Sementtipuuvillalevyjen tuotantoprosessi
Sementtipuuvillalevyjen tuotantoprosesseja on yleensä neljää tyyppiä: puoli{0}}kuivaprosessi, kuumapuristusprosessi, kolmi-kerroksen suuntausprosessi ja tasopuristus-höyrytysprosessi. Puolikuiva prosessi on tällä hetkellä yleisimmin käytetty menetelmä sementtipuuvillalevyn valmistukseen. Tämä kypsä ja luotettava menetelmä on laajalti käytössä, mutta se vaatii pitkän tuotantosyklin, lukuisia apulaitteita ja paksuustoleransseja, mikä vaatii hiomista. Tällä menetelmällä on kuitenkin tällä hetkellä suhteellisen systemaattiset, standardoidut tuotantolaitteet ja luotettavat tuotteet, joten se on suosittu tuotantomenetelmä maailmanlaajuisesti. Lisäksi kuumapuristus sementtipuuvillalevyn nopeaan kovettumiseen on kuuma tutkimusaihe, jolla on lukuisia asiantuntijoita ja tutkijoita sekä kotimaassa että kansainvälisesti. Tässä tuotantoprosessissa on kuitenkin edelleen joitain haasteita, eikä mikään valmistaja ole vielä ottanut sitä käyttöön. Seuraavassa lyhyt esittely:
Puolikuiva{0}}prosessi
Tämä tuotantomenetelmä on tällä hetkellä laajalti käytössä Hollannissa, Saksassa, Ranskassa, Suomessa, Venäjällä, Japanissa ja Sveitsissä. Sen perustarkoitus on, että sekoitussekoittimeen lisätään sementtiä ja puumateriaaleja sen vesimäärän lisäksi, joka tarvitaan sementin hydratoitumisen varmistamiseksi, ja vettä lisätään mahdollisimman vähän, jotta sementin ja puuvillalevyn seos saadaan puolikuivaan tilaan. Sitten puolikuiva seos levitetään tyynylle päällystyskoneen kautta, ja tyynyaihiot pinotaan muottivaunun pohjalle lukitusmuotilla pinoamiskoneen läpi, pinotaan 2 metrin korkeuteen ja lähetetään puristimeen kuljetuslaitteiston kautta paineistamista varten. Puristimessa laattoihin kohdistetaan erilaisia paineita levyn käyttötavan mukaan. Yleinen yksikköpaine on 2,5-3,0 MPa. Se puristetaan haluttuun paksuuteen puristimella ja kiristetään lukituslaitteella painetilan ylläpitämiseksi sementin ja puumateriaalien tiivistämiseksi. Kovettumisajan lyhentämiseksi lukitut laatat asetetaan vahvistettuun kovetusuuniin 60-80 asteeseen. Kovetusta vaaditaan yleensä 540-640 astetta/h noin 8 tuntia ennen muoteista poistamista. Levyt kovetetaan sitten luonnollisesti eristetyissä olosuhteissa 5-7 päivää kuivumaan 70-110 asteessa. Kosteuspitoisuus on säädetty 9 % ± 4 %:iin kutistumisen vähentämiseksi ja mittojen pysyvyyden parantamiseksi. Leikkaus, muotoilu ja hionta suoritetaan sitten vaadittujen mittojen ja paksuuden varmistamiseksi.
Puoli{0}}kuiva tuotantoprosessi on kypsä ja luotettava. Sen kehitys on edistynyt merkittävästi 1960-luvulta lähtien mekatroniikan, prosessiohjauksen, tarkan mittauksen ja paksuuden hallinnan sekä kokoonpanolaadun parantamisen osalta. Se pystyy valmistamaan 8-40 mm paksuja levyjä ilman CO2-injektiolaitteita. Täydelliset laitteet, jotka pystyvät tuottamaan 30 000-50 000 kuutiometriä sementti-puuvillalevyä vuodessa, ovat 30–50 % halvempia kuin vastaavat kuumapuristuslaitteet.
Puoli{0}}kuivalla prosessilla on rajoituksia: 1. Tuotantosykli on pitkä. Jopa lämpökovettuminen 60-80 asteessa vaatii 5-8 tuntia alkupurkauslujuuden saavuttamiseksi, ja puumateriaalin varastointiajalle on asetettu tiukat vaatimukset. 2. Tarvitaan lisätuotantolaitteita, kuten taustalevyjä, vastaavia tukilevyjen palautuslaitteita, puhdistuslaitteita, kuljetinrullia, muotin lukituslaitteita, kovetus- ja karkaisuuuneja sekä muotin purkulaitteita.
Tuloksena oleva suuri tuotantopaja-alue on olennainen osa{0}}kuivaa tuotantoprosessia. 3.. Puolikuivalla{2}}valmistetuilla levyillä on merkittäviä paksuusvaihteluita ja ne vaativat hiontaa.
Puuvilla → Mineralisointikyllästys → Sekoitus → Asennus ja muotoilu → Esi-puristus → Puristus ja muotoilu → Lukitus ja kovetus → Purkaminen → Toissijainen kovettuminen → Trimmaus → Tarkastus
↑
Sementti → Mittaus
Kuva 1. Puoli-kuiva sementtipuuvillalevyprosessi
Kolmi{0}}kerroksen suunta
Tässä valmistusmenetelmässä puumateriaalit asetetaan tasaisesti vaakasuoraan sementtipuuvillalevyn ydinkerroksessa ja pituussuunnassa pintakerroksessa. Tuloksena oleva levy tarjoaa paremman mittavakauden ja lujuuden kuin kuumapuristus- ja puolikuivaprosessit. Tämä suuntaus saavutetaan erikoistuneella suuntautuneella asennuskoneella. Tämän tyyppisen puumateriaalin on kuitenkin oltava tietyn leveä, ja hiutaleen muotoinen puulastu on sopivin.
Tasapuristus-painehöyrytysmenetelmä
Tasopuristusmenetelmässä materiaalikoostumukseen on lisättävä tietty määrä piipitoista raaka-ainetta. Kvartsijauhe on tehokkain pi{1}}rikas materiaali, mutta vaihtoehtona voidaan käyttää myös lentotuhkaa. Lentotuhkan piidioksidipitoisuuden tulee olla enintään 50 % ja sytytyshäviön alle 8 %. Litteän-puristin-ja-höyrytuotantoprosessin muut osat ovat olennaisesti samoja kuin puolikuiva{9}}prosessi, eroavat toisistaan siinä, että muotti ei ole tasainen levy, vaan valmistajan määrittelemä muotoiltu muotti. Valmistusprosessin aikana puristetut ja puristetut laatat kovetetaan kuivausuunissa 80 asteessa 12-16 tunnin ajan. Muotista purkamisen jälkeen niitä autoklavoidaan 172-185 asteessa noin 20 tunnin ajan stabiilin tobermoriittigeelin muodostamiseksi, jolla on alhainen kutistuminen. Tämä parantaa sementtipuuvillalevyn mittapysyvyyttä ja sen ominaisuuksia, kuten vedenkestävyyttä ja jäätymis-sulamiskestävyyttä.