無機(jī)憎水保溫板及其制作設(shè)備及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及含有無機(jī)黏結(jié)劑反應(yīng)產(chǎn)物的砂漿。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了實(shí)現(xiàn)建筑物的保溫,需要在建筑物的外墻上安裝保溫板,現(xiàn)有的保溫板材料 可分為有機(jī)的和無機(jī)的,有機(jī)材料和無機(jī)材料在作為外墻保溫板時(shí),都存在一定的缺點(diǎn):有 機(jī)材料的阻燃性較差,無機(jī)材料的吸水率較高。于是本申請(qǐng)人想到了通過提高多孔礦物 (一種無機(jī)材料)的憎水性,使其滿足作為外墻無機(jī)保溫板材料的要求。
[0003] 在先的公開號(hào)為"CN 102448719B"名稱為"由氣相沉積涂覆法制備的憎水材料及 其用途"的發(fā)明專利公開了提高多孔礦物憎水性的方法,在將多孔礦物進(jìn)行改性之后,再將 多孔礦物與其他物料一起進(jìn)行混合,但是本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)采用此種工藝加工出的保溫板材料 分布不均勻,使得現(xiàn)有的保溫板的強(qiáng)度存在著一些問題:1、當(dāng)經(jīng)過水浸泡(特別是熱水浸 泡長時(shí)間)后,保溫板無法達(dá)到浸泡前強(qiáng)度50%以上的要求,而經(jīng)過水浸泡后的強(qiáng)度是評(píng) 判保溫板的一個(gè)重要指標(biāo)。2、保溫板的重量較重,即不能保證保溫板在容重較小的情況下 仍具有較高的強(qiáng)度,給外墻的施工和維護(hù)帶來了一些困難。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明提供一種無機(jī)憎水保溫板,以解決保溫板材料性能差的問題。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種無機(jī)憎水保溫板,包括 板體,板體由數(shù)個(gè)憎水單元構(gòu)成,憎水單元包括內(nèi)核和將內(nèi)核完全包裹的多層外殼,內(nèi)核為 多孔礦物,外殼至少包括水泥層和完全包裹在水泥層之內(nèi)的硅酸鈉層。
[0006] 本發(fā)明的原理在于:本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn),當(dāng)組成保溫板材料的粒子呈單粒子多層殼結(jié) 構(gòu)后(包括在內(nèi)的內(nèi)核和在外的外殼),會(huì)大大地提高保溫板的強(qiáng)度及憎水性,即使經(jīng)過熱 水長時(shí)間的浸泡,也不會(huì)大大降低其強(qiáng)度;并且使得保溫板在容重較小的情況下,也具備較 高的強(qiáng)度。
[0007] 宄其原因,是因?yàn)楸匕宀牧系牧W映蕟瘟W佣鄬託そY(jié)構(gòu)后,外殼將內(nèi)核完全包 裹住,并且外殼可起到一定的加固作用,如若粒子沒有堅(jiān)固的殼層,沒有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)來加固 內(nèi)核,對(duì)內(nèi)核強(qiáng)度的要求很高,內(nèi)核的密度就要很大,導(dǎo)致保溫板在具備高強(qiáng)度的同時(shí)也具 備高容重。而現(xiàn)在有了外殼加固,對(duì)內(nèi)核的強(qiáng)度可以在一定程度上的降低,使得內(nèi)核的密度 減小,減少的那一部分強(qiáng)度由外殼來進(jìn)行補(bǔ)充,從可使高強(qiáng)度的同時(shí)具備較低的容重。
[0008] 多孔天然礦物(例如浮石、硅藻土、膨潤土、沸石、膨脹珍珠巖和蛭石等)的資源在 地球上很豐富。天然礦物的多孔性可以在特定自然環(huán)境下形成,或在特定人工條件下形成。 例如,浮石可在如下情形下形成:當(dāng)過熱的高壓熔巖猛烈地從火山噴發(fā)或遇水時(shí),在減壓下 形成氣泡并同時(shí)冷卻而使氣泡凝結(jié)時(shí);硅藻土,也稱矽藻土,是硅藻(一種硬殼藻類)的化 石殘留物;膨脹珍珠巖可在如下情形下形成:將珍珠巖原礦石加熱到850-900°C,捕集于結(jié) 構(gòu)中的水迅速汽化,并導(dǎo)致該材料膨脹到其初始體積的很多倍,其中約90%的體積是所捕 集的氣泡??