球磨后，含炭量小于3%，0.08毫米孔筛余≤12%。
3.根据权利要求1所述的板材制造工艺，其特征在于，流浆制板的工艺参数为流浆浓度8-12%，真空度120～250毫米汞柱，毛布线速度25～45米/分，成型筒线压力15～20公斤/厘米。
4.根据权利要求1所述的板材制造工艺，其特征在于以五对辊逐级加压对板坯连续辊压，各级对辊线压力分别为30公斤/厘米(±5公斤)，45公斤/厘米(±5公斤)，60公斤/厘米(±5公斤)，80公斤/厘米(±5公斤)，90公斤(±5公斤)，线速度为7.5米/分(±5米)。
5.根据权利要求1所述的板材制造工艺，其特征在于静停养护条件20～40℃、相对湿度大于95%，时间16～24小时，板坯蒸养条件为常压蒸养14～20小时。
6.一种由权利要求1的工艺制成的板材，其特征在于该板材具有可锯、可刨、可钉、耐水、防潮、阻燃、防震、防啮、耐久、握钉力强等特点，其抗压强度35～50MPa，抗弯强度为14～18MPa，抗剪强度5～7MPa。抗冲击8毫米板0.5公斤·米钢球冲击2～4次无裂纹性能。
全文摘要
高粉煤灰含量板材的制造工艺，其胶结料重量比为粉煤灰∶石膏∶石灰∶水泥＝65～80∶4～5∶14～17∶10～15。胶结料∶纤维∶化学助剂∶水＝1∶0.08～0.12∶0.005～0.015∶10～18。用流浆法，采用一次常压蒸汽养护制成板材。本工艺原料广，成本低，回收率高，工艺简单。所制取的板材性能优异，可钉、可刨、可锯、防水、阻燃、耐久、防啮、抗冲击、抗弯强度高达14～18MPa。本发明的产品特别适用于做机电包装箱板材，亦可作一般民用建筑板材。
文档编号C04B28/00GK1056095SQ91102499
公开日1991年11月13日 申请日期1991年4月17日 优先权日1991年4月17日
发明者徐步, 赵令军, 钟金衡, 何斌, 李崇智 申请人:江西建筑材料厂