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