青砼复合材料的生产线的制作方法

1.本实用新型涉及复合材料领域。更具体地说，本实用新型涉及一种青砼复合材料的生产线。


背景技术：

2.每年地球上以光合作用制造的植物纤维超过1500亿吨，人类每年的农业和工业活动也会产生大量农林废弃物，其中的麦秸、稻草、竹木废弃物主要成份就是植物纤维，全球年产量超过30亿吨，对于农林废弃物大多被堆在农田外焚烧或腐烂，还有一部分直接还田，因焚烧造成污染，还田影响农田作业和土壤生态，主要的处理方式还是堆存后自然降解，这也是大气环境中二氧化碳循环的重要组成部分，作为可再生的天然高分子材料，目前除了自然降解，还没有很好的大规模工业化利用的技术。农林废弃物中的麦秸、稻草、竹木废弃物中，其植物纤维含量很高，包括纤维素、半纤维素和木质素的含量超过90％，是优良的可再生高分子材料，目前利用率还很低，当前工业化的应用主要是草浆造纸、纤维密度板、纤维水泥板等，占总量不到1％。
3.随着人类社会经济的发展和工业技术的进步，对工业材料的需求与日巨增，以金属和塑料为主的人造板材、管材和型材的生产量也越来越大，金属和塑料是高碳材料，导致碳排放的积累已经接近大气变暖的临界值，其中中国粗钢、电解铝，水泥、塑料材料的产能占全球的50％以上，同时中国的碳排放占比高达30％以上，这也造成了中国经济发展和减排有着难以调和的矛盾，发展负碳材料是降低工业材料产能和促进社会经济发展的必然之路，目前可再生的天然植物纤维材料成为首选，植物纤维除了草浆造纸外，以植物纤维为主要原料的纤维密度板和纤维水泥板在市场上也比较常见，这两种材料，虽然有工业化规模的生产，应用的产品也仅限于板材，但总体应用也仅限于装修和装饰工程，主要原因是材料的性能达不到更高的要求，比如强度、耐水、防火、抗紫外线、耐磨、抗冲击等性能还很低，使用寿命一般不超过15年，更无法以板材、管材和型材的产品形式替代钢材和铝合金以及塑料材料。
4.在本司同日申请的发明专利中提供了一种青砼复合材料的制备方法，该制备方法制得的青砼复合材料具备规模替代金属和塑料的优异性能，还可以实现大规模的减排，能够有效解决经济发展和减排的矛盾，为了使所述青砼复合材料的制备方法能够高效实施，故现急需要与之匹配的生产线。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的是提供一种青砼复合材料的生产线，可高效稳定的生产青砼复合材料。
6.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种青砼复合材料的生产线，包括木浆机、湿法磨机、预制成型设备、高压釜和碳化釜；
7.其中，所述木浆机与湿法磨机通过第一物料输送装置连接，所述湿法磨机与预制
成型设备通过第二物料输送装置连接，所述预制成型设备与高压釜通过第一运输机构连接，所述高压釜与碳化釜通过第二运输机构连接。
8.本实用新型还提供另一种青砼复合材料的生产线，包括木浆机、湿法磨机、强力搅拌机、预制成型设备、高压釜和碳化釜；
9.其中，所述木浆机与湿法磨机通过第一物料输送装置连接，所述湿法磨机与强力搅拌机通过第二物料输送装置连接，所述强力搅拌机与预制成型设备通过第三物料输送装置连接，所述预制成型设备与高压釜通过第一运输机构连接，所述高压釜与碳化釜通过第二运输机构连接。
10.优选的是，还包括喷涂设备，所述碳化釜与喷涂设备通过第三运输机构连接。
11.优选的是，所述预制成型设备设置有真空系统，所述真空系统与所述预制成型设备的材料成型腔连通，以进行真空预制成型。
12.优选的是，所述预制成型设备为标准预制件的管材挤出机或者型材挤出机或者板材压振一体机或非标预制件的模具挤压或压振一体机。
13.优选的是，所述湿法磨机为离心磨机或振动磨机。
14.本实用新型至少包括以下有益效果：通过将木浆机、湿法磨机、强力搅拌机、预制成型设备、高压釜和碳化釜设备有机结合，可高效稳定的生产青砼复合材料。
15.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
16.图1为本实用新型其中一实施例的结构示意图；
17.图2为本实用新型其中另一实施例的结构示意图；
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
19.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.如图1所示，本实用新型提供一种青砼复合材料的生产线，包括木浆机、湿法磨机、预制成型设备、高压釜和碳化釜；
21.其中，所述木浆机与湿法磨机通过第一物料输送装置连接，所述湿法磨机与预制成型设备通过第二物料输送装置连接，所述预制成型设备与高压釜通过第一运输机构连接，所述高压釜与碳化釜通过第二运输机构连接。
22.具体的，所述预制成型设备为标准预制件的管材挤出机或者型材挤出机或者板材压振一体机或非标预制件的模具挤压或压振一体机；
