專利名稱：可凈化空氣的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有空氣凈化功能的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料以及所述纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料在外墻包覆和屋頂涂覆中的用途。本發(fā)明還提供了一種用于制備所述纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料的工藝流程。特別地，本發(fā)明屬于纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料領(lǐng)域，所述纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料具有光催化膠結(jié)層，該光催化膠結(jié)層能夠在陽(yáng)光和水存在的情況下將大氣中的污染物氧化成無(wú)害的可溶性鹽類(lèi)。本發(fā)明更特別地考慮到一種具有光催化作用的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，其中，這種光催化作用的效力持久并且穩(wěn)定。
背景技術(shù)：
光催化劑為半導(dǎo)體，其電子能夠在紫外線范圍內(nèi)通過(guò)光子而從價(jià)帶轉(zhuǎn)移至導(dǎo)帶。 由此形成的電子空穴導(dǎo)致了水存在條件下羥基的形成，這些羥基可作為一種強(qiáng)氧化劑并能夠在進(jìn)一步的反應(yīng)中分解化合物。特別地，這些羥基可與氮氧化物(NOx)結(jié)合將氮氧化物轉(zhuǎn)化成硝酸鹽。當(dāng)光催化劑與堿性膠凝基體混合在一起時(shí)，這些硝酸離子與膠凝基體中的正離子(如鈣離子和鈉離子)結(jié)合，并且生成可被雨水從表面上沖刷掉的鹽類(lèi)(如硝酸鈣和硝酸鈉)。優(yōu)選的具有光催化活性作用的半導(dǎo)體是銳鈦礦晶形的二氧化鈦。具有光催化活性表面的建筑材料已經(jīng)在以前的文獻(xiàn)中得到了描述。專利EP2036871描述了一種在表面上具有半透明涂層化合物的纖維增強(qiáng)的水泥制品。這種半透明涂層包括聚合物粘合劑，還可能包括金屬氧化物顏料，例如，二氧化鈦。然而，由于對(duì)二氧化鈦的選擇受到金紅石晶形的限制，二氧化鈦的光催化活性仍有不足。用銳鈦礦晶形代替金紅石晶形可導(dǎo)致很高的光催化活性，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致聚合物粘合劑在紫外線照射下出現(xiàn)同步分解(參見(jiàn)“涂料和涂層檢測(cè)指南-Gardner-Sward手冊(cè)第 14 版”-J. V. Koleske, 1995 年出版的 ASTM 指南系列 MNL 17，第 164 頁(yè))。具有光催化活性表面的水泥基底的建筑材料也已經(jīng)得到過(guò)描述。專利JP2000-017784描述了一種空氣凈化屋頂材料，這種材料的特征是其中具有厚度至少為0. 5mm并且含有二氧化鈦的表面層。專利EP-A-1878711涉及一種具有光催化活性的膠凝表面涂層，其包括比表面積大于200m2/g的光催化細(xì)粒和比表面積小于100m2/g的光催化粗粒，其中，所述光催化細(xì)粒通常位于外表面層，這是由于細(xì)粒被上升的水帶至表面的緣故。隨著水分的蒸發(fā)，來(lái)自膠凝基體的溶解成分在表面形成沉淀，這種現(xiàn)象就是結(jié)霜。當(dāng)使用波特蘭水泥基底材料時(shí)，特別的是，鈣離子和氫氧離子都溶解在水中，通過(guò)與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，在表面生成幾乎不溶的碳酸鈣，這樣可防止光催化劑與光線的接觸。然而，專利EP-A-1878711只是部分地解決了結(jié)霜層的形成問(wèn)題，仍然有碳酸鈣在表面生成，這就降低了光催化層的效力。專利JP2008-007368通過(guò)使用氧化鋁水泥解決了光催化膠凝材料結(jié)霜的問(wèn)題。 