CN1494473A - 一种通过涂洒来制造层状板材的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种由具有液体成分的浆料来制造层状板材的方法，该方法包括步骤：以连续层的方式把浆料涂洒到一基底上，以便形成具有预定厚度的湿板；通过涂洒来涂洒其中的至少一层；把湿板从基底上移走；使湿板干燥或硬化，以便除去大部分液体成分，从而制成所说的板材。

Description

一种通过涂洒来制造层状板材的方法和装置

技术领域

本申请要求下列澳大利亚临时专利申请的优先权，在此通过交叉引用的方式引入这些专利申请的内容作为参考。

申请号         名称                      申请日

PR3474    一种复合材料制品            2001年3月2日

PR3475    涂洒装置                    2001年3月2日

PR3476    用于可脱水浆料的添加剂      2001年3月2日

PR3477    一种通过涂洒来制造层状

          板材的方法和装置            2001年3月2日

PR3478    建筑产品的涂层              2001年3月2日

本发明涉及一种用于制造板材的方法和装置，这种板材的优选形式是一种层状板材。

本发明主要用于在建筑行业中通过一种在所谓的“Hatschek”制造过程基础上改进，由水泥浆料来制造纤维加强的水泥(FRC)板材。因此，本申请将主要针对这种应用进行描述。然而，应当知道，本发明并不局限于这个特定的应用领域，本发明还可适用于其它材料、其它制造过程、以及其它行业。

背景技术

下面将对现有技术进行描述，这种描述的目的是为了说明本发明与现有技术之间的技术联系，从而可以更准确地理解本发明的重要性。除非具有相反的表明，否则，本说明书中所提到的任何现有技术都不应被理解为是已经公知，或不应被视作本领域中的公知常识。

板材在建筑和建设行业中已被广泛使用，它被用于各种应用中，包括应用于：覆面、衬里、构架、地板铺设、盖顶、制门、窗户构架、隔热、防水、装饰修整等等。根据这种板材在不同场合的使用方式，可以充分利用这种板材独特的结构特性、美感特性、隔音特性、隔热特性以及防水特性。通常利用各种不同的用于专门目的的一些添加剂以及其它一些材料来制造具有不同大小、形状、厚度、密度的板材，以便在不同的应用场合中充分地利用板材的功能特性。

起初，是利用经改进的造纸设备由含有加强用的纤维石棉的水泥浆料来制造纤维加强的水泥(FRC)板。后来，利用含有原纤维素的纤维来代替石棉，并且制造设备也逐渐地发展成为更适合专门用于纤维加强水泥(FRC)行业。

这种开发工作达到全盛时期的标志是其中一种目前在本领域中最常用的被称作“hatschek”制造过程的制造过程。在这种制造过程中，首先，由水、纤维素纤维、硅石、水泥和其它添加剂来制成一种水泥浆料，根据用途对其中的添加剂进行选择，以便使所制造的产品具有特定的性能。然后，在一搅拌器中对浆料进行混合，并把浆料输送到一输送泵，再从该输送泵通过一连串大桶对浆料进行泵送。在每个大桶内的浆料中浸入一个筛筒，当这些筛筒被覆盖在上面的带逐渐驱动时，这些筛筒就进行转动，其中所说的带是由专门配制的毡制材料制造而成的。在大规模生产环境中的典型的Hatschek设备通常采用相连串的三个或四个大桶以及相应数目的相关联的一些筛筒。然而，大桶和筛筒的数目是可以改变的，并且大桶和筛筒之间也并不一定是一对一的关系，也就是说在一个大桶内可以浸入几个筛筒。

在这种制造过程中，相对稀的浆料通过装配在各个筛筒上的一些丝网筛进行过滤。当浆料通过所说丝网过滤时，把一层纤维素纤维沉积到丝网的下表面上，这层纤维素纤维用作一过滤介质，以便捕获所输送的浆料中的其它颗粒材料。通过这种机构，就可以在筛的表面上迅速地积累起厚度约0.3的薄的材料膜。这个过程可以使每个大桶中的大约为7％的固体浓度稠化成膜中的大约产70％的固定浓度。随着过滤的进行，多余的水通过丝网筛，并从筛筒的端部流出，从而使得余下的固体可以被回收并进行再循环。

一旦每个筛筒表面上所形成的膜与覆盖在上面的带的外表面相接触，所说膜就被转送到所说的带上。这种转送过程能发生的原因在于，所说的带所具有的渗透性要小于筛的渗透性，这样就使得大气压有助于膜的这种转送。

当所说的毡制带在一连串中的每个大桶上通过时，该毡制带就从相应的筛拾取起对应的一系列按次序的膜层，然后通过沿所说带的上行面设置的真空箱，从而使得在所说带上所累积成的一些膜层的湿度被减小。

然后，该层状的膜在一支撑辊和一相邻的累积辊或称“尺寸”辊之间通过，所说的支撑辊还向所说带提供驱动力，所说的“尺寸”辊是一个直径相当大的滚筒。支撑辊和尺寸辊被设置成能把水从膜中进一步地挤压出来，同时，利用一个机构把所说的膜转移到所说的尺寸辊上，所说的机构类似于先前用于把膜从筛筒转移动所说带上的那种机构。于是，通过转动更多的转数，然后再切断，就可以制成较厚的板。在切断过程中，从尺寸辊的表面沿径向向外弹出一金属丝或刀刃，从而沿纵向把在所说辊的表面上累积形成的层状材料膜的圆筒切断。

