復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品及其制備方法
【專利摘要】一種復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品及其制備方法，它包括多層纖維網(wǎng)格布，各層纖維網(wǎng)格布的層間通過漿料粘接，并以層疊的方式將多層纖維網(wǎng)格布復(fù)合成網(wǎng)格筋層。本發(fā)明的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品采用多層纖維網(wǎng)格布復(fù)合而成，使網(wǎng)格筋層的單股纖維束的單絲數(shù)量和網(wǎng)格密度不受纖維網(wǎng)格布生產(chǎn)工藝的限制，大幅度增大加筋密度、減小單股纖維束的單絲數(shù)量和提升筋的分布均勻度，有效提升紙面石膏板產(chǎn)品的強度、遇火穩(wěn)定性和耐火極限性能的等級。
【專利說明】復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建材【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及制造石膏板用的網(wǎng)格布及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，紙面石膏板由于其重量輕、易于施工且具有良好的耐火性能等特點，被廣泛應(yīng)用于建筑物的隔墻、吊頂?shù)?。然而，由于受紙面石膏板自身的強度、遇火穩(wěn)定性和耐火極限的限制，紙面石膏板的應(yīng)用尚存在較大的局限性。在石膏板芯內(nèi)增設(shè)纖維筋，以提高紙面石膏板的強度，是目前常用的技術(shù)，但是，由于現(xiàn)有技術(shù)存在纖維筋的結(jié)構(gòu)及其布設(shè)不合理的問題，所以添加纖維筋的石膏板的機械強度、遇火穩(wěn)定性和耐火極限性能，遠遠不能滿足市場需求。紙面石膏板的生產(chǎn)實際表明，單靠增加纖維筋的數(shù)量，不僅不能獲得預(yù)想的效果，而且過多使用纖維，會導(dǎo)致制造成本的增加和環(huán)保性能的下降。 申請人:針對石膏板的強度研究表明:在實際使用過程中，紙面石膏板的強度失效主要表現(xiàn)在開裂和斷裂，而斷裂往往發(fā)生在開裂處；遇火穩(wěn)定性失效和耐火極限性能失效，都是由石膏板受熱后的開裂發(fā)展而成的，如果能延長石膏板從開始受熱到開裂之間的時間，就可有效提高遇火穩(wěn)定性和耐火極限性能；避免開裂的有效措施是，盡可能避免石膏板的內(nèi)應(yīng)力集中和盡可能均勻石膏板的強度分布，在此所述內(nèi)應(yīng)力是指石膏板在制作過程或受熱過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，強度分布是指沿石膏板的長度和寬度方向的分布。另一方面， 申請人:針對石膏板用的纖維筋的研究表明:現(xiàn)有技術(shù)的將短纖維混入石膏配料中實現(xiàn)加筋的方式，由于其受現(xiàn)有的混料工藝的限制，短纖維難以均勻混入石膏配料中，由此導(dǎo)致強度分布不均勻的現(xiàn)象比較明顯?，F(xiàn)有的將短纖維氈粘結(jié)在石膏板芯表面的方式，雖能適當(dāng)改善石膏板的強度，但這種粘結(jié)結(jié)構(gòu)不能使短纖維氈起到筋的加強功能，因此對于石膏板的強度改善十分有限?，F(xiàn)有的網(wǎng)格布加筋方式，由于受纖維網(wǎng)格布生產(chǎn)技術(shù)的限制，所以加筋密度和筋的分布均勻度難以達到理想的程度。在現(xiàn)有的石膏板用的纖維網(wǎng)格布的實際生產(chǎn)過程中，面臨兩大制約石膏板強度再提高的技術(shù)矛盾:矛盾之一在于，由于微裂紋原因?qū)е碌睦w維的單絲直徑越大則纖維絲強度越低的矛盾，因此實際可用的纖維單絲直徑只能在幾十微米量級，如此細的纖維的拉力載荷很微小，為此通常采用許多單絲組成的纖維束作為一股網(wǎng)格筋，為提高石膏板的強度需增加單股纖維束的單絲數(shù)量，但單股纖維束的單絲數(shù)量越多則使石膏板的強度分布越不均勻；矛盾之二在于，由于受纖維的可編織性限制和機織過程導(dǎo)致的纖維損傷隨網(wǎng)格變小而加劇的矛盾，實際可實現(xiàn)的最小的網(wǎng)格尺寸也只能在幾十毫米量級，而網(wǎng)格尺寸越大則加筋密度越小。由此可見，由于受上述技術(shù)矛盾限制，現(xiàn)有的紙面石膏板的纖維網(wǎng)格布加筋，都存在單股纖維束的單絲數(shù)量過多、網(wǎng)格尺寸過大的缺陷，由此導(dǎo)致的加筋密度小和筋的分布不均勻的問題，嚴重制約了紙面石膏板產(chǎn)品的強度、遇火穩(wěn)定性和耐火極限性能的再提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高強度石膏板用的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品及其制備方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。