但遺憾的是，氧化鋁水泥不僅價(jià)格昂貴，而且其硬化速度太快，以至于無(wú)法在圓網(wǎng)抄取法 (Hatschek)工藝流程中使用，而圓網(wǎng)抄取法工藝流程是用于制備纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料的最常用的方法。專利JP2006-248793和專利JP2000-233134通過(guò)向水泥混和物中添加防風(fēng)化劑 (如防水劑)來(lái)解決光解性能隨時(shí)間下降的問(wèn)題。但是，我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于纖維增強(qiáng)的水泥制品來(lái)說(shuō)，避免風(fēng)化并不能保證其持久的光催化性能。事實(shí)上，作為主要的光氧化反應(yīng)產(chǎn)物的硝酸鹽會(huì)至少部分地進(jìn)入多孔的纖維增強(qiáng)的水泥基體中，尤其是在干旱少雨的季節(jié)。這些硝酸鹽會(huì)促進(jìn)水藻等微生物的生長(zhǎng)，特別是在相對(duì)濕度較高的情況下，并且，尤其是當(dāng)膠凝基體發(fā)生碳酸化以后，其堿性減弱，從而不能再抵制微生物的生長(zhǎng)。這些微生物阻止光催化層與光線接觸，因此，在長(zhǎng)期暴露于大氣以后，空氣凈化效率降低。專利W02007/106242涉及一種具有抗微生物的聚合物涂層的光催化基材，其中抗微生物的聚合物涂層可以長(zhǎng)期抵御由微生物或氣載污染物造成的變色。但這種光催化基材不具有空氣防污染的功能。如果所述抗微生物聚合物涂層不含有光催化的抗微生物劑，空氣污染物就不會(huì)在鄰近的結(jié)構(gòu)層中與光催化顆粒直接接觸。如果所述抗微生物的聚合物涂層含有光催化的抗微生物材料，所述聚合物涂層就會(huì)在長(zhǎng)期紫外線照射下發(fā)生分解，底部風(fēng)化層將會(huì)阻止所述光催化材料與光線接觸，導(dǎo)致空氣凈化性能低下。專利W02007/106242 沒(méi)有公開(kāi)膠凝基材表層必須同時(shí)含有光催化劑、防霜化劑和抗微生物劑以獲得高效持久的空氣凈化效果。專利EP-A-1162182公開(kāi)了一種水泥基底的接合體，其包括液壓材料、顆粒直徑不大于10 μ m的粒狀積聚體和抗微生物劑/殺霉菌劑和/或光催化金屬氧化物，其特征在于吸水率不高于10%。但是，專利EP-A-1162182沒(méi)有提供空氣凈化的水泥制品。而且，所述抗微生物劑和光催化劑被添加入基體中，這就不適用于根據(jù)圓網(wǎng)抄取法工藝流程制備的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，這是因?yàn)樗隹刮⑸飫┖凸獯呋瘎?huì)污染正常循環(huán)的工藝水。 并且，向基體添加抗微生物劑很不經(jīng)濟(jì)，尤其是對(duì)于那些用于覆蓋實(shí)質(zhì)表面(如房屋正面或屋頂)的相對(duì)較厚的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)材料制品。


下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。圖1是根據(jù)本發(fā)明的圓網(wǎng)抄取法工藝的示意圖，圖中1 噴頭2輸送毛氈3成型鼓4真空盒5 大桶6 篩子

發(fā)明內(nèi)容
為了克服了上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了至少一種纖維增強(qiáng)的膠結(jié)空氣凈化建筑材料，所述建筑材料根據(jù)工藝流程而制造，其中該工藝流程包括圓網(wǎng)抄取法生產(chǎn)線上的生產(chǎn)步驟。所述建筑材料以硅酸鹽水泥混合物為基礎(chǔ)，包括防水光催化活性膠凝表層，其特征在