一旦被切断，就把材料板从尺寸辊上剥下来，并用一移走带将材料板移走。在这个阶段，所说的材料板具有近似的湿纸板的密度，因此，能容易地使所说的材料板在移走带上形成一平整的结构。为了在湿端结束这个过程，当毡制带通过一组清洗器和真空盒时，对该毡制带进行清洗，然后返回到大桶以便拾取新的膜层。应当知道，由这种Hatschek制造过程制造出的板材的质量和特性取决于与浆料配制及设备湿端的各种设置相关的很多变量。

沿着生产线继续进行，在一环保修剪站，利用高压水喷切割器把这种“环保”板材粗略地修剪成符合规定的尺寸，之后，作为单个的板材被送到堆垛库，在堆垛库处，这些环保板材被真空吸盘拾起，并且与夹层板一起被堆入高温灭菌的包裹内。

在板材被部分硬化并且可选择地进行进一步地压缩过程以便增大密度之后，把这些板材装入一高温灭菌单元内，以便在温度和压力升高的条件下进行最后的硬化。在这个高温灭菌单元中，原材料之间发生化学反应，从而形成硅酸钙基质，该硅酸钙基质与纤维素加强纤维相结合。这个过程大约需要12小时，于是，在结束时，这些板材就已被完全硬化，且为精确地进行最终修剪、修整和包装作好了准备。

用于制造纤维加强的水泥板Hatschek的这种制造过程以及其它公知的制造过程所具有的其中一个主要局限在于：由于所采取的方式是由水泥浆料逐渐地形成膜层，并且由于浆料本身的组分对于这个制造过程也是至关重要的，因此，难以精确地形成具有不同材料组分的多个离散层的板材。而由于有很多原因，期望能形成具有不同材料组分的多个离散层的板材，以便使板材在结构、美感及其它性能方面具有更大的灵活性，从而在特定的应用场合中可对板材的性能进行优化。例如，可以采用一些防火材料层、带纹理的外层，以便获得特定的美观效果，可以采用较软的一些外层以便有利于打磨和修整，可以采用带颜色的外层以便无需进行涂饰，或采用这样一些层，以便改变防水性能、强度、抗冲击性能、隔热性能、隔音性能或改变其它性能。在这些方面，已经作出了各种尝试，以便在板材的逐渐成形的过程中在选定的阶段向板材内引入一些增补层。然而，迄今，这些尝试均未成功，或至多只是具有部分效果。其中一个困难至今仍未被克服，这个困难涉及在希望能把具有不同材料组分的一些层以预定的厚度(levels)定位在板材中。产生这种困难的一部分原因是由于所采用的方式是板材被逐渐成形，一部分原因是由于在制造过程期间难以改变大桶内的材料组分或浓度，还有一部分原因是由于难以使高速进行的增补注入或注射过程与所说制造过程的其余步骤同步地进行精确地停止或起动。

在已有制造过程的相当苛刻的限制下，可以通过采用不同的浆料组分从而在一定程度上改变板材的总体的组成，以便提高所需的特性。然而，由于不具有组分不同的众多层，从而总是在性能或成本方面进行折衷。例如，希望在板材上形成相当柔软的外层，以便有利于打磨和修整，然而，完全由较柔软的浆料配制所形成的板材通过在结构整体性方面受到损害。类似地，也许采用相当薄的防火层就足以显著增强板材的防火级别，但是，利用完全由防火材料的配制来制造板材，就会使成本高得难以接受。

可以在纤维加强的水泥板最终硬化之后，通过把一个或多个不同的层组合起来制造层状产品，例如，通过把具有不同配制的多个层水泥起来。然而，这会大大地增加制造成本和时间，而且还需要开发出专用的添加剂，并且会产生变形和脱层等问题。

为了克服这些问题，已经作出了一些尝试，以便通过在Hatschek制造过程中采用一些辅助的涂敷设备来涂敷一些增加的浆料，从而在这个制造过程期间使各个层能被接合起来。在这个方面，已知有各种形式的用于把液体涂敷到基底上的装置。例如，有一种制造过程，它利用喷洒杆通过间隔开的喷嘴来喷洒诸如油漆或底漆的液体涂层或使油漆或底漆进行雾化，以便把对位于输送带上在所说喷洒杆下方逐渐移动的基底进行喷洒。这种类型的设备的一个问题在于：为了实现均匀涂敷，必须达到雾化的程度，而进行雾化所需的相当微小的喷嘴又很容易被堵塞，尤其在悬浮有固体成分的浆料的情况中，这些喷嘴更容易堵塞。这就造成涂敷不一致，并且需要经常清洗，这种清洗既费时，成本又高，而且还会使制造过程中断。如果液体和浆料的粘性较大，那么雾化也是很成问题的。

另一种已知的设备是一种幕帘涂敷器，这种幕帘涂敷器利用一柔性织物材料的片板或幕帘，把幕帘覆盖在移动的基底上，并通过直接刮擦拭动作来涂敷涂层。然而，幕帘涂敷器易于产生不一致的涂敷，它不能很好地适用于浆料，而且在制造过程中的有效的操作速度会受到限制，而且不适用于涂敷相当厚的涂层。

另外一种已知形式的涂敷器通常被称做淹没涂敷器，它的操作基本是这样子的，即通过在基底上形成一液体团，然后在利用喷气流使该液体团在表面上平铺开来。然而，这种技术在涂敷的均匀性、所能采用的液体或浆料的粘度、所能被涂敷的层或涂层的厚度方面都受到限制。

