用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法、用途，具有高固体保留能力的生产方法以及纤维水泥制品与流程

本公开涉及建筑材料领域。特别地，本公开涉及在脱水步骤中显示高固体保留能力的纤维水泥生产方法和工艺，提供了增加的生产率和与工艺用水中的较低固体和添加剂浓度有关的潜在其它工艺增益。

背景技术：

1、纤维水泥通常是本领域已知的。然而，纤维水泥的生产包括脱水步骤，该脱水步骤导致悬浮液的固体浓度增加，其中该浓缩的悬浮液层沉积在毡上以形成纤维水泥产品，随后固化(空气、热或借助于强制碳化)，以促进硬化和发展通常与水硬性胶凝材料(materiais cimentícios hidráulicos，hydraulic cementitious materials)相关的机械强度。未保留在纤维水泥毯中的固体在生产系统中再循环而不被丢弃，并且除了损害生产方法的效率之外，还可能产生其它问题，例如：(a)在系统中再循环的水泥水合并失去其结合能力，因此当结合到纤维水泥中时，仅作为高成本和高环境影响的惰性负载；(b)一些聚合物材料(絮凝剂、消泡剂、木质素)在系统中的积聚极大地影响最终产品的质量；(c)当生产系统被严重污染或负载有固体时，需要在滗析槽中处理工艺用水，并且在这种情况下，涉及滗析污泥的操作和处理成本，以及进行滗析步骤的资产投资。

2、现有技术试图解决这个问题。

3、专利us20160083808a1涉及在木质纤维素水解产物中增加的固体保留，而没有特别涉及其在纤维水泥中的用途。

4、专利us6872246b2涉及用高性能纤维素纤维增强的复合材料，但没有特别涉及在工业生产过程中的特定固体保留率。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于生产纤维水泥的具有高固体保留能力的方法，该方法包括：将分散水加入并混合到粉末材料、增强纤维材料、纤维素长丝和纤维素纤维中的至少一种中，以形成纤维水泥悬浮液；将纤维水泥悬浮液脱水，得到纤维水泥。

技术特征：

1.一种用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中添加和混合的步骤a)包括：将所述粉状材料添加到水中，形成水和粉状材料的混合物，随后添加所述增强纤维材料、纤维素纤丝和纤维素纤维，形成纤维水泥悬浮液。

3.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中添加和混合的步骤a)包括：将所述增强纤维材料添加到水中，形成水和增强纤维材料的混合物，随后添加所述粉状材料、纤维素长丝和纤维素纤维，形成纤维水泥悬浮液。

4.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中添加和混合的步骤a)包括：将所述纤维素长丝加入到水中，形成水和纤维素长丝的混合物，随后添加所述粉状材料、增强纤维材料和纤维素纤维，形成纤维水泥悬浮液。

5.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中添加和混合的步骤a)包括：将所述纤维素纤维加入到水中，形成水和纤维素纤维的混合物，随后添加所述粉状材料、增强纤维材料和纤维素长丝，形成纤维水泥悬浮液。

6.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其包括：以所述纤维水泥悬浮液组合物中存在的粉状材料的重量的0.4至10倍的比例，添加水。

7.根据权利要求1所述的具有纤维水泥生产的用于高固体保留能力的方法，其进一步包括添加一种或多种矿物添加剂，所述矿物添加剂可以是：填料、流变改性剂；以及，具有胶结作用的矿物添加剂。

8.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其进一步包括添加一种或多种填料，所述填料选自：碳酸钙、碳酸镁、碳酸钙镁、二氧化硅、氧化铝、千枚岩、氧化铁、氢氧化铁、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钙、采矿残渣和含有所述材料的其它工业，及其混合物。

9.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其进一步包括添加絮凝剂。

10.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其进一步包括添加絮凝剂，所述絮凝剂选自：阳离子聚合物、阴离子聚合物、非离子聚合物、两性聚合物、疏水性聚合物或亲水性聚合物、或其混合物。

11.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中所述絮凝剂选自：丙烯酰胺和丙烯酸的阴离子聚丙烯酰胺(pam)共聚物、酚醛树脂(pfr)、聚(环氧乙烷)(peo)或其混合物。

12.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中所述絮凝剂包含至少一种阴离子聚丙烯酰胺(pam)。

13.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其特征在于，所述脱水步骤通过筛分、随后沿着传送带的真空、最后通过压入成形圆筒来进行。