5于所述表層還包括抗微生物劑。本發(fā)明通過(guò)在光催化膠凝表層中添加抗微生物劑而更加特別地解決了微生物滋生這個(gè)問(wèn)題。本發(fā)明的其它方面涉及一種用于制備所述纖維增強(qiáng)的膠結(jié)空氣凈化建筑材料的工藝流程，以及所述纖維增強(qiáng)的膠結(jié)空氣凈化建筑材料在外部包覆中的用途，更特別地是在房屋正面包覆及屋頂(如石板瓦)涂覆中的用途。本發(fā)明的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)材料制品根據(jù)工藝流程而制造，該制造工藝流程包括圓網(wǎng)抄取法生產(chǎn)線上的生產(chǎn)步驟，在這個(gè)生產(chǎn)線是一個(gè)改裝的篩筒造紙機(jī)，通過(guò)使用流體含水懸浮液過(guò)濾，形成和紙張相當(dāng)?shù)陌宀?，所述懸浮液通過(guò)主要混合水泥、纖維、水、處理助劑和添加劑獲得。置于大桶內(nèi)的旋轉(zhuǎn)篩部分地懸置于漿料內(nèi)。這些篩子是由覆蓋有過(guò)濾布的轉(zhuǎn)鼓構(gòu)成；當(dāng)轉(zhuǎn)鼓在大桶內(nèi)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)以后，靜水壓迫使一部分水通過(guò)過(guò)濾布，而固體，顯然易見(jiàn)的是纖維、水泥顆粒和其他添加劑在轉(zhuǎn)鼓的濾網(wǎng)上積聚，形成一薄層，其厚度隨著轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)而增加。纖維粘在篩子上，形成附加的濾網(wǎng)，其網(wǎng)格單元的尺寸適合保持水泥顆?；蛘咂渌ず蟿┗蛱砑觿┑念w粒，甚至細(xì)顆粒，以及有助于在濾網(wǎng)上形成粘合層的大量水在一起?？梢酝ㄟ^(guò)添加絮凝劑增強(qiáng)篩子上的保持效果。通常情況下，借助一個(gè)毛氈帶將所述黏合層從篩子上轉(zhuǎn)移至成型輥上，并通過(guò)所述毛氈帶對(duì)黏合層進(jìn)行進(jìn)一步脫水，在所述成型輥上積累材料直至達(dá)到理想厚度?？蛇x擇地，對(duì)所述未處理板材進(jìn)行后壓縮以增加其密度，然后在大氣條件下(晾制)或者100°c以上溫度的加壓蒸汽中(高壓蒸汽養(yǎng)護(hù))進(jìn)行硬化。根據(jù)本發(fā)明的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料優(yōu)選地自然晾制根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料可被壓制。用于制備本發(fā)明的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)材料的水硬性混合物包含做為水硬性粘結(jié)料的硅酸鈣基水泥。合適的硅酸鈣基水泥為波特蘭水泥、礦渣水泥和其它水泥。這些水硬性粘結(jié)料的強(qiáng)堿性是眾所周知的，優(yōu)選采用波特蘭水泥。用于制備本發(fā)明的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)材料的水硬性組合物還可能包含增強(qiáng)有機(jī)和/ 或無(wú)機(jī)纖維。增強(qiáng)無(wú)機(jī)纖維的實(shí)例是耐堿性玻璃纖維、陶瓷纖維等，及它們的混合物。增強(qiáng)有機(jī)纖維的實(shí)例是纖維素纖維、聚烯烴纖維，比如聚乙烯或聚丙烯纖維、聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維、聚酯纖維、芳族聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維、碳纖維等，及它們的混合物。相對(duì)于水硬性組合物在干燥狀態(tài)下的初始總重量，增強(qiáng)纖維的重量含量?jī)?yōu)選等于或小于15%。用于制備本發(fā)明的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)材料的水硬性混合物更進(jìn)一步地包含處理助齊U，比如處理纖維、絮凝劑、消泡劑。合適的處理纖維為纖維素纖維、聚烯烴纖絲和其他纖維，以及它們的混合物。相對(duì)于水硬性組合物在干燥狀態(tài)下的初始總重量，處理纖維優(yōu)選的重量含量?jī)?yōu)選等于或小于10%。用于制備本發(fā)明的纖維增強(qiáng)膠結(jié)材料的水硬性組合物還更進(jìn)一步地包含填料和/ 或添加劑，如飛灰、無(wú)定形二氧化硅、石英粉，石屑、黏土、高爐礦渣、碳酸鹽、火山灰等。相對(duì)于水硬性組合物在干燥狀態(tài)下的初始總重量，填料和/或添加劑的總量?jī)?yōu)選小于50%重量。