总地来说，这些已知的各种形式的装置都具有各种局限性，包括易于堵塞、涂敷不均匀、而且速度受到限制、能涂上涂层的板材宽度受到限制、所能涂敷的液体或浆料的稠度受到限制，或者具有这些缺陷中的一种或多种。这些已知的各种涂敷装置通常用于涂敷相当薄的外表面涂层，这些外表面涂层作为层状板材的一部分，它不同于厚度相当厚的中间层。这些局限性独这些现有技术中的设备总地来说都不适用于以相当高的速度来制造尺寸相当大的板材，尤其不适用于制造纤维加强的水泥板材。

另一种已知形式的装置是一种涂洒涂敷器，它采用一个可转动的辊，该辊上具有一组沿径向的柔性丝或鬃毛，以便把涂层涂洒到一基底上。例如，在生产线上利用这种涂洒涂敷器来向粘土瓦或圬工瓦涂敷一些表面层。涂洒涂敷器在一定程度上能克服其它已知形式的涂敷装置的一些缺陷，尤其是能克服堵塞方面的缺陷。然而，在板材的制造方面，这些已知的涂洒涂敷器也存在固有的局限性。

具体地说，已知的这些涂敷器不能以间歇的方式精确地停止和再起动涂敷操作，从而不能精确地控制涂敷或涂层操作。尤其是对于在制造纤维加强的水泥板时常采用的浆料来说更是不能精确地控制涂敷操作，这是因为为了确保能自行铺平，必须使浆料具有相当容易流动的稠度，于是，就会容易造成这样的后果，也就是，即使关闭浆料供给或使涂敷辊暂时停止，也容易发生过多的浆料掉落到基底上。

在高速生产的环境中，具有不同批次的板材，这些板材具有不同的分层、厚度或特性，这些板材需要通过涂敷装置返回，在这种情况下，以间歇方式精确控制涂敷操作的停止和起动是非常重要的，如果过渡控制不精确，就会造成补丁式的涂敷，或者会造成对于某一批板材的涂敷会进入下一批产品。

在利用水泥浆料来制造纤维加强的水泥板或其它产品的过程中，希望不停止向装置本身的浆料供应，因为如果停止浆料供应就会导致浆料滞留或聚集在装置中或滞留在生产线的上游，由于存在这些事实情况，从而就会产生一些其它的困难。而且还会导致溢流、浆料稠度或浓度的变化、沉积或沉淀、或导致其它一些工作参数的变化。

已知的涂洒装置不能精确地中断浆料的涂敷操作，而且只能在停止向涂洒装置供应浆料的情况下才能进行中断涂敷操作。因此，这些涂洒装置不能有效地控制间歇进行的涂敷操作，尤其是在进行高速制造板材的情况下，更是不能精确控制这种涂敷操作。

由于在上面已经对现有技术进行了描述，从而，可以更充分地理解本发明的技术关系，也能更好地理解本发明的重要意义。除非被相反地表示出，否则，这些描述不应被以明显的或隐含的方式理解成所提到的现有技术在本领域中被公知或构成公知常识。

本发明的发明目的就是克服或基本消除现有技术中存在的一外或多个局限性，或者至少提供一种实用的可供选用的方案。

发明概述

因此，在本发明的第一方面中，提供了一种由含液体成分的浆料来制造层状板材的方法，所说的方法包括步骤：

以连续层的方式把浆料涂敷到一基底上，以便形成具有预定厚度的一湿板；

通过涂洒方式涂敷其中的至少一层；

从所说基底上移去所说湿板；

使湿板干燥和硬化，以便至少除去所说液体成分的大部分，从而制成板材。

在描述过程中，所用的术语“涂洒器”、“涂洒”包括任何涂敷技术，所说的这些涂敷技术就是利用涂刷、拍打、旋转、喷射、搅拌、雾化或其它分散设备来把浆料以水滴、水珠、颗粒或雾化形式置放在一表面或基底上，其中可以采用机械的、静电的、静液压的、水力的、重力的或其它设备来进行推进。

除非明确地表示另有其它要求，否则，在整个本说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”等词应被解释兼容性的，而不是排它性的或穷举性的；也就是说，它是意思是“包括，但并不局限于”。

优选地是，所说的浆料一种水泥浆料，该水泥浆料是由水、纤维素纤维、硅石、水泥和可选择的其它添加剂按照所要求的板材特性以预定的比例制成的。

优选地是，这种方法采用所谓的“Hatschek”制造过程，或采用它的衍生的制造过程，其中，所说的基底呈多孔带的形式，所说的方法还包括步骤：

逐渐地把膜累积到位于所说带下游的一尺寸辊上，直到达到一预定厚度；

从所说的尺寸辊上切断并移去所累积的材料，以便形成所说的湿板。

优选地是，所说的多孔带由一毡制材料制成，并且利用一连串与所说带滚动接触并且基本上被浸没在装有浆料的大桶内的筛筒，使所说的膜至少被部分地沉积在所说的带上。

在这个优选实施例中，所说的涂洒层由这样一种材料材料形成，即，这种材料的组成成分基本上不同于所说板中的其它至少一层的组成成分，对涂洒层的组成成分及位置进行选择，以便使所说板具有预定的物理性能或工作特性，或使所说板的物理性能或工作特性得到优化。所期望的特性或性能可包括但不局限于：改进了的防水性、防火性、抗张强度或耐压强度、刚性、防裂性、抗冲击力、硬度、密度、厚度、隔热性、隔音性、可钉性、可加工性、颜色及表面纹理。

