用于消耗二氧化碳的材料的固化系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)主張2013年3月14日提交的共同未決的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1/785,226的 優(yōu)先權(quán)及權(quán)益，該申請(qǐng)的全文W引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明大體上設(shè)及用于制備新型復(fù)合材料的系統(tǒng)及方法。更具體地，本發(fā)明設(shè)及 用于由包括水及二氧化碳的各種常見(jiàn)原材料(或前體材料)制造合成材料的設(shè)備及方法。所 述復(fù)合材料適用于建造、基礎(chǔ)設(shè)施、藝術(shù)品及裝演中的各種用途。
【背景技術(shù)】
[0004] 混凝±及石料
[000引自古W來(lái)，人類(lèi)已知并且使用混凝±及石材。舉例而言，諸如混凝±、板巖、花崗巖 及大理石的材料用于建造各種有用結(jié)構(gòu)。
[0006] 混凝±用于各種結(jié)構(gòu)，包括道路、建筑物及諸如，管、擱塊、鋪設(shè)材料及鐵道枕木建 筑組件。混凝±具有許多有益性質(zhì)，諸如，堅(jiān)硬(或抗機(jī)械力變形）、防火、拒水W及對(duì)包括霉 變及菌類(lèi)生長(zhǎng)的要素耐性。
[0007] 板巖為主要由石英及云母組成的細(xì)紋理變質(zhì)巖(有時(shí)化學(xué)式為KAb(AlSi3化0))。 因?yàn)榘鍘r為平坦、堅(jiān)硬、防火、拒水W及對(duì)包括霉變及菌類(lèi)生長(zhǎng)的要素耐性，故發(fā)現(xiàn)板巖在 建筑物及建造中的更廣范使用，諸如，鋪設(shè)材料及屋面材料。板巖存在各種顏色，例如，灰色 (淺灰至暗灰）、綠色、青色(藍(lán)綠色)或紫色。板巖為大體"頁(yè)片狀的"或分層的，W使得板巖 分裂形成不同的平坦表面圖案。板巖的獨(dú)特美學(xué)及物理質(zhì)量使其在建筑物及建造中W及在 裝飾藝術(shù)及雕塑中成為理想材料。
[0008] 已經(jīng)努力研究了人造板巖類(lèi)材料，W低成本、易生產(chǎn)的仿制品取代更昂貴并且稀 有的天然板巖。然而，所述努力尚未生產(chǎn)合成材料，該合成材料具有板巖的所需外觀、紋理、 密度、硬度、孔隙率及其他美觀特征，同時(shí)可W低成本及最小環(huán)境影響大量制造合成材料。
[0009] "復(fù)合板巖"為由回收橡膠及塑膠制成的仿造板巖替代品。雖然所述產(chǎn)品在外觀及 一些性質(zhì)上類(lèi)似于板巖(主要在于所述產(chǎn)品是拒水及要素耐性的），但所述產(chǎn)品缺乏板巖的 硬度，所述產(chǎn)品的防火程度不如板巖，并且所述產(chǎn)品具有明顯不同的"手感"。所述產(chǎn)品在近 距離看起來(lái)不同。最終，雖然所述產(chǎn)品可含有回收材料，但所述產(chǎn)品基于源自石油化學(xué)產(chǎn)品 的材料。
[0010] 層壓漸青片具有使其與天然板巖相比相當(dāng)不理想的人造外觀。其他人造板巖仿制 品由合成樹(shù)脂粘結(jié)劑制備。所述方法受眾多缺陷影響，包括不良再現(xiàn)性、低產(chǎn)率、劣化、高加 工成本、不盡人意的機(jī)械性質(zhì)等。
[0011] 花崗巖為主要包含石英、云母及長(zhǎng)石的火成巖。花崗巖在細(xì)?；|(zhì)內(nèi)通常具有粗 粒。眾所周知，花崗巖自然存在各種顏色。
