紙纖維石膏板簡稱纖維石膏板,有濕法和干法兩種生產工藝。濕法工藝是指石膏比0.5以上的生產工藝;半干法纖維石膏板指水膏比0.5以下的生產工藝。由于水膏比的不同,板坯的成型方法也完全不同。
半干法纖維板根據加壓方式,可分為間歇行走式壓機生產工藝和連續式壓機間歇行走式壓機生產工藝的水膏比一般接近0.5;連續式壓機工藝生產工藝的水膏比有約0.5和0.38兩種生產方式。本節對三種半干法生產方式作較詳細的敘述。
一、原料
生產紙纖維石膏板所用的主要原料為建筑石膏、廢紙、水和化學添加劑。
(一)建筑石膏
對建筑石膏的要求如下:
水與石膏的比率為0.70時,干體擾拆強度最小值為3.5MPa,干體抗壓強度最小值為8.5MPa。初凝時間為8~25分鐘。剩余二水石膏含量最大為1.5%,結晶水含量最大約為5%。按Bohme法測定的密度約為780kg/m3。
(二)廢紙纖維
纖維石膏板中加人廢紙纖維是為了改善石膏板的脆性,提高抗裂性和抗沖擊性能,紙纖維能起吸附石膏和增強抗拉強度的作用。本工藝采用木漿廢紙。草漿廢紙的纖維因強度低而不宜采用。
目前廢紙主要采用進口的舊報紙和舊雜志,報紙與雜志的混合比大約為60:40。生產前應將廢紙中雜物,如砂、塑料、油脂、灰塵、裝訂線等除去,雜物含量應控制在0.5%以內,應特別注意不能有金屬物等。
(三)化學添加劑
纖維石膏板生產工藝分為間歇加壓和連續加壓工藝,不同工藝使用不同的化學添加劑。
1.緩凝劑
間歇加壓工藝的化學添加劑是緩凝劑。建筑石膏的初凝時間一般為5~15分鐘。根據纖維石膏板生產間歇加壓的工藝特點,石膏的初凝時間應在100分鐘左右。石膏水化,即半水石膏吸水轉化成二水石膏的過程,為了滿足生產工藝要求,需加人適量的緩凝劑以調整石膏的水化速度。建筑石膏常用的緩凝劑有硼砂、檸檬酸、亞硫酸鹽廢液,蛋白膠、HG系列合成緩凝劑等。生產廠家根據選用原材料的不同,通過試驗選擇適宜的緩凝劑品種和摻人量。
(1)建筑石膏和混合料水化特性的測定
按本章第一節建筑石膏初、終凝時間測定方法,測定不同緩凝劑加入量時的初、終凝時間。根據纖維石膏板的配方,將石膏纖維、緩凝劑(促凝劑)以及水均勻混合后,測定混合物的初、終凝時間,并確定緩凝劑的加入量。
(2)確定緩凝劑加入量的原則
當纖維石膏板采用間歇加壓工藝生產時,從水、石膏粉和纖維混合起到板胚鋪裝成型,包括廢板打碎后重新鋪裝,到壓機加壓成板,需要一段較長的操作時間。在這段時間內,石膏不允許發生初凝。由于建筑石膏的初凝時問較短,必須加人一定量的緩凝劑,以延長石膏的初凝時間。由于緩凝劑在延長石膏初凝時問的同時對板材的強度產生不利影響,因此,在纖維板生產時要控制緩凝劑的施加量,使其既要保證有足夠的操作時間,又不致明顯降低板材強度。加入量由試驗確定。
緩凝劑種類的選擇也是十分重要的。幾種緩凝劑對某廠石膏的緩凝作用和對石膏強度的影響。
2.促凝劑
(1)促凝劑的作用與類別
促凝劑是連續加壓法生產時使用的化學添加劑。在用連續加壓工藝生產纖維石膏板時,纖維與石膏混合后鋪裝,然后噴水并進行短時間加壓,加壓后板坯中的石膏基本達到水化終點。為使石膏在壓機中加壓期間達到基本水化的程度,促凝劑應加在加壓前噴水時的水中以加快半水石膏的水化。其加入量由試驗確定。常用促凝劑有氟硅酸鈉、氯化鈉,氯化鎂、硫酸鎂、硫酸鈉和二水石膏粉等。
(2)確定促凝劑加人量的原則
當鋪裝機鋪完板坯并將水(含有促凝劑)噴到板坯上后,石膏開始吸收水分。同時對板坯進行預壓,接著進人壓機加壓。在進人壓機前石膏不發生初凝,在壓機打開之前達到終凝或基本終凝,避免壓機打開后產生過大的彈性恢復。
3.其他化學添加劑
生產耐水石膏板時,要用有機硅酮涂料作為噴涂劑,徐敷于纖維石膏板表面使成為耐水石膏板。
二、生產工藝
理論上,建筑石膏中半水石膏水化時需水量為18.6%,實際生產時不可能用這樣少的水。半干法是指水膏比較低,通常為0.3~0.5,其特點是用水少、節省能源,但是控制條件嚴格,生產難度大。
(一)半干法行走壓機生產工藝
湖北三環引進的行走壓機生產工藝,采用<0.50的水膏比,屬生產半干法生產工藝,生產時先將度紙與石膏干混合,成型時加水,然后將多佘的水擠出后再干燥。
工藝流程說明
1、廢紙的制備
所用的紙成包貯于倉庫,橋式抓斗將紙包置于傾斜皮帶輸送機1前,拆包、除去包裝材料和雜物。廢紙由安裝在橋式起重機上的電動抓斗轉送到傾斜皮帶輸送機,經金屬探測器
2、將廢紙輸人到碎紙機3。一旦金屬探測器發現金屬物體,即產生聲頻信號,同時皮帶輸送機停止運行,由人工將金屬物體清除后,傾斜皮帶運輸機繼續運行。
碎紙機中.廢紙被抓碎成約20mm x 20mm的小紙片。風機將小紙片經旋風分離器送人碎紙倉4。碎紙倉中的碎紙片進人纖維磨5。