生产纤维水泥板的Hatschek工艺

摘要

提供了一种生产异形纤维水泥板的Hatschek工艺。该工艺包括步骤：·提供堆叠具有第一宽度的第一类型单层的至少一个单层以及具有第二宽度的第二类型单层的至少一个单层的无端纤维水泥多层厚板，第二类型单层的至少一个单层沿横向方向延伸超过第一类型单层的至少一个单层；·将无端纤维水泥多层厚板的至少一层堆积在具有沿其圆周的至少部分的凹口的异形堆积辊上，由此至少第一单层设置在凹口内；·将堆积厚板从堆积辊移除；以及·固化未固化的纤维水泥板。

说明书

发明领域

本发明涉及生产纤维水泥板的Hatschek(圆网抄取)工艺，以及使用这种 工艺获得的纤维水泥板。

发明背景

生产纤维水泥板的Hatschek工艺在本领域中是众所周知的。通常,形成 矩形平行六面体形状的板。为了提供异形形状，通常为了给板的长侧提供锥 形边缘，已固化的纤维水泥的多余部分被磨掉或切除。

通过将未固化的纤维水泥厚板堆积为多层厚板解决这个相对昂贵的材料 移除的额外处理步骤的尝试形成在异形堆积辊上的Hatschek机器。然而，缺 点是密度以及因此具有锥形边缘的板的物理性质不同。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺，这种工艺用于提供具有在板的至少两个平 行侧处的锥形边缘或斜面边缘的异形纤维水泥板，其在横向方向上的整个板的 密度偏差较小。

上述目的通过根据本发明的工艺来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种生产异形纤维水泥板的Hatschek工 艺，该工艺包括步骤：

·通过堆叠具有在横向方向(115)上的第一宽度(W1)的第一类型单层 的至少一个单层以及具有在横向方向上的第二宽度(W2)的第二类型单层的至 少一个单层来提供在生产方向上的无端(endless)纤维水泥多层厚板，第一 宽度(W1)小于第二宽度(W2)，第二类型单层的至少一个单层沿横向方向延 伸超过第一类型单层的至少一个单层；

·将无端纤维水泥多层厚板的至少一层堆积在异形堆积辊上，堆积辊具有 在轴向方向上的沿其圆周的至少部分的凹口，由此至少第一单层设置在凹口 内，从而提供堆积厚板；

·将堆积厚板从堆积辊移除，从而提供未固化的、异形纤维水泥板；

·固化未固化的纤维水泥板以提供异形纤维水泥板。

其中，横向方向是指垂直于生产方向并且垂直于板表面的方向。

第二类型单层的至少一个单层沿横向方向延伸超过第一类型单层的至少 一个单层意味着：在第二类型单层中的一个或多个单层的工艺方向上的边界沿 横向方向延伸超过在第一类型单层中的一个或多个单层的工艺方向上的对应 边界。

如此获得的异形纤维水泥板具有的优点是，在板的横向方向上的板密度变 化程度较小，这将是仅使用异形堆积辊的情况。在横向方向上的密度变化仅 一点点，偏差通常小于平均密度的20％，乃至小于15％。

给定的轮廓是在异形纤维水泥板的两外侧处的锥形斜面轮廓，其中，轮廓 的斜率可通过适当选择堆积辊中的凹口轮廓而改变。从板的中段到板的边缘 的板厚差异可多达3mm(毫米)，通常变化多达2mm，并且可在0.5mm与3mm 之间，诸如在0.5mm与2mm之间，诸如在1mm与2mm之间。

根据某些实施例，凹口可具有在0.5mm与3mm之间的深度。在轴向方 向上通常是梯形状凹口的凹口可具有多达3mm(毫米)，通常变化多达2mm 的深度，并且可在0.5mm与2mm之间，诸如在1mm与2mm之间。梯形将 被理解成只有一对平行边的四边形。

根据某些实施例，在横向方向上的第一类型单层的宽度(W1)与第二类型 单层的宽度(W2)之间的差可以是至少40mm。

优选地，在横向方向上的第一类型单层的宽度(W1)与第二类型单层的宽 度(W2)之间的差是至少50mm，例如至少80mm。

根据某些实施例，多层厚板还包括n个附加单层，n是至少1的整数，在 横向方向上的n个附加单层中的每个的宽度可大于第一宽度，并且其中，n个 附加单层中的每个沿横向方向延伸超过第一单层。

