发明内容
本发明的第一目的在于提供一种硅钙板板坯的生产工艺,以缓解传统生产工艺存在的不能生产出大尺寸、超薄、超厚和/或色彩丰富的硅钙板的技术问题。
本发明的第二目的在于提供一种硅钙板板坯的生产装置,通过该装置能够生产出大尺寸、超薄、超厚和/或色彩丰富的硅钙板,同时,设备简单,运行稳定可靠,生产成本低。
本发明的第三目的在于提供一种硅钙板的生产工艺,该生产工艺包含上述硅钙板板坯的生产工艺,因而至少具有与上述硅钙板板坯的生产工艺相同的优势。
本发明的第四目的在于提供一种硅钙板,该硅钙板性能优异,产品质量稳定,尺寸和厚度可调节性高,适应性强,色彩丰富,外形美观。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
根据本发明的一个方面,本发明提供一种硅钙板板坯的生产工艺,在预成型装置的上方设有间隔布置的多套给料装置,多套给料装置内装有至少包含两种颜色颜料的料浆;
通过给料装置将配制好的料浆输送至预成型装置上;
在采用预成型装置进行预成型的过程中进行真空脱水,脱水后的物料在预成型装置的作用下粘附于送料毯上;
送料毯上的物料层在传动机构的带动下向成型筒方向运动,经由多套给料装置输送而来的物料层在该运动过程中叠加复合,然后通过成型筒卷绕、压制成型,脱水后形成硅钙板板坯。
作为进一步优选技术方案,所述给料装置包括依次连接的料桶、给料泵和布料管,所述布料管的出料端与所述预成型装置连通;
优选地,所述给料装置的数量为2~7套;
优选地,每套所述给料装置内装有的料浆所包含的颜料的颜色不同。
作为进一步优选技术方案,所述预成型装置包括受料带、位于所述受料带下方的真空脱水机构、与所述受料带连接的预成型筒和与所述预成型筒相配合的挤压辊轴;
由给料装置输送至受料带上的料浆在传动机构的带动下向预成型筒方向运动,运动过程中在真空脱水机构的作用下脱除部分水分,脱水后的物料在预成型筒、挤压辊轴以及真空作用下粘附于送料毯上;
优选地,所述预成型装置还包括清洗机构,所述清洗机构位于预成型筒的下游方向。
作为进一步优选技术方案,所述送料毯下方设有脱水装置,在叠加复合过程中,采用该脱水装置进行再次脱水;
优选地,所述脱水装置的真空度为20~50kPa,优选为30~ 40kPa,进一步优选为40kPa;
优选地,经两次脱水后的物料含水率≤35wt%。
作为进一步优选技术方案,所述预成型筒的直径为80~120mm,优选为90~110mm,进一步优选为100mm;所述预成型筒的长度为 1400~1800mm,优选为1500~1700mm,进一步优选为1600mm;
优选地,所述预成型筒数量为多个,且所述预成型筒的数量与所述给料装置的数量相对应。
作为进一步优选技术方案,所述送料毯的宽度为1300~1800mm,优选为1400~1600mm,进一步优选为1500mm;所述送料毯的运行速度为70~90m/min,优选为75~85m/min,进一步优选为80m/min。
作为进一步优选技术方案,所述成型筒的直径为1300~1800mm,优选为1400~1600mm,进一步优选为1500mm;所述成型筒的长度为 1400~1800mm,优选为1500~1700mm,进一步优选为1600mm;
所述成型筒的转速为15~20r/min,优选为16~18r/min,进一步优选为17r/min;所述成型筒的压力为1~3MPa,优选为1.5~2.5MPa,进一步优选为2Mpa;
优选地,该生产工艺还包括通过数控升降装置调节所述成型筒与成型辊轴之间的距离。
根据本发明的另一个方面,本发明提供一种硅钙板板坯的生产装置,包括多套给料装置、预成型装置、送料毯、传动机构和成型筒;
所述给料装置与预成型装置连接,所述预成型装置设有用于脱除料浆中水分的真空脱水机构;
所述预成型装置与送料毯连接,所述送料毯分别与所述传动机构和成型筒连接。
根据本发明的另一个方面,本发明提供一种硅钙板的生产工艺,包含以上所述的硅钙板板坯的生产工艺。
