В последнее время, ввиду запрета на применение асбеста в ряде западных стран, в промышленности волокнисто-цементных изделий широкое распространение получает примирение целлюлозных или полимерных волокон.

1. Листовые фиброцементные изделия

Технология производства фиброцементных листов аналогична технологии производства асбестоцементных листов. При этом технология их производства немного различна в зависимости от видов фиброцементных листов (листы из целлюлозного фиброцемента (СС) воздушно-сухие и листы из автоклавного целлюлозного фиброцемента (ССА).

1. Листы из фиброцемента с добавлением вулканизированной горячим воздухом целлюлозы (СС - листы)

Расходные материалы (на тонну готовых листов): целлюлоза (4-6%), другие синтетические волокна (до 2%), цемент (64-73%), добавки (5-10%), вода (14-20%).

Технология производства:

I. Подготовка и обработка целлюлозы

Целлюлоза, которую обычно производят в кипах или тюках, тщательно очищается (фибриллируется) при помощи воды и помещается в целлюлозный шлаковый отстойник.

II. Дозирование и смешивание

Открытые волокна и, если необходимо, синтетические волокна автоматически дозируются вместе с цементом в турбопульпер для последующего смешивания с водой.

III. Формирование листов

Жидкое цементное тесто помещается в цистерну-мешалку, а затем снова разбавляется водой и поступает в машину по прокатке листов, оснащенную фильтрующими цилиндрами. Вращающиеся фильтрующие цилиндры (как правило, их три-пять) формируют тонкие слои, которые по конвейеру передаются на формовочный ролик.

Окружность ролика определяет длину листа. Когда необходимая толщина раствора накапливается на формовочном ролике, лист автоматически обрезается.

Затем лист поступает на передаточный конвейер и обрезается до необходимого размера. Далее - специальный укладчик с боксом для плоских листов и отделением для гофрирования помещает каждый лист на плоскую или офрированную стальную плиту. Листы в смешанных штабелях помещаются на троллейный ролик и проходят через на ревательную камеру для предварительной вулканизации. После этого укладочная машина автоматически снимает листы из фиброцемента со стальной плиты и укладывает их в отдельные штабели (плоские и гофрированные).

2. Вулканизированные в автоклаве целлюлозные плоские и гофрированные листы (ССА - листы)

Расходные материалы (на тонну готовых листов): целлюлоза (7-9%), цемент (30-40%), кварцевый песок (45-60%), вода (3-5%), пар (6-12%).

Это листы из фиброцемента с добавлением силиката кальция, обладающие высокой сопротивляемостью к химическому воздействию и имеющие низкую усадку.

Производственный процесс сходен с процессом вулканизации горячим воздухом за исключением двух существенных различий:

- кварцевый песок (кремнезем) используется в качестве добавки к цементу в пропорции 40-50% соответственно. Песок смешивается с водой до необходимой консистенции в шаровой мельнице. Жидкое цементное тесто помещается в специально разработанные цистерны-мешалки, откуда оно дозировано поступает в миксер. В это время система дозирования точно определяет количество воды и твердых составляющих жидкого цементного теста.

- автоклавы и насыщенный пар с температурой до 190оС (375оF) и давлением 175 фунтов на квадратный дюйм используются для вулканизации, в результате чего образуется гидрат силиката кальция с его уникальной кристаллической структурой. Именно благодаря этому силикат кальция обладает превосходными свойствами.

3. Производство рельефных волокнисто-цементных листов

На мировом рынке широкое распространение получили фиброцементные листы с рельефной поверхностью. Получить рельефную поверхность можно двумя путями:

1. Получение рельефной поверхности после формования листа

После формования волокнисто-цементный лист помещается в одиночный листовой пресс, в котором методом штампования продавливается шаблонный рисунок.

2. Получение рельефной поверхности непосредственно на стадии формования листа

Рельефный рисунок может быть получен непосредственно на формовочном ролике без дополнительного прессования или с минимальным нажимом самого ролика.

4. Экструзионная волокнисто-цементная продукция

Экструзия - широко используемый процесс в нескольких отраслях промышленности (керамической, глиняной, полимерной), также применяется для производства волокнисто-цементной продукции.

Экструзия позволяет выпускать более широкий ассортимент волокнисто-цементной продукции по сравнению со стандартными производственными процессами листоформования (например, кровельные плитки, трубы).

Исследователями университета США «Notrhwestern University» предложена частичная замена песка кварца и цемента, используемых в экструзионных волокнисто-цементных продуктах, на золу, возникающую при горении отвальной массы угля без доступа воздуха.

Исследователями была проведена оценка волокнисто-цементных изделий с частичной заменой цемента на золу, основанных на использовании различных типов волокна (ПВА, целлюлозы, стеклянных и акриловых волокон).

Были получены следующие результаты:

1. Зола, используемая как замена цемента, улучшает прочностные характеристики экструдированных волокнисто-цементных изделий на основе всех типов волокон. Это увеличение отлично для каждого типа волокна.

Самое высокое увеличение прочностных характеристик получено для изделий, содержащих акриловые волокна (которое сохраняется при замене 70% цемента золой).

Для ПВА волокон наблюдалось только небольшое увеличение прочностных характеристик (самая высокая прочность на изгиб была получена при замене золой 60% цемента).

2. Помимо экономичных (частичная замена цемента на золу снижает стоимость продуктов на основе цемента) и экологических причин для использования угольной золы в продуктах на основе цемента, круглая морфология частицы золы улучшает реологию смеси при сравнении с песком. Поэтому золы может быть использована и как замена песка.

Улучшение реологии приводит к сокращению дефектов продукции и к улучшению механических свойств продукции. Данный фактор был отмечен для всех типов волокон.

3. Экструдированные волокнисто-цементные изделия с содержанием золы, выдержанные в течение 2 дней при температуре 90оС в паровом котле, имеют такие же прочностные характеристики, как и обычные волокнисто-цементные изделия, выдержанные при комнатной температуре в течение 28 дней. Данный факт имеет большое практическое значение для ускорения производственного процесса на асбестоцементных предприятиях.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка фиброцементных плит можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок фиброцементных плит в России».

Автор:

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
Тел.: (495) 927-02-31
E-mail: mail@akpr.ru
WWW: www.akpr.ru

Об авторе:

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях - проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.

• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование