用于制作建筑装饰板材的生产线及其制作法

用于制作建筑装饰板材的生产线及其制作法
【专利摘要】本发明涉及一种制作建筑装饰板材的生产线及其制作方法，所述生产线包括生产成型、养护及干燥区，所述三个区域设置在一可采集阳光的封闭空间内并相互连通，板材的生产成型、养护及干燥步骤可在同一封闭空间内完成，充分利用了太阳能，热效率提高65-85%，节省了能源，本发明方法使用输送皮带成型板材并在板材的两面覆玻纤，不仅成型方法简单快捷，制成板材的抗压强度和抗折强度都较高，而且，本发明生产线适用于气硬性板材，水硬性养护板材，以及气硬性与水硬性兼备板材。
【专利说明】用于制作建筑装饰板材的生产线及其制作法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制作建筑装饰板材的生产线以及利用该生产线制作建筑装 饰板材的方法，属于建筑材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着城市建设、环境保护的需要，目前，浇混凝土结构需要模板，消耗资源、污染环 境。随着我国生活水平的不断提升，劳动力成本也随之增加，寻找一种施工方便、快捷、环 保的新型墙体结构是当今急需解决的关键技术。而作为拼装墙体的板材，在需要耐水防水 时，大多通过涂装涂料的方式来解决。专利号为92109412.4的中国专利公开了一种多功 能夹心板，由泡沫塑料、玻璃纤维布、装饰材料组成，该板由五层材料复合而成，中间层为泡 沫塑料芯材层，紧贴两边为网筋层，由玻璃纤维布涂以氯镁胶结浆组成，最外为装饰层。该 板不宜与龙骨拼装，防水亦由涂层实现，效果不稳定。在有些耐水材料的生产中，一般生产 线分为制造模块、养护模块和干燥模块，在制造模块中，反应热没有考虑充分回收、利用，在 制造模块的下一个养护模块中，板材被重新机械码垛隔层布置，然后加温、养护，再重新机 械拆垛，放置烘干线上进行烘干后，再次成型码垛，造成能源浪费、生产效率低下。专利号 为200810034552.9的中国专利公开了一种高强建筑装饰板材材，该建筑装饰板材材由水 泥、硅灰、石英粉、细砂、减水剂、钢纤维、聚丙烯纤维组合而成。所述水泥为强度等级不低于 42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥之一种，石英粉细度320目，细砂28?45目，减 水剂为聚羧酸盐减水剂，同时掺入钢纤维和聚丙烯纤维。该建筑装饰板材材的制作工艺复 杂，成本高，难以工业化生产。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是为了解决上述的技术缺陷，提供一种高效、节能的用于制作建筑 装饰板材的生产线及其制作方法以及由所述方法制作的建筑装饰板材，所述制作建筑装饰 板材可用于拼装式墙板，本发明采用的技术方案如下:
一种用于制作建筑装饰板材的生产线，所述生产线包括生产成型、养护及干燥三个区 域，所述三个区域设置在一整体封闭的可采集阳光的建筑空间内并相互连通，所述整体封 闭建筑空间呈阶梯式上升布置，使所述三个区域不处于同一水平高度，所述养护及干燥区 位于所述生产成型区上方，所述生产成型区设有生产成型线，所述养护及干燥区设有养护 干燥线，生产成型线的开始端与原料供给部紧邻，所述养护干燥线的末端位于所述封闭空 间之外且与板材码垛机构紧邻，所述整体封闭建筑空间内设有多个风机和多组辅助加热装 置，所述生产成型线的末端设有定长切割机和码垛机械手，所述整体封闭建筑空间顶部设 有多个排湿孔。通过将生产制作、养护及干燥线整体封闭相互连通地设置在可采集阳光的 建筑空间内并使所述空间呈阶梯式上升排布，有利于热空气自身流动，排湿孔可以随时将 干燥过程中的水分及时排出，有利于所述板材的养护及干燥，而且可充分利用太阳能，节省 能源。[0004]在上述任一方案中优选的是，所述封闭空间的高度小于1.Sm,宽度为1.8-2.2m。
[0005]在上述任一方案中优选的是，所述封闭建筑空间的顶部和面对阳光一面采用透光 板或双层玻璃进行封闭，所述双层玻璃或采光板间的间距不大于120mm，利用太阳能产生的 热量，可以使所述封闭建筑空间内的温度达到65-80°C。这样可充分利用太阳能产生的热 量，使封闭建筑空间内的温度达到65-80°C。
[0006]在上述任一方案中优选的是，所述生产成型线的长度大于100_150m，所述养护干 燥线长度大于200-300m。
[0007]在上述任一方案中优选的是，所述生产成型线设有成型下皮带和成型上皮带，所 述上皮带位于所述下皮带的上方，待成型板材的浆料处于上、下皮带之间并由所述上、下皮 带成型为板材，所述成型下皮带由驱动滚筒驱动、所述成型上皮带由浆料在成型固化过程 中产生的摩擦力、粘接力带动，所述成型下皮带用多个托辊支撑，所述成型上皮带设有多个 吊挂托辊，构成了上、下皮带带托辊支撑的环形皮带输送装置。
[0008]在上述任一方案中优选的是，所述成型上皮带的吊挂托辊下部的皮带与浆料贴 合，共同随所述成型下皮带承托的浆料同步运行，成型下皮带用于成型板材的侧边和下面， 成型上皮带用于成型板材的上表面。
[0009]在上述任一方案中优选的是，所述成型下皮带的两边各设有一个槽挡，所述槽挡 的高度大致等于待成型板材的厚度，所述两侧槽挡与所述成型下皮带构成成型槽。所述成 型槽用于托覆浆料，所述浆料成型过程中，即在上下成型皮带区间，物料反应会释放放出大 量反应热，可以空间温度提升15_30°C，整体封闭建筑空间内，包括物料反应热、太阳能利用 和辅助热源，完全用以所述板材的养护及干燥，节能率达到60-75%。