根据某些实施例，n个附加单层可以是第二类型单层的单层。

根据某些实施例，凹口可具有梯形形状，梯形形状的每条腰的在堆积辊的 轴线上的径向投影的长度在2至20mm的范围内。

优选地，梯形形状的每条腰在堆积辊的轴线上的径向投影的长度在5至 15mm的范围内，更优选地在10至15mm的范围内。

根据某些实施例，多层厚板还可包括m个附加单层，m个单层是第一类型 单层的单层。

根据某些实施例，多层厚板可由2至8个单层组成。优选地，多层厚板 可由2、3、4、5、6、7或8个单层组成，但更多单层是可能的。

应当理解，具有不同宽度的各层的顺序可根据不同模式改变。作为实例， 在生产方向上首先设置的层可以是具有最小宽度的第一类型单层的单层，因此 是具有宽度W1的至少一个单层。此后，在生产方向顺序上的第二和更进一步 层可以都是具有宽度W2并沿横向方向延伸超过第一层的第二类型单层。可替 代地，第二及后续层可具有沿横向方向逐渐增加的宽度，并且每层可沿横向方 向延伸超过所有前面设置的各单层。可替代地，在生产方向上首先设置的单 层可以是具有最大宽度的层，诸如第二类型单层的至少一个单层，第二及后续 层可具有沿横向方向逐渐减小的宽度，并且每个层可沿横向方向被所有前面设 置的单层延伸。

应当理解，可使用任何其它顺序。

根据某些实施例，第一类型单层的至少一个单层可具有不同于第二类型单 层的至少一个单层的厚度的厚度。

每个单层的厚度可从0.1至0.6mm变化，诸如在0.2与0.5mm之间，诸 如在0.3与0.5mm之间变化。作为实例，单层的厚度可以是0.4mm。

通过改变泥浆的密度，当存在于多层厚板时，可选地在堆积辊上的堆积过 程中，可以在一定程度上影响单层厚度。这种密度变化可有助于使用同一个 异形堆积辊生产稍微不同的纤维水泥板。

根据某些实施例，每个单层可通过将纤维水泥浆堆积在旋转筛鼓上并从旋 转筛鼓移除堆积的纤维水泥浆作为单层来提供，在横向方向上的第一类型单层 的宽度通过堵塞在旋转筛鼓的轴向方向上的外端处的筛的至少部分来提供。

这种堵塞可以通过提供涂料，通常防水涂料到筛的防止堆积泥浆的区域或 者通过提供不透水带或衬垫来获得。

可替代地，具有不同旋转筛的轴向长度的旋转筛鼓可多样化以提供不同的 单层宽度。

根据某些实施例，每个单层可通过将纤维水泥浆堆积在旋转筛鼓上并从旋 转筛鼓移除堆积的纤维水泥浆作为单层来提供，在横向方向上的第一类型单层 的宽度通过将堆积的纤维水泥浆的部分从筛移除来提供，该部分延伸超过待提 供的该宽度。

根据某些实施例，泥浆可通过将水喷到待移除的泥浆来移除。

根据某些实施例，堆积辊可以在轴向方向上的沿其圆周的至少40mm没有 凹口。更优选地，堆积辊在轴向方向上的沿其圆周的至少50mm，甚至沿至少 100mm，或乃至沿至少150mm没有凹口。

通常沿圆周的小部分没有凹口允许新的多层厚板在前面厚板被移除以后 通过堆积辊拾取。应当理解，没有凹口的、因此不提供板的轮廓的未固化纤 维水泥板条将被切割。切掉的材料将再循环到纤维水泥浆，这通常在Hatschek 工艺中进行。

根据某些实施例，堆积辊可具有在轴向方向上的沿其整个圆周的凹口，工 艺还包括在无端纤维水泥多层厚板的至少一个层在异形堆积辊上的堆积开始 时，使用使无端纤维水泥多层厚板的至少一个层与凹口中的堆积辊接触的装 置。

在堆积开始时使无端纤维水泥多层厚板的至少一个层与凹口中的堆积辊 接触的这种装置可以是诸如杆或滚筒的机械装置，其适于将新的多层厚板压到 沿堆积辊的圆周的凹口的至少部分。

纤维水泥浆通常包括水、过程或增强纤维，这两者可以是有机纤维(通常 为纤维素纤维)或合成纤维(聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、 聚碳酸酯等)、水泥，如波特兰水泥、石灰石、白垩、生石灰、熟石灰或消石 灰、地砂、硅砂粉、石英粉、无定形二氧化硅、浓缩硅粉、微粒硅、金属高岭 土、硅灰石、云母、珍珠岩、蛭石、氢氧化铝、颜料、防泡剂、絮凝剂以及其 它添加剂。

独立和从属权利要求阐述了本发明的具体和优选特征。来自从属权利要 求的特征可以视情况与独立权利要求或其它从属权利要求的特征和/或以上和 /或以下描述中所阐述的特征组合。