根据本发明的另一个方面,本发明提供一种硅钙板,利用上述的硅钙板的生产工艺制备得到。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明的生产工艺通过多套给料装置、预成型装置、在预成型过程中进行真空脱水、成型筒辊压成型等的配合设置,极大的降低了成型料的含水率,不仅可以生产出单张4m2以上的大尺寸、1-2mm硅酸钙薄板和20mm以上的厚板,而且蒸养后产品尺寸稳定性好、成品率高;
同时,由于设置多套给料装置,多点给料,进而易于通过调整配料生产复合结构的多功能硅钙板和花纹图案丰富多彩的复合彩色板,可以更好的满足消费者对硅钙板功能性及色彩图案美观的需求;
此外,还具有成型速度更快,生产效率更高,单位产品能耗和生产成本更低的特点。
具体实施方式
下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施方式和实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。
第一方面,在至少一个实施例中提供一种硅钙板板坯的生产工艺,在预成型装置的上方设有间隔布置的多套给料装置,多套给料装置内装有至少包含两种颜色颜料的料浆;
通过给料装置将配制好的料浆输送至预成型装置上;
在采用预成型装置进行预成型的过程中进行真空脱水,脱水后的物料在预成型装置的作用下粘附于送料毯上;
送料毯上的物料层在传动机构的带动下向成型筒方向运动,经由多套给料装置输送而来的物料层在该运动过程中叠加复合,然后通过成型筒卷绕、压制成型,脱水后形成硅钙板板坯。
为缓解传统的生产工艺不能生产大尺寸、平整的1-2mm硅酸钙薄板和20mm以上的硅酸钙厚板,更不能生产花纹图案丰富多彩的彩色硅钙板的技术问题,本发明提供了一种多点给料、滚动送料(或滚动预成型)、送料过程真空脱水和辊压成型的硅钙板板坯的生产工艺,通过该工艺系统能够生产出大尺寸、超薄和超厚板,以及多色彩的硅钙板。
进一步地讲,该生产工艺主要设置了多套给料装置和多个预成型装置,给料装置和预成型装置的数量相适应,且多套给料装置和多个预成型装置均可间隔的、均匀布置。多套给料装置内可装有不同类型或不同功能的料浆,尤其是各给料装置内装有的料浆所含有的颜料的种类可以不同,而多个预成型装置可以分别接受各种不同颜色的料浆,进而实现生产出色彩丰富、花纹图案的硅钙板的目的。
将预先配制好的料浆装入给料装置内,并通过给料装置将料浆输送到预成型装置上,采用预成型装置对物料进行预成型,并在预成型的过程中进行真空脱水,以脱除料浆中的大部分水,脱水后的湿料在预成型装置的作用下粘附于送料毯上;多个给料点的浆料经真空脱水后的湿料在传动机构的带动下随着送料毯向成型筒方向运动,在该运动过程中叠加复合,最后脱水和叠加复合后的成型料送至成型筒叠卷辊压成大尺寸、超薄或超厚的板材。
本发明的生产工艺与传统的流浆法生产工艺相比主要具有以下优势:
(1)通过多套给料装置、预成型装置、在预成型过程中进行真空脱水、成型筒辊压成型等的配合设置,极大的降低了成型料的含水率,不仅可以生产出单张4m2以上的大尺寸、1-2mm硅酸钙薄板和20mm 以上的厚板,而且蒸养后产品尺寸稳定性好、成品率高;可满足不同应用场景对于硅钙板的功能性需求,拓宽了其应用范围,使用灵活性更高,适应性更强。
(2)由于设置多套给料装置,多点给料,进而易于通过调整配料生产复合结构的多功能硅钙板和花纹图案丰富多彩的复合彩色板,可以更好的满足消费者对硅钙板功能性及色彩图案美观的需求;增强了硅钙板的外观视觉效果,外观颜色丰富,板材可以具有所需要的各种外观效果,提升了板材的美观程度和性能。
(3)工艺流程简单,操作简便、易于实施;通过各步骤之间的紧凑配合,节约了生产时间,成型速度更快,生产效率更高,单位产品能耗和生产成本更低,进而极大提高了企业的经济效益,易于推广应用。
在一种优选的实施方式中,所述给料装置包括依次连接的料桶、给料泵和布料管,所述布料管的出料端与所述预成型装置连通;