[0005]—種復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品，它包括多層纖維網(wǎng)格布，各層纖維網(wǎng)格布的層間通過漿料粘接，并以層疊的方式將多層纖維網(wǎng)格布復(fù)合成網(wǎng)格筋層。
[0006]進一步，它所包括的纖維網(wǎng)格布的層數(shù)為2至10中的一個值。
[0007]進一步，各層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J相等；和/或各層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根緯線之間的距離I相等。
[0008]進一步，同一層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J相等，不同層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離之間成整數(shù)倍關(guān)系。
[0009]進一步，同一層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根緯線之間的距離I相等，不同層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根緯線之間的距離之間成整數(shù)倍關(guān)系。
[0010]進一步，各層纖維網(wǎng)格布的經(jīng)線相互錯開設(shè)置，各層纖維網(wǎng)格布的緯線相互錯開設(shè)置。
[0011]進一步，所述的纖維網(wǎng)格布的每根經(jīng)線包括至少一根纖維長絲，每根緯線包括至少一根纖維長絲。
[0012]進一步，所述的復(fù)合式網(wǎng)格筋層的最外至少一層纖維網(wǎng)格布可作為代替石膏板的面紙的石膏板的面層。
[0013]本發(fā)明還提供了一種復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品的制備方法，其包括以下工藝步驟:
[0014]a.用普通的纖維布織機分別機織成形多塊纖維網(wǎng)格布；
[0015]b.將多塊纖維網(wǎng)格布上漿，并以層疊的方式布設(shè)各塊纖維網(wǎng)格布；
[0016]c.施加壓力使相鄰兩塊纖維網(wǎng)格布之間接觸，同時使?jié){料固化直至各塊纖維網(wǎng)格布粘接在一起復(fù)合成網(wǎng)格筋層；
[0017]d.將復(fù)合成的網(wǎng)格筋層卷繞包裝成復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品。
[0018]進一步，其步驟b所述的上漿的方法為噴灑法或浸潤法中的一種。
[0019]本發(fā)明的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品采用多層纖維網(wǎng)格布復(fù)合而成，使網(wǎng)格筋層的單股纖維束的單絲數(shù)量和網(wǎng)格密度不受纖維網(wǎng)格布生產(chǎn)工藝的限制，大幅度增大加筋密度、減小單股纖維束的單絲數(shù)量和提升筋的分布均勻度，有效提升紙面石膏板產(chǎn)品的強度、遇火穩(wěn)定性和耐火極限性能的等級。并且復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品能在常用的紙面石膏板生產(chǎn)流水線設(shè)備上與現(xiàn)有的網(wǎng)格布互換上線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品的實施例的結(jié)構(gòu)的局部立體示意圖，圖中所示的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品由3層纖維網(wǎng)格布la、Ib和Ic以層疊的方式復(fù)合而成。
[0021]圖2是圖1所示的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品的實施例的纖維網(wǎng)格布I的一種結(jié)構(gòu)方案的局部立體示意圖，圖中所示的各層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J相等，并且各層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根緯線之間的距離I相等。
[0022]圖3是圖1所示的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品的實施例的結(jié)構(gòu)分解示意圖，圖中所不的3層纖維網(wǎng)格布I分別用la、Ib和Ic表不,3層纖維網(wǎng)格布la、Ib和Ic以層疊的方式形成復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品，各層纖維網(wǎng)格布(la、lb與Ic)之間通過漿料或粘結(jié)劑建立粘接結(jié)構(gòu)，而不存在編織關(guān)系。