14.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其特征在于，使所述纤维水泥悬浮液脱水的步骤优选地通过抽吸进行。

15.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其特征在于，所述脱水步骤是经由透水传送带。

16.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中所述粉状材料包括至少一种水泥。

17.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中，所述粉状材料包括至少一种水泥，所述水泥选自：波特兰水泥、硅酸盐基水泥、铝酸盐基水泥如铝酸钙、火山灰水泥、复合水泥、通过碱性溶液活化的地质聚合物基水泥、镁质水泥、高炉矿渣水泥。

18.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中，增强纤维材料以所述粉状材料的0.1％至3％重量计的比例添加。

19.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其特征在于，所述增强纤维材料包括选自工艺纤维、天然植物纤维、天然矿物纤维、合成纤维的至少一种纤维，所述合成纤维可以是石棉纤维、聚合物纤维、聚(乙酸乙烯酯)(pva)纤维、聚丙烯腈(pan)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、纤维聚乙烯(pe)纤维等，无机合成纤维、玻璃纤维或合成岩棉纤维、羊毛纤维、金属合成纤维、钢纤维等，它们的合金、其它各种合金，优选地，所述增强纤维材料是聚(乙酸乙烯酯)(pva)纤维和聚丙烯(pp)或它们的混合物。

20.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中所述增强纤维材料包括长度在0.5mm和20mm之间的增强纤维。

21.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其特征在于，所述纤维素纤维优选地被精制到45至70schopper riegler的程度，并且长度通常为0.6至4mm。

22.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其特征在于，所述纤维素纤维以所述粉状材料以重量计1％-10％、优选地所述粉状材料以重量计2％-6％的比例添加。

23.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其特征在于，所述纤维素纤维是长和短纤维纤维素浆粕、漂白和未漂白的回收纤维以及纤维素基产品(纸)。

24.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其特征在于，所述纤维素长丝以所述粉状材料的以重量计0.1％至3％、优选所述粉状材料的以重量计0.4％至1.5％的比例添加。

25.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中所述纤维素长丝为预分散形式。

26.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其特征在于，所述纤维素长丝的直径为20nm至700nm，优选80nm至600nm，更优选300nm至500nm。

27.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其特征在于，所述纤维素长丝的长度大于1μm，优选大于10微米。

28.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其特征在于，所述纤维素长丝是预分散的纤维素长丝。

29.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法，其中分散水的质量比例为所述粉状材料的质量的0.4至10倍。

30.一种用于生产纤维水泥构件的方法，其特征在于，纤维水泥是根据权利要求1所述的方法获得的。

31.根据前一权利要求所述的用于生产纤维水泥构件的方法，其特征在于，对所述纤维水泥构件应用固化步骤。

32.根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法的用途，所述方法用于纤维水泥制品的制造。

33.用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法的用途，其特征在于，对根据前一权利要求制造纤维水泥制品而获得的制品，应用固化步骤。

34.根据前一权利要求的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法的用途，所述方法用于制造瓷砖、板和其它纤维水泥产品。

35.一种用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的生产工艺，所述生产工艺包括：

36.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的生产工艺，其特征在于，使所述纤维水泥悬浮液脱水的步骤(3)通过以下中的至少一种来实现：传送带、筛筒或两者。

37.根据前一权利要求所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的生产工艺，其特征在于，所述纤维水泥悬浮液是根据权利要求1的步骤a1)获得的纤维水泥悬浮液。

38.在根据权利要求1或37所述的具有高纤维水泥固体保留能力的生产工艺中保留固体的方法，其中干基制剂包含：

39.根据权利要求38所述的在具有高纤维水泥固体保留能力的生产工艺中保留固体的方法，其特征在于，所述干基制剂还包括矿物添加剂。

40.纤维水泥，其通过根据权利要求1所述的用于纤维水泥生产的具有高固体保留能力的方法获得。

技术总结
本公开涉及建筑材料领域。特别地，本公开涉及在脱水步骤中显示高固体保留能力的纤维水泥生产方法和工艺，提供了增加的生产率和与工艺用水中的较低固体和添加剂浓度有关的潜在其它工艺增益。

技术研发人员：歌蒙诺·西凯拉,范德利·莫赛尔·约翰,比阿特里兹·罗德里格斯·达·西尔瓦,法比奥·阿隆索·卡多佐,霍尔默·萨瓦斯塔诺·尤尼奥尔
受保护的技术使用者：苏扎诺公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13