[0010]在上述任一方案中优选的是，所述两侧槽挡的外侧均设有防流料立槽。
[0011]在上述任一方案中优选的是，在所述成型下皮带的开始端设有可铺设下玻纤的玻 纤棍。
[0012]在上述任一方案中优选的是，在所述成型上皮带的开始端设有可铺设上玻纤的玻 纤棍。
[0013]在上述任一方案中优选的是，所述成型上皮带设有第一上皮带压辊，通过第一上 皮带压辊和上皮带可调整待辊压成型的板材的厚度，在位于所述第一上皮带压辊下方的所 述成型下皮带底部设有承压平板，所述第一上皮带压辊处于承压平板上部的中心位置。
[0014]在上述任一方案中优选的是，所述整体封闭建筑空间内，在靠近生产成型上、下皮 带的尾部位置还设有定长切割机和码垛机械手。
[0015]在上述任一方案中优选的是，所述养护干燥线的末端通过板材干燥码垛出口延伸 到所述封闭的建筑空间之外。
[0016]在上述任一方案中优选的是，在所述生产成型区的末端和所述养护区的开始端， 布设有一组所述辅助加热装置，在所述干燥区距离所述板材干燥码垛出口 70-120m的位置 处集中地布设有2-4组所述辅助加热装置。加置辅助加热装置，可在阳光照射强度弱时提 高封闭建筑空间内部的温度。
[0017]在上述任一方案中优选的是，在所述养护干燥区设有所述风机。整体封闭建筑空 间内，在热空气流动速度比较迟滞的区域增设风机，可以促进整体封闭建筑空间内的热空 气流动速度。[0018]在上述任一方案中优选的是，在所述生产成型上、下皮带的尾部位置设有所述风 机。增设风机，可促进整体封闭建筑空间内的热空气流动速度。
[0019]在上述任一方案中优选的是，在离所述板材干燥码垛出口约5_30m位置处，在成 型板材的上下两面，成排设置高压风嘴，对板材表面直线状高压强吹，以帮助所述板材在规 定温度状态下使水分与所述板材加速分离。
[0020]在上述任一方案中优选的是，从所述生产成型上、下皮带的尾部位置，所述整体封 闭建筑空间顶部设有排湿孔，所述排湿孔间隔排布并一直延续到所述整体封闭建筑空间最 高层的末端，所述排湿孔根据封闭空间内的所处的湿度区域位置不同，而采用不同直径的 排湿孔。
[0021]在上述任一方案中优选的是，其特征在于，所述原料供给部包括:混料机、储料罐 和连续搅拌机，所述储料罐与所述混料机连通，所述连续搅拌机设置在所述储料罐的下方。
[0022]一种利用所述生产线制作建筑装饰板材的方法，所述方法包括如下步骤:第一步 骤:配料，将多种粉状原料按比例搅拌混合均匀形成作为混合粉料的粉灰，然后用风压经管 道将所述混合粉料输送到储料罐备用，然后，准备添加剂、水，所述添加剂过筛装袋并运到 连续搅拌机；
第二步骤:将所述粉灰、所述添加剂、所述水按规定比例混合并经连续搅拌机搅拌均 匀，形成浆体，使浆体的固化初凝时间不大于5-10分钟，终凝时间不大于30分钟；
第三步骤:将所述浆体输送到上下已铺置玻纤网格布的板材连续成型皮带上，经皮带 输送,辊压成型为板材；
第四步骤:使所述辊压成型的板材凝固；
第五步骤:用定长切割机切割已凝固的所述辊压成型的板材；
第六步骤:利用可采集利用太阳能的封闭建筑空间在同一区域内对所述辊压成型的板 材进行养护及干燥；
第七步骤:对切割后的所述辊压成型的板材进行半成品检验，将检验不合格的所述板 材分拣出垛；
第八步骤:机械码垛，包装。
[0023]在上述任一方案中优选的是，在第一步骤中，多种粉状原料是由与所述储料罐连 通的混料机进行混合。
[0024]在上述任一方案中优选的是，在第三步骤中，板材成型时环境温度保持在 25-35°C，初凝时间需不大于8分钟，终凝时间需不大于30分钟。
[0025]在上述任一方案中优选的是，板材成型时环境温度超过35°C时，加快生产成型固 化速度，可以通过延长或缩短浆体的固化初凝时间和终凝时间进行调节。
[0026]在上述任一方案中优选的是，板材成型时环境温度超过35°C时，可添加缓凝剂进 行调节。
[0027]在上述任一方案中优选的是，玻纤网格布是通过上下两个玻纤网格布卷桶滚展开 的。
[0028]在上述任一方案中优选的是，所述玻纤网格布选用中碱或无碱玻纤，会比高碱玻 纤抗拉强度提高3-10倍，最大拉伸断裂力可达到1.67KN。
[0029]在上述任一方案中优选的是，所述浆体由构成有成型槽的成型下皮带托覆。[0030]在上述任一方案中优选的是，通过第一上皮带压辊和上皮带调整所述辊压成型的 板材的厚度。
[0031]在上述任一方案中优选的是，在第四步骤中，使所述辊压成型的板材凝固的环境 温度是20-30°C。
[0032]在上述任一方案中优选的是，所述浆料初凝时间和终凝时间与生产成型部分长度 相关。
[0033]在上述任一方案中优选的是，生产成型部分长度在100m、养护及干燥部分总长度 在200m的情况下，浆料初凝时间不大于3-8分钟，终凝时间不小于30分钟，生产成型部分 加长至150m或者缩短浆料初凝及终凝时间，可以单位时间内，提高板材的生产速度。
[0034]在上述任一方案中优选的是，环境温度偏低时，可以通过增大布设于所述生产成 型区域末端和所述养护区域开始端的一组或几组所述辅助加热装置的功率来进行补足。
[0035]在上述任一方案中优选的是，在第六步骤中，所述同一区域为生产成型、养护及干 燥区，所述生产成型、养护及干燥区在所述可采集利用太阳能的封闭建筑空间内相互连通。
[0036]在上述任一方案中优选的是，利用太阳能的所述封闭建筑空间内的环境温度可达 到 65-80 0C o
