建筑装饰节能施工中铝塑复合板的应用及其质量控制
2015-11-04王冰
王冰
(重庆和美建筑规划设计有限公司 重庆 404100)
建筑装饰节能施工中铝塑复合板的应用及其质量控制
王冰
(重庆和美建筑规划设计有限公司 重庆 404100)
铝塑复合板是一种新型建筑装饰材料,是一种通过化学处理的以涂装铝板为表层材料,用聚乙烯塑料为芯材,在专用铝塑板生产设备上加工而成的复合材料。铝塑复合板在功能结构和使用性能等方面都具有独特优势,因此被广泛应用于建筑装饰中。但是,虽然铝塑复合板在建筑装饰中被广泛应用,但依然存在一些问题亟待解决,对此,本文将详细探究建筑装饰节能施工中铝塑复合板的应用及其质量控制。
铝塑复合板;节能减碳;可持续
铝塑复合板是由涂装铝板与塑料芯材用高分子粘接膜经热压复合而成的一种新型金属塑料复合材料,具有施工便捷、外形美观等优点,因此广受建筑装饰行业的青睐。
1 铝塑复合板的概念
铝塑复合板是以经过化学处理的涂装铝板为表层材料,用聚乙烯塑料为芯材,在专用铝塑复合板生产设备上加工而成的复合材料。
铝塑复合板具有多项使用优势,因此被广泛应用于建筑外墙装饰、帷幕墙板、室内墙壁和天花板装修、净化防尘工程中。目前,铝塑复合板属于新型建筑装饰材料,已经被大量使用。
铝塑复合板自20世纪80年代末90年代初被引进我国,其具有色彩多样、施工便捷、使用性能优良、防火性能高等品质,因此在建筑装饰领域倍受青睐。新时期,城市化进程加快,城市发展迅速,五颜六色的铝塑板装饰建筑随处可见,但是其在使用过程中也会出现一些质量问题,引起业主的不满。
在国外,铝塑板有很多其他名称:铝复合板、铝复合材料等等。国外铝塑板的生产厂家数量并不多,但是生产规模很大。最著名的有美国的雷诺兹金属公司、韩国大明等。而国内生产铝塑板比较有名的企业有上海华源、北京创然、方大、大连亚太等等。
2 铝塑复合板的性能
铝塑复合板的构成比较特殊,是在两层薄铝板中夹一层塑料的复合板材构成的。而其塑料原料主要是聚氯乙烯以及低密度聚乙烯,通常外墙使用的幕墙壁板表层铝板厚度为0.5mm,而内芯层塑料厚度为3~5mm,总厚度在4~6mm之间。内墙壁板总厚度为3mm左右,根据有关规定,表层铝板的厚度应该在0.2mm以内。某些建筑工程的施工要求比较特殊,对此,外墙壁板可以采用新开发出的3层以上铝板与塑料复合的多层复合板。
如果遇到火灾,铝塑复合板中的聚氯乙烯或聚乙烯塑料会散发出有毒气体,因此,其不适用于建筑防火要求严格的场所。对于这一问题,目前已经研发出酚醛树脂作夹层的防火型铝塑复合板,能够在很大程度上提高材料的防火性能,而且其抗弯强度也取得了很大改善。
由于铝塑复合板的主要材料是铝板和塑料,因此其使用性能很容易受到二者的影响,另外其生产工艺也会影响其使用性能。铝板与塑料的复合有冷复合与热复合之分,其中,冷复合板与夹层的粘结强度较低,只能用于内墙,而热复合板可用于外墙。除此以外,板的性能也会受到粘结胶的影响,对于这一问题,目前已经将液态胶发展为固体高分子胶,剥离强度得到了显著提高。因此,在选用铝塑复合板时,还应该仔细考察其生产厂家。
通常情况下,通过铝塑复合板的剥离强度来衡量其复合性能。但是不同的材料其粘接剂不同,生产方式也不同,因此剥离强度也有所差别,通常情况下,要求外墙铝塑复合板的剥离强度在7N/mm2以上。除此以外,铝塑复合板表面涂层厚度也会影响其耐久性,目前,我国大多采用氟碳树脂KYNAR500作为面板涂层,涂层厚度一般要求在25μm以上。
3 节能环保标准体系
铝塑板的节能减碳标准主要受到铝塑板功能单位的生命周期环境影响以及铝塑板清洁生产的影响。不仅包括铝塑板现场生产的质量和环境状况,而且包括原材料和运输的上游供应链,顺应了国际可持续生产要求的环境信息交流。
目前,倡导可持续生产,注重环境影响,在此背景下,依托CTC参与的“十一五”支撑课题“化工产品和建筑材料关键产品生态设计技术开发”,制定出《生命周期评价技术规范文件—金属复合装饰板材》标准。生命周期评价技术规范文件,简称LCA技术规范文件,是进行特定产品LCA分析与报告的规则与指南,其目的在于规范和简化此类产品的LCA分析工作,并增强LCA报告的规范性、准确性和可比性。
依据该规范文件做出的LCA报告,可用于产品的环境声明和产品的碳足迹计划。根据该技术规范文件做出的LCA报告包括特定生产者所生产产品的生命周期环境信息,不仅可以为购买方选择环境友好产品,提供可靠和可比的环境信息,而且也可以生产者持续改进产品的环境表现提供数据支持。
《铝塑板行业清洁生产水平评价技术要求》标准制定的目的是为了贯彻落实《中华人民共和国清洁生产促进法》,推动企业清洁生产,提高资源利用效率,尽量减少生产污染物,改善环境,保护环境。
新型建材铝塑板发展迅速,进行清洁生产的目的是解决生产过程中的废气、废水等污染,提高铝塑板的回收利用率,推动相关技术和工艺的创新,规范铝塑板生产行业的环境状况,促进该行业的健康发展。另外,该标准还能够提高铝塑生产企业的出口比率。随着新型技术和产品的研发以及清洁生产的实施,铝塑行业必将取得更大进步。
目前,全球经济发展迅速,温室效应已经严重影响到人类社会的发展,因此,节能减排才是国家可持续发展的重要目标,在此背景下,制定《铝塑板单位产品能源消耗限额》标准,能够促进企业提高社会责任意识。在铝塑板生产过程中,通过催化燃烧余热利用技术和双螺杆替代单螺杆的热复合成型工艺的改进,可以极大的节约电能。
本标准侧重于产品能源消耗,企业采取的技术改造、相关设备升级以及所有相关措施。而且还规范了铝塑板企业的能源管理,能够有效降低单位产品的能耗,推动新技术的开发与利用。铝塑复合板节能减碳标准如图1所示。?