[0023]圖4是本發(fā)明的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品的制造工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合圖1至圖4給出的實施例，進一步說明本發(fā)明復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品的【具體實施方式】及其制備方法。本發(fā)明的【具體實施方式】不限于以下實施例的描述明。 [0025]參見圖1至圖3，本發(fā)明的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品，它包括3層纖維網(wǎng)格布1，3層纖維網(wǎng)格布I分別用la、Ib和Ic表示，各層纖維網(wǎng)格布I的層間采用漿料粘接，或者說，纖維網(wǎng)格布la、纖維網(wǎng)格布Ib與纖維網(wǎng)格布Ic之間不存在編織關(guān)系，而是粘接連接，并按層疊的方式布設(shè)，由此以層疊的方式將多層纖維網(wǎng)格布I復(fù)合成網(wǎng)格筋層。圖1至圖3給出的實施例的纖維網(wǎng)格布I的層數(shù)為3層，本發(fā)明的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品的纖維網(wǎng)格布I的層數(shù)不限于3層，然而，過多的層數(shù)會增加加工成本，而過少的層數(shù)不能有效增大加筋密度，由此，優(yōu)選的層數(shù)為2至10層，即一種規(guī)格的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品所包括纖維網(wǎng)格布I的層數(shù)為2至10層中的一個值，如:雙層網(wǎng)格筋層產(chǎn)品所包括的纖維網(wǎng)格布I的層數(shù)為2層，三層網(wǎng)格筋層產(chǎn)品所包括的纖維網(wǎng)格布I的層數(shù)為3層，四層網(wǎng)格筋層產(chǎn)品所包括的纖維網(wǎng)格布I的層數(shù)為4層，…，十層網(wǎng)格筋層產(chǎn)品所包括的纖維網(wǎng)格布I的層數(shù)為10層。
[0026]三層纖維網(wǎng)格布I中的纖維網(wǎng)格布la、纖維網(wǎng)格布lb、纖維網(wǎng)格布Ic的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J相等，相鄰兩根緯線之間的距離I相等，即各層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J相等，各層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根緯線之間的距離I相等。這樣的結(jié)構(gòu)特征，可實現(xiàn)各層纖維網(wǎng)格布I的經(jīng)線相互錯開設(shè)置，即各層纖維網(wǎng)格布I的經(jīng)線不重疊，同時各層纖維網(wǎng)格布I的緯線相互錯開設(shè)置，即各層纖維網(wǎng)格布I的緯線不重疊，或者說，各層纖維網(wǎng)格布I的經(jīng)線相互錯開設(shè)置，各層纖維網(wǎng)格布I的緯線相互錯開設(shè)置。顯然，所述的相互錯開設(shè)置使得經(jīng)線、緯線的分布均勻。但是，滿足各層纖維網(wǎng)格布I的經(jīng)線相互錯開設(shè)置，各層纖維網(wǎng)格布I的緯線相互錯開設(shè)置的結(jié)構(gòu)，還可以采用如下方式:同一層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J相等，但不同層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離之間成整數(shù)倍關(guān)系,如纖維網(wǎng)格布Ia的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離是纖維網(wǎng)格布Ib的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離的2倍；同一層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根緯線之間的距離I相等，但不同層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根緯線之間的距離之間成整數(shù)倍關(guān)系，如纖維網(wǎng)格布Ia的相鄰兩根緯線之間的距離是纖維網(wǎng)格布Ib的相鄰兩根緯線之間的距離的2倍。