[其他]维尼纶纤维水泥制品

说明书

本发明涉及到建筑材料中的纤维水泥制品的技术领域。

在纤维水泥制品中，应用最为广泛的为石棉水泥制品。石棉水泥制品自1900年在奥地利就开始生产，仅以石棉水泥板的产量而言，根据目前估计，全世界到现在总共生产了二亿多吨。

近年来，由于中长纤维石棉供不应求，特别是从医学角度考虑，认识到石棉对人体的危害（导致石棉肺、肺癌及其它病变）后，研究和生产无石棉的纤维水泥制品更具有其深远的意义。

目前在纤维水泥制品中，用于取代石棉纤维的有碳纤维、凯夫拉纤维、耐碱玻璃纤维、改性晴纶纤维、高强度高弹性模量的维尼纶纤维等等。其中碳纤维和凯夫拉纤维的性能虽然很好，但由于它的生产工艺复杂，造价很高，因而使其应用范围受到限制，耐碱玻璃纤维的耐碱性能有限，在水泥基体内强碱性环境中强度会逐渐下降，因而它的应用范围也受到限制。改性晴纶纤维和高强度、高弹性模量的维尼纶纤维的强度都较高，耐碱性能也很好，被认为是适用于代替石棉来生产纤维水泥制品的纤维材料。然而，晴纶纤维的应用很广，而且是纺织工业中的重要原料，目前仍是供不应求。高强度、高弹性模量的维尼纶纤维虽然性能很好（抗拉强度大于105公斤/平方毫米，弹性模量大于2200公斤/平方毫米，伸度（断裂延伸率）不大于8%）。但生产工艺较为复杂，生产成本也相对较高。

本发明的目的是利用中等强度、中等弹性模量的维尼纶纤维代替石棉制作纤维水泥制品。

本发明的维尼纶纤维水泥制品的原料为维尼纶纤维、水泥、辅助纤维、粘土及有机高分子絮凝剂。

维尼纶纤维为中等强度、中等弹性模量的维尼纶纤维，其抗拉强度为70公斤/平方毫米～100公斤/平方毫米，弹性模量为1000公斤/平方毫米～2000公斤/平方毫米，伸度（断裂延伸率）为8～15%，纤维直径为8～16微米。维尼纶纤维在纤维水泥制品中主要起增强作用。水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。辅助纤维包括纤维素纤维和无机纤维，纤维素纤维包括多种纸浆，即针叶木浆、阔叶木浆、草浆、废纸浆、旧报纸浆、旧水泥袋浆、棉浆、棉短绒浆、棉杆浆、旧布浆、蔗渣浆、竹浆、麻浆等，可以用经过蒸煮的纸浆，也可以用未经蒸煮的纸浆。无机纤维包括玻璃纤维、矿物棉，玻璃纤维为耐碱玻璃纤维、无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维。矿物棉为岩石棉、耐碱矿物棉、矿渣棉。辅助纤维的作用是提高料浆稳定性，改善料浆过滤性能，并提供一定的增强作用。粘土是高岭石型粘土，或是蒙脱石型粘土，或是高岭石与蒙脱石混合型粘土。加入粘土可以提高料浆稳定性，提高料坯塑性。有机高分子絮凝剂是聚丙烯酰胺或起同样作用的高分子絮凝剂。

本发明的维尼纶纤维水泥制品的原料配比如下（重量）：

中等强度、中等弹性模量维尼纶纤维（长度3-10毫米）

1～6%;

水泥    70～95%;辅助纤维（至少一种）    1～10%;

粘土    1～25%;

有机高分子絮凝剂    0.01～0.2%;

最佳原料配比为：

中等强度、中等弹性模量维尼纶纤维（长度4-8毫米）

2.5～5%;

水泥    75～90%;

辅助纤维（至少一种）    2～8%;

粘土    4～15%;

有机高分子絮凝剂（聚丙烯酰胺等）    0.02-0.1%;

中等强度中等弹性模量维尼纶纤维水泥制品的工艺如下：

首先在打浆机中按比例依次加入回水、中等强度、中等弹性模量维尼纶纤维、辅助纤维（至少有一种）、粘土、水泥进行打浆，料浆浓度为20～25%。打浆设备可以利用现有生产石棉水泥制品的荷兰式打浆机、泵式打浆机、水力松解机及类似设备。

制好的料浆由打浆机进入斗式储浆池，再由斗式储浆池送入兑浆槽，在兑浆槽中用回水稀释料浆，将料浆稀释到浓度10%以下，再经溜浆槽送入制板机。为减少物料流失量，在稀料浆中加入有机高分子絮凝剂（如聚丙烯酰胺）溶液，加入量（按干物料总重量计）为0.01～0.2%。

制板机可以用石棉水泥制板机，如普通的抄取法制板机。最近几年出现的流浆法制板机和垂直抄取法制板机也是适用的。