[0012] 自古W來(lái)，人類(lèi)已知并且使用花崗巖?；◢弾r的獨(dú)特美觀及物理質(zhì)量使其在建筑 物及建造 w及在裝飾藝術(shù)及雕塑中為理想材料。已經(jīng)努力研究了人造花崗巖類(lèi)材料，w低 成本、易生產(chǎn)的仿制品取代昂貴并且稀有的材料。然而，所述努力尚未生產(chǎn)合成材料，該合 成材料具有花崗巖的所需外觀、紋理、密度、硬度、孔隙率及其他美觀特征，同時(shí)可W低成本 及最小環(huán)境影響大量制造合成材料。
[0013] 大部分人造花崗巖仿制品通過(guò)滲混天然石材粉末及礦物與合成樹(shù)脂(例如，丙締 酸、不飽和聚醋、環(huán)氧樹(shù)脂)來(lái)制備。所述方法受眾多缺陷影響，包括不良再現(xiàn)性、低產(chǎn)率、劣 化、高加工成本、不盡人意的機(jī)械性質(zhì)等。
[0014] 自古W來(lái)，人類(lèi)已知并且使用大理石。大理石的獨(dú)特美觀及物理質(zhì)量使其在建筑 物及建造 W及在裝飾藝術(shù)及雕塑中為理想材料。已經(jīng)努力研究了人造大理石類(lèi)材料，W低 成本、易生產(chǎn)的仿制品取代昂貴并且稀有的材料。然而，所述努力尚未生產(chǎn)出合成材料，該 合成材料具有大理石的所需外觀、紋理、密度、硬度、孔隙率及其他美學(xué)特征，同時(shí)可在環(huán)境 影響最小的情況下W低成本大量制造該合成材料。
[0015] 大部分人造大理石仿制品通過(guò)滲混天然石材粉末及礦物與合成樹(shù)脂(例如，丙締 酸、不飽和聚醋、環(huán)氧樹(shù)脂)而制備。所述方法受眾多缺陷影響，包括不良再現(xiàn)性、低產(chǎn)率、劣 化、高加工成本、不盡人意的機(jī)械性質(zhì)等。
[0016] 傳統(tǒng)混凝±固化腔室
[0017] 傳統(tǒng)混凝±固化腔室用于各種預(yù)鑄混凝±工業(yè)。固化腔室為完全或部分封閉的容 積，其中可形成受控環(huán)境。封閉容積可由諸如房間的剛性結(jié)構(gòu)的實(shí)屯、壁界定或由諸如帳篷 形式的防水布的柔性障壁界定。在形成混凝±樣本后，將該樣本放置于具有足夠濕氣含量 及足夠高的溫度的受控環(huán)境中，W確保在合理時(shí)間內(nèi)達(dá)到充分固化，通常W天為單位測(cè)量。 固化對(duì)混凝±產(chǎn)物的質(zhì)量極其重要，并且對(duì)諸如耐久性、強(qiáng)度及耐磨性的性質(zhì)具有巨大影 響。適當(dāng)?shù)墓袒€幫助減輕隨時(shí)間發(fā)生的次級(jí)反應(yīng)，所述反應(yīng)可導(dǎo)致成品的缺陷及不需要 的顏色改變。
[0018] 混凝±固化幫助波特蘭水泥混凝±的稱(chēng)為水合作用的化學(xué)反應(yīng)。腔室意在固化過(guò) 程的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持受控環(huán)境受調(diào)節(jié)并且保持產(chǎn)物內(nèi)的適合水分。任意可察覺(jué)的水分損失 將顯著延遲或防止水合作用，并且因此降低產(chǎn)物的性質(zhì)。此外，溫度在固化過(guò)程期間起重要 作用，因?yàn)榈陀趌〇°C或高于70°C的溫度非常不利于固化，而60°C的溫度是最佳的。
[0019] 生產(chǎn)預(yù)鑄混凝±的一些公司試圖使用大房間或由防水布覆蓋的區(qū)域容納產(chǎn)物W 試圖保持溫度及濕度來(lái)簡(jiǎn)化固化過(guò)程。所述系統(tǒng)可充當(dāng)保持由作為在水合反應(yīng)期間發(fā)生的 放熱反應(yīng)結(jié)果的樣品產(chǎn)生的熱量的手段，或充當(dāng)保持由外部加熱器或噴水系統(tǒng)提供的熱量 或濕度的手段。然而，固化預(yù)鑄混凝±的最高效并且有效的方法依賴(lài)永久、密封并且可控的 固化環(huán)境。