优选地,所述给料装置的数量为2~7套;
优选地,每套所述给料装置内装有的料浆所包含的颜料的颜色不同。
上述给料装置中,料桶用于盛装配制好的料浆,给料泵用于输送料浆,布料管用于将料浆均匀的分布到预成型装置上。对于料桶、给料泵和布料管的具体结构形式,没有特殊的限制,采用本领域中常用的即可。
多套给料装置可以间隔的、均匀布置;给料装置的数量例如可以为2套、3套、4套、5套、6套或7套;当然,给料装置的数量并不限于此,实际应用中,可以根据生产需求适当的增加或减少。
通过多套给料装置的设置,即采用多点给料的方式,可以同时向预成型装置给入多种配料,特别是给入多种颜色的料浆,不仅可以提高板材的性能,适应性强,而且可以具有所需要的各种外观效果,提升板材的美观程度。
在一种优选的实施方式中,所述预成型装置包括受料带、位于所述受料带下方的真空脱水机构、与所述受料带连接的预成型筒和与所述预成型筒相配合的挤压辊轴;
由给料装置输送至受料带上的料浆在传动机构的带动下向预成型筒方向运动,运动过程中在真空脱水机构的作用下脱除部分水分,脱水后的物料在预成型筒、挤压辊轴以及真空作用下粘附于送料毯上;
优选地,所述预成型装置还包括清洗机构,所述清洗机构位于预成型筒的下游方向。
在一种优选的实施方式中,所述预成型筒的直径为80~120mm,优选为90~110mm,进一步优选为100mm;所述预成型筒的长度为 1400~1800mm,优选为1500~1700mm,进一步优选为1600mm;
优选地,所述预成型筒数量为多个,且所述预成型筒的数量与所述给料装置的数量相对应。
上述预成型装置的主要作用是实现接料、脱水、预成型和向送料毯、成型筒送料。预成型装置主要包括用于接收物料的受料带,用于脱除料浆中大部分水的真空脱水机构,用于预成型的预成型筒,与预成型筒配合作用的挤压辊轴,以及清洗受料带等的清洗机构。
其中,真空脱水机构设置在了受料带下方,以实现在料浆向预成型筒输送的过程中真空脱水。对于真空脱水机构的具体类型,没有特殊限制,只要能将料浆中大部分水脱除即可;例如可采用本领域常用的真空泵。
预成型筒与挤压辊轴配合作用,以实现物料的预成型。预成型筒的尺寸要小于成型筒的尺寸;典型但非限制的,预成型筒的直径可以为80mm、90mm、100mm、110mm或120mm,优选为100mm;预成型筒的长度可以为1400mm、1500mm、1600mm、1700mm或1800mm,优选为1600mm。预成型筒数量为多个,且预成型筒的数量与给料装置的数量相对应;多个预成型筒可分别接受各种不同颜色的料浆,以实现最终板的花纹图案丰富多彩。
清洗机构主要用于清洗受料带、预成型筒、送料毯、成型筒等,可只设置一个清洗机构。可选地,该清洗机构设置在靠近成型筒的位置处。对于清洗机构的具体结构形式,没有特殊限制,采用本领域中常用的具有清洗作用的装置即可。
在一种优选的实施方式中,所述送料毯下方设有脱水装置,在叠加复合过程中,采用该脱水装置进行再次脱水;
优选地,所述脱水装置的真空度为20~50kPa,优选为30~ 40kPa,进一步优选为40kPa;
优选地,经两次脱水后的物料含水率≤35wt%。
上述脱水装置设置在了送料毯下方,用于将多个给料点的物料在预成型后在传动机构带动下随着送料毯向成型筒运动,且在运动中叠加复合的过程中进行再次脱水,以进一步降低成型料的含水率,便于生产出大尺寸、超薄或超厚的板材。
对于上述脱水装置的具体类型,没有特殊的限制,只要能够进一步的将物料层进行脱水即可。例如,该脱水装置可以为真空脱水装置,进一步的,该脱水装置可以为真空泵等。对于该脱水装置的数量也没有特殊的限制,可以设置一个或多个。
典型但非限制性的,该脱水装置的真空度为20kPa、30kPa、40kPa 或50kPa。经过上述预成型装置中的真空脱水机构和该脱水装置两次脱水后,成型物料的含水率一般≤35wt%;优选地,成型物料的含水率在25~35wt%之间;更优选地,成型物料的含水率在28~32wt%之间。
