[发明专利]新的复合材料及其制造方法无效

专利信息
申请号: 90103587.4 申请日: 1990-05-17
公开(公告)号: CN1042012C 公开(公告)日: 1999-02-10
发明(设计)人: 墨扎A·拜格 申请(专利权)人: 伍思戈企业有限公司
主分类号: B28B1/52 分类号: B28B1/52
代理公司: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 代理人: 樊卫民
地址: 美国伊*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 复合材料 及其 制造 方法
【说明书】:

本发明涉及一种新的复合材料。具体地说,本发明涉及一种特别适用于制备建筑材料和灰泥产品的石膏/纤维素纤维复合材料。更确切地说,本发明涉及一种耐火的复合石膏/木纤维板。

石膏(硫酸钙二水合物)的某些特性使其非常普遍用于制备工业和建筑灰泥材料和其它建筑产品,特别是石膏壁板。这种原材料来源丰富且一般廉价,通过脱水和再水化,通过浇铸、模制或用其它成型方法制成有用的成型制品。而且,这种材料不燃,在暴露在湿气氛下尺寸保持相对稳定。但是,由于它是脆性结晶材料,抗拉强度和弯曲强度相当低,所以其用途一般局限于非结构、非承载和非冲击吸收方面的应用。

石膏壁板,亦称灰泥板或干板,由夹在多层纸盖片间的再水化石膏芯构成,大量用于内壁和天花板方面的应用。纸盖片对灰泥板的强度起显著作用,这但自然会损坏其耐火性。此外,由于其石膏芯的脆性和不易钉钉和拧螺丝,常用的干板本身不能支撑住重的悬挂物或吸收显著的冲击。

所以,迄今一直在寻求能改进石膏灰泥和建筑产品的抗伸、弯曲、钉钉和拧螺丝等性能的手段,而且目前对此极为重视。

另一种也广泛用于建材的易获得的和较廉价的材料是木质纤维素材料,特别是木材纤维和纸纤维形式的纤维素材料。举例来说,除了木材之外,颗粒板、纤维板、压片板、胶合板和硬质板(高密度纤维板)是建筑业用的加工的木质纤维素材料产品的一些形式。这类材料具有比石膏更好的抗拉伸和弯曲强度。但是,它们一般价格偏高,耐火性差,而且当暴露在湿气氛下时,常常易溶胀或翘曲。因此,需要提供一种能改进因用纤维素材料制成的建材的局限性的手段。

以前曾作过结合石膏和纤维素纤维,特别是木纤维的有利特性的尝试并已很有限地获得成功。把纤维素纤维(或这方面其它纤维)加到石膏灰泥和/或灰泥板芯中的尝试一般不会使强度提高或提高很小,因为迄今不能使纤维和石膏之间产生任何显著结合力。美国专利4,328,178;4,239,716;4,392,896和4,645,548公开了近来的例子,其中木纤维或其它天然纤维混入灰泥(硫酸钙半水合物)淤浆以用作再水化石膏板等的增强材料。类似地,把石膏颗粒加到木纤维产品的尝试也已经不用了,因为这种方法不能使足够的石膏保持在产品中,所以实质上改进不了基本材料的耐火性或尺寸稳定性。

近来,一些厂商在制备含石膏和木材纤维或纸纤维的混合物的板材产品中获得了有限的成功。在这些方法中,把煅烧的石膏(灰泥)与木材纤维或纸纤维和水混合,配制成淤浆,然后,同时或在将灰泥再水化以成固化石膏之前压制。

在一种这样的方法中(先有技术方法A),是将废纸与灰泥在淤浆水溶液中混合,然后排放到制毡传送带上并脱水。将薄的半水合物/纸饼包卷缠绕在圆筒上,累积成板的厚度,然后定尺剪切。将未加工的毡料层叠在硬质板间的车上,并水合约3-4小时。然后,将硬化板干燥、修整和砂磨,根据需要再封口。

在一种所谓“半干燥”法(现有技术方法B)中,是把灰泥和废纸干混。第二混合机中加入一部分再水化所需的水,混合物料在连续传送带上形成不同层。剩下的所需水喷在若干层上,然后在送入连续压制机前,把这些层合并成多层垫层。在初始固化后,切割并修整粗板,并在支撑带上“充分固化”,然后干燥。

在另一种所谓“半干燥”法(现有技术方法C)中,把灰泥和木片预先干混。将冰或雪晶体状的水计量加入混合物中,然后喷到连续压制机底部上的环垫层上。在垫层压制到所需厚度后,将缓慢溶化,然后发生水化。在木板最后固化后,将其切割、修整和干燥。如果不需要,可进行砂磨处理。

对用这些方法制得的工业板材的检查结果表明,它们是由分散的石膏和纤维材料的密实混合物构成,即与均匀复合体相比,它们是物理混合更好的混合物。尽管可以把石膏说成是提供或用作这些板材中纤维的粘合剂,但看不出它在石膏晶体和纤维之间有任何有利于直接物理锁联或化学键合作用。此外,无论是因为这些板材的成型方式,还是因为石膏晶体和纤维的机械混合方式,和/或因为纸纤维或灰泥的结块作用,这些板材在其层面上都不具有均匀和单一性质(即例如密度和强度)。

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