[0037]在上述任一方案中优选的是，所述建筑装饰板材为耐水板，所述耐水板由粉灰、添 力口剂、水制成。
[0038]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板的粉灰包括石膏、矿渣粉、325#水泥。
[0039]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板的粉灰的目数大于300。
[0040]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板添加剂为锯沫。
[0041]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板粉灰与所述锯沫的配比与生产环境温度 相关。
[0042]在上述任一方案中优选的是，生产环境温度在20°C以下时，石膏:矿渣粉:325#水 泥:锯末=10:4:1:0.75。
[0043]在上述任一方案中优选的是，生产环境温度在20_30°C时，石膏:矿渣粉:325#水 泥:锯末=10:4.8:1:0.8。
[0044]在上述任一方案中优选的是，生产环境温度在30_40°C时，石膏:矿渣粉:325#水 泥:锯末=10:5.6:1.2:0.84。
[0045]在上述任一方案中优选的是，40°C以上时，石膏:矿渣粉:325#水泥:锯末 =10:6:1.5:0.88。
[0046]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板的配比是:粉灰:锯沫:水=50:2.5:36。 在上述任一方案中优选的是，所述耐水板的添加剂为珍珠岩，或聚丙烯短切纤维，所述
聚丙烯短切纤维的纤维长度5-10_，这样可以进一步提高制品的抗拉、抗折强度，可以避免 碎边现象的产生。
[0047]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板的添加剂是锯沫和PVA。
[0048]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板的配比是粉灰+70%水+5%锯沫 +1.4%PVA。
[0049]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板的添加剂是锯末、PVA和防水剂。
[0050]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板的配比是粉灰+70%水+5%锯沫+1.4%PVA+3% 防水剂。
[0051]在上述任一方案中优选的是，所述建筑装饰板材为气硬性养护板材在上述任一方案中优选的是，所述板材养护及干燥时，所述养护及干燥区的温度控制在> 65-80°C并持续0.5-4小时。
[0052]在上述任一方案中优选的是，如果环境温度偏低时，可以通过增大所述辅助加热装置的功率来进行补足。
[0053]在上述任一方案中优选的是，利用设置在所述生产成型、养护干燥区的风机进行干燥排湿，风流量不低于2000m--/h，不大于9000m--/h。
[0054]在上述任一方案中优选的是，利用通风装置，每间隔10-20分钟进行一次通风、排湿，该状态下风速流量应在8000m--/h左右。
[0055]在上述任一方案中优选的是，排湿孔也可以采用自动化定时自动排湿；该状态下风速流量应在3000m--/h左右。
[0056]在上述任一方案中优选的是，利用设在离所述板材干燥码垛出口 5-30米位置处的且在成型板材的上下两面成排设置的高压风嘴对所述板材表面直线状高压强吹，以帮助所述板材在规定温度状态下使水分与板材加速分离。
[0057]在上述任一方案中优选的是，所述建筑装饰板材为水硬性养护板材。
[0058]在上述任一方案中优选的是，养护所述水硬性养护板材时，所述养护及干燥区的温度应不低于75°C、湿度为60-75%、持续8小时。
[0059]在上述任一方案中优选的是，利用设在离所述板材干燥码垛出口 5-30米位置处的且在成型板材的上下两面成排设置的高压风嘴对所述板材表面直线状高压强吹，以帮助所述板材在规定温度状态下使水分与板材加速分离。
[0060]—种耐水板,该耐水板由上述的建筑装饰板材制作方法制成。
[0061]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板的抗压强度大于35Mpa。
[0062]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板的抗折强度10-11.4Mpa。
[0063]在上述任一方案中优选的是，所述耐水板的软化系数> 0.75，干缩值< 0.24mm/ m，容重≥ 1.25t/m--。
[0064]一种水硬性养护板材，所述水硬性养护板材由上述权利要求所述的方法制作而成。