结合附图，从以下详细的说明书中，本发明的以上和其它特征、特点和优 点将变得更加明显，附图以示例方式示出本发明的原理。该描述仅仅是为了 示例而给出的，而并不对本发明的范围进行限制。下面引用的图指的就是附 图。

附图说明

图1是Hatschek工艺的示意图。

图2是用于根据本发明的工艺中的堆积辊的示意图。

图3是根据本发明的在生产方向上的连续纤维水泥多层厚板的示意图。

图4是根据本发明的无端纤维水泥多层厚板的多个层堆积在其上的堆积 辊的示意图。

图5是根据本发明的未固化的、异形纤维水泥板的示意图。

图6和7是用于根据本发明的工艺中的一系列旋转鼓筛的示意图。

图8示出了根据本发明的未固化的、异形纤维水泥板的横向方向上的密度 曲线。

图9a至9j是根据本发明的在生产方向上的无端纤维水泥多层厚板的示意 图。

在不同的图中，相同的附图标记指的是相同、类似或相似的元件。

具体实施方式

将参照具体实施例描述本发明。

应该注意，用在权利要求书中的术语“包括”不应被解释为局限于其后 所列出的装置；它并不排除其它元件或步骤。因此，它被解释为规定存在所 涉及的所述特征、步骤或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、 步骤或部件、或其组合。因此，“包括装置A和B的设备”的表述范围应不 局限于只由部件A和B构成的设备。这就意味着，对于本发明来说，该设备 仅有的相关部件是A和B。

在整个本说明书中，参照“一个实施例”或“实施例”。这种参照表示, 相对于实施例描述的具体特征包含在本发明的至少一个实施例中。因此，在 本说明书各处出现的用语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都指同一 实施例，虽然可以指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，能够以任 何适当的方式组合各具体特征或特性，这对于本领域的普通技术人员而言显而 易见的。

典型Hatchek工艺在图1中示出。在图1所示的实施例中的合计4个的 多个层通过四个旋转筛鼓(145、147、149、151)产生。它们被拾取和堆叠 在环形输送带113上，输送带113是可透水毛毡或羊毛织物。该毛毡在已经 通过第四个旋转筛鼓151之后传送纤维水泥多层厚板101。由于系统可继续旋 转，因此这实际上是无端纤维水泥多层厚板。沿生产方向103输送的该厚板 101被旋转堆积辊117接触。多个纤维水泥多层厚板层通过使堆积辊沿其轴线 119旋转来堆积在该堆积辊117上，直至获得预定厚度，该堆积辊117根据本 发明具有在轴向方向121上的沿圆周127的至少部分的凹口125，如图2所示。 在那个瞬间，堆积厚板133被切割并从辊117取走且铺放在输送装置153上。 这样，提供了未固化的、异形纤维水泥板130。未固化的、异形纤维水泥板 130尺寸进一步调节并且以适当的方式固化，例如视情况空气固化或压热 (autoclave)固化。

在根据本发明的工艺中，筛的至少一个，例如第一筛145提供具有宽度 W1的单层105，宽度W1小于分别由其它筛147、149、151提供的单层107、109 和111的宽度。筛以这样的方式彼此对齐：使得在环形带113上，具有最小 宽度W1的单层105被包围或在这种情况下被其它单层覆盖，在该实施例中， 被都具有基本相同宽度W2的其它三个单层107、109和111覆盖。

在输送设备113上获得的无端纤维水泥多层厚板101的横截面在图3中示 出。在生产方向的横向方向115上，注意到，首先铺放在输送设备113上的 单层105被后续单层107、109和111完全覆盖。

如图4所示，该无端纤维水泥多层厚板(1001、1002、1003和1004)的 几个层堆积在堆积辊117上。对于每块厚板，具有减小宽度(1011、1012、 1013和1014)的单层设置在凹口125内，由此提供堆积厚板133。

一旦堆积厚板133达到了其所需厚度，厚板133被从堆积辊117取走并铺 放在输送设备153上，如图1所示，从而提供未固化的、异形纤维水泥板130。 如图5所示的该未固化纤维水泥板130的横截面已经具有在生产方向103上的 在两侧1311和1312处的锥形斜面边缘1301和1302。

固化未固化的纤维水泥板以提供具有锥形斜面边缘的异形纤维水泥板可 通过例如空气固化或压热固化来进行。可选地，在两侧1311和1312，板在固 化之前可被切成所需总宽，如通常在Hatschek生产中进行的那样。

如图6a所示，示出了在其泥浆容纳缸中旋转的旋转筛鼓，即筛145、147、 149或151的俯视图。每个旋转鼓2001绕其轴线2003在缸2005中旋转。沿 旋转鼓的部分表面，表面设有穿孔或者设置在丝网材料2007中，从而形成筛。 筛的宽度是当从筛的外侧向筛的内侧吸取泥浆时将形成在筛表面上的单层的 宽度W2。水泥、填充物、纤维和其它材料将保持在筛表面上，从而形成单层。

