专利名称：：用于制造纤维增强建筑板材的组合物和由此获得的板材的制作方法用于制造纤维增强建筑板材的组合物和由此获得的板材本发明涉及用于制造高压釜固化的纤维增强建筑板材(autoclavecuredfibre-reinforcedbuildingboard)的水硬性组合物(hydraulic-settingcomposition^更具体地说，本发明涉及优选通过Hatschek方法制造并通过水硬性组合物的高压釜固化获得的尺寸稳定的纤维素纤维增强建筑板材。在水硬性组合物中使用云母和硅灰石，以改进由这样的组合物制造的建筑板材的尺寸稳定性对本领域技术人员是熟知的，并描述于例如JP08-067547、JP05-186261和JP05-246746中。然而，根据该现有技术获得的建筑板材的尺寸稳定性仍然显得不够。本发明的目的在于提供能生产尺寸稳定的纤维增强建筑板材的水硬性组合物，所述纤维增强建筑板材优选根据Hatschek方法制造，并通过所述组合物的高压釜固化获得。为了解决该问题，本发明提供用于制造高压釜固化的纤维增强建筑板材的水硬性组合物，所述组合物包含下列组分(a)胶结粘合剂，(b)二氧化硅，(c)增强纤维素纤维，'以相对于干燥状态下所述组合物总重量的％计，所述组合物还包含下列其他组分(d)8-12%的云母，(e)4-8。/。的硅灰石，禾口(f)一定量的至少一种在高压釜固化条件下能释放A产的铝化合物，所述量使得所述干燥组合物包含0.02-2.2%的Al3+，以及(g)任选的其他添加剂，组分(a)到(g)的总量等于100重量％。发明人意外发现加入能在高压釜固化条件下释放A产的所述铝化合物进一步改进了硅酸钙建筑板材的湿润-干燥尺寸稳定性。相对于所述水硬性组合物的初始总干重，铝化合物在水硬性组合物中的量使得所述组合物包含多于0.02重量％且少于2.2重量％的Al3+，更优选为少于1.7重量％，尤其优选为不多于1.5重量％的Al3+。包含多于2.2重量％的A产的水硬性组合物存在下列问题因水泥量过低，在高压釜固化前处理操作所需的强度不够，和由它们制造的板材的成本价格过高，或二氧化硅的量过低导致板材强度不够。相对于干燥状态下所述组合物的总重量，所述铝化合物的量在2到6重量％的范围内。优选地，该含量在3到5重量％的范围内。'优选地，所述铝化合物的量使得A产/水泥的重量比在0.02到0.05的范围内。A产/水泥的重量比特别优选为0.03到0.04。根据本发明，从特征为A卩V水泥比低于0.02的组合物制造的建筑板材的水化胀縮(hydricmovement)对于使用盖板接合(concealedjoints)的粉刷板材(renderboard)应用来说过高。根据本发明的特征在于Al"水泥比高于0.05的组合物含有过量未反应的铝化合物。合适的铝化合物是氢氧化铝、铝土矿(bauxite)或勃姆石(boehmite)。优选在高压釜蒸汽固化步骤期间在碱性胶结基质中溶解度高的铝化合物。尤其优选氢氧化铝。应避免在碱性胶结基质中溶解度过低的铝化合物，特别是煅烧(脱羟化)或未煅烧的粘土矿物。优选地，根据本发明的铝化合物在激光衍射粒径分析仪(比如MalvernMastersizer衍射型粒径分析仪)中测量的D50粒径为10到200(am，优选在15到150)am的范围内。作为本发明目的的用于制造纤维素纤维强化建筑板材的组合物包含云母。相对于所述水硬性组合物的初始总干重，云母的量在8到12重量％的范围内。特别优选包含云母的量为9到11重量％的组合物。包含少于8重量％的云母的组合物的问题在于对于盖板接合粉刷板材应用来说，水化胀縮过高。根据本发明包含多于12重量％的云母的组合物的问题在于固定和切割操作所需的层间结合强度不够，并且在Hatschek机械上的脱水速率慢。