由此可以歸納，各層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J相等，和/或各層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根緯線之間的距離I相等，即:各層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J相等，或者各層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根緯線之間的距離I相等；各層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J相等，并且各層纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根緯線之間的距離I也相等。
[0027]纖維網(wǎng)格布I的纖維類型優(yōu)選采用纖維長絲。每根經(jīng)線包括至少一根纖維長絲，即每根經(jīng)線為包括至少一根纖維長絲的纖維束，或為由多根纖維長絲合股而成的纖維線。每根緯線包括至少一根纖維長絲，即每根緯線為包括至少一根纖維長絲的纖維束，或為由多根纖維長絲合股而成的纖維線。每根根經(jīng)線或緯線的單絲數(shù)量可根據(jù)網(wǎng)格筋層的強度要求設(shè)定，但由于本發(fā)明的網(wǎng)格筋層采用了層疊方式復(fù)合而成的構(gòu)造，所以網(wǎng)格筋層的強度不像現(xiàn)有的纖維網(wǎng)格布的結(jié)構(gòu)那樣，僅取決于單一的纖維網(wǎng)格布的經(jīng)線和緯線的單絲數(shù)量和密度，而是通過增加纖維網(wǎng)格布I的層數(shù)來獲得網(wǎng)格筋層的經(jīng)線和緯線的理想密度，因此，本發(fā)明的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層的結(jié)構(gòu)，使得纖維網(wǎng)格布I的經(jīng)線或緯線的單絲數(shù)量和經(jīng)線或緯線的分布密度，可根據(jù)纖維的可編織性和現(xiàn)有纖維織布設(shè)備的機織性能來確定，使得在機織成形纖維網(wǎng)格布I的工藝過程中纖維絲的損傷最小、由機織工藝導(dǎo)致的纖維絲產(chǎn)生的微裂紋最少，使已有織布設(shè)備能發(fā)揮出最好的機織性能，以確保纖維網(wǎng)格布I的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于本發(fā)明的網(wǎng)格筋層采用了層疊方式復(fù)合而成的構(gòu)造，所以網(wǎng)格筋層的經(jīng)線和緯線的密度不完全取決于纖維網(wǎng)格布I的經(jīng)線和緯線的分布密度，而是取決于纖維網(wǎng)格布I層數(shù)，因此，本發(fā)明的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品的經(jīng)線和緯線的分布密度，可以不受纖維網(wǎng)格布I的經(jīng)線和緯線的分布密度的限制，即與網(wǎng)格筋層的分布密度相關(guān)聯(lián)的纖維網(wǎng)格筋層的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離j和相鄰兩根緯線之間的距離i可以根據(jù)需要隨意設(shè)定，從理論上講，纖維網(wǎng)格筋層的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離j和相鄰兩根緯線之間的距離i可以為零或負值(即重疊的情況)，而纖維網(wǎng)格布I的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J和相鄰兩根緯線之間的距離I無法實現(xiàn)零或負值的情況，相反，為滿足機織工藝，現(xiàn)有的纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離和相鄰兩根緯線之間的距離通常不能小于幾十毫米的量級。因此本發(fā)明的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層可作為石膏板的面層，可取到代替紙面石膏板的面紙的作用，省略掉紙面石膏板的面紙。所述的復(fù)合式網(wǎng)格筋層的最外至少一層纖維網(wǎng)格布可作為石膏板的面層，以提高紙面石膏板的強度。優(yōu)選最外至少兩層以上的纖維網(wǎng)格布層可代替紙面石膏板的面紙，以增強紙面石膏功能。
[0028]各層纖維網(wǎng)格布I的層間，即纖維網(wǎng)格布la、纖維網(wǎng)格布lb、纖維網(wǎng)格布Ic之間，采用漿料粘接。所述的漿料為石膏粉與淀粉漿的混合漿料，或者為PVA或丙烯酸類漿料中的一種，因為這些漿料都具有與紙面石膏板的版芯材料良好的粘結(jié)性能，能很好地使復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品凝固在紙面石膏板的版芯的表層和中間。淀粉漿、PVA或丙烯酸類漿料，可采用石膏板生產(chǎn)或纖維生產(chǎn)中使用的配方漿料，它具有良好的上漿工藝性能。所述的纖維網(wǎng)格布31為有機纖維、無機纖維和金屬纖維材料中的至少一種編織而成。如可以是任一種材料單獨編織，或是有機纖維、無機纖維和金屬纖維中的兩種或三種混合編織。