对于在生产方向103上的第一旋转鼓筛145，在轴向方向上的两端处的筛 的区域2009和2010被诸如涂料的不透水涂层覆盖。这样，构建在该筛上的 单层将不沿覆盖区2009和2010构建，因此导致将形成具有较小宽度W1的单 层的事实。

应当理解，也可使用替代顺序，其中，筛鼓145不定位在旋转鼓筛链中的 第一工位，而是第二、第三或第四位置之一。

作为实例，如图1和6所示的四个旋转鼓筛可用于形成四个单层。第一 单层具有1100mm的宽度W1，三个后续单层具有1400mm的宽度W2。用于提 供所有四个单层的泥浆的密度和成分是相同的。所用泥浆的成分是包括水、 水泥、纤维素纤维、砂和典型添加剂的典型纤维水泥浆。单层的厚度是相同 的并且是0.25mm。

这样，提供了纤维水泥多层厚板101，如图3所示，其中，第一单层被其 它三个单层覆盖。其它三个单层在第一单层上延伸了在两侧上的宽度W3，宽 度W3在该样本中是150mm。

该纤维水泥多层厚板101堆积在具有875mm的最大直径Dmax并且具有 2mm深R和15mm的在滚筒117的轴向方向上的腰长L的梯形状凹口的堆积辊 117上。沿凹口的最小直径Dmin是871mm。因此，在长L的区域中，堆积 辊的直径从Dmin逐渐变成Dmax。

具有2750mm的适当圆长的堆积辊设有沿2600mm这种凹口，留下没有凹 口的具有150mm长度的周长的区域128。

这种缺少确保新厚板101在移除前面堆积厚板之后立即被堆积辊拾取。

在替代工艺中，堆积辊具有沿其整个圆周的凹口，而设备包括在移除前面 堆积厚板之后立即使新厚板与堆积辊接触的装置。例如，将厚板向上吹到堆 积辊的在输送带113的端部处的空气喷嘴或者堆积辊中的抽真空孔可将新厚板 向堆积辊提升。还可以使用配合在凹口内并使凹口与其外周面接触的可移动 辊。

具有锥形边缘的5种纤维水泥制品制成具有5种不同厚度(6.5mm、7mm、 8mm、8.5mm和9.5mm)。6、7、8、9、10层的厚板分别堆积在堆积辊上以 提供堆积厚板。该堆积厚板被切割并铺放在输送设备上。所获得的未固化的、 异形纤维水泥板具有1400mm宽度、6.5mm、7mm、8mm、8.5mm和9.5mm 的最大厚度以及4.5mm、5mm、6mm、6.5mm和7.5mm的在斜面边缘的较 薄端部处的最小厚度。

未固化的、异形纤维水泥板的密度曲线在图8中示出。在5个位置上测 量未固化的、异形纤维水泥板的密度。位置P3是在横向方向上的未固化的、 异形纤维水泥板的中间。P2和P4在从相应边缘测得的未固化的、异形纤维 水泥板的宽度的四分之一处。P1和P5在未固化的、异形纤维水泥板的锥形边 缘处。

未固化的、异形纤维水泥板在斜面边缘轮廓的两侧处减小到商用宽度，被 风干，并且因此提供了异形纤维水泥板。

作为图7所示的替代设置，对于在生产方向103上的第一旋转鼓筛145， 在轴向方向上的两端处，通过将水2022喷到区域2009和2010的喷水设备2020 来喷射筛的区域2009和2010。构建在这个区域中的单层被从筛网喷走，从而 形成具有较小宽度W1的单层。这具有的优点是，单层的宽度可及时变化， 即，为了提供多层厚板的第一层，喷水器可被启动，因此可提供并堆积包括具 有减小宽度的单层的多层厚板，而对于在堆积辊上的连续堆积层的全部或一 些，喷水器可被关掉，从而提供由具有全部相同宽度的各单层组成的多层厚板。

应当理解，根据本发明，多于或少于四个但至少2个单层可提供并堆积在 堆积辊上。此外，较大宽度和较小宽度的多层的顺序可改变。此外，可以使 用具有相互不同宽度的各单层的叠堆。无端纤维水泥多层厚板的某些替代横 截面在图9a至9j中示出，其中，91、92、93、94、95和96是堆叠成提供根 据本发明的无端纤维水泥多层厚板900的单层。

应当理解，虽然已经讨论了提供根据本发明的实施例的优选实施例和/或 材料，但可作出各种修改或改变而没有偏离本发明的范围和精神。