[0020] 在包括但不限于鋪路石材、混凝±擱筑單元(concrete masonry unit;〔11])、擋± 墻及屋面瓦的范圍廣泛的產(chǎn)品生產(chǎn)中，存在許多專(zhuān)口從事設(shè)計(jì)、制造及安裝用于預(yù)鑄行業(yè) 的波特蘭水泥混凝±固化腔室的公司。所述固化系統(tǒng)最通常由鋼、通常為鍛鋒鋼構(gòu)成并且 經(jīng)隔熱W防止熱損失并保持能量效率。一些系統(tǒng)是高度自動(dòng)化的并且包括作為自動(dòng)轉(zhuǎn)移系 統(tǒng)的"子母機(jī)(finger car)"，所述自動(dòng)轉(zhuǎn)移系統(tǒng)將由成型器形成的預(yù)鑄產(chǎn)物送入固化腔室 機(jī)架中。商業(yè)固化系統(tǒng)的范圍可從標(biāo)準(zhǔn)貨運(yùn)集裝箱的大小（約40英尺X 10英尺X8英尺)直 至可為200英尺X 100英尺X50英尺大的高容積生產(chǎn)系統(tǒng)。若產(chǎn)品一致，腔室可構(gòu)造成為一 個(gè)"大房間"系統(tǒng)，但對(duì)于具有許多產(chǎn)品線(xiàn)的制造商，通常使用允許可歸屬于不同產(chǎn)品線(xiàn)的 每個(gè)個(gè)別隔間(bay)的單獨(dú)溫度及濕度線(xiàn)型控制的"多線(xiàn)"系統(tǒng)。
[0021] 圖1為包括主要組件的傳統(tǒng)(現(xiàn)有技術(shù))混凝±固化腔室的示意圖，所述組件為循 環(huán)系統(tǒng)、熱交換器及增濕系統(tǒng)。系統(tǒng)可含有用于氣體循環(huán)的一個(gè)W上鼓風(fēng)機(jī)，該一個(gè)W上鼓 風(fēng)機(jī)提供足夠高的經(jīng)過(guò)產(chǎn)品的氣體速度W允許根據(jù)需要分布溫度及濕度。熱交換器可使用 直接燃?xì)馊紵?、間接燃?xì)馊紵骰螂姛崞?。增濕系統(tǒng)通常包括霧化噴嘴或加熱蒸汽發(fā)生 器W向系統(tǒng)提供水蒸汽。溫度及濕度兩者由傳感器監(jiān)視，所述傳感器將信號(hào)發(fā)送回電腦或 可編程邏輯控制器，該控制器用于控制固化參數(shù)。許多系統(tǒng)允許完成具有諸如圖2中所示的 溫度及濕度增加步驟、暫停步驟及冷卻步驟的有序自動(dòng)化。圖2為圖示出傳統(tǒng)(現(xiàn)有技術(shù))混 凝±固化線(xiàn)型的曲線(xiàn)圖，圖示出溫度隨時(shí)間的變化。
[0022] 使用二氧化碳的處理系統(tǒng)
[0023] 對(duì)使用二氧化碳作為反應(yīng)物的系統(tǒng)的描述為：
[0024] 在大量文件中描述克拉夫特能量的用途，諸如，克拉夫特能量混凝±固化系統(tǒng) 化raft Energy Concrete Curing Systems)?？死蛱啬芰吭诘?95頁(yè)中闡明（混凝±的） 碳化為"(一個(gè))方法，通過(guò)該方法，空氣中的二氧化碳穿透混凝±并且與諸如氨氧化巧的氨 氧化物反應(yīng)W形成碳酸鹽。在與氨氧化巧的反應(yīng)中，形成碳酸I宇'。在第37頁(yè)處，克拉夫特能 量展示經(jīng)碳化的鋪路石的圖示。圖像下的說(shuō)明闡明"在蒸汽固化7N/mm2的固體擱塊24小時(shí) 后發(fā)現(xiàn)的典型碳化(酪獻(xiàn)指示Γ。圖像展示在表面上具有灰色區(qū)域及紫色中屯、區(qū)域的矩形 擱塊。已知酪獻(xiàn)為化學(xué)式C2地1地4的化合物。酪獻(xiàn)在酸性溶液中變成無(wú)色并且在堿性溶液中 變成粉紅色。若指示劑的濃度特別高，則酪獻(xiàn)可呈現(xiàn)出紫色。自圖像可看出碳化僅進(jìn)行至淺 深度，并且不在擱塊的中屯、部分發(fā)生。