[0065]与现有技术相比，本发明具有以下优点:1、生产成型、养护及干燥区三个区域设置在同一封闭建筑整体内且所述三个区域内部联通，使所述生产成型、养护及干燥步骤可在同一封闭建筑空间内完成，不像现有技术中其他生产工艺一样各自独立；建筑顶部及面对阳光的面为采光板或玻璃，可以有效利用太阳能，使封闭建筑空间内的温度达到65-80°C， 本方案不仅能充分利用太阳能、还能有效利用搅拌环节的反应热、板材成型自身的反应热等，太阳能热流和热空气贯通的热风通廊，直接使未干燥板材进入到阳光保温养护烘干区域内，仅在养护干燥环节就能节省60-70%的热能。2、与现有技术相比，同样的生产产能， 节省了烘干线设备的投入，还节省了 40-55%的设备投入成本、干燥程序效率提高60%以上，场地占用率也降低了 70%。3、使用了输送皮带成型板材，并在板材的两面覆玻纤，这种成型方法简单快捷、新颖、形成板材的抗压及抗折强度好，抗压强度大于35Mpa，抗折强度 10-11.4Mpa，而且，待制板材的浆料成型过程中，即在上下成型皮带区间，物料反应会释放放出大量反应热，可以空间温度提升15-30°C，整体封闭建筑空间内，包括物料反应热、太阳 能利用和辅助热源，完全用以所述板材的养护及干燥，节能率达到60-75%。4、本发明利用 了石膏和矿渣粉体积尺寸比较稳定的优点控制了材料的干缩值，利用了石膏速凝的特点满 足了产品生产的效率问题，而且矿渣粉属于水硬性材料，石膏属于气硬性材料，这样一来材 料具备了水硬性材料和气硬性材料的双重特点，便于成型养护，也使得制成品具备了石膏 本身所不具备的耐水性，软化系数达到0.75-0.9。板材成分中添加了锯末，锯末使外材料 壁更为致密紧凑，这样减轻了重量，通过锯末添加量的比例控制，仍可以获得较好的制品强 度，4、在板材内部浆体内掺加聚丙烯纤维，根据纤维掺量的不同可调，短切纤维体积掺量 为1.5%时，抗折强度可达20MPA左右。
[0066]本发明适用于气硬性、水硬性材料板材的生产制作，经济效益更加明显。
【专利附图】

【附图说明】
[0067]图1是表示本发明建筑装饰板材生产线整体布局的视图；
图2是图1的侧面视图；
图3是表示本发明槽型皮带辊压成型装置的视图；
图4是表示本发明槽型皮带辊压成型装置的视图；
图5是本发明建筑装饰板材的制作工艺流程图。
[0068]附图标记说明:1:成型下皮带；2:成型上皮带；3:第一上皮带压辊；4A:玻纤辊； 4B:玻纤辊；5:连续搅拌机；6:混料机；7:储料罐；8:生产成型线；9:养护干燥线；10:码垛 机械手；11:风机；12:辅助加热装置；13:排湿孔；14:板材码垛机构；15:热气流走向；16: 工艺流程的指向；17:承压平板；18:槽挡；19:防流料立槽
【具体实施方式】
[0069]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0070]图1是表示板材生产线整体布局的视图，图2是图1的侧面视图。所述板材生产线 包括生产成型、养护及干燥三个区域，所述三个区域设置在一整体封闭的可采集阳光的建 筑空间内，即阳光房，通过这种构造，使所述生产成型、养护及干燥步骤可在同一封闭建筑 空间内完成。如图2所示，整体封闭建筑空间呈阶梯式上升布置，生产成型区、养护及干燥 区不处于同一水平高度，养护及干燥区位于生产成型区上方，通过对封闭空间尺寸加以限 制，就可以利用热空气上升的原理使得封闭的阳光房内的温度形成流动。所述生产成型区 设有生产成型线8，所述养护及干燥区设有养护干燥线9。所述封闭空间的高度小于1.Sm, 宽度为1.8-2.2m,生产成型线8的长度大于100-150m，养护干燥线9的长度大于200_300m， 生产线长度越长，产能越大。封闭建筑空间的顶部和面对阳光一面采用透光板或双层玻璃 进行封闭，充分利用太阳能产生的热量，可以使温度提高至65-80°C。原料供给部紧邻生产 成型线8的开始端处设置。所述原料供给部包括:混料机6、储料罐7和连续搅拌机5等， 所述储料罐7与所述混料机6连通，所述连续搅拌机5设置在所述储料罐7的下方。
[0071]图3和图4示出了构成生产成型线8的槽型皮带辊压成型装置，在生产成型区，沿 着生产成型线8设有成型下皮带I和成型上皮带2，所述上皮带2位于所述下皮带I的上 方，待成型板材的浆料处于上、下皮带2、1之间并由所述上、下皮带2、1成型为板材，所述成型下皮带用多个托辊支撑并由驱动滚筒驱动，所述成型上皮带2带有多个吊挂托辊，吊挂 托辊下部的皮带与浆料贴合，共同随成型下皮带I承托的浆料同步运行，成型下皮带I用于 成型板材的侧边和下面，成型上皮带2用于成型板材的上表面。也就是说，成型上皮带2是 由浆料在成型固化过程中产生的摩擦力、粘接力带动的，从而构成了上、下皮带托辊支撑的 环形皮带输送装置，即槽型皮带辊压成型装置。其中成型上皮带2与浆料在成型固化过程 中产生的摩擦力、粘接力还会产生热能，这有利提高板材成型的环境温度。
[0072]成型下皮带I的两边各设有一个槽挡18，槽挡18的高度大致等于待成型板材的 厚度，上成型皮带2开始处的端头设有压辊，还设有皮带吊挂辊，可设置多个所述皮带吊挂 辊。为方便表示，图1中仅示出第一上皮带压辊3，通过第一上皮带压辊3可调整所述辊压 成型的板材的厚度，在位于第一上皮带压辊下方的下皮带底部设有承压平板17，第一上皮 带压辊3处于承压平板17上部的中心位置。槽挡18的外面设有防流料立槽19，两侧槽挡 18与成型下皮带I构成成型槽，因此，所述皮带也称为下成型立槽皮带，所述成型槽用于托 覆浆体，需要承重，因此成型下皮带I用多个托辊支撑。在成型下皮带I的开始端设有可铺 设下玻纤的玻纤辊4B，同样，在成型上皮带2的开始端也设有可铺设上玻纤的玻纤辊4A，所 述玻纤辊也称为玻纤网格布卷桶。在上述皮带成型时，上、下皮带2、I的成型面可处在其铺 设有玻纤材料或玻纤网的情况下，或者说所述待成型板材的浆料是在上下包覆有玻纤材料 或玻纤网的情况下被成型的，但这不影响成型上皮带2由浆料在成型固化过程中产生的摩 擦力、粘接力去带动。