优选白云母型云母。通过干燥筛分测量的平均粒径在400-700|im的范围内的云母得到良好的结果。根据本发明的用于制造板材的组合物包含硅灰石。相对于水硬性组合物的初始总干重，硅灰石的量在4到8重量％的范围内。在8到12重量％的量的云母的存在下，根据本发明包含少于4重量％的硅灰石的组合物在Hatschek机械上的加工性能显著降低。在8到12重量％的量的云母的存在下，根据本发明包含多于8重量％的硅灰石的组合物的问题在于可塑性不足，在切割或锯割板材以获得所需尺寸期间产生问题，且成本价格过高。优选硅灰石的针状晶体。特别优选高宽比(aspectratio)高的硅灰石。高宽比在5到20，优选为10到20范围内的硅灰石获得良好的结果。合适的硅灰石等级通过激光粒度计确定的D50粒径在90-120pm，优选在40到70pm的范围内。本发明还涉及用于制造纤维增强建筑板材的方法，所述方法包括下列步骤-混合上述组分(a)到(g)，以形成水硬性组合物，-将所述水硬性组合物形成具有建筑板材的形状和尺寸的纤维-水泥产品，并-在高压釜中固化所述纤维-水泥产品，以获得尺寸稳定的纤维增强建筑板材。根据本发明的板材优选通过Hatschek方法制造，Hatschek方法是湿法造纸技术。该技术在于通过使用流体含水悬浮液过滤，形成和纸张相当的片材，所述悬浮液通过主要混合水泥、纤维和水获得。该含水悬浮液的固体含量通常在2到15%的范围内。然后通过吸和/或压排出所述片材或片材叠合物的水。纤维留在过滤器(或筛子)上，形成另外的滤网，其网格单元的尺寸适合保持水泥或其他粘合剂或添加剂的颗粒，甚至细颗粒，以及有助于在所述滤网上形成的厚层的粘合的大量水。筛子上的保留可通过加入絮凝剂进一步提高。所述过滤器(或筛子)包括用滤布覆盖的转鼓(dmm)，所述转鼓安装在含有悬浮液的容器中；由于所述转鼓在所述容器中旋转，水静压使一些水通过所述滤布，而固体，特别是纤维、水泥颗粒和其他添加剂，在所述转鼓的滤网上积累成为厚度随转鼓的旋转增大的薄层。该层通常借助于毛毡带(feltbdt)转移至成形辊，并通过所述带的抽吸脱水，在所述成形辊上积累材料的所需厚度。任选地后压缩新的片材(未处理品)以压实，然后在大气压条件下放g硬化(空气固化)，然后在特定的压力、温度和适度条件下高压釜处理。所述高压釜处理步骤通常在空气固化后1周内并在16(TC到19(TC的范围内的温度下进行，同时绝对蒸汽压通常在约0.8MPa到1.4MPa范围内，优选进行约6到24小时。根据本发明的用于制造板材的水硬性组合物包含水泥。合适的水泥是硅酸盐水泥、高炉硅酸盐水泥、火山灰水泥(trasscement)和其他水泥。可使用几种类型的硅酸盐水泥熟料(Portlandclinkercement),但特别优选普通硅酸盐水泥。相对于组合物初始总干重，根据本发明的用于制造板材的水硬性组合物通常包含30到40重量％范围内的水泥。特别优选33到37%范围内的重量％。根据本发明的用于制造板材的水硬性组合物包含二氧化硅。优选结晶二氧化硅。特别优选通过筛分和研磨二氧化硅沙生产并且特征为Si02含量超过99%的二氧化硅。合适的二氧化硅根据NBNEN196-6通过布莱恩法(Blainemethod)测量的比表面积在2000到20000cmVg的范围内，优选在2500到15000cm2/g的范围内，更优选在3000到6000cm2/g的范围内。通过激光衍射确定的D50粒径在2到28(im，优选为5到20pm，更优选为7到15pm的二氧化硅得到良好的结果。相对于组合物初始总干重，根据本发明的用于制造板材的水硬性组合物通常包含32到40重量％范围内的二氧化硅。