根據(jù)本發(fā)明的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料包括防水光催化活性膠凝表層。優(yōu)選地， 在對(duì)圓網(wǎng)抄取法機(jī)的毛氈上進(jìn)行脫水前，所述膠凝表層是優(yōu)選地用噴涂的方式或使用轉(zhuǎn)刷將粘性漿料施加在第一纖維膠結(jié)層上。在這種粘性漿料中，水與水泥的優(yōu)選比率約為1。光催化表層的厚度優(yōu)選為至少100 μ m，更優(yōu)選為至少150 μ m。所述光催化活性表層包含光催化劑，優(yōu)選為二氧化鈦，特別優(yōu)選為銳鈦礦晶形。最適宜的是銳鈦礦的水分散體。通過(guò)使用固體含量為50%至80wt%的銳鈦礦水分散體可以獲得好的效果。相對(duì)于光催化活性表層組合物總干重，光催化劑的含量為至少4wt%時(shí)，光催化性能是合適的。相對(duì)于光催化活性表層組合物總干重，光催化劑的含量為至少6wt %時(shí)是特別優(yōu)選的。適宜的光催化劑的比表面積在5至30m2/g之間。特別優(yōu)選比表面積在8至15m2/g之間的光催化劑。比表面積高于30m2/g的光催化劑的光催化活性達(dá)不到令人滿意的水平，這是由于在毛氈上過(guò)濾時(shí)有相當(dāng)大數(shù)量的光催化劑流失。使用比表面積低于5m2/g的光催化劑時(shí)，空氣凈化效率低。所述光催化活性表層是一膠凝層，與在圓網(wǎng)抄取法機(jī)上形成的基底層相反，光催化活性表層不包含纖維；因此，它的密度更高，并且在表面上含有光催化顆粒的可能性增加。優(yōu)選地，所述光催化活性表層包括相同的硅酸鈣基水泥作為基底層。所述光催化活性表層可能包括顏料，比如氧化鉻、碳黑和鐵的氧化物。所述光催化活性表層包含防水劑。根據(jù)本發(fā)明的纖維增強(qiáng)的水泥材料是通過(guò)使用硅酸鈣水泥而制成的，優(yōu)選地采用波特蘭水泥作為水硬性粘結(jié)料。這種原材料的缺點(diǎn)是可導(dǎo)致前文提到的結(jié)霜問(wèn)題。但是，不結(jié)霜水泥，如高鋁水泥，價(jià)格過(guò)于昂貴而不適用于商業(yè)產(chǎn)品，并且不結(jié)霜水泥只能用于纖維增強(qiáng)水泥制品的光催化表層和基底層以避免結(jié)霜；而且，如上所述，由于高鋁水泥的快速水硬性而不適合用于圓網(wǎng)抄取法機(jī)上。光催化活性表層中的防水劑避免了結(jié)霜表面層的出現(xiàn)，結(jié)霜表面層可以阻止光催化劑與光線接觸。優(yōu)選地， 向用于光催化表層的粘性漿料中添加防水劑。向用于光催化表層的粘性漿料中添加的防水劑必須具有抗堿性，而且不影響水泥硬化。合適的防水劑的實(shí)例是硅烷、倍半硅氧烷、硅氧烷和硅酮，以及它們的混合物。對(duì)于混合物，優(yōu)先選擇使用水乳濁液。相對(duì)于水硬性粘結(jié)料，光催化活性表層中防水劑的重量含量為0. 01至3wt%時(shí)能獲得好的效果。防水劑的重量含量低于0.01wt%時(shí)不能獲得長(zhǎng)久的空氣凈化效果；防水劑的重量含量高于3wt%時(shí)， 空氣凈化性能沒(méi)有得到提高，因此不具有經(jīng)濟(jì)性。相對(duì)于水硬性粘結(jié)料，光催化活性表層中防水劑的重量含量?jī)?yōu)選0. 08%至2wt%。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，防水劑能夠適用于纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料的光催化活性表層上，而不是添加在用于光催化表層的粘性漿料中。在這種情況下，優(yōu)選地，當(dāng)纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料離開(kāi)圓網(wǎng)抄取法生產(chǎn)線并固化后，用滾筒涂覆或噴涂的方式施加防水劑，其中，優(yōu)選的固化溫度是35°C至75°C，固化時(shí)間優(yōu)選為5至10小時(shí)。根據(jù)這種實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的特殊方法，防水劑優(yōu)選是溶劑基。