[0025] 現(xiàn)有技術(shù)中還已知Murray的于1978年9月26日授權(quán)的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,117,060,據(jù)稱(chēng) 該案公開(kāi)了提供用于制造混凝±產(chǎn)品或類(lèi)似構(gòu)造的方法及裝置，其中將諸如水泥的巧質(zhì)膠 結(jié)性的粘結(jié)劑物質(zhì)、集料、醋酸乙締-馬來(lái)酸二下醋共聚物W及足W制造相對(duì)干燥混合物的 量的水的混合物在模具中壓縮成所需形態(tài)，并且其中在壓縮發(fā)生之前，將混合物暴露于模 具中的二氧化碳?xì)怏w，W使得二氧化碳?xì)怏w與成分反應(yīng)W提供在加速固化狀態(tài)下具有良好 物理性質(zhì)的硬化產(chǎn)品。
[0026] 現(xiàn)有技術(shù)中還已知Malinowski的于1982年12月7日授權(quán)的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,362,679， 據(jù)稱(chēng)該案公開(kāi)了一種無(wú)需使用固化腔室或高壓蓋誘鑄不同類(lèi)型的混凝±的方法，其中誘鑄 混合后的混凝±并且在外部和/或在內(nèi)部使該混凝±經(jīng)受真空處理W使混凝±脫水并壓 實(shí)。接著，將二氧化碳?xì)怏w供應(yīng)至擱塊，同時(shí)W使由于次壓所致的氣體擴(kuò)散至形成于混凝± 擱塊中的毛細(xì)管的方式保持次壓或欠壓，W快速硬化擱塊。在一個(gè)實(shí)施例中（參見(jiàn)圖2)，其 中通過(guò)放置于擱塊(I)上及經(jīng)由管道或線(xiàn)路(5)暴露于次壓的基墊或平板(2)脫水并壓實(shí)擱 塊(I)，經(jīng)由該基墊或平板(2)(經(jīng)由線(xiàn)路6)供應(yīng)二氧化碳?xì)怏w，同時(shí)使用擱塊中占主導(dǎo)的欠 壓。在另一實(shí)施例中（參見(jiàn)圖3)，通過(guò)特定嵌件、元件內(nèi)部的孔或空腔或經(jīng)由模具的內(nèi)部部 分中的多孔材料層（lb)，將次壓(經(jīng)由線(xiàn)路5)從模具的一個(gè)W上側(cè)(2b)施加至正經(jīng)誘鑄的 元件的內(nèi)部。接著，（經(jīng)由線(xiàn)路6)相應(yīng)地供應(yīng)二氧化碳?xì)怏w。所述兩個(gè)主要實(shí)施例可在某些 情況下W不同方式組合。進(jìn)一步地，混凝上可同時(shí)或隨后經(jīng)受另一類(lèi)型的處理，諸如，由適 合溶液浸潰。
[0027] 現(xiàn)有技術(shù)中還已知Getson的于1989年9月5日授權(quán)的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,862，827,據(jù)稱(chēng) 該案在第3列第26行至第32行中公開(kāi)"參見(jiàn)圖1，圖示進(jìn)氣口 33及排氣口 37，W及在進(jìn)氣口 33 的空氣路徑下游的腔室35。該腔室可用于引入二氧化碳用于促進(jìn)及固化某些組成物和/或 該腔室可用于引入30額外水分W進(jìn)一步加速固化濕固化系統(tǒng)"。
[0028] 現(xiàn)有技術(shù)中還已知化arlebois的于1998年9月1日授權(quán)的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,800,752， 據(jù)稱(chēng)該案公開(kāi)了聚合物復(fù)合產(chǎn)品，包括由聚合物混凝±、加強(qiáng)聚合物混凝±及加強(qiáng)塑膠制 成的產(chǎn)品，諸如大擱塊:通過(guò)同時(shí)向填料與聚合粘結(jié)劑的混合物施加振動(dòng)、熱量及壓力而生 產(chǎn)模制化合物(molding compound)系統(tǒng)、片狀模制化合物系統(tǒng)、礦物模制化合物系統(tǒng)及高 級(jí)模制化合物系統(tǒng)。同時(shí)施加振動(dòng)、熱量及壓力提供保護(hù)模具的表面的聚合粘結(jié)劑的保護(hù) 層，并且提供實(shí)質(zhì)上不含卷曲、破裂或空隙的產(chǎn)品。本發(fā)明的方法實(shí)質(zhì)上減少固化聚合物復(fù) 合產(chǎn)品所需的時(shí)間。