特别优选33到37%范围内的重量％。优选地，水泥二氧化硅的重量比在48:52到53:47的范围内，更优选在50:50到52:48的范围内。如果水泥二氧化硅的重量比低于48:52，在高压釜固化前，材料的强度过低而不能进行适当的处理操作。水泥二氧化硅的重量比高于53:47损害水化尺寸稳定性。根据本发明的用于制造板材的水硬性组合物包含纤维素纤维。优选源于化学木浆的纤维素纤维。特别优选牛皮纸浆。漂白或未漂白的纤维素纤维获得良好的结果。合适的浆料从针叶树(例如PinusRadiata)或阔叶树处理得到。特别优选特征为K叩pa值在20到40范围内，更特别在20到30范围内的纤维素纤维。精炼至ShopperRiegler度在15到65范围内，更特别地在15到30范围内的纤维素纤维得到令人满意的结果。优选根据TAPPI法T271确定的长度在0.8到4mm范围内的纤维素纤维。根据TAPPI12测量的碱性可溶成分含量在3.5%以下的纤维素纤维是合适的。相对于组合物初始总干重，根据本发明的用于制造板材的水硬性组合物通常包含4到10重量％的范围内的纤维素。优选包含6到8重量％范围内的纤维素的组合物。除纤维素纤维外，根据本发明的用于制造板材的水硬性组合物还任选地包含其他处理和/或增强有机和/或无机纤维。合适的处理纤维(processingfiber)是聚烯烃纤条体(fibrids)，和其他纤维，及它们的混合物。相对于水硬性组合物在干燥状态下的初始总重量，处理纤维的量优选等于或少于10重增强无机纤维的实例是玻璃纤维、陶瓷纤维等，和它们的混合物。有机增强纤维的实例是聚烯烃，比如聚乙烯或聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、芳族聚酰胺、聚乙烯醇、碳的纤维等，以及它们的混合物。相对于水硬性组合物在干燥状态下的初始总重量，增强纤维的含量优选等于或小于10重量％。优选地，根据本发明的用于制造板材的水硬性组合物在纤维素纤维外不含其他纤维。根据本发明的用于制造板材的水硬性组合物可包含处理助剂，比如絮凝剂和消泡剂。它还可包含填料和/或添加剂，比如飞灰、石屑、高炉矿渣、碳酸盐、火山灰(pozzolana)等。相对于水硬性组合物在干燥状态下的初始总重量，填料和/或添加剂的总量优选小于50重量％，更优选小于30重量％。根据本发明的纤维素纤维增强硅酸钙板材的特征在于水化膨胀(hydricexpanskm)(根据通过测量从烘干到浸透条件的平均尺寸变化的内部方法测量)不高于1.5mm/m，优选不高于1.4mm/m。此外，根据本发明的建筑板材具有至少0.6N/mm2，优选为至少0.65N/mm2的优异的抗脱层性(根据EN12467测量)。'根据本发明的纤维素纤维增强硅酸钙板材特别适合用作用于瓷砖的内衬板(interiorbackerboardfortiling)、内隔墙和用于粉刷的外正面衬板(exteriorfacadebackerboardforrender)。下面的实施例进一步说明本发明的目的，但不限制本发明的范围。实施例样品的制备干燥混合物的组成和试验结果在表1中给出。将纤维素纤维分散在水中并水力制浆；加入二氧化硅、云母、硅灰石、氢氧化铝和硅酸盐水泥，以形成每升浆料约0.25kg固体的浆料。充分混合该浆料并进一步用水稀释，以获得每升桨料约0.1kg固体。在Hatschek机械上通过脱水将浆料形成片材。然后在约25MPa下挤压所述片材约15分钟，然后在0.7到1MPa下高压釜处理13到20小时。试验方法的描述脱层强度(层间结合强度)根据EN12467确定。水化膨胀根据内部方法测试，所述内部方法通过测量2个固定点从烘干(在105。