適于施加在纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料的光催化活性表層上的防水劑為硅烷。光催化活性表層還包括可防止藻類(lèi)、地衣和苔蘚出現(xiàn)的抗微生物劑。由于對(duì)有機(jī)質(zhì)具有光氧化作用，光催化涂層具有自潔和抗微生物的功能，因此通常施加在表面上，但當(dāng)光催化涂層施加在不光滑的多孔纖維增強(qiáng)膠凝基體上時(shí)，則不具有自潔功能與抗微生物功能。如上所述，與空氣中氮化物污染物發(fā)生光催化反應(yīng)所產(chǎn)生硝酸鹽進(jìn)入多孔的膠凝基體， 尤其是在不下雨時(shí)空氣相對(duì)濕度較大的條件下，形成適于微生物(如藻類(lèi))的養(yǎng)料層，該養(yǎng)料層在一定程度上將光催化表層覆蓋，降低了空氣凈化效率。合適的抗微生物劑應(yīng)耐熱、耐堿及耐紫外線，對(duì)纖維增強(qiáng)水泥制品的性能沒(méi)有負(fù)面影響，而且釋放緩慢。可使用的抗微生物劑包括有機(jī)抗微生物劑和無(wú)機(jī)抗微生物劑。有機(jī)抗微生物劑的實(shí)例是8-羥基喹啉或羥基吡啶硫酮。優(yōu)選地，無(wú)機(jī)抗微生物劑施用于外部，尤其是在光催化劑存在的條件下。優(yōu)選的無(wú)機(jī)抗微生物劑不易溶于水，包括過(guò)濾金屬元素，比如銅和銀，以及無(wú)機(jī)過(guò)渡金屬氧化物或鹽，比如氧化亞銅和氧化銅、氯化銅、氯化銀和氧化鋅。優(yōu)選地，相對(duì)于光催化活性膠凝表層組合物的總干重，光催化活性表層中抗微生物劑的重量含量范圍為0. 1至20wt%?？刮⑸飫┑闹亓亢康陀?. 時(shí)，其抗微生物效果不能令人滿意；抗微生物劑的重量含量高于20wt %時(shí)，其不能很好地粘附于形成的鼓上。特別優(yōu)選地，相對(duì)于光催化活性膠凝表層組合物的總干重，光催化活性表層中抗微生物劑的重量含量范圍為0. 2至15wt%。根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施模式，抗微生物劑以水分散體的形式被添加到形成光催化表層的粘性漿料中。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，當(dāng)纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料離開(kāi)圓網(wǎng)抄取法生產(chǎn)線并固化后，可將抗微生物劑施加到纖維增強(qiáng)的膠結(jié)材料的光催化活性膠凝表層上，施加方式可例如滾筒涂覆或噴涂。本發(fā)明還提供了制備具有光催化活性的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料的第一工藝流程，包括以下步驟(a)通過(guò)圓網(wǎng)抄取法工藝流程形成未處理基底板材的第一層；(b)步驟(a)中得到的未處理基底板材的第一層在輸送毛氈上移動(dòng)過(guò)相對(duì)于成型鼓圓周的距離過(guò)程中，在所述未處理基底板材的第一層上施加含水粘性漿料，形成一個(gè)表層，所述含水粘性漿料包含硅酸鈣基水泥、光催化劑，和抗微生物劑與防水劑中的至少一種。(c)對(duì)步驟(c)中得到的未處理基底板材的第一層進(jìn)行脫水，其中，所述未處理基底板材的第一層具有在步驟(b)中的施加的光催化活性表層；(d)將已經(jīng)脫水的步驟(a)中得到的未處理基底板材的第一層繞在成型鼓上，其中，所述未處理基底板材的第一層具有在步驟(b)中施加的光催化活性表層；(e)在成型鼓上形成附加層的未處理基底板材，直至達(dá)到理想厚度；(f)對(duì)步驟(e)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行固化。在步驟(a)中，形成了未處理基底板材的第一層。所述未處理基底板材的第一層除了包含硅酸鈣基水泥，還包含增強(qiáng)纖維(如，聚乙烯醇纖維和/或聚丙烯纖維)、處理纖維 (如，纖維素纖維)和添加劑(如，飛灰、無(wú)定形二氧化硅、黏土、高爐礦渣、碳酸鹽等)。在步驟(b)中，在從步驟(a)中得到的未處理基底板材的第一層上形成了由含水粘性漿料形成的光催化活性表層，所述漿料包括硅酸鈣基水泥、一種光催化劑，和抗微生物劑與防水劑中至少一種。