在一种优选的实施方式中,所述送料毯的宽度为1300~1800mm,优选为1400~1600mm,进一步优选为1500mm;所述送料毯的运行速度为70~90m/min,优选为75~85m/min,进一步优选为80m/min。
所述的送料毯,是具有良好的抗拉断裂强度,优良的透气率,且耐酸碱性的送料毯,其作用是输送成型物料。典型但非限制的,送料毯的宽度可以为1300mm、1400mm、1500mm、1600mm、1700mm或1800mm,优选为1500mm;送料毯的运行速度可以为70m/min、75m/min、 80m/min、85m/min或90m/min,优选为80m/min。
在一种优选的实施方式中,所述成型筒的直径为1300~1800mm,优选为1400~1600mm,进一步优选为1500mm;所述成型筒的长度为 1400~1800mm,优选为1500~1700mm,进一步优选为1600mm;
所述成型筒的转速为15~20r/min,优选为16~18r/min,进一步优选为17r/min;所述成型筒的压力为1~3MPa,优选为1.5~2.5MPa,进一步优选为2Mpa。
本发明中,可通过控制装置对成型筒进行控制,该控制装置为现有设备,其具体的操作方式也是本领域技术人员可以得知的。成型筒的尺寸要大于预成型筒的尺寸,典型但非限制的,成型筒的直径可以为1300mm、1400mm、1500mm、1600mm、1700mm或1800mm,优选为1500mm;预成型筒的长度可以为1400mm、1500mm、1600mm、1700mm或1800mm,优选为1600mm;成型筒的转速可以为15r/min、16r/min、17r/min、 18r/min、19r/min或20r/min,优选为17r/min;成型筒的压力可以为1MPa、1.5MPa、2MPa、2.5MPa或3MPa,优选为2Mpa。
在一种优选的实施方式中,该生产工艺还包括通过数控升降装置调节所述成型筒与成型辊轴之间的距离。
可选地,所述的数控升降装置,主要由空压机,气动执行元件和气动控制阀组成,其作用原理是通过控制气流的压力、流量和流动方向,保证气动执行元件根据系统要求随时调节成型辊轴(也可以称挤压辊轴)和成型筒之间的距离。
在数控升降装置的作用下,成型筒和成型辊轴配合作用以将成型物料进行辊压成型,得到硅钙板板坯;操作方便,简化流程,自动化程度高,可确保产品的质量稳定性,还有助于提高生产效率。
可选地,所述传动机构包括传动辊轴,和驱动传动辊轴转动的驱动装置。对于传动辊轴和驱动装置的具体类型,没有特殊的限制,采用本领域常用的即可。
在一种优选的实施方式中,本发明的硅钙板板坯的生产工艺,主要包括以下步骤:
在预成型装置的上方设有间隔布置的多套给料装置,多套给料装置内装有至少包含两种颜色颜料的料浆;
在料桶内装有配制好的料浆,配制好的料浆由料桶通过给料泵经布料管均匀输送到受料带上;受料带上的料浆在传动辊轴带动下,向预成型筒方向运动,运动过程中在真空脱水机构的作用下脱除大部分水,经预成型筒和挤压辊轴挤压后,脱水后的湿物料因粘滞力和真空作用下粘附于送料毯上;
多个给料点的料浆经真空脱水后的湿物料在传动辊轴的带动下同时随着送料毯向成型筒方向运动,并在运动过程中叠加复合,叠加复合后的物料层再通过送料毯下方的真空脱水装置进行再次脱水,最后多点给料、脱水后叠加复合的滤饼料经成型筒叠卷辊压成型,形成大尺寸、超薄或超厚的硅钙板板坯。其中,成型筒的压力可以通过数控升降装置自动调节,随着板材厚度的增加,压力自动升高。
第二方面,在至少一个实施例中提供一种用于实现以上所述的硅钙板板坯的生产工艺的生产装置,包括多套给料装置、预成型装置、送料毯、传动机构和成型筒;
所述给料装置与预成型装置连接,所述预成型装置设有用于脱除料浆中水分的真空脱水机构;
所述预成型装置与送料毯连接,所述送料毯分别与所述传动机构和成型筒连接。