在一优选实施例中，涂洒的浆料是一种水泥浆料，并且更优选地是，这种涂洒的浆料是由硅石、水泥、水和可选用的其它添加剂构成的混合物制成的。最优选地是，所说的浆料是一种自铺平的可脱水的水泥浆料，这种浆料中含有约50％至90％的固体成分。优选地是，所说的浆料包括足够数量的脱水助剂，以便使所说浆料最好通过基底或无需真空辅助进行脱水。

优选地是，利用一涂洒装置来涂敷所说的涂洒层，所说的涂洒装置用于把浆料涂洒到一基底上，所说的涂洒装置包括：

一输送表面，用于支撑着浆料层；

涂洒机构，该涂洒机构被设置成紧邻所说的输送表面，并且可以移动，以便能把浆料从输送表面输送到基底上；

调节机构，用于选择性地改变或中断从输送表面到基底上的浆料流动。

在本发明的这种优选涂敷中，基底可以是多孔带，也可以是水泥浆料的先前沉积层。

优选地是，所说涂洒装置还包括一箱，该箱用于容纳所说调节机构上游的浆料。优选地是，所说的箱具有一入口和一出口，所说的入口用于从一供给源引入浆料，所说的出口与所说的调节机构相联系。

优选地是，所说的箱具有一入口和一出口，所说的入口用于从一供给源引入浆料，所说的出口与所说的调节机构相联系。所说的调节机构包括一对阻挡元件，这对阻挡元件可选择性地移动，以便形成一个有效横断流通面积可变化的中间间隙空间，从而这对阻挡元件之间的流量。优选地是，可以闭合使所说的这对阻挡元件，从而可选择性地关闭所说箱与所说输送表面之间的浆料流。

优选地是，这对阻挡元件中的其中一个阻挡元件是一个可绕着第一轴转动的第一圆筒辊。这对阻挡元件中的另一个阻挡元件是一个可绕着平行于第一轴的第二轴转动的第二圆筒辊。所说的第一辊和第二辊被构置成沿相反方向转动。

所说的第一辊最好呈一输送滚筒形式，该输送滚筒的外表面构成所说的输送表面。所说的第二辊最好呈一计量辊形式，该计量辊可以移向或移离所说的输送滚筒，以便作为调节装置的一部分来选择性地改变或中断涂洒操作。

在一个实施例中，所说的箱至少部分地由位于输送辊和计量辊上方的一容器来形成。在另一个实施例中，所说的箱只是一个容纳区域，这个容纳区域形成于相邻的辊之间，优选地是，形成于所说的输送辊和一邻接的惰辊之间，并且使所说的计量辊位于所说输送辊的上方。

所说的涂洒装置还包括：一主架，该主架支撑着输送滚筒；一第一副架，所说的计量辊被安装在该第一副架上。该第一副架最好可围绕一第三轴转动，所说的第三轴平行于第二轴并与第二轴间隔开，从而以可调节的方式使计量辊移向或移离输送滚筒。

在一个优选的实施例中，所说的涂洒装置包括液压或气动驱动机构，以便以可调节的方式来使计量辊和输送滚筒相向移动或相互移离。

优选地是，所说的涂洒装置包括一大致呈圆筒形主体，该圆筒形主体可绕一第四轴转动，所说的第四轴大致平行于其它的轴，并且从这个圆筒形主体上沿径向向外延伸出许多可弹簧变形的细长的涂洒元件。所说的圆筒形主体和这些涂洒元件一起构成一涂洒辊。

所说的涂洒装置还包括一第二副架，所说的涂洒辊被安装在该第二副架上，该第二副架可围绕一第五轴转动，所说的第五轴平行于第四轴并与第四轴间隔开，以便能以可调节的方式来使涂洒辊移向和移离输送滚筒。

优选地是，各个辊之间的间距以及这些辊的转速可以被可选择性地调节，以便可以根据制造过程的速度、涂洒层的期望厚度、涂洒的浆料的稠度以及其它相关的参数来调节涂洒操作的速度。

在本发明的一个特别优选的实施例中，所说的方法在相同的Hatschek设备上采用了一连串的涂洒装置进行操作，并且可选择地把一些真空盒设置在每个涂洒装置之后，以便有利于通过板材进行脱水。在这种结构中，每个涂洒装置可以被用于输送具有相同组分或不同组分的配制浆料，浆料的配制对应于在最终形成的板材中所期望的美感特性、功能特性或工作特性。应当知道，可以对这一系列涂洒装置进行控制，以便把一层或多层输送到连续的纤维水泥板层之间。

尽管已参照具体的例子对本发明进行了描述，但是，本领域普通技术人员都会知道，本发明也可以通过其它许多形式来实施。

附图简述

下面将参照附图，仅以举例方式对本发明的优选实施例进行描述。在这些附图中：

图1是一个流程图，概略性地表示出了当前已知的利用Hatschek设备来制造纤维加强的水泥板(FRC)的过程；

图2是根据本发明通过采用涂洒方法和涂洒装置而改进的图1所示Hatschek设备端部放大示意图；

图3是用于更详细地表示图2中的涂洒装置的放大的立体示意图；

图4是图3中的涂洒装置一侧视图；

图5是表示浆料通过图3和图4中的涂洒装置进行流动的侧视图；

图6是表示根据本发明另一实施例的涂洒装置侧视图。

发明的优选实施例

参照附图，本发明的优选实施例适合在生产车间中用于制造纤维加强的水泥板(FRC板)。首先来参照图1，在生产线1的前端具有纤维素车间2，在该纤维素车间中，纤维质纤维以成桶的浆液方式被接收，被提练然后被存储。在硅石车间3中，硅石以粗沙的形式被接收，并在球磨机中把硅石碾磨成适合的大小，并且被稠化(thichened)。在水泥车间4中，对水泥进行接收，并把水泥存储在料仓中，无需进一步处理。来自纤维素车间2、硅石车间3和水泥车间4的原材料被引导到一混合车间5，在该混合车间5中，所有的原材料，包括一些专用添加剂，都在一些称重漏斗6中被精确地称重，并且在一混合器7中与水混合，然后作为给料浆料(feed slurry)被输送到一搅拌器8。