所述光催化活性粘性漿料不包括纖維，優(yōu)選用噴頭或滾刷以不連續(xù)的方式施加，即僅在相對(duì)于成型鼓圓周的距離上施加。這種成型鼓是一種反轉(zhuǎn)輥，因此， 在纖維增強(qiáng)的水泥建筑材料的形成過(guò)程中，與轉(zhuǎn)輥表面接觸的光催化層在纖維增強(qiáng)水泥建筑材料離開(kāi)圓網(wǎng)抄取法生產(chǎn)線時(shí)位于最上層。在步驟(a)和步驟(b)中得到的兩個(gè)層在圓網(wǎng)抄取法生產(chǎn)線的毛氈上一起進(jìn)行脫水；通常情況下，脫水是通過(guò)位于圓網(wǎng)抄取法生產(chǎn)線中毛氈底側(cè)的若干真空盒來(lái)進(jìn)行的。然后，在步驟(d)中，將這兩個(gè)層一起繞在成型鼓上，因此，與毛氈直接接觸的基層的底部成為了外表面，光催化表層與成型鼓的表面接觸。在步驟(e)中，基材的后序?qū)有纬?，直到達(dá)到理想厚度。優(yōu)選地，將未固化的纖維增強(qiáng)水泥板材進(jìn)行預(yù)切，然后進(jìn)行堆疊。接下來(lái)，將所述板材置于金屬模板之間進(jìn)行壓制。在壓制過(guò)程中，壓力通常為20MPa至30MPa，壓制使纖維增強(qiáng)水泥板材的密度增加，因此，提高了所述纖維增強(qiáng)的水泥板材的強(qiáng)度。通過(guò)壓制步驟，層間的層結(jié)合強(qiáng)度增強(qiáng)，并且由于吸水率低，抗凍融能力提高。外墻涂敷要求低吸水率， 尤其是房屋正面包覆與屋頂涂覆。在固化步驟(f)中，加快了水泥的硬化速度，優(yōu)選地，此步驟在溫度為50°C至90°C 范圍內(nèi)的烤箱內(nèi)進(jìn)行4至10小時(shí)。經(jīng)過(guò)步驟(f)得到的根據(jù)本發(fā)明的纖維增強(qiáng)建筑材料的密度優(yōu)選為至少1. 6g/cm3，更特別地優(yōu)選為至少1. 7g/cm3。最后，將纖維增強(qiáng)的水泥板材按照期望的尺寸進(jìn)行切割。優(yōu)選地，切割工具選用旋轉(zhuǎn)刀片。根據(jù)本發(fā)明的第二種工藝流程，按如上所述工藝流程制備纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，但是在步驟(b)中，不在含水粘性漿料中添加防水劑和/或抗微生物劑。在該工藝流程中，在另外的步驟里將防水劑和/或抗微生物劑施加在纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料的光催化活性表層上。根據(jù)本發(fā)明的第二種工藝流程，抗微生物劑能夠在步驟(b)中添加，而防水劑可在步驟(f)中添加，或者防水劑在步驟(b)中添加，而抗微生物劑在步驟(f)添加，或者抗微生物劑和防水劑都在步驟(f)中添加。
具體實(shí)施例方式顯而易見(jiàn)的是，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，本發(fā)明并不局限于上述所特別公開(kāi)和描述的內(nèi)容。所有新特征以及這些特征的每個(gè)組合都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求中的數(shù)字標(biāo)記并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。動(dòng)詞“包括或包含”的使用及它們的變化形式不排除出現(xiàn)權(quán)利要求中引用的其它要素。在一個(gè)要素前對(duì)于術(shù)語(yǔ)“一”的使用不排除表示有多個(gè)這種要素。下面將通過(guò)使用具體實(shí)施例而詳細(xì)地描述本發(fā)明。實(shí)例對(duì)比實(shí)例1第一組參考石板組分以Eternit公司生產(chǎn)的Alterna· 的組分為基礎(chǔ)，不同的是， 膠凝表層更進(jìn)一步地包括7wt%的Kronos 1001 (TiO2光催化劑)和Iwt %的Dow Corning IE6683 (防水劑)，并且沒(méi)有應(yīng)用光催化涂層。實(shí)例1測(cè)試石板已根據(jù)本發(fā)明提供的第一種工藝流程而制造出來(lái)。