图1 铝塑复合板相关节能环保标准体系
4 铝塑板的碳足迹
4.1功能单位1m2的幕墙用铝塑板,外墙板厚度为4mm,正反面铝板厚为0.5mm,正面涂层厚度28μm氟碳辊涂,背面底涂厚度10μm聚酯辊涂的铝塑板为例。
4.2系统边界(如图2所示)
图2 铝塑板的系统边界图
主要包括:
(1)主要原料生产;(2)其他原料生产;(3)能源生产;
(4)原料的公路运输;(5)铝塑板的生产。
4.3铝塑板的碳足迹计算
根据企业填报数据,建立产品流的计算模型,利用eBalance软件,计算每平方木的CO2eq。
4.4背景数据
背景数据见表1。
表1 本研究采用的背景流程及数据来源
4.5铝塑板的碳足迹(如图3所示)
图3 铝塑板的碳足迹
5 铝塑板的可持续发展
铝塑复合板的发展新方向(如图4所示)。
图4 铝塑板行业可持续发展建议
(1)防火铝塑板:难燃级,甚至不燃级;
(2)面板多样化:铜塑复合板、钛与钛锌复合板、氟碳辊涂仿石仿木纹复合材料等;
(3)节能性:低导热系数的轻质发泡铝塑板。
今后,铝塑复合板的发展,需要依托新技术和开发新产品,提高并扩大使用性能和应用范围,控制产品质量,规范市场秩序,紧跟国际和国家节能减碳步伐,实现行业的可持续发展。
6 常见的质量问题及解决对策
6.1板面鼓泡
铝塑板板面鼓泡的产生原因是芯板在挤出时带有颗粒状不熔物,如果这些颗粒的直径较大,就会凸显在芯板表面,导致铝塑板复合时产生鼓泡现象。鼓泡周围粘结不良,这一问题的产生原因是在辊压复合时,鼓泡周围空气无法完全挤出,产生空气层,而空气层能够阻碍半层之间的有效粘结。这些颗粒状不熔物产生原因可能是塑料粒子混入其他杂质,也可能是其他塑料颗粒的混入,其熔点远高于聚乙烯,在螺筒中不能完全熔化,因此被挤出,导致芯板出现鼓泡问题。在铝塑复合板的生产过程中,可以采用远小于板厚的孔板进行过滤,这样就能有效避免穿破现象,解决鼓泡问题。
6.2板面陷斑
板面陷斑指的是在铝塑板表面有拇指大小的塌陷,主要由高分子膜僵结所致。高分子膜的僵结呈白色,大小不一,属于胶层质量问题。在铝塑板复合时,这些突出的粒状物不能被完全挤出,被裹入板中。一旦僵结熔化,则其能够与板层粘结,形成陷斑。对于这一问题,应该加强物资采购管理,并且强化安全生产管理,有效杜绝这一材料质量问题。
6.3荷叶边
荷叶边是板边的波浪,其产生原因主要是因为铝卷边沿有波浪,而波浪是轧制质量问题。如果波浪变形比较严重,及时经过后期拉、弯、校处理,也无法有效解决。除此以外,烤漆中铝卷材升温过快,铝板迅速膨胀,无法与未被加热的铝板有效分离,从而产生较大温度差,导致板面变形,产生荷叶边。为了有效解决这一问题,可以在放卷机两侧都安装上制动装置进行有效控制。
6.4粘结不良
粘结不良问题在铝塑板生产过程中是一个比较严重的问题,而这一问题的产生原因很多,例如芯板冷缩变形、铝卷材的变形、烤漆中烟气污染铝表面都会导致粘结不良。对于这一问题,必须具体分析,探究产生原因,找出问题产生的症结,这样才能有效解决。
7 结语
虽然铝塑板在我国的使用时间不长,但是其发展速度迅猛,目前已经被广泛应用于我国建筑装饰中。只有不断发展铝塑板行业的生产技术才能保证铝塑板行业可持续发展。铝塑板具有很多优势,但是依旧需要不断发展进步,顺应市场需求。产品的质量是企业的生命,也是行业发展的基础。因此,为了促进铝塑板行业可持续发展,必须坚持可持续科学发展观,以建筑业、建筑装饰业的需求为主导方向,促进铝塑复合板行业的繁荣发展。
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TU56+4
A
1673-0038(2015)36-0100-03
2015-8-14
王冰(1986-),男,助理工程师,本科,主要从事建筑工程方面的工作。