给料浆料从搅拌器流到Hatschek设备10(见图2)，在Hatschek设备处，这些给料浆料被按顺序排列的四个筛筒11过滤，所说的这四个筛筒11在各自的大桶12内转动，各个大桶都配有拍打器13，以防止沉淀。浓缩的浆料被转送到毡制输送带15下行(lower run)外表面上，并作为一分层的膜。在一真空盒17上进行脱水之后，所说的膜在一尺寸辊或称累集辊18和一支撑辊19之间的辊隙中被挤压，以便进一步脱水，然后，膜逐渐被卷绕到尺寸辊18上，并转动预定圈数，从而在膜的一些连续的层就以对应的层的形式被累集在该尺寸辊18上，并累集达一预定的厚度。然后，所说的膜被一个在受到驱动时会从累集辊的外表面沿径向向外伸出的纵向刀具(图中未示)切断，并利用大致坚实的湿纸板来把所说的膜压平，以便形成一块板。

然后，所说的板从那儿被输送到一环保修剪台20，并利用高压水喷切割器(图中未示)把所说的板切割成规定尺寸。修剪下来的余料在余料浆化车间(图中也未示出)被浆化，以便重新利用。然后，这些板进入一堆垛站21，在该堆垛站21中，利用一些真空吸盘把这些板吸取起来，并且与预硬化的夹层板一起被堆入高压灭菌的包裹22内。然后，该包裹22可以通过一挤压器23以便提高密度，并且把包裹22转送到一个保存站25，以便进行部分地硬化。

这些经部分硬化的板被装入到一个高压蒸汽灭菌单元26内，以便在约900Kpa的压力作用下进行最终的固化，该高压蒸汽灭菌单元使得堆垛中的温度大约为180℃。在处于高压灭菌单元的这些条件下，在原材料之间发生化学反应，从而形成与纤维素加强纤维结合的硅酸钙基质。这个过程大约需要12小时，并且一旦这个过程结束，这些板就被完全硬化了。

在高压灭菌硬化之后，这些板就进入修整车间28，该修整车间具有一打磨站29和一修剪站30，在这个修整车间中，这些板被精确的修剪至规定的长度和宽度，对于某些产品，这些板的表面可以被砂磨并涂上一密封层。在修整过程的结尾，在一堆垛站31对这些板进行包装，为存储和输送作好准备。就这个方面来说，由于本领域普通技术人员知道并懂得这个基本的生产过程，因此，在此无需对这个基本生产过程进行更详细描述。

图2是根据本发明通过采用涂洒装置40(图2中已概略示出)而改进的Hatschek设备的放大示意图。在图2所表示的宽广意义上的设备场境内，涂洒装置本身在图3至图5中被更详细地表示出来。细长的参照这些附图，涂洒装置40包括：一细长的箱43，用于容纳那些待被涂洒的浆料；一输送滚筒44，该输送滚筒具有一输送外表面45，利用表面延伸部分接收并支撑来自所说箱的浆料膜或浆料层。该涂洒装置还包括：调节机构46，所说的调节机构46具有一圆筒形计量辊47，用于选择性地调节从箱流到输送滚筒上的输送表面的流量；一涂洒辊48，用于把从输送表面送来的浆料涂洒到基底上。在这种情况中，基底可以是Hatschek设备的毡制输送带15，也可以是先前在Hatschek加工过程中沉积在所说输送带上的初期的浆料膜或浆料层。

在箱43的顶部，许多入口49从供给源接收浆料，所说的供给源呈五百升的浆料存储容器50的形式(见图5)，该存储容器设置在涂洒装置所处高度以下。利用一泵(图中未示)把浆料从存储容器经料道泵送到所说的箱。料管包括：一集管52，该集管与所说容器流体连通；许多平行的输送管53，这些输送管从所说集管向下延伸。输送管53通过所说的入口49通入到所说箱内，以便按图5中箭头A所示方向输送浆料。一溢流管54延伸在所说的箱和所说的存储容器之间，以便当所说箱内的浆料超过预定水平时，这些浆料就按图中箭头B所示方向回流到存储容器内，从而可防止浆料溢出所说的箱。

输送滚筒44基本上是一圆筒形辊，并且被安装成可以绕着该涂洒装置主架56上的一第一轴55按图中箭头C所指方向转动。该滚筒被设置在所说箱的出口57的下方，并且位于图中箭头D所示的从所说箱向下输送浆料的通路中，于是，所说的箱就把浆料直接供给到所说的输送表面45上。

这样，输送滚筒就构成了调节机构46的一部分，并且与计量辊47联合操作，计量辊47被安装在一第一副架58(见图4)上，并可绕着大致平行于第一轴55的一第二轴59按图中箭头E所示方向转动。副架58又被安装在主架56上，并可绕着平行于第二轴59的一第三轴60转动。

呈气动或液压推杆61形式的驱动机构逐渐地和选择性地移动，使副架58转动，从而促使计量辊47按图中箭头F所示移向或移离输送滚筒。因此，应当知道，输送滚筒和计量辊用作为一对阻挡元件，在这对阻挡元件之间形成一中间间隙空间62，以便调节从所说箱流到所说输送表面的浆料流量。这种移动也可以通过螺纹螺杆调节器来实现，也可以用其它适合的调节机构来实现。