這些石板與在對(duì)比實(shí)例1中所描述的第一組參考石板相類(lèi)戲，不同的是，相對(duì)于光催化活性膠凝表層組合物的總干重，厚度約為200 μ m的膠凝表層還包括4wt%的氧化鋅NeigeC (Umicore公司生產(chǎn)的抗微生物劑)。對(duì)比實(shí)例2第二組參考石板的組分與第一組參考石板的組分相類(lèi)似，不同的是，膠凝表層不包含防水劑，但以輥涂的方式將25. 5g/m2的Z-6403 Silane (Dow Corning公司生產(chǎn)的防水劑)施加在石板上，其中所述石板在生產(chǎn)出來(lái)之后預(yù)先在40°C晾曬8個(gè)小時(shí)。實(shí)例2測(cè)試石板已根據(jù)本發(fā)明提供的第二種工藝流程制造出來(lái)。這些石板與在對(duì)比實(shí)例 2中所描述的第二組參考石板相似，不同的是，相對(duì)于光催化活性膠凝表層組合物的總干重，厚度約為200 μ m的膠凝表層還包括4襯％的氧化鋅Neige C (Umicore公司生產(chǎn)的抗微生物劑)。4組石板內(nèi)每一組中的的10塊石板都在比利時(shí)的Kapelle-op-den-Bos的Etemit 的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了 25個(gè)月(從十月中旬開(kāi)始)的戶外暴露。根據(jù)ISO 22197-1標(biāo)準(zhǔn)而對(duì)光催化活性進(jìn)行了測(cè)定，但是，采用了一個(gè)20分鐘的輻射周期，然后進(jìn)入黑暗周期10分鐘。在生產(chǎn)后一周(在100%的參考水平下)并且在經(jīng)過(guò)25個(gè)月戶外暴露后NO減少的平均結(jié)果以及25個(gè)月戶外暴露后對(duì)微生物生長(zhǎng)情況進(jìn)行目視觀測(cè)的結(jié)果見(jiàn)表1。表 權(quán)利要求
1.一種纖維增強(qiáng)的膠結(jié)空氣凈化建筑材料，其制備所根據(jù)的制造工藝流程包括在圓網(wǎng)抄取法生產(chǎn)線上基于硅酸鈣水泥混和物的生產(chǎn)步驟；所述建筑材料以硅酸鈣水泥混合物為基礎(chǔ)，包括防水光催化活性膠凝表層，其特征在于所述表層還包括抗微生物劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，其中，所述光催化活性膠凝表層通過(guò)噴涂或輥涂的方式實(shí)施。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，其中，所述光催化活性膠凝表層的厚度至少為100 μ m。
4.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，其中，所述纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料為自然風(fēng)干的制品。
5.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，其中，所述纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料為壓制的制品。
6.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，其中，所述光催化活性膠凝表層包含二氧化鈦。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，其中，所述二氧化鈦為銳鈦礦晶形。
8.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，其中，相對(duì)于光催化表層組合物的總干重，所述光催化劑的重量含量為至少4wt%。
9.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，其中，所述光催化活性膠凝表層包含光催化劑，所述光催化劑的特征在于比表面積在5至30m2/g的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，其中，所述光催化活性膠凝表層包含無(wú)機(jī)抗微生物劑。
