标题：水泥木丝板
简介
水泥木丝板在40年代开始在欧洲广泛应用，目前已成为国际上应用范围很广的建筑材料。它实用性广、性能优异，有着耐腐、耐热、耐蚁蚀、易加工、与水泥、石灰、石膏配合性好、绿色环保等多种优点。现在，荷兰、芬兰、德国、奥地利、俄罗斯等国家已经形成了不少此类板材的专项制造公司，以及专业设备制造厂家，相比之下，我国的此类生产线较少，水泥木丝板在国内的发展空间相对较大，有待深度开发与利用。
水泥木丝板用次等圆木、间伐材或制材板皮为原料。木材经剥皮后锯成长50 cm的木段, 用木丝机将木材制成木丝, 经与水泥混合、铺装、养护等工序制成。根据用途, 需改变木丝的厚度和宽度, 例如用作声学天花板时, 其外观和吸声是重要的, 通常使用0.75-1.5 mm宽的木丝。如用作绝缘用, 通常用3-5 mm宽的木丝。长久以来, 木丝生产使用手工操作的往复式木丝生产机, 直到最近, 荷兰艾托美心公司研制成由把刀组成的旋转圆盘型木丝生产设备。
常用生产工艺
制造水泥木丝板以冷杉木材为佳, 其他材种也可, 但要求木材节子少、小, 这将十分有利于加工木丝。木丝是通过刨丝机床从木材刨下顺纤维方向木丝而得, 每一立方米水泥木丝板约需木丝115 kg, 消耗木材约0.25-0.45 ㎡。木丝规格为: 长240-600 mm , 宽3-4 mm , 厚0.3-0.5 mm。木丝与水泥拌和前, 须对木丝进行矿化处理。常用的矿化剂是氯化钙、溶融的脱水氯化钙等。水泥是水泥木丝板的第二大原料, 使用硅酸盐水泥不应低于500 号, 各项指标均应符合国家标准要求。使用阔叶树材的木丝时, 须使用快干500 号水泥或600 号以上快干水泥。水泥木丝板的常用生产过程为冷压法，大致分为木材处理与木丝制备铺装与压板成型养护与调湿处理裁切整形饰面深加工等5个工序。
水泥木丝板的性能
水泥木丝板之所以受到社会青睐, 是因为它具有较好的物理力学性能和优良的建筑功能, 其有关性能和用途如下：
强度水泥木丝板在工程上的应用强度, 主要表现为弯曲破坏载重和抗弯强度, 其强度值取决于容重, 组成成分, 木丝的排列以及固化时的温、湿度条件等。
导热性水泥木丝板的组成材料之一木丝是热的不良导体, 在结构组成形式上, 具有不贯穿的孔, 构成空气的热容与热阻, 因此水泥木丝板的导热性很小, 因容重不同, 其导热系数一般在0.08-0.13m·h·℃。
吸音性与隔声性
吸音板的容重在350-450 kg/㎡, 其容重比保温板大。板的吸音效果随着厚度而提高。但使用方法对吸音效果有很大影响。例如, 在木丝板与建筑结构体之间, 保留间距, 能显著提高吸音效果。经试验验证, 将25 mm厚的吸音水泥木丝板钉在距墙体25 mm的骨架上, 其效果与用厚板直接钉在墙体上的一样。
耐火性水泥木丝板是耐火材料, 容重越大,耐火性越好。容重350 kg/㎥ 的木丝板, 用火炬燃烧,将火炬移开后, 板的阻燃时间为30 s。荷兰按BS4T6试验, 水泥木丝板的耐火性能如下：5 cm板耐火1 h；10 cm的板耐火2 h。
稳定性
水泥木丝板的稳定性主要表现在防霉性与防虫蛀性和耐候性。由于木丝外表受水泥保护, 又经矿化剂处理, 因此不怕霉菌。在水泥木丝板试样上接种培育木腐菌, 6个月后, 板失重仅2%, 抗弯强度降低4%-5%。这表明水泥木丝板是耐腐材料。水泥木丝板不怕鼠害, 不受白蚁侵蚀。荷兰Eitomation公司曾报导该材料在地面上使用30年未产生剥离、分层、粉化现象。
可加工性水泥木丝板可进行锯割、钻孔、刨削、砂光、着钉和油漆, 也可轻易的用水泥砂浆和石膏粉刷。水泥木丝板施工方便, 砌筑效率高, 减少自重,扩大建筑使用面积。水泥木丝板由于采用的基本材料42.5R硅酸盐水泥和间伐木材及木材加工的剩余物, 都是价格低廉和易得的材料, 因此具有实用性和推广性。
环保性水泥木丝板生产线是综合利用速生、废弃林，节约土地资源，符合国家生态环境建设规划的要求，其板材使用水泥作为交联剂，不需施加胶黏剂，所以不存在甲醛等有害物质释放，是新型的绿色环保建材。木丝板所采用的木材是人工速生林（杨木、落叶松）小径材，而不耗用优质天然木材。原料来源广泛，可采用造林’加工一体化的产业模式，能更加有利于生态环境的保护。
保温性木材本身属于一种绝热材料，而木丝板在制造成型过程中又产生出很多空隙，这样就赋予它具有很好的绝热保温性。近些年又研制出一种专门用作保温材料的产品称之为复合保温木丝板，该产品：两表层（或单面）为水泥木丝板，芯层（或另一面）为聚苯乙烯板、岩棉板、玻璃纤维板等。复合保温木丝板具有更好的保温效果。
其它性能木丝板可用水泥灰沙与其它建材粘合，可锯割、可钉钉；优雅的外表面可直接使用本色，也可着色、涂饰、粉刷、覆贴等。
水泥木丝板的用途
