[发明专利]用于制造纤维水泥板的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及生产纤维水泥板的方法和设备、以及涉及用该方法和设备可获得的纤维水泥板。本发明进一步涉及可通过这些方法获得的纤维水泥板作为建筑材料的各种用途。

背景技术

用于生产纤维水泥板的哈谢克(Hatschek)工艺是本领域众所周知的。典型地，通过依次安装的旋转筛筒生产多个单层纤维水泥层。将所述层拾起并堆叠在环状透水传送带上，以形成纤维水泥多层厚片。以生产方向输送的多层厚片随后通过旋转蓄集辊(rotating accumulator roll)进行接触，确保蓄集多块纤维水泥多层厚片。在到达预定厚度后，将所获得的纤维水泥板切开，从辊上取下，并放在运输装置上。随后，任选地加工纤维水泥板，并且以合适方法固化，以获得最终成品。

然而，对于哈谢克工艺固有的事实是，所得到的纤维水泥板的特征在于横向方向上的机械强度相对于纵向方向上的机械强度比例低。原因是纤维在板内并不是随机取向的，而是主要以板的纵向方向(也称为机器方向或长度方向)排列。因此，所获得的板不是各向同性的，并且交叉方向(即，与机器方向垂直的方向，也称为横向方向)上的强度低于机器方向上的强度。更高的生产速率增加了机器方向上纤维取向的显著趋势。

作为哈谢克工艺的替代，开发了用于生产纤维水泥板的流浆工艺(flow-on processes)。

然而，这些流浆工艺都未成功生产同时具有如下特征的纤维水泥产品：(i)具有均匀且均一地分散在水泥质基质中的纤维、(ii)具有所期望的密度和尺寸。

例如，US 3,974,024和US 4,194,946公开了用于连续制造玻璃纤维增强水泥产品的方法。然而，在这些方法中，纤维和水泥浆料通过单独装置以单独工艺阶段沉积到过滤带上。随后，沉积在带上的水泥浆料和纤维用所谓的“打浆”装置进行处理，以使得纤维与浆料混合、并获得至少一定程度均匀分散在水泥基质中的纤维。这些步骤耗时、费力、昂贵、而且不是非常有效。

此外，已知的流浆工艺显示出最终纤维水泥产品不具有所需密度的缺点。

特别是，在已知工艺中，排除水的步骤通常仅通过机械力进行，例如通过带式压机或压板进行。然而，因为带式压机或压板通常导致整个浆料被压到旁边，仅降低板厚度，然而却不会增加密度。因此，该工艺不能精确调节或调整板的密度特征。

此外，在这些工艺中观察到，一旦离开带式压机，所制造纤维水泥板的该厚度下降再次增加，这一现象也被称为板厚度的“回弹”。回弹显然导致了难以无损伤地生产板，更不用说具有精确且预定的密度和尺寸。

在US6702966中，将约34kPa的单一负压的真空泵用于使得纤维水泥产品脱水。然而，首先向产品施加压板，以充分弄平新鲜沉积的纤维水泥浆料的表面或使得新鲜沉积的水泥浆料的表面平滑。如上所述，该压板的使用在获得正确密度和尺寸上不是非常有效(回弹)。此外，该压制系统相对复杂，因为需要以特定倾斜角施加，从而一方面避免在浆料中产生泡泡、另一方面避免产品从带上脱落。

另一方面，US 4,194,946公开了在整个传送带下方安装多个吸水箱的方法，驱使所述吸水箱以与传送带相同的速度向前移动。然而，当以工业规模进行操作时，该系统通常会失去其精确度。事实上，传送带和吸水箱之间速度的细微差异将会导致产品破裂或撕裂。

考虑到上述，仍然需要能够以工业规模进行的生产整体式纤维水泥板的替代和/或改进的方法，所述水泥板具有精确的预定密度和尺寸，并且纤维均匀且均一地分散在基质中，以确保在所有方向上的强度足够。

发明内容

本发明的目的是提供用于生产具有改进性能的整体式纤维水泥板的方法。

在这方面，本发明人已经研发了新型工业方法，用于生产在所有方向上具有足够强度、具有所需密度且具有预定长度和厚度的整体式纤维板。

特别是，发现纤维水泥质浆料本身(即，其内分散有纤维的水泥质浆料)连续排出到生产带上避免了水泥浆料中纤维取向一致，因为在水泥质浆料中纤维在所有不同方向上均匀分布。发明人发现，与水泥质浆料和纤维分开排出(即，通过两个或更多个不同排出装置)且因此在排出前并未混合的板相比，通过排出已经包含纤维的水泥质浆料的混合物，所获得板的整体强度得以改进。

此外，令人惊讶地发现通过使用透水传送带用于去除纤维水泥板中过量的水，可以精确调整板的厚度和密度，而不会导致在生产过程最后的板厚度回弹。

在第一方面中，本发明提供了用于生产纤维水泥板的方法，所述方法至少包括以下步骤：

(a)提供包含纤维的水泥质浆料；