11.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料，其中，所述光催化活性膠凝表層包含一種抗微生物劑，相對(duì)于所述光催化活性膠凝表層組合物的總干重，所述抗微生物劑的重量含量范圍為0. 1至20wt%。
12.根據(jù)一種工藝制備的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)空氣凈化建筑材料的工藝流程，所述工藝流程包括一個(gè)圓網(wǎng)抄取法生產(chǎn)線上的生產(chǎn)步驟，所述建筑材料以硅酸鈣水泥混合物為基礎(chǔ)， 包括防水光催化活性膠凝表層，所述膠凝表層還包含根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的抗微生物劑，所述生產(chǎn)方法包括以下步驟(a)形成未處理基底板材的第一層；(b)步驟(a)中得到的未處理基底板材的第一層在輸送毛氈上移動(dòng)過(guò)相對(duì)于成型鼓圓周的距離過(guò)程中，在所述未處理基底板材的第一層上施加含水粘性漿料，形成一個(gè)表層，所述含水粘性漿料包含硅酸鈣基水泥、光催化劑，和抗微生物劑與防水劑中的至少一種。(c)對(duì)步驟(a)中得到的未處理基底板材的第一層進(jìn)行脫水，其中，所述未處理基底板材的第一層具有在步驟(b)中的施加的光催化活性表層；(d)將已經(jīng)脫水的步驟(a)中得到的未處理基底板材的第一層繞在成型鼓上，其中，所述未處理基底板材的第一層具有在步驟(b)中施加的光催化活性表層；(e)在成型鼓上形成更多層的未處理基底板材，直至達(dá)到理想厚度；(f)對(duì)步驟(e)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行固化。
13.根據(jù)一種工藝制備的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)空氣凈化建筑材料的工藝流程，所述工藝流程包括一個(gè)圓網(wǎng)抄取法生產(chǎn)線上的生產(chǎn)步驟，所述建筑材料以硅酸鈣水泥混合物為基礎(chǔ)， 包括防水光催化活性膠凝表層，所述膠凝表層還包含根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的抗微生物劑，所述生產(chǎn)方法包括以下步驟(a)用抄取法形成未處理基底板材的第一層；(b)在步驟(a)中得到的未處理基底板材上的第一層施加含水粘性漿料，形成一表層， 所述含水粘性漿料包含硅酸鈣基水泥和光催化劑；(c)對(duì)步驟(a)中得到的未處理基底板材的第一層進(jìn)行脫水，其中，所述未處理基底板材的第一層具有在步驟(b)中的施加的光催化活性表層；(d)將已經(jīng)脫水的步驟(a)中得到的未處理基底板材的第一層繞在成型鼓上，其中，所述未處理基底板材的第一層具有在步驟(b)中施加的光催化活性表層；(e)在成型鼓上形成更多層的未處理基底板材，直至達(dá)到理想厚度；(f)在已經(jīng)固化的從步驟(e)中得到產(chǎn)品的光催化活性膠凝表層上施加防水劑與抗微生物劑中的至少一種。
14.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料在外墻包覆和屋頂涂覆中的用途。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料的用途，其中，所述纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料為石板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有空氣凈化活性的纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料以及所述纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料在外墻包覆和屋頂涂覆中的用途。本發(fā)明還提供了一種用于制備所述纖維增強(qiáng)的膠結(jié)建筑材料的工藝流程。
文檔編號(hào)C04B41/52GK102471157SQ201080032014
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者維利·德布拉格, 維姆·塞恩 申請(qǐng)人:Redco有限公司