水泥木丝板的用途主要用作吸音材料、保温材料、装饰材料、混凝土模板材料, 主要在建筑与交通部门使用。在建筑中的应用对于工业厂房、公用建筑的剧院、车站、饭馆、候机室、办公室以及民用住宅建筑,水泥木丝板主要用作框架建筑结构墙体保温层, 天花板, 屋面板各种预制房屋, 活动房屋及农用建筑, 防火隔热, 防火门, 潮湿房间的内衬板, 电、气装置的底板等。可做永久模板, 替代钢模板进行混凝土浇注, 而不用拆模, 特别是作为外墙外保温材料, 除了可起到保温、隔热作用外, 还具有极好的防火作用。在交通方面，主要用于高速公路的隔音墙及铁路隧道的内衬板, 电梯竖井壁板及管道护板, 起到了较好的隔音、防潮、防火的多种功能。在混凝土施工中，木丝板与混凝土浇注成一体，既当模板又不再拆除并起装饰作用，真是一举两得。
水泥木丝板生产工艺
水泥木丝板的生产工艺大致有四种类型，半干法、热压法、三层定向法以及平压-压蒸法。现阶段水泥木丝板生产工艺基本均采用半干法，此方法成熟可靠为现在普遍采用的生产方法，但生产周期长生产辅助设备多且存在厚度公差需要砂光处理。但此法目前有较系统的定型生产装备和质量可靠的产品，是世界各国推行的生产方法。另外水泥木丝板的热压快速固化是现在研究的热点 ,国内外有众多的专家学者正在从事这方面的研究，但目前此种生产工艺还存在一些问题，也还未有生产厂家采用。下面简单介绍如下：
半干法此种生产方法是目前荷兰、德国、法国、芬兰、俄罗斯、日本、瑞士普遍采用的水泥木丝板生产方法。其基本含义是水泥、木质材料在混合搅拌机中加入除保证水泥水化所要求的水量外，另外尽可能的少加水使水泥木丝板的混合料形成半干状态，然后通过铺装机的工艺处理，将半干混合料铺装在垫板上，通过叠板机将垫板坯料堆放在具有锁模模具的模车底座上，堆叠成2 m高，通过传送设备送入到压机中加压，板坯在压机中视板材的用途类型施加不同的压力，一般单位压力为2.5-3.0 MPa，在压机上压到所要求的厚度并用锁紧装置固紧，维持在受压状态下完成水泥与木质材料的固结。为了缩短硬化时间，锁紧的板坯要置于温度在60-80摄氏度的强化养护窑中硬化，一般需要540-640 ℃·h约8 h然后卸模，再在保温状态下自然养护5-7 d进行板材的干燥，干燥温度为70-110 ℃，使其板材的含水率控制在9%±4%，以减少水泥木丝板的使用收缩性，提高尺寸稳定性，然后进行裁边整形和砂光处理以确保板材的尺寸和厚度要求。
半干法生产工艺是成熟可靠的，发展至今在生产设备的机电一体化、生产程序控制、准确计量和控厚以及铺装成型质量提高上都较20世纪60年代向前迈进了一大步，能生产8-40 mm厚的板材，不需要二氧化碳喷射设备。作为年产3-5万立方米的水泥木丝板的成套设备比同类型的热压法设备要低30%-50%的价格。
半干法工艺存在的局限性：1 生产周期长，能形成脱模初始强度，即使在60-80 ℃下热养护也要5-8 h，对木质材料的存放期也有较严格的要求。 2增加了生产辅助设备，如垫板、相应的垫板回送装置、清理装置、传送辊台装置以及模具锁紧装置和养护硬化窑，卸模及叠板装置等，相应的生产车间占地面积大，这是半干法生产工艺不可精简的组成部分。3半干法生产的板材存在较大的厚度偏差，需要砂光处理。
木丝 → 矿化浸渍 → 混合 → 铺装成型 → 预压 →加压成型 → 锁模养护→ 脱模→二次养护 →裁边→检验
↑ 
水泥 → 计量 
图1.半干法水泥木丝板工艺流程
三层定向法该生产方法系指木质材料在水泥木丝板的芯层为统一的横向排列，在表层呈纵向排列，这样构成的板材尺寸稳定性和强度较热压法和半干法工艺的板材要好，这种定向排列是在特定的定向铺装机上实现的。但这种类型的木质材料要有一定宽度，片状的刨花最为合适。
平压-压蒸法
采用平压法在材料组成上应加入一定量的硅质原料，含硅量最好的是石英粉，但也可以用粉煤灰代替。粉煤灰要求二氧化硅含量小于等于50%，烧失量低于8%。平压-压蒸法生产工艺的其他组成于半干法基本相同，所不同的是模板不是平板而是生产者要求的有造型的模板。在生产过程中经压制锁模的板坯应在80 ℃的养护窑中养护12-16 h，然后脱模送入172-185 ℃下压蒸约20 h，以形成收缩率小且稳定的托贝莫来石凝胶体，使其水泥木丝板获得更好的尺寸稳定性，并改善抗水性、冻融性等诸多方面性能。
热压法该方法是指在水泥、木丝的混合料中加入相当于水泥质量约10%的消石灰，板坯在多层热压机或单层热压机中进行加热，与此同时向板坯喷射相当于水泥量8%-10%的二氧化碳，由于坯料中的石灰和二氧化碳产生放热反应，其温度可达120℃，同时生成具有一定强度和硬度的碳酸钙，因而板材从压机出来可获得终强度约50%的强度，达到成型脱模的要求。热压法工艺将成型时间缩短到4-5 min，热压后的板堆放2周即可获得最终强度。热压法简化了生产流程，无需保压加紧装置，不需设置硬化养护窑，大大精简了垫板数量和热板回送及处理装置，无需卸压和脱模设施，缩小了生产场地。