[0073]整体封闭建筑空间内，在生产成型上、下皮带的尾部位置可增设风机11，以促进整 体封闭建筑空间内的热空气流动速度。当然，还可考虑在热空气流动速度比较迟滞的区域 增设风机，同样是为了促进整体封闭建筑空间内的热空气流动速度。图1中示出了养护干 燥区的热气流走向15。
[0074]整体封闭建筑空间内，在生产成型部分的末端和养护区域的开始端，布设有一组 或几组辅助加热装置12，在干燥区域距离板材干燥码垛出口 70-120米的位置处集中地布 设有2-4组辅助加热装置12。
[0075]整体封闭建筑空间内，在靠近生产成型上、下皮带的尾部位置还设有定长切割机 (未图示出)、码垛机械手10等。另外，如图1所示，在流程转弯处还设有多个码垛机械手10。
[0076]从生产成型上、下皮带2、I的尾部位置，整体封闭建筑空间顶部设有排湿孔13，排 湿孔13间隔排布并一直延续到整体封闭建筑空间最高层的末端，所述排湿孔根据封闭空 间内的所处的湿度区域位置不同，而采用不同直径的排湿孔。
[0077]在离板材干燥码垛出口 5-30米左右位置处，在成型板材的上下两面，成排设置高 压风嘴(未图示出)，对板材表面直线状高压强吹，以帮助板材在规定温度状态下使水分与 板材加速分离。
[0078]养护干燥线9的末端设在整体封闭建筑空间之外，所述末端设有板材码垛机构 14。
[0079]实施例1:
下文将参照附图5对作为所述建筑装饰板材的耐水板的制作工艺方法进行详细说明。 图1中用标记16示出了本发明工艺流程的指向。
[0080]制作耐水板的主要原料粉灰由脱硫石膏、矿渣粉、水泥组成，其中石膏填量比较大，主要是考虑到石膏的速凝特性和制成品干缩值较低的原因，干缩值是拼装板式建筑结 构所要求的最关键的一项技术数据指标，决定了拼装式建筑结构外观是否龟裂的主要因 素，目前已知建筑胶凝材料里，只有石膏具备了低干缩值，所以主材料选用石膏，而且为了 保持较低的干缩值，石膏材料占比应当大于50%，但石膏材料本身不具备耐水性能，所以在 工艺方案中，必须添加其他材料，以解决石膏主材料耐水性能差的不足。
[0081]矿渣粉是高性能混凝土经常添加的一种工业废料，具有价格低，利于环保的特性， 而且，矿渣粉具有良好的体积稳定性和经济适用性，在水泥制品中添加矿渣粉的比例可以 达到20-70%，但是，单独使用矿渣粉，或者石膏材料和矿渣粉材料混合使用，因为石膏属于 微碱性材料，而矿渣粉主要材料成分为Si02、Al2O3, Fe2O3, CaO等比较稳定的材料成分，所 以矿渣粉和石膏混合，矿渣粉的活性无法通过添加水后和石膏充分反应，形成比较稳定的 材料晶格，通过大量实验发现，水泥属于碱性物质PH值为12-13，对矿渣粉具有破壁激活 作用，所以选择水泥作为矿渣粉的激发剂，使不具备水化后产生自身强度的矿渣粉通过水 泥的破壁激发而自身形成一定的强度，而且水泥与矿渣粉反应后材料尺寸稳定性较好，且 具备耐水特性。矿渣粉与石膏混合水化微观也有一定的化学反应，但因为二者材料性能相 近对材料性能影响有限，所以二者之间的反应对性能的影响可以忽略而不予考虑，这样，石 膏、矿渣粉和水泥激发剂通过水化作用，本发明利用石膏和矿渣粉体积尺寸比较稳定的优 点来控制材料的干缩值，还利用石膏速凝的特点满足了产品生产的效率问题，而且矿渣粉 属于水硬性材料，石膏属于气硬性材料，这样一来材料具备了水硬性材料和气硬性材料的 双重特点，便与成型养护，也使得制成品具备了石膏本身所不具备的耐水性，软化系数达到
0.75_0.9 o
[0082]在实际应用过程中，为了减轻制成品重量，考虑了生产过程中采用发泡技术来达 到减轻重量的目的；通过实验后发现，采用发泡技术后，重量虽然可以大幅度降低，但是制 成品的强度、软化系数各项指标都受到较大的影响。所以，又考虑添加珍珠岩、聚苯颗、锯 末三种材料来减轻重量，其中锯末自身含有纤维素和木质素，纤维素可增强材料的抗折强 度；木质素是在酸作用下难以水解的相对分子质量较高的物质，木质素中含有多种活性官 能团，如羟基、羰基、羧基、甲基及侧链结构。羟基在木质素中存在较多，羟基材料在水硬性 材料水化过程中起到了稳定聚合作用，使得材料和易性增强，减少了水的添加量，从而也达 到了提高制品强度的作用，通过XRD和SEM孔结构微观观察，添加了锯末的制成品，锯末的 外材料壁更为致密紧凑，这样一来，虽然重量减轻了，但是通过锯末添加量的比例控制，仍 可以获得较好的制品强度。
[0083]水的添加量也是决定生产成型和制品强度的关键所在，石膏在反应过程中最终只 需要占石膏总量20%的水量，(实际生产过程中因为流动性需要，添加水量为70-120%，但水 量添加过多会导致制品固化干燥后，制品内部和表面孔隙及毛细孔较多，)影响制品强度和 导致软化系数降低，在本发明技术方案中尽可能降低用水量也是提高产品强度及软化系数 的有效措施。
[0084]从制品结构形式上来说，板材结构的两侧复合纤维材料可以极大地提高材料的抗 折性能，纤维材料选用挂胶玻纤网格布，网格布外挂胶可以提高玻璃纤维网格布的耐久性 能，而且玻纤网格布复合时越贴近板材的两侧，制品的抗折和抗拉强度越优异。玻纤网格布 选用中碱或无碱玻纤，会比高碱玻纤抗拉强度提高3-10倍。[0085]制品原材料的粉灰中，可以添加聚丙烯短切纤维，纤维长度5-10mm，这样可以进一步提高制品的抗拉、抗折强度，可以避免碎边现象的产生。在板材内部浆体内掺加聚丙烯纤维，根据纤维掺量的不同可调，短切纤维体积掺量为1.5%时，抗折强度可达20MPA左右。
[0086]本发明对主要原料粉灰以及粉灰与锯末、水配比进行了实验对比，结果表明:在特定的外界温度下所述原料粉灰、锯末与水的不同配比将导致耐水板材的强度、初凝时间、软化系数不同。在外界温度为25°C的实验条件下，主要原料粉灰配比的实验对比如下:
比较例1:石膏:矿渣粉:325#水泥=7:3:1，抗弯曲力为0.373KN，初凝时间13min ;比较例2:石膏:矿渣粉:325#水泥=10:4:1，抗弯曲力为0.391KN，初凝时lOmin，通过XRD和 SEM孔结构微观表明，胶凝聚体系水化产物改善了浆体内部结构，使浆体中空隙大大降低， 而且，制作时从搅料到上皮带起模不粘；
比较例3:石膏:矿渣粉:325#水泥=5:4:1，抗弯曲力为0.421KN，初凝时间16min。
[0087]因此，实验结果最终确定主要原料粉灰的最佳配比为:脱硫石膏:矿渣粉:325#水泥=10:4:1。
[0088]关于水灰比的实验对比
实验条件:在外界温度为25°C的实验条件下
比较例4:粉灰+50%水(占粉灰):没有流动性，成膏状，初凝5min ；
比较例5:粉灰+60%水(占粉灰):稍有流动性，初凝8min ；
比较例6:粉灰+70%水(占粉灰):有流动性，初凝IOmin ；
比较例7:粉灰+80%水(占粉灰):有流动性，初凝12min。
[0089]考虑到制作工艺的特殊性，要求配好的浆料既有流动性，又符合成型时间IOmin 左右，所以水灰比控制在0.7—0.8，最佳为0.72。
[0090]关于实验样品加入不同填充物强度实验对比
实验条件:板厚度17mm，均不加玻纤；在95°C烘三天测试比较例8:粉灰+72%水(占粉灰)，抗折强度1.44MPa ；
比较例9:粉灰+72%水(占粉灰)+5%锯沫(占粉灰)，抗折强度3.96MPa ；
比较例10:粉灰+72%水(占粉灰)+10%锯沫(占粉灰)，抗折强度2.68MPa ；
比较例11:粉灰+72%水(占粉灰)+3%锯沫(占粉灰)，抗折强度3.08MPa ；
比较例12:粉灰+75%水(占粉灰)+5%珍珠岩(占粉灰)，抗折强度1.97MPa ；
比较例13:粉灰+72%水+0.5%短玻纤，抗折强度3.8MPa ;缺点成本高且混不均匀。
[0091]通过实验选择加5%锯沫配比最佳。
[0092]关于实验样品加不同玻纤或网片强度实验对比:
实验条件:按粉灰:水:锯沫=50:36:2.5配比制成17mm厚的板材进行实验比较例14:粉灰+72%水+5%锯沫，上下加2#玻纤，抗折强度2.75MPa ；
比较例15:粉灰+72%水+5%锯沫，上下加3#玻纤，抗折强度9.4MPa ；
比较例16:粉灰+72%水+5%锯沫，上下加山东宏丽玻纤，抗折强度11.6MPa ；
比较例17:粉灰+72%水+5%锯沫，上下加山东宏丽玻纤+网片，抗折强度21.8MPa。
[0093]通过实验表明: 选用粉灰+72%水+5%锯沫+上下加山东宏_玻纤,抗折强度符合建筑装饰板材要求(抗折强度>10MPa);特殊地，要求抗折强度>20MPa时，可再增加一层 §50X50X2的钢丝网片。[0094]关于建筑装饰板材软化系数、含水率以及容重的测试实验对比软化系数
实验条件:从同一块17mm厚的建筑装饰板材取两块大小相同的试验块 (250mmX 100mm), 一块不泡水，一块泡水两小时进行测试对比比较例18:不泡水:抗弯曲力0.70IKN ；
比较例19:泡水两小时:抗弯曲力0.641KN。
[0095]因此，软化系数f=0.641 + 0.701=0.91。
[0096]含水率以及容重
比较例20:刚制成的建筑装饰板材1200mmX 2400mmX 17mm，称重80kg/张，单板在 30°C左右晾晒7天，感观为干板称重58kg/张；晾晒7天失水重22kg/张,实际生产每张板水重约36kg，
晾晒7天建筑装饰板材含水率=(36-22) +58X 100%=24.1% ；
比较例21:要求外界温度30°C左右晾晒10天称重进行测量，此时一张干板 1200mmX 2400mmX 17mm 的重量约为 54kg
容重=54/ (1.2X2.4X0.017) =1103kg/m3 ；
比较例22:在某一日制成的湿板重为70kg/张，在其后的第30天称重该板重57.8kg/ 张，码垛自然晾晒一个月的测试结果:
失水量为:70-57.8=12.2kg/ 张，
含水率为:(36-12.2) +57.8X 100%=41.2%
容重为:57.8/0.04896=1180kg/m3。
[0097]本发明通过大量实验、测试、对比后制定并提供了作为耐水板原材料的粉灰与锯末的配比:
生产环境温度在20°C以下时，石膏:矿渣粉:325#水泥:锯末=10:4:1:0.75。
[0098]生产环境温度在20_30°C时，石膏:矿渣粉:325#水泥:锯末=10:4.8:1:0.8。
[0099]生产环境温度在30_40°C时，石膏:矿渣粉:325#水泥:锯末=10:5.6:1.2:0.84。
[0100]40°C以上时，石膏:矿渣粉:325#水泥:锯末=10:6:1.5:0.88。
[0101]上述条件下，产品抗压强度> 35MPa，抗折强度> 10-11.4MPa，软化系数> 0.7，干缩值≤ 0.24mm/m，容重≤ 1.25t/m--。
[0102]本发明的制作耐水板的方法步骤如下:
第一步骤:配料
a、将主要原料按比例搅拌混合均匀，具体是将目数大于300目的粉体原料石膏、矿渣粉、325#水泥、锯沫按比例进行混合，所述比例与环境温度相关，如上所述，由大量实验得出:
生产环境温度在20°C以下时，石膏:矿渣粉:325#水泥:锯末=10:4:1:0.75 ；