23.所述湿法磨机为离心磨机或振动磨机。
24.应用本实施例中青砼复合材料的生产线制备青砼复合材料的过程包括：
25.步骤一、将植物纤维原料和添加剂加入木浆机中，加热粉碎研磨使植物纤维半离解制得机械浆；
26.步骤二、将步骤一制得的机械浆通过第一物料输送装置送入湿法磨机中，再向湿法磨机中加入磨细水泥以及高效减水剂，混合加热磨解使植物纤维分离并在磨细水泥浆中分散制得纤维水泥浆；
27.步骤三、将步骤二制得的纤维水泥浆通过第二物料输送装置送入预制成型设备，经过挤压或压振一体成型制得青砼预制件，包括标准板材、管材和型材以及非标异型件和零部件，再将青砼预制件通过第一运输机构送入高压釜进行蒸压养护；
28.步骤四、将步骤三制得的青砼预制件通过第二运输机构送入碳化釜内真空除气脱水，再用超临界二氧化碳浸渍碳化，二氧化碳循环碳化，降低对空排放，提高效率。
29.通过上述生产线制得的青砼复合材料强度达到铝合金标准，耐久性经过冻融、紫外、雨淋、盐雾等抗渗性、抗冻融性、抗硫酸盐侵蚀性的多项试验，抗渗等级达到p15，300次冻融循环，质量损失率小于0.02％，盐雾试验循环80次，质量损失小于0.1％，这些指标远超过高性能混凝土，制备的密封容器耐压性能，达到普通pvc标准。
30.较为理想的是，上述生产线还包括喷涂设备，所述碳化釜与喷涂设备通过第三运输机构连接。
31.上述制备青砼复合材料的过程还包括：
32.步骤五、将碳化后的青砼预制件从碳化釜内取出打磨修整，通过第三运输机构送入喷涂设备，在青砼预制件表面喷涂防腐耐磨材料。
33.通过喷涂使青砼复合材料的外层更致密并具有功能性，可以具备金属或陶瓷材料的外观，同时通过对碳化后材料的打磨修整以及外层的深化处理，包括pvd、静电、离子喷涂防腐耐磨材料等都可以使青砼密实度更好，对生物材料的封闭性更好，功能性更强，更美观，耐久性也更高。
34.更为理想的是，所述预制成型设备设置有真空系统，所述真空系统与所述预制成型设备的材料成型腔连通，以进行真空预制成型，这样有效脱除预制件内的空气，降低孔隙率提高密实度，从而有效提高青砼复合材料的强度。通过测验，相比于常压预制成型的最终完成的样品，经过真空预制成型的最终完成的样品的密度提高了15％，强度提高了20％。
35.上述实施例通过将木浆机、湿法磨机、预制成型设备、高压釜和碳化釜设备有机结合，可高效稳定的生产青砼复合材料。
36.如图2所示，本实用新型还提供另一种青砼复合材料的生产线，包括木浆机、湿法磨机、强力搅拌机、预制成型设备、高压釜和碳化釜；
37.其中，所述木浆机与湿法磨机通过第一物料输送装置连接，所述湿法磨机与强力搅拌机通过第二物料输送装置连接，所述强力搅拌机与预制成型设备通过第三物料输送装置连接，所述预制成型设备与高压釜通过第一运输机构连接，所述高压釜与碳化釜通过第二运输机构连接。
38.具体的，所述预制成型设备为标准预制件的管材挤出机或者型材挤出机或者板材压振一体机或非标预制件的模具挤压或压振一体机；
39.所述湿法磨机为离心磨机或振动磨机。
40.应用本实施例中青砼复合材料的生产线制备青砼复合材料的过程包括：
41.步骤一、将植物纤维原料和添加剂加入木浆机中，加热粉碎研磨使植物纤维半离解制得机械浆；
42.步骤二、将步骤一制得的机械浆通过第一物料输送装置送入湿法磨机中，再向湿法磨机中加入磨细水泥以及高效减水剂，混合加热磨解使植物纤维分离并在磨细水泥浆中分散制得纤维水泥浆；
43.步骤三、将步骤二制得的纤维水泥浆通过第二物料输送装置送入强力搅拌机，再将超细粉、级配细砂加入强力搅拌机中，加热搅拌制得青砼浆；
44.步骤四、将步骤三制得的青砼浆通过第三物料输送管道送入预制成型设备，经过挤压或压振一体成型制得青砼预制件，包括标准型号的板材、管材和型材以及非标零部件，再将青砼预制件通过第一运输机构送入高压釜进行蒸压养护；
45.步骤五、将步骤四制得的青砼预制件通过第二运输机构送入碳化釜内真空除气脱水，再用超临界二氧化碳浸渍碳化。
46.较为理想的是，上述生产线还包括喷涂设备，所述碳化釜与喷涂设备通过第三运输机构连接。
47.上述制备青砼复合材料的过程还包括：
48.步骤六、将碳化后的青砼预制件从碳化釜内取出打磨修整，通过第三运输机构送入喷涂设备，在青砼预制件表面喷涂防腐耐磨材料。
49.更为理想的是，所述预制成型设备设置有真空系统，所述真空系统与所述预制成型设备的材料成型腔连通，以进行真空预制成型。
50.上述实施例通过将木浆机、湿法磨机、强力搅拌机、预制成型设备、高压釜和碳化釜设备有机结合，可高效稳定的生产青砼复合材料。
51.在上述实施例中，第一物料输送装置、第二物料输送装置和第三物料输送装置可采用螺杆输送机，第一运输机构、第二输送机构和第三运输机构可采用输送带或者轨道小车。
52.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。