[0029] 現(xiàn)有技術(shù)中還已知SorousMan等人的于1999年8月10日授權(quán)的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5，935， 317,據(jù)稱(chēng)該案公開(kāi):在加速(蒸汽或高壓蒸汽）固化水泥及混凝±產(chǎn)品之前，使用了 C〇2預(yù)固 化期，W便：（1)制備在加速固化環(huán)境中耐受高溫及蒸汽壓力而無(wú)微裂紋及損壞的產(chǎn)品；W 及(2)在不實(shí)質(zhì)改變傳統(tǒng)加速固化工序的情況下將碳化反應(yīng)在尺寸穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、增 加的強(qiáng)度及硬度及改良的耐磨性方面的優(yōu)點(diǎn)并入水泥及混凝±產(chǎn)品中。取決于產(chǎn)品的含水 量，本發(fā)明可通過(guò)首先干燥產(chǎn)品（例如，在略微高溫下）及接著將產(chǎn)品暴露于富含二氧化碳 環(huán)境來(lái)完成C〇2預(yù)固化。水泥漿在二氧化碳存在下的劇烈反應(yīng)在相對(duì)短時(shí)間周期中為產(chǎn)品 提供增加的強(qiáng)度、完整性與化學(xué)及尺寸穩(wěn)定性。即使在縮短的時(shí)間周期(在能量及成本消耗 較少的情況下），隨后的加速固化將產(chǎn)生比可由加速固化水泥及混凝±產(chǎn)品之前的傳統(tǒng)預(yù) 設(shè)周期所達(dá)成的性能特征高的性能特征。
[0030] 現(xiàn)有技術(shù)中還已知Ramme等人的于2008年6月24日授權(quán)的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7,390,444， 據(jù)稱(chēng)該案公開(kāi)了一種用于固存來(lái)自從燃燒室發(fā)出的煙道氣的二氧化碳的方法。在該方法 中，形成包括發(fā)泡劑及煙道氣的泡體，并且將泡體添加至包括膠結(jié)性材料(例如，飛灰)及水 的混合物W形成發(fā)泡混合物。此后，允許發(fā)泡混合物優(yōu)選地凝固至具有1200psiW下的抗壓 強(qiáng)度的受控低強(qiáng)度材料。煙道氣及廢熱中的二氧化碳與受控低強(qiáng)度材料中的水合產(chǎn)物反應(yīng) W增加強(qiáng)度。在此方法中，固存了二氧化碳。CLSM可經(jīng)壓碎或?；疻形成具有類(lèi)似于天然形 成的礦物、浮石的性質(zhì)的輕型集料。
[0031 ] 現(xiàn)有技術(shù)中還已知2012年6月21日公開(kāi)的CARB0NCURE TECHNOLOGIES INC的國(guó)際 專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)WO 2012/079173 A1，據(jù)稱(chēng)該案公開(kāi):包括擱塊、實(shí)質(zhì)平坦的產(chǎn)品（諸如，鋪 設(shè)材料)及中空產(chǎn)品(諸如，中空管）的混凝±制品形成于模具中，而二氧化碳經(jīng)由穿孔注入 模具的混凝上中。
[0032] 描述二氧化碳與混凝±的反應(yīng)的所有W上文件是針對(duì)含有波特蘭水泥作為粘結(jié) 劑的混凝±。波特蘭水泥在無(wú) C〇2情況下經(jīng)由水合反應(yīng)固化。