通过一马达、齿轮箱和链驱动组件(图中未示)以相反方向来驱动输送滚筒和计量辊。输送滚筒和计量辊都被镀有铬，以便具有所期望的表面硬度。然而，在其它一些实施例中，输送滚筒和计量辊也可以被涂敷聚氨脂、硬质合金、或其它适合的材料。

涂洒辊48包括：一圆筒形主体63；许多可弹性变形的细长的且呈鬃毛状的涂洒元件64，这些涂洒元件64从所说主体沿径向向外延伸。涂洒辊被安装在一第二副架65上，以便可以围绕大致平行于第一轴55的一第四轴66转动。该副架65又被安装在主架56上，以便可以围绕大致平行于其它轴的一第五轴67转动。设置一推杆68或其它适合的驱动件，以便使第二副架65围绕它的轴67转动，进而使涂洒辊按图中箭头G所示可调节地移向或移离输送滚筒。涂洒辊也被一马达经一V形带驱动组件(图中也未示出)来驱动。在该涂洒装置的底部可设置一溢流池69，用于收集从输送滚筒掉下的未被涂洒辊喷走的多余的浆料。

在使用时，该涂洒装置被设置在Hatschek设备10的毡制输送带15上行部分的上方，理想的情况是设置在尺寸辊或累集辊18的上游，如前面图2所示。这个位置可方便地允许涂洒的层与其它层同时进行脱水，起初在主真空盒17上方脱水，随后在尺寸辊18和支撑辊19之间的辊隙中进行脱水。然而，应当知道，涂洒装置可以被设置在这个过程中的任何阶段，这取决于在纤维加强的水泥板中涂洒层的成分以及在它的特定用途。

当部分成形的板或膜在该涂洒装置之下经过时，来自所说箱的浆料就移动到转动着的输送滚筒44上。涂洒辊同时转动，从而使鬃毛状的涂洒元件64快速地在相邻的输送滚筒上拖过，并从附着在输送滚筒上的浆料层上拾取浆料。当鬃毛状的涂洒元件64移过输送滚筒时，浆料就被轻弹或涂洒到在下面运行的输送带或板材70上，从而能均匀地把一初始层或一添加层或浆料膜涂敷到所说的板上。

反向转动的计量辊47距输送滚筒的距离决定了中间间隙空间62的横断面积，从而也就决定了输送滚筒的流量。这又决定了在输送表面上所形成的浆料层的厚度，这个浆料层的厚度也会影响由涂洒辊所进行的浆料涂洒。根据所用的浆料的具体成分以及要被涂敷到板上的浆料层的期望特性，可以根据需要，利用推杆61来调节这个厚度。

除了调节间隙空间62的过流横断面积之外，还可以通过利用第二推杆68使涂洒辊移向或移离输送滚筒来改变涂洒特性。这样就可以改变鬃毛状涂洒元件64刺入输送表面上的浆料层的程度以及可以改变输送表面上的鬃毛状涂洒元件44的弹性变形的程度，从而提供可控制的增加尺寸。另外，通过改变涂洒辊的速度，包括改变涂洒辊的绝对速度和改变涂洒辊相对于输送辊的相对速度，还能获得进一步的调节和控制。通过改变这些不同的操作参数，能使单一层、中间层或表面层获得不同的厚度，该厚度可达10mm左右。还能获得不同的表面磨光度，例如橙皮磨光度、灰泥磨光度等。

第二副架65能够围绕它的轴67充分转动，以便允许涂洒辊完全移离输送滚筒。作为调节机构的一部分，这样使涂敷过程能精确地停止和精确地开始，并且有利于涂洒辊和输送滚筒易于清洗和维护。对于所说的这个涂敷过程将在后面被更详细地描述。

应当知道，从所说箱掉下的一些浆料会落到计量辊上并由计量辊携带到周围而不会落到输送滚筒上。当溢出时，这些浆料以及其它来自所说箱的那些未被涂洒辊带走的浆料会从计量辊落下。这种溢出的浆料会被收集在所说的溢流池69中，这些溢出的浆料在重力作用下从溢流池69流回到主容器50中。

打算把这种涂洒装置的一个实施例应用到这样的生产线上，即在这种生产线中，以快速连续的方式来生产具有不同特性和不同的层组合的纤维加强水泥板。因此，这种涂洒装置必须能快速且精确地使涂洒过程能够暂停和重新起动以及允许寸浆料流量进行调节。否则，就会使制造一种类型的板的涂洒条件在随后一种类型的板通过该生产线时继续存在。为了使涂洒过程暂时停止，使涂洒辊间歇地移离输送辊。通过这种方式，涂洒辊也就构成了浆料流量调节机构的一部分。另外以附加或替换的方式采用下列措施，简单地移动计量辊直到它与所说输送滚筒直接接合，从而使间隙空间62完全闭合，这样就切断了通过应的出口向输送表面的浆料供给。

然而，在这个生产过程中，停止或减少从主容器流到所说箱的浆料流量的做法是不可取的，因此，这会在上游产生一些不利的后果，这些不利的后果包括溢流、浆料浓度或稠度的变化、沉积或沉降、使其它的加工参数变得不适合、和/或管道堵塞。于是，当涂洒过程被暂停从而导致来自所说箱的浆料流量被减小或停止时，所说箱中的浆料高度就会开始上升。当这个浆料高度达到溢流管54的高度时，浆料就开始回流到主容器，并在该主容器和所说箱之间来回地继续进行循环流动，直到恢复浆料输送为止。