C下干燥直到恒重)到饱和状态之间的距离差异来进行。结果样品的组成和试验结果在表1给出。实施例1和2说明本发明。板材的特征在于低水化胀縮(膨胀)和令人满意的脱层强度。用根据比较实施例CI和C2制造的板材不具有上述性质之间的优化平衡。比较实施例C1显示，在不存在硅灰石和氢氧化铝时，在云母存在下，层间结合强度过低。将云母部分换成硅灰石提高了脱层强度，这可从比较实施例C2获得的结果看出。进一步加入氢氧化铝减小了水化胀縮，同时保持令人满意的脱层强度水平，这可从根据本发明的实施例1和2看出。9表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>权利要求1.用于制造高压釜固化的纤维增强建筑板材的水硬性组合物，所述组合物包含下列组分(a)胶结粘合剂，(b)二氧化硅，(c)增强纤维素纤维，以相对于干燥状态下所述组合物总重量的％计，所述组合物还包含下列其他组分(d)8-12％的云母，(e)4-8％的硅灰石，和(f)一定量的至少一种在高压釜固化条件下能释放Al3+的铝化合物，所述量使得所述干燥组合物包含0.02-2.2％的Al3+，以及(g)任选的其他添加剂，组分(a)到(g)的总量等于100重量％。2.根据权利要求1的组合物，其中相对于干燥状态下所述组合物的总重量，所述铝化合物的量在2到6重量％的范围内。3.根据权利要求1或2的组合物，其中所述铝化合物选自氢氧化铝、铝土矿或勃姆石、及它们的混合物。4.根据权利要求1或3任意一项的组合物，其中所述胶结粘合剂选自硅酸盐水泥、高炉矿碴水泥、火山灰水泥、硅酸盐水泥熟料、及它们的混5.根据权利要求1到4任意一项的组合物，相对于所述组合物的千重，A产/胶结粘合剂的重量比为0.02到0.05。6.根据权利要求1到5任意一项的组合物，其水泥:二氧化硅的重量比在48:52到53:47的范围内。7.根据权利要求1到6任意一项的组合物，相对于所述干燥组合物的重量，所述组合物含有30-40%的胶结粘合剂、32-40%的二氧化硅和4-10%的增强纤维素纤维。'8.用于制造纤维增强建筑板材的方法，所述方法包括下列步骤-混合权利要求1的组分(a)到(g)，以形成根据权利要求1到7任意一项的水硬性组合物，-将所述水硬性组合物形成具有建筑板材的形状和尺寸的纤维-水泥产品，并-在高压釜中固化所述纤维-水泥产品，以获得尺寸稳定的纤维增强建筑板材。9.尺寸稳定的纤维素纤维增强建筑板材，其根据权利要求8制造。10.根据权利要求9的建筑板材，其水化胀缩小于1.5mm/m。11.根据权利要求9或10的建筑板材，其层间结合强度至少为0.6N/mm2。12.根据权利要求9到ll任意一项的建筑板材的用途，其用作用于瓷砖的内衬板、内隔墙或用于粉刷的外正面衬板。全文摘要本申请公开了用于制造高压釜固化的纤维增强建筑板材的水硬性组合物，和由此获得的板材，所述组合物包含下列组分(a)胶结粘合剂，(b)二氧化硅，(c)增强纤维素纤维，以相对于干燥状态下的所述组合物总重量的％计，所述组合物还包含下列其他组分(d)8-12％的云母，(e)4-8％的硅灰石，和(f)一定量的至少一种在高压釜固化条件下能释放Al<sup>3+</sup>的铝化合物，所述量使得所述干燥组合物包含0.02-2.2％的Al<sup>3+</sup>，以及(g)任选的其他添加剂，组分(a)到(g)的总量等于100重量％。文档编号C04B14/04GK101679121SQ200880015618公开日2010年3月24日申请日期2008年5月13日优先权日2007年5月15日发明者L·范德海登,M·里斯申请人:雷德科公司;埃特尼特公司