生产环境温度在20-30°C时，石膏:矿渣粉:325#水泥:锯末=10:4.8:1:0.8 ；
生产环境温度在30-40°C时，石膏:矿渣粉:325#水泥:锯末=10:5.6:1.2:0.84。
[0103]生产环境温度在40°C以上时，石膏:矿渣粉:325#水泥:锯末=10:6:1.5:0.88。
[0104]按照如上比例混合后，通过搅拌使混合均匀，再经管道将上述混合粉料(也称粉灰)输送到储料罐备用；b、将作为添加剂的锯沫过筛后装袋，运到连续搅拌机备用；
C、准备水。
[0105]第二步骤:计量配比及搅拌混合
将所述粉灰、锯沫、水按照50:2.5:36的比例混合并经连续搅拌机搅拌均匀，以形成浆体。 [0106]第三步骤:成型:
将所述浆体输送到上下已辅设玻纤网格布的板材连续成型皮带上，成型皮带两边带有槽挡18，槽挡18高度为所述辊压成型的板材的大致厚度，所述厚度可根据需要进行微量调整，经皮带输送，在成型上皮带进行输送前，利用玻纤滚筒4A将上面层的玻纤网格布与浆料上面进行复合，并通过第一上皮带压辊3和上皮带调整所述待辊压成型的板材的厚度， 然后借助于上皮带对所述辊压成型的板材的上表面进行贴合，使得下成型皮带的皮带立槽 18和上皮带2之间充满了在上下两面含有玻纤的浆体材料。
[0107]经皮带输送和辊压成型的板材在上下面形成有可增加抗折、抗压强度的玻纤网格层。所述玻纤优选最大拉伸断裂力为1.67KN的玻纤(山东宏_玻纤)。
[0108]成型时环境温度最好保持在25_35°C，如温度低或者需要增大生产、养护及干燥速度，可以适当提高浆料的初凝时间和终凝时间，但初凝时间不大于8分钟，终凝时间需不大于30分钟，而且还需考虑整个生产、养护及干燥设备生产线的运营速度。如果板材成型时环境温度超过35°C时，加快生产成型固化速度，可以通过延长或缩短浆体的固化初凝时间和终凝时间进行调节；板材成型时环境温度超过35°C时，可添加缓凝剂进行调节。
[0109]第四步骤:在不小于100_150m的生产成型长度区域范围内，借助成型下皮带和上皮带的长度，使所述辊压成型的板材在行程过程中凝固。在该步骤中，浆料初凝时间和终凝时间与生产成型部分长度相关。
[0110]生产成型部分长度在100m、养护及干燥部分总长度在200m的情况下，浆料初凝时间不大于3-8分钟，终凝时间不小于30分钟，生产成型部分加长至150m或者缩短浆料初凝及终凝时间，可以单位时间内，提高板材的生产速度。这样成型的板材表面光整平滑，外观质量较好，养护可以达到养护技术要求。
[0111]当日光的照射强度不足使环境温度偏低时，可以通过增大辅助加热装置12的功率来进行补足。如前所述，在生产成型部分的末端和养护区域的开始端布设一组辅助加热装置12，温度不足时可通过该装置提高所述区域的环境温度。
[0112]第五步骤:用定长切割机切割已凝固的所述辊压成型的板材，板材切割成需要的长度，例如:2400mm、30(K)mm或者更长，然后，再由机械手将所述板材转运至养护及干燥房间内。
[0113]第六步骤:养护及干燥，经辊压成型的板材在同一区域内完成养护及干燥，码放好的板材被转运到密闭加温、循环，保湿的养护及干燥区，所述养护及干燥区的温度控制在≥65-80°C并持续0.5-4小时。
[0114]养护及干燥时，环境温度应当不低于65 °C，最好约为80°C，风流量不低于 2000m--/h，不大于9000m--/h，之所以选择风量流速较慢，其原因是整个生产成型、养护及干燥在同一密封采光建筑内完成，生产浆料成型固化时的反应温度、阳光加温产生的热气流，会自动由低向高流动，也就是上述热气流可由生产成型区域的密闭采光空间自动地流向养护干燥区域，从而自主形成风量流速，生产线中设置的风机11是促进风量流速的辅助手段，有利于该空间内热量的均衡和干燥排湿。[0115]当日光的照射强度不足使环境温度偏低时，可以通过增大辅助加热装置12的功率来进行补足。如前所述，在生产成型部分的末端和养护区域的开始端布设一组辅助加热装置12，在干燥区域离板材干燥码垛出口 70-120米的位置处布设有2-4组辅助加热装置 12，所述装置可在必要时去提高所述区域的环境温度。[0116]生产成型、养护及干燥整体长度300m时，辅助加热装置集中布设在干燥区域离板材干燥码垛出口 80m左右的位置处，生产成型、养护及干燥整体长度450m时，辅助加热装置集中布设在干燥区域离板材干燥码垛出口 120m左右的位置处。[0117]可以通过排湿孔直接排湿，在排湿孔直接排湿情况下，需要利用通风装置，每间隔 10-20分钟进行一次通风、排湿，其中风速流量约为8000m--/h ;也可以采用排湿孔自动定时排湿，其中风速流量约为3000m--/h。[0118]通风排湿时，所述养护及干燥区的温度应不低于75°C如前所述，整体封闭建筑空间顶部设有排湿孔，所述排湿孔间隔排布并一直延续到整体封闭建筑空间最高层的末端，这样设置的排湿孔非常有利于湿气排出。[0119]如前所述，在离板材干燥码垛出口 5-30米左右位置处，在成型板材的上下两面， 成排设置高压风嘴，对板材表面直线状高压强吹，以帮助板材在规定温度状态下使水分与板材加速分离。[0120]这样，可逐步分次地降低板材内部含水率，最终将板材内部含水率控制在10%以下，以达到干燥的目的。[0121]第七步骤:对切割后的所述辊压成型的板材进行半成品检验，将检验不合格的所述板材分拣出垛，进入待处理；第八步骤:机械码垛，包装。检验合格的板材包装标识后入库。