讖娇梢愿淖?,從納米尺度(例如在沸石中)到微米尺度或甚至毫米尺度(在 浮石、珍珠巖等中)。通常,這些多孔材料的密度遠(yuǎn)小于水。例如,膨脹珍珠巖的容積密度 (bulk density)可以低至0.03g/cm3。其表面積變化范圍是0.1m2/g到100m2/g。多孔天 然礦物通常由多種無定形成分組成,例如二氧化硅、氧化鋁、硅酸鹽、鋁酸鹽、碳酸鹽和其他 金屬氧化物;它們?cè)诟哌_(dá)l〇〇〇°C的溫度下保持物理和化學(xué)穩(wěn)定。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:1、多孔礦物用于形成單粒子多層殼結(jié)構(gòu)的 內(nèi)核,因多孔礦物具備穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能,且具備較好的膨脹性能,常作為保溫板的基 材,符合作為內(nèi)核的要求。2、外殼至少選擇了水泥層,因水泥加水?dāng)嚢韬蟪蓾{體,能在空氣 中硬化,硬化后不但強(qiáng)度較高,而且還能抵抗淡水或含鹽水的侵蝕,具備防水性和加固的作 用。3、外殼還至少選擇了硅酸鈉層,硅酸鈉粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度較高,耐酸性、耐熱性好,可作為 水泥層和多孔礦物之間的粘接層。
[0010] 進(jìn)一步,所述多孔礦物為膨脹珍珠巖。膨脹珍珠巖的以其良好的保溫效能,超強(qiáng)的 穩(wěn)定性能很好的被市場(chǎng)接受并發(fā)揮其效應(yīng),而且應(yīng)用范圍廣,具有普遍的實(shí)用性,尤其在耐 火保溫節(jié)能方面發(fā)揮優(yōu)異的性能。細(xì)數(shù)優(yōu)異性能,可以說數(shù)不勝數(shù)。不僅僅具有良好的環(huán) 保性能,有廣泛應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值,施工極其便利、易于維修,撞擊性能優(yōu)于其它任何 一種保溫材料,抗?jié)駸嵝阅軆?yōu)良,而且還有較好的防火性能。其中耐久性與建筑物同壽命, 徹底打破了有機(jī)物外墻保溫材料平均使用壽命25年的界線。由于巖能無機(jī)保溫材料系統(tǒng) 是無機(jī)產(chǎn)品,永不老化。在正常使用條件下,大大地延長建筑物的使用壽命。其保溫材料的 使用年限與建筑物同壽命。
[0011] 本發(fā)明還提供了一種無機(jī)憎水保溫板制作設(shè)備,以解決在加工無機(jī)憎水保溫板 時(shí),將多孔礦物與其他物料一起進(jìn)行混合,導(dǎo)致保溫板材料性能差的問題
[0012] 一種無機(jī)憎水保溫板制作設(shè)備,包括物料混合裝置,所述物料混合裝置包括至少 兩個(gè)混合腔室,混合腔室之間相互獨(dú)立,一混合腔室出料口與另一混合腔室的進(jìn)料口連通, 每個(gè)混合腔室內(nèi)均設(shè)有加料口和噴嘴,加料口與噴嘴連通。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本無機(jī)憎水保溫板制作設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于:1、物料混合裝置有至 少兩個(gè)混合腔室,在每個(gè)腔室中,物料可分別與原料混合,將原料通過層狀的形式完全包 裹,從而使保溫板材料的粒子形成單粒子多層殼結(jié)構(gòu),原料即為單粒子多層殼結(jié)構(gòu)的內(nèi)核, 物料即為單粒子多層殼結(jié)構(gòu)的多層外殼,即使保溫板經(jīng)過熱水的長時(shí)間浸泡,水分也不易 滲入保溫板結(jié)構(gòu)之中,保證了保溫板的強(qiáng)度和性能。2、混合腔室內(nèi)設(shè)有噴嘴,使得物料和原 料的混合得更加均勻,并且可調(diào)節(jié)包覆在原料上每層物料的厚度,從而保證物料的比例和 分布,從而可使原料強(qiáng)度減少的部分通過調(diào)節(jié)物料的厚度進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償,使得保溫板在 同樣的強(qiáng)度下具備較小的容重。
[0014] 進(jìn)一步,所述物料混合裝置為滾筒混料機(jī),滾筒混料機(jī)利用物料自重連續(xù)翻轉(zhuǎn)進(jìn) 行混合,使得混合充分均勻。所述每個(gè)混合腔室內(nèi)的噴嘴的數(shù)量至少為兩個(gè),使得物料的噴 灑面較廣。