图4是表示本发明另一个实施例的示意图，其中，相应的一些特征由相应的附图标记来表示。在这个例子中，并未采用为所说箱设置的分开的容器。而是，所说的箱简单地采用顶部敞开的容纳区域71的形式，所说的容纳区域71形成于输送辊44和一惰辊72之间，所说的惰辊72与输送辊44滚动接触且并排设置。惰辊被涂有聚氨酯，并且不被驱动。惰辊的高度和直径被做成能使容纳区域71中的浆料能自然地流入到输送辊44与计量辊47之间所形成的间隙空间62内，在这个实施例中，该惰辊被设置在输送辊的上方。设置一个附加的收集盘74，以便收集从惰辊掉下的一些浆料，并把这些浆料经溢流管54送回到主容器50，以便进行再循环。在其它大多数方面，这个实施例的运作方式基本上与前面所描述的相同。

涂洒装置可以被设置在沿生产线的任何期望的位置处，并且在加工过程中可以在任何期望的阶段以间歇方式选择性地被运作，以便能对单一涂洒层多个涂洒层适当的定位。例如，涂洒层可以首先被涂敷到输送带上，并作为膜的第一层，以便使所形成的层将最终成为所说板的外层。这种做法可以在例如下面的情况中应用，即，如果为了有利于打磨和涂饰而使外部涂洒层构成一较软的纤维加强水泥板层，为了烙印而采用有色成分或为了不需涂抹，或采用纹理层来获得所期望的美感效果，那么就可以按上述方式来做。这种相同的考虑也适用于这样的情况，即，涂洒层是最终层，在这种情况中，涂洒层将形成最终成品板的外表面。或者是，涂洒浆料可以在间歇的阶段被涂敷，以便形成中间层。这种做法可以在下述情况中采用，例如，在防火层、阻湿层或为结构目的而增加的层的情况中，这些层的表面光洁度或美观效果不是直接相关，那么就可以采用这种做法。在加工过程中的不同阶段，还可以按串联或并联的方式来利用多个涂洒站，利用相同或不同的浆料配制，与所说的Hatschek加工过程联合使用或独立使用，以便能获得理想的板材结构。的确，制造单层的板材或制造具有相同组成或不同组成的多层板材时，可以完全通过涂洒在适当的环境中制成。

应当知道，本发明提供了利用浆料制造板材的有效方法和装置。在本发明的对Hatschek制造过程的一种改进的优选应用中，提供了一种可以精确制造层状板材的机构，这种机构能容易地被定做和优化，以便能获得各种各样的性能标准和美感特征。这种涂洒装置还允许容易且快速地改变浆料涂敷特性，能提供相当大的灵活性，从而能以高速且在运作之间具有最小调定时间的方式制造出各种不同的产品，包括层状产品。从各方面来看，本发明相对于现有技术而言是一种实际的且具有商业价值的改进。

尽管已参照一些具体的例子对本发明进行了描述，但是，本领域普通技术人员都会知道，本发明还可以采用其它许多方式来实施。尤其应当知道，本发明的方法和装置可以适用于在各个优先权文本中所描述的合成产品、可脱水的添加剂、以及用于建筑产品的涂敷。

Claims (36)

1、一种由具有液体成分的浆料来制造层状板材的方法，所说的方法包括步骤：

以连续层的方式把浆料涂敷到一基底上，以便形成具有预定厚度的一湿板；

通过涂洒方式涂敷其中的至少一层；

从所说基底上移去所说湿板；

使湿板干燥和硬化，以便至少除去大部分所说的液体成分，从而制成所说的板材。

2、一种根据权利要求1所述的方法，其中，所说的浆料是由一混合物形成的水泥浆料，所说的混合物包括水、纤维素纤维、硅石和水泥。

3、一种根据权利要求1或2所方法，采用所谓的“Hatschek”制造过程，或采用它的衍生的制造过程，其中，所说的基底呈多孔带的形式，所说的方法还包括步骤：

逐渐地把膜累积到位于所说带下游的一尺寸辊上，直到达到一预定厚度；

从所说的尺寸辊上切断并移去所累积的材料，以便形成所说的湿板。

4、一种根据权利要求3所述的方法，其中，所说的多孔带由一毡制材料制成，并且利用一连串与所说带滚动接触并且基本上被浸没在装有浆料的大桶内的筛筒，使所说的膜至少被部分地沉积在所说的带上。

5、一种根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所说的涂洒层由这样一种材料形成，即，这种材料的组成成分基本上不同于所说板中的其它至少一层的组成成分，对涂洒层的组成成分及位置进行选择，以便使所说板具有预定的物理性能或工作特性，或使所说板的物理性能或工作特性得到优化。

6、一种根据权利要求5所述的方法，其中，理想的特性或性能包括下面所列出的特性或性能中的一个或多个：改进了的防水性、防火性、抗张强度或耐压强度、刚性、防裂性、抗冲击力、硬度、密度、厚度、隔热性、隔音性、可钉性、可加工性、颜色及表面纹理。

7、一种根据前述权利要求之一所述的方法，其中，涂洒浆料是一种由一混合物形成的水泥浆料，所说混合物包括硅石、水泥和水。

8、一种根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所说的浆料是一种自铺平的可脱水的水泥浆料，这种浆料中含有约50％至90％的固体成分。