[0033] 此外，現(xiàn)有方法通常設(shè)及大能量消耗及具有不良碳足跡的二氧化碳排放。
[0034] 存在對(duì)用于制造新型復(fù)合材料的裝置及方法的持續(xù)需要，所述材料顯示出有用的 美學(xué)及物理特征，并且能夠W低成本在改良能量消耗及理想碳足跡的情況下大量生產(chǎn)所述 材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0035] 本發(fā)明部分地基于對(duì)諸如混凝±及石類(lèi)材料的新型復(fù)合材料的出乎意料的發(fā)現(xiàn)， 所述材料可通過(guò)適用于大規(guī)模生產(chǎn)的方法由廣泛使用的呈顆粒形式的低成本前體材料容 易地生產(chǎn)。前體材料包括包含微粒娃酸巧（例如，研磨娃灰石）的接合單元及包括礦物（例 如，石英及其他含Si化的材料、花崗巖、云母及長(zhǎng)石）的微粒填充材料。流體組分還作為反應(yīng) 介質(zhì)提供，其包含液態(tài)水和/或水蒸汽W及反應(yīng)物二氧化碳(0)2)。添加材料可包括天然材 料或回收材料，W及富含碳酸巧材料及富含碳酸儀材料，W及流體組分的添加劑，諸如，水 溶性分散劑。
[0036] 各種添加劑可用于微調(diào)所得復(fù)合材料的物理外觀及機(jī)械性質(zhì)，所述添加劑諸如， 有色材料的顆粒，諸如有色玻璃、有色砂粒及有色石英顆粒；W及顏料(例如，黑色氧化鐵、 氧化鉆及氧化銘）?？墒褂眯g(shù)語(yǔ)"著色劑"大體上指代有色材料及顏料中的一者或兩者。為模 擬板巖類(lèi)外觀，微粒填充材料可包括粗顆粒及細(xì)顆粒。粗顆粒主要為娃酸鹽系材料W提供 硬度，并且細(xì)顆?？蔀楦鞣N材料，包括砂粒、選自礦物及添加劑材料的經(jīng)研磨、壓碎或W其 他方式粉碎的物質(zhì)。
[0037] 所述復(fù)合材料可顯示出美感視覺(jué)圖案，W及顯示類(lèi)似于相應(yīng)天然材料的抗壓強(qiáng) 度、曉曲強(qiáng)度及吸水率?？墒褂酶咝怏w輔助熱液液相燒結(jié)化LPS)工藝W低成本并在較大 改良能量消耗及碳足跡的情況下生產(chǎn)本發(fā)明的復(fù)合材料。事實(shí)上，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例 中，將C〇2作為反應(yīng)性物種消耗，從而導(dǎo)致C〇2的凈固存。
[0038] 根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明W用于固化需要C〇2作為固化反應(yīng)物的材料的固化系統(tǒng)為 特征。材料在無(wú) C〇2的存在時(shí)不固化。材料不將水作為反應(yīng)物消耗。固化系統(tǒng)包含固化腔室， 該固化腔室構(gòu)造成含有將C〇2作為反應(yīng)物(或反應(yīng)劑）消耗并且在無(wú) C〇2存在時(shí)不固化的材 料。固化腔室具有至少一個(gè)口，該至少一個(gè)口構(gòu)造成允許材料引入固化腔室W及從固化腔 室移除，并且固化腔室具有用于所述口的至少一個(gè)閉合件，該閉合件構(gòu)造成在關(guān)閉時(shí)提供 大氣密封，W防止固化腔室外的氣體污染存在于固化腔室中的氣體;二氧化碳源，該二氧化 碳源構(gòu)造成經(jīng)由固化腔室中的氣體入口將氣態(tài)二氧化碳提供至固化腔室，該二氧化碳源具 有至少一個(gè)流量控制裝置，該流量控制裝置構(gòu)造成控制氣態(tài)二氧化碳進(jìn)入固化腔室的流 速;氣流子系統(tǒng)，該氣流子系統(tǒng)構(gòu)造成在固化將C〇2作為反應(yīng)物消耗的材料的時(shí)間段中使氣 體循環(huán)穿過(guò)固化腔室;溫度控制子系統(tǒng)，該溫度控制子系統(tǒng)構(gòu)造成控制腔室內(nèi)的氣體的溫 