其中,给料装置包括依次连接的料桶、给料泵和布料管,布料管的出料端与预成型装置连通;给料装置的数量为2~7套。
预成型装置包括受料带、位于受料带下方的真空脱水机构、与受料带连接的预成型筒和与预成型筒相配合的挤压辊轴;预成型装置还包括清洗机构,清洗机构位于预成型筒的下游方向。
该生产装置还包括脱水装置,该脱水装置位于送料毯的下方,在叠加复合过程中,采用该脱水装置进行再次脱水。
该生产装置还包括数控升降装置,通过数控升降装置调节成型筒与成型辊轴之间的距离。
传动机构包括传动辊轴,和驱动传动辊轴转动的驱动装置。
上述生产装置所包含的设备简单,无需复杂的设备系统,节省了投资成本,运行稳定可靠,且工序安排合理,操作方便,易于实施,通过各步骤之间的紧凑配合,节约了生产时间,提高了生产效益。
第三方面,在至少一个实施例中提供一种硅钙板的生产工艺,包含以上所述的硅钙板板坯的生产工艺。
第四方面,在至少一个实施例中提供一种硅钙板,利用所述的硅钙板的生产工艺制备得到。
本发明的硅钙板的生产工艺和所得到的硅钙板,与前述硅钙板板坯的生产工艺是基于同一发明构思的,因而该硅钙板的生产工艺和所得到的硅钙板具有前述硅钙板板坯的生产工艺的所有效果,在此不再赘述。
需要说明的是,对于硅钙板的生产工艺所包含的其他工序不做特殊限制,对于其他工序的具体操作参数也不做特殊限制,采用本领域常用的其他任一种实施方式进行即可;该硅钙板的生产工艺的核心在于包含了上述的硅钙板板坯的生产工艺。
可选地,该硅钙板的生产工艺,依次包括配料、板坯成型、脱模、蒸压养护、烘干处理、砂光等工序。
可选地,硅钙板的原料包括硅藻土、石灰、石英粉、木纤维、水和任选地颜料。
需要说明的是,本发明对于硅钙板的原料没有特殊的限制,可以采用以上几种原料,也可以采用其他类似的或本领域常用的其他原料。对于各原料的含量也没有特殊限制,采用本领域技术人员所熟知的原料配比即可。
下面结合具体实施例和附图,对本发明作进一步说明。
图1显示了本发明一种实施方式提供的硅钙板板坯的生产工艺的流程示意图;如图1所示,硅钙板板坯的生产装置,包括多套给料装置1、预成型装置2、送料毯3、传动机构和成型筒6;给料装置1 与预成型装置2连接,预成型装置2与送料毯3连接,送料毯3分别与传动机构和成型筒6连接。其中,给料装置1包括依次连接的料桶 101、给料泵102和布料管103,布料管103的出料端与预成型装置2 连通;预成型装置2包括受料带201、位于受料带201下方的真空脱水机构202、与受料带201连接的预成型筒203和与预成型筒203相配合的挤压辊轴204,以及位于预成型筒203的下游方向的清洗机构 205。传动机构包括传动辊轴4,和驱动传动辊轴4转动的驱动装置。该生产装置还包括位于送料毯3的下方的脱水装置5和用于调节成型筒6与成型辊轴7之间的距离的数控升降装置8。
如图1所示,本发明的一种优选实施方式中,硅钙板板坯的生产工艺,主要包括以下步骤:
在料桶101内装有配制好的料浆,配制好的料浆由料桶101通过给料泵102经布料管103均匀输送到受料带201上;受料带201上的料浆在传动辊轴4带动下,向预成型筒203方向运动,运动过程中在真空脱水机构202的作用下脱除大部分水,经预成型筒203和挤压辊轴204挤压后,脱水后的湿物料因粘滞力和真空作用下粘附于送料毯 3上;
多个给料点的料浆经真空脱水后的湿物料在传动辊轴4的带动下同时随着送料毯3向成型筒6方向运动,并在运动过程中叠加复合,叠加复合后的物料层再通过送料毯3下方的真空脱水装置5进行再次脱水,最后多点给料、脱水后叠加复合的滤饼料经成型筒6叠卷辊压成型,形成大尺寸、超薄、超厚或色彩丰富的硅钙板板坯。其中,成型筒6的压力可以通过数控升降装置8自动调节,随着板材厚度的增加,压力自动升高。
一种硅钙板的生产工艺,包括以下步骤:将配方量的硅藻土、石灰石、石英粉、木纤维、水和任选地颜料充分混合、上述硅钙板板坯的生产工艺、脱模、蒸压养护和烘干,得到硅钙板。