9、一种根据权利要求8所述的方法，其中，所说的浆料包括足够数量的脱水助剂，以便使所说浆料通过所说基底进行脱水。

10、一种根据前述权利要求之一所述的方法，其中，其中，利用一涂洒装置来涂敷所说的涂洒层，所说的涂洒装置用于把浆料涂洒到一基底上，所说的涂洒装置包括：

一输送表面，用于支撑着浆料层；

涂洒机构，该涂洒机构被设置成紧邻所说的输送表面，并且可以移动，以便能把浆料从输送表面输送到基底上；

调节机构，用于选择性地改变或中断从输送表面到基底上的浆料流动。

11、一种根据权利要求10所述的方法，其中，所说的基底可以是多孔带，也可以是水泥浆料的先前沉积层。

12、一种根据权利要求10或11所述的方法，其中，所说涂洒装置还包括一箱，该箱用于容纳所说调节机构上游的浆料。

13、一种根据权利要求12所述的方法，其中，所说的箱具有一入口和一出口，所说的入口用于从一供给源引入浆料，所说的出口与所说的调节机构相联系。

14、一种根据权利要求13所述的方法，其中，所说的调节机构包括一对阻挡元件，这对阻挡元件可选择性地移动，以便形成一个有效横断流通面积可变化的中间间隙空间，从而在这对阻挡元件之间可选择性地调节从所说箱经出口流到输送表面的浆料流量。

15、一种根据权利要求14所述的方法，其中，可选择性地使所说的这对阻挡元件处于闭合状态，从而关闭所说箱与所说输送表面之间的浆料流。

16、一种根据权利要求15所述的方法，其中，这对阻挡元件中的其中一个阻挡元件是一个可绕着第一轴转动的第一圆筒辊。

17、一种根据权利要求16所述的方法，其中，这对阻挡元件中的另外一个阻挡元件是一个可绕着平行于第一轴的第二轴转动的第二圆筒辊。

18、一种根据权利要求17所述的方法，其中，所说的第一辊和第二辊被构置成沿相反方向转动。

19、一种根据权利要求18所述的方法，其中，所说的第一辊呈一输送滚筒形式，该输送滚筒的外表面构成所说的输送表面，所说的第二辊呈一计量辊形式，该计量辊可以移向或移离所说的输送滚筒。

20、一种根据权利要求19所述的方法，还包括：一主架，该主架支撑着输送滚筒；一第一副架，所说的计量辊被安装在该第一副架上，该第一副架可围绕一第三轴转动，所说的第三轴平行于第二轴并与第二轴间隔开，从而以可调节的方式使计量辊移向或移离输送滚筒，同时保持其间的平行姿态。

21、一种根据权利要求20所述的方法，还包括：第一驱动机构，该第一驱动机构在主架和第一副架之间有效地延伸，以便能以可调节的方式来使计量辊和输送滚筒相向移动或相互移离。

22、一种根据权利要求21所述的方法，其中，所说的第一驱动机构包括一液压缸和气动缸。

23、一种根据权利要求10至22之一所述的方法，其中，所说的涂洒机构包括许多可弹性变形的细长的涂洒元件，这些涂洒元件呈鬃毛形式，并且从一个可绕第四轴转动的圆筒形主体沿径向向外延伸。

24、一种根据权利要求23所述的方法，当权利要求23引用权利要求20时，其中所说的第四轴大致平行于所说的第一轴、第二轴及第三轴。

25、一种根据权利要求23或24所述的方法，其中，所说的圆筒形主体和所说的涂洒元件一起构成一涂洒辊。

26、一种根据权利要求25所述的方法，还包括一第二副架，所说的涂洒辊被安装在该第二副架上，该第二副架可围绕一第五轴转动，所说的第五轴平行于第四轴并与第四轴间隔开。

27、一种根据权利要求26所述的方法，其中，在主架和第二副架之间有效地延伸着一第二驱动机构，用于以独立可调的方式来使所说的涂洒辊移向或移离所说的输送滚筒，以便使该第二驱动机构作为调节机构的一部分来可选择性地改变或中断所说的涂洒过程。

28、一种根据权利要求27所述的方法，其中，所说的第二驱动机构包括一液压缸或气动缸。

29、一种根据权利要求19至28之一所述的方法，其中，所说的涂洒装置还包括一容器和一输送管，所说的容器用于容纳所供应的浆料，所说的输送管用于把浆料从所说容器通过所说入口输送到所说的箱。

30、一种根据权利要求29所述的方法，其中，所说的箱是由一个恰好设置在输送滚筒和计量辊上方的容器构成的。

31、一种根据权利要求29所述的方法，其中，所说的箱是一个位于相邻辊之间的一个容纳区域。

32、一种根据权利要求31所述的方法，其中，所说容纳区域被构置在所说的输送滚筒和一个邻接的惰辊之间，并把计量辊设置在所说输送辊上方。

33、一种根据权利要求10至32之一所述的方法，其中，在常的Hatschek设备上采用一连串的所说的涂洒装置进行工作。

34、一种根据权利要求32或33所述的方法，还包括步骤：利用设置在一个或多个涂洒装置下游的真空盒，使浆料通过所说的板进行脱水。

35、一种根据权利要求33或34所述的方法，其中，每个涂洒装置都可被设置成能输送与所说一连串中其它涂洒装置所输送浆料的组成成分相同或不同的配制浆料，每一种浆料配制都对应于所说板的所期望的美感、功能或操作特性。

36、一种根据权利要求33至35之一所述的方法，还包括步骤：对所说一连串涂洒装置中的每个涂洒装置进行控制，以便把一层或多层输送到连续的纤维水泥板层之间。

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