[0122]在上述的生产成型过程中，所述材料经过连续搅拌机搅拌后，会产生反应热，在外界环境温度为25-30°C时，所述反应热可使成型后的面板板材自身温度达到45-55°C以上， 如果能有效利用该热能，再加上自然、廉价的太阳能，在养护、烘干环节所需耗费热能可节省60-70%。因此，生产线优选布置在面对阳光的空间里，更优选顶部也同时能采光的空间， 较为有利的是，在构成封闭所述空间的至少一侧以及所述空间的顶部，采用采光较好的双层玻璃或双层采光板，所述双层玻璃或采光板的间距不大于120mm，为了减少或避免冷热对流，所述间距形成的空间需要进行密封或真空处理，使生产线全程处于封闭状态。布置生产线的空间的宽度要大于设备宽度，优选1.2-1.5m，所述空间的高度应小于1.Sm，生产线最高部位的高度应控制在1.Sm以下，这主要是考虑到热气流处在封闭空间的上端，封闭空间或者说厂房过高会影响降低其内热能的有效利用。在制作板材时，选择空间较小的阳光采暖保温厂房，内板材自身的反应热和太阳能被有效利用，无需额外利用其它能源，环境温度就可达到65-80°C以上，因此，既减少了投资又降低了生产成本。不仅如此，在板材生产制作过程中就为下一步养护及烘干做好了温度储备。在上述板材的制作工艺方案中，优选把生产线的板材生产制作区、养护区，干燥区全部封闭、保温在一个相对狭小的阳光生产厂房内，充分利用了板材自身的反应热，更充分利用了太阳能，而且，在板材成型后，利用一个热流和热空气贯通的热风通廊，直接将成型码垛好的未干燥板材转运到阳光保温养护烘干区域内，在此环境中，也可以添加辅助热风装置，直接进行养护及干燥处理。[0123]而且，本实施例的板材成型及养护方法也适用于气硬性养护板材。[0124]实施例2
与实施例1不同的是，制作耐水板时其原料的添加剂还有PVA (聚乙烯醇)，进行了大量实验后得出如表1所示的耐水板实验对比结果。[0125]耐水板实验对比结果表1、测试样块:250X250X 17
【权利要求】
1.一种用于制作建筑装饰板材的生产线，所述生产线包括生产成型、养护及干燥三个区域，其特征在于，所述三个区域设置在一整体封闭的可采集阳光的建筑空间内并相互连通，所述整体封闭建筑空间呈阶梯式上升布置，使所述三个区域不处于同一水平高度，所述养护及干燥区位于所述生产成型区上方，所述生产成型区设有生产成型线(8)，所述养护及干燥区设有养护干燥线(9)，所述生产成型线(8)的开始端与原料供给部紧邻，所述养护干燥线(9)的末端位于所述封闭空间之外且与板材码垛机构(14)紧邻，所述整体封闭建筑空间内设有多个风机(11)和多组辅助加热装置(12)，所述生产成型线(8)的末端设有定长切割机和码垛机械手，所述整体封闭建筑空间顶部设有多个排湿孔(13)。
2.如权利要求1所述的用于制作建筑装饰板材的生产线，其特征在于，所述封闭空间的高度小于1.8m,宽度为1.8-2.2mo
3.如权利要求1或2所述的用于制作建筑装饰板材的生产线，其特征在于，所述封闭建筑空间的顶部和面对阳光一面采用透光板或双层玻璃进行封闭，所述双层玻璃或采光板间的间距不大于120_，利用太阳能产生的热量，可以使所述封闭建筑空间内的温度最高可达到 65-80 0C o
4.如权利要求3所述的用于制作建筑装饰板材的生产线，其特征在于，所述生产成型线(8)的长度大于100-150m，所述养护干燥线(9)长度大于200_300m。
5.如权利要求1或4所述的用于制作建筑装饰板材的生产线，其特征在于，所述生产成型线(8)设有成型下皮带(1)和成型上皮带(2)，所述上皮带(2)位于所述下皮带(1)的上方，待成型板材的浆料处于上、下皮带(2，I)之间并由所述上、下皮带(2，I)成型为板材，所述成型下皮带(1)由驱动滚筒驱动、所述成型上皮带(2)由浆料在成型固化过程中产生的摩擦力、粘接力带动，所述成型下皮带(1)用多个托辊支撑，所述成型上皮带(2)设有多个吊挂托辊，构成了上、下皮带(2，I)带托辊支撑的环形皮带输送装置。
6.一种利用如权利要求1-5之一所述生产线制作建筑装饰板材的方法，其特征在于， 所述方法包括如下步骤:第一步骤:配料，将多种粉状原料按比例搅拌混合均匀形成作为混合粉料的粉灰，然后用风压经管道将所述粉灰输送到储料罐(7)备用，然后，准备添加剂、水，所述添加剂过筛装袋并运到连续搅拌机(5);第二步骤:将所述粉灰、所述添加剂、所述水按规定比例混合并经连续搅拌机(5)搅拌均匀，形成浆体，使浆体的固化初凝时间必须不大于5-10分钟，终凝时间不大于30分钟；第三步骤:将所述浆体输送到上下已铺置玻纤网格布的板材连续成型皮带(1、2)上， 经皮带输送，辊压成型为板材；第四步骤:使所述辊压成型的板材凝固；第五步骤:用定长切割机切割已凝固的所述辊压成型的板材；第六步骤:利用可采集利用太阳能的封闭建筑空间在同一区域内对所述辊压成型的板材进行养护及干燥；第七步骤:对切割后的所述辊压成型的板材进行半成品检验，将检验不合格的所述板材分拣出垛；第八步骤:机械码垛，包装。
7.—种耐水板，其特征在于，所述耐水板由上述权利要求6所述的方法制作而成。
8.如权利要求7所述的耐水板，其特征在于，所述耐水板的抗压强度大于35Mpa0
9.一种气硬性养护板材，其特征在于，所述气硬性养护板材由上述权利要求1-8之一所述的方法制作而成。
10.一种水硬性养护板材,其 特征在于,所述水硬性养护板材由上述权利要求1-8之一所述的方法制作而成。
【文档编号】E04D3/06GK103586973SQ201310552030
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】潘旭鹏, 许嘉 申请人:潘旭鹏