[0029]下面結(jié)合圖1至4進一步說明本發(fā)明的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品的制備方法，它包括以下工藝步驟:
[0030]a.用普通的纖維布織機分別機織形成多塊纖維網(wǎng)格布I ;
[0031]b.將多塊纖維網(wǎng)格布I上漿，并以層疊的方式布設(shè)各塊纖維網(wǎng)格布I ;
[0032]c.施加壓力使相鄰兩塊纖維網(wǎng)格布I之間接觸，同時使?jié){料固化直至各塊纖維網(wǎng)格布I粘接在一起復(fù)合成網(wǎng)格筋層；
[0033]d.將復(fù)合成的網(wǎng)格筋層卷繞包裝成復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品。
[0034]其中工藝步驟b所述的上漿的方法為噴灑法或浸潤法中的一種，這種方法可實現(xiàn)在流水線上大規(guī)模生產(chǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品，其特征在于:它包括多層纖維網(wǎng)格布，各層纖維網(wǎng)格布的層間通過漿料粘接，并以層疊的方式將多層纖維網(wǎng)格布復(fù)合成網(wǎng)格筋層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品，其特征在于:它所包括的纖維網(wǎng)格布的層數(shù)為2至10中的一個值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品，其特征在于:各層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J相等；和/或各層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根緯線之間的距離I相坐寸ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品，其特征在于:同一層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離J相等，不同層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根經(jīng)線之間的距離之間成整數(shù)倍關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品，其特征在于:同一層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根緯線之間的距離I相等，不同層纖維網(wǎng)格布的相鄰兩根緯線之間的距離之間成整數(shù)倍關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品，其特征在于:各層纖維網(wǎng)格布的經(jīng)線相互錯開設(shè)置，各層纖維網(wǎng)格布的緯線相互錯開設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品，其特征在于:所述的纖維網(wǎng)格布的每根經(jīng)線包括至少一根纖維長絲，每根緯線包括至少一根纖維長絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品，其特征在于:所述的復(fù)合式網(wǎng)格筋層的最外至少一層纖維網(wǎng)格布可作為代替石膏板的面紙的石膏板的面層。
9.權(quán)利要求1至8所述的任意一種復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品的制備方法，其包括以下工藝步驟: a.用普通的纖維布織機分別機織成形多塊纖維網(wǎng)格布； b.將多塊纖維網(wǎng)格布上漿，并以層疊的方式布設(shè)各塊纖維網(wǎng)格布； c.施加壓力使相鄰兩塊纖維網(wǎng)格布之間接觸，同時使?jié){料固化直至各塊纖維網(wǎng)格布粘接在一起復(fù)合成網(wǎng)格筋層； d.將復(fù)合成的網(wǎng)格筋層卷繞包裝成復(fù)合式纖維網(wǎng)格筋層產(chǎn)品。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其步驟b所述的上漿的方法為噴灑法或浸潤法中的一種。
【文檔編號】E04C5/07GK103938804SQ201410201753
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】馬兆林, 馬占軍, 姬光慶 申請人:景泰縣金龍化工建材有限公司