度;濕度控制子系統(tǒng)，該濕度控制子系統(tǒng)構(gòu)造成控制腔室內(nèi)的氣體的濕度，W提高或降低濕 度；W及至少一個(gè)控制器，該至少一個(gè)控制器與二氧化碳源、氣流子系統(tǒng)、溫度控制子系統(tǒng) 及濕度控制子系統(tǒng)中的至少一個(gè)連通;并且至少一個(gè)控制器構(gòu)造成在固化將C〇2作為反應(yīng) 物消耗的材料的時(shí)間段內(nèi)單獨(dú)控制氣態(tài)二氧化碳的流速、氣體穿過(guò)固化腔室的循環(huán)、氣體 溫度及氣體濕度中的至少相應(yīng)的一個(gè)。
[0039] 在一個(gè)實(shí)施例中，固化腔室構(gòu)造成其中含有高于大氣壓力的氣體壓力。
[0040] 在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)流量控制裝置包括壓力調(diào)節(jié)器及流量控制器中的至少 一個(gè)，所述壓力調(diào)節(jié)器及流量控制器中的至少一個(gè)構(gòu)造成W大致等于在固化期間將C〇2作 為反應(yīng)物消耗的材料對(duì)二氧化碳的消耗率的速率供應(yīng)二氧化碳?xì)怏w。
[0041] 在又一實(shí)施例中，所述至少一個(gè)流量控制裝置包括壓力調(diào)節(jié)器及流量控制器中的 至少一個(gè)，所述壓力調(diào)節(jié)器及流量控制器中的至少一個(gè)構(gòu)造成在2-120分鐘的時(shí)間段中W 足W從所述固化腔室清除環(huán)境空氣的速率供應(yīng)二氧化碳?xì)怏w，W獲得W體積計(jì)50-90%的 目柄;C〇2濃度。
[0042] 在又另一實(shí)施例中，其中所述至少一個(gè)流量控制裝置包括壓力調(diào)節(jié)器及流量控制 器中的至少一個(gè)，所述壓力調(diào)節(jié)器及流量控制器中的至少一個(gè)構(gòu)造成W大致等于從所述固 化腔室排出所述氣體的速率的速率供應(yīng)二氧化碳?xì)怏w。
[0043] 在進(jìn)一步實(shí)施例中，氣流子系統(tǒng)包括測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置構(gòu)造成測(cè)量存在于固 化腔室中的氣體中的二氧化碳的量。
[0044] 在一個(gè)實(shí)施例中，氣流子系統(tǒng)包括測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置構(gòu)造成測(cè)量存在于固化 腔室中的氣體的氣體速度。
[0045] 在一個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)造成測(cè)量氣體速度的測(cè)量裝置選自皮托管、孔板、流速計(jì)和激 光多普勒檢測(cè)系統(tǒng)中的一個(gè)。
[0046] 在一個(gè)實(shí)施例中，氣流子系統(tǒng)包括變速鼓風(fēng)機(jī)，該變速鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)造成在固化腔室 中W所需速度循環(huán)氣體。
[0047] 在又進(jìn)一步實(shí)施例中，溫度控制子系統(tǒng)包括溫度傳感器，該溫度傳感器構(gòu)造成測(cè) 量固化腔室中的氣體的溫度。
[0048] 在額外實(shí)施例中，溫度控制子系統(tǒng)包括熱交換器W調(diào)節(jié)固化腔室中的氣體的溫 度。
[0049] 在再一個(gè)實(shí)施例中，溫度控制子系統(tǒng)包括熱交換器W控制經(jīng)由固化腔室中的氣體 入口提供至固化腔室的氣態(tài)二氧化碳的溫度。