[0015] 進(jìn)一步,還包括位于物料混合裝置后的壓板機(jī)和烘干裝置,所述烘干裝置包括內(nèi) 烘干裝置和外烘干裝置,內(nèi)烘干裝置為微波烘干機(jī),外烘干裝置為熱風(fēng)烘干機(jī)、冷風(fēng)風(fēng)干機(jī) 或蒸汽烘干機(jī)。內(nèi)烘干裝置實(shí)現(xiàn)從內(nèi)向外烘干原料和物料,外烘干裝置實(shí)現(xiàn)從外向內(nèi)烘干 原料和物料,這樣通過雙向烘干使得烘干的時(shí)間較短且烘干的效果較好。其中,微波烘干 機(jī)、熱風(fēng)烘干機(jī)、冷風(fēng)風(fēng)干機(jī)或蒸汽烘干機(jī)都是現(xiàn)有成熟烘干設(shè)備,便于取用。
[0016] 進(jìn)一步,還包括位于物料混合裝置之前的改性反應(yīng)器,該改性反應(yīng)器用于混合前 原料的改性。
[0017] 進(jìn)一步,還包括位于改性反應(yīng)器之前的原料膨脹裝置,原料膨脹裝置包括順次連 接的預(yù)熱爐、膨脹爐、旋風(fēng)分離器、原料存儲(chǔ)倉和輔料倉。原料膨脹裝置用于將原料形成微 珠。
[0018] -種采用上述的無機(jī)憎水保溫板制作設(shè)備的工藝,包括以下步驟:
[0019] A、將欲混合的物料按物料的種類輸送至不同的混合腔室內(nèi);
[0020] B、啟動(dòng)物料混合裝置,將原料輸入混合腔室的進(jìn)料口內(nèi),物料輸送至加料口,物料 通過噴嘴霧化,原料分別在不同混合腔室內(nèi)與不同的物料進(jìn)行混合;
[0021] C、在混合時(shí),每種物料以層狀方式將原料完全包裹,形成以原料為中心的單粒子 多層殼結(jié)構(gòu);
[0022] D、混合完畢之后的原料和物料從最后一個(gè)混合腔室排出。
[0023] 進(jìn)一步,在步驟D之后還包括以下步驟:
[0024] E、將經(jīng)過物料混合裝置的原料和物料通過壓板機(jī)成型,形成保溫板半成品;
[0025] F、將保溫板半成品通過內(nèi)烘干裝置和外烘干裝置烘干至保留1% - 10%水分;
[0026] G、將保溫板半成品放置3 - 10天,使1% - 10%水分自然揮發(fā),并強(qiáng)化形成保溫 板成品。
[0027] 該工藝用于將原料和物料成型,并通過從內(nèi)至外及從外之內(nèi)雙向進(jìn)行烘干,至于 烘干要保留一定的水分是因?yàn)槲锪现写蠖鄷?huì)有水泥,留有一定的水分是為了水泥的熟化。
[0028] 進(jìn)一步,在步驟A之前還包括以下步驟:
[0029] I、將原料通過提升機(jī)輸入至預(yù)熱爐中,將輔料輸送至入輔料倉中;
[0030] II、將經(jīng)過預(yù)熱后的原料輸入至膨脹爐中,使原料在膨脹爐中體積變大并上?。?br>[0031] III、將體積變大后的原料通過旋風(fēng)分離器輸送至原料存儲(chǔ)倉中;
[0032] IV、將原料存儲(chǔ)倉中的原料與輔料倉中的輔料輸入至改性反應(yīng)器進(jìn)行改性;
[0033]V、改性后的原料輸入至物料混合裝置中。
[0034] 該工藝用于原料的膨化和加入輔料使原料進(jìn)行改性,預(yù)熱是為了去除原料中的水 分,使其處于合適的濕度;膨脹爐是為了增大原料的體積,使原料顆粒懸浮于膨脹爐中,并 通過旋風(fēng)分離器分離不合格的原料顆粒,使合格的原料顆粒與輔料在改性反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行改 性。
[0035] 進(jìn)一步,由于在1000~1300°C高溫條件下其體積迅速膨脹4~30倍,故統(tǒng)稱為膨 脹珍珠巖。膨脹珍珠巖的以其良好的保溫效能,超強(qiáng)的穩(wěn)定性能很好的被市場(chǎng)接受并發(fā)揮 其效應(yīng),而且應(yīng)用范圍廣,具有普遍的實(shí)用性,尤其在耐火保溫節(jié)能方面發(fā)揮優(yōu)異的性能, 故所述原料為膨脹珍珠巖顆粒。
[0036]進(jìn)一步,硅酸鈉粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度較高,耐酸性、耐熱性好。水泥粉狀水硬性無機(jī)膠凝 材料,加水?dāng)嚢韬蟪蓾{體,能在空氣中硬化,硬化后不但強(qiáng)度較高,而且還能抵抗淡水或含 鹽水的侵蝕。故所述物料為硅酸鈉溶液、水泥漿和憎水