王冰
(重慶和美建筑規劃設計有限公司 重慶 404100)
建筑裝飾節能施工中鋁塑復合板的應用及其質量控制
王冰
(重慶和美建筑規劃設計有限公司 重慶 404100)
鋁塑復合板是一種新型建筑裝飾材料,是一種通過化學處理的以涂裝鋁板為表層材料,用聚乙烯塑料為芯材,在專用鋁塑板生產設備上加工而成的復合材料。鋁塑復合板在功能結構和使用性能等方面都具有獨特優勢,因此被廣泛應用于建筑裝飾中。但是,雖然鋁塑復合板在建筑裝飾中被廣泛應用,但依然存在一些問題亟待解決,對此,本文將詳細探究建筑裝飾節能施工中鋁塑復合板的應用及其質量控制。
鋁塑復合板;節能減碳;可持續
鋁塑復合板是由涂裝鋁板與塑料芯材用高分子粘接膜經熱壓復合而成的一種新型金屬塑料復合材料,具有施工便捷、外形美觀等優點,因此廣受建筑裝飾行業的青睞。
鋁塑復合板是以經過化學處理的涂裝鋁板為表層材料,用聚乙烯塑料為芯材,在專用鋁塑復合板生產設備上加工而成的復合材料。
鋁塑復合板具有多項使用優勢,因此被廣泛應用于建筑外墻裝飾、帷幕墻板、室內墻壁和天花板裝修、凈化防塵工程中。目前,鋁塑復合板屬于新型建筑裝飾材料,已經被大量使用。
鋁塑復合板自20世紀80年代末90年代初被引進我國,其具有色彩多樣、施工便捷、使用性能優良、防火性能高等品質,因此在建筑裝飾領域倍受青睞。新時期,城市化進程加快,城市發展迅速,五顏六色的鋁塑板裝飾建筑隨處可見,但是其在使用過程中也會出現一些質量問題,引起業主的不滿。
在國外,鋁塑板有很多其他名稱:鋁復合板、鋁復合材料等等。國外鋁塑板的生產廠家數量并不多,但是生產規模很大。最著名的有美國的雷諾茲金屬公司、韓國大明等。而國內生產鋁塑板比較有名的企業有上海華源、北京創然、方大、大連亞太等等。
鋁塑復合板的構成比較特殊,是在兩層薄鋁板中夾一層塑料的復合板材構成的。而其塑料原料主要是聚氯乙烯以及低密度聚乙烯,通常外墻使用的幕墻壁板表層鋁板厚度為0.5mm,而內芯層塑料厚度為3~5mm,總厚度在4~6mm之間。內墻壁板總厚度為3mm左右,根據有關規定,表層鋁板的厚度應該在0.2mm以內。某些建筑工程的施工要求比較特殊,對此,外墻壁板可以采用新開發出的3層以上鋁板與塑料復合的多層復合板。
如果遇到火災,鋁塑復合板中的聚氯乙烯或聚乙烯塑料會散發出有毒氣體,因此,其不適用于建筑防火要求嚴格的場所。對于這一問題,目前已經研發出酚醛樹脂作夾層的防火型鋁塑復合板,能夠在很大程度上提高材料的防火性能,而且其抗彎強度也取得了很大改善。
由于鋁塑復合板的主要材料是鋁板和塑料,因此其使用性能很容易受到二者的影響,另外其生產工藝也會影響其使用性能。鋁板與塑料的復合有冷復合與熱復合之分,其中,冷復合板與夾層的粘結強度較低,只能用于內墻,而熱復合板可用于外墻。除此以外,板的性能也會受到粘結膠的影響,對于這一問題,目前已經將液態膠發展為固體高分子膠,剝離強度得到了顯著提高。因此,在選用鋁塑復合板時,還應該仔細考察其生產廠家。
通常情況下,通過鋁塑復合板的剝離強度來衡量其復合性能。但是不同的材料其粘接劑不同,生產方式也不同,因此剝離強度也有所差別,通常情況下,要求外墻鋁塑復合板的剝離強度在7N/mm2以上。除此以外,鋁塑復合板表面涂層厚度也會影響其耐久性,目前,我國大多采用氟碳樹脂KYNAR500作為面板涂層,涂層厚度一般要求在25μm以上。
鋁塑板的節能減碳標準主要受到鋁塑板功能單位的生命周期環境影響以及鋁塑板清潔生產的影響。不僅包括鋁塑板現場生產的質量和環境狀況,而且包括原材料和運輸的上游供應鏈,順應了國際可持續生產要求的環境信息交流。
目前,倡導可持續生產,注重環境影響,在此背景下,依托CTC參與的“十一五”支撐課題“化工產品和建筑材料關鍵產品生態設計技術開發”,制定出《生命周期評價技術規范文件—金屬復合裝飾板材》標準。生命周期評價技術規范文件,簡稱LCA技術規范文件,是進行特定產品LCA分析與報告的規則與指南,其目的在于規范和簡化此類產品的LCA分析工作,并增強LCA報告的規范性、準確性和可比性。
依據該規范文件做出的LCA報告,可用于產品的環境聲明和產品的碳足跡計劃。根據該技術規范文件做出的LCA報告包括特定生產者所生產產品的生命周期環境信息,不僅可以為購買方選擇環境友好產品,提供可靠和可比的環境信息,而且也可以生產者持續改進產品的環境表現提供數據支持。
《鋁塑板行業清潔生產水平評價技術要求》標準制定的目的是為了貫徹落實《中華人民共和國清潔生產促進法》,推動企業清潔生產,提高資源利用效率,盡量減少生產污染物,改善環境,保護環境。
新型建材鋁塑板發展迅速,進行清潔生產的目的是解決生產過程中的廢氣、廢水等污染,提高鋁塑板的回收利用率,推動相關技術和工藝的創新,規范鋁塑板生產行業的環境狀況,促進該行業的健康發展。另外,該標準還能夠提高鋁塑生產企業的出口比率。隨著新型技術和產品的研發以及清潔生產的實施,鋁塑行業必將取得更大進步。
目前,全球經濟發展迅速,溫室效應已經嚴重影響到人類社會的發展,因此,節能減排才是國家可持續發展的重要目標,在此背景下,制定《鋁塑板單位產品能源消耗限額》標準,能夠促進企業提高社會責任意識。在鋁塑板生產過程中,通過催化燃燒余熱利用技術和雙螺桿替代單螺桿的熱復合成型工藝的改進,可以極大的節約電能。
本標準側重于產品能源消耗,企業采取的技術改造、相關設備升級以及所有相關措施。而且還規范了鋁塑板企業的能源管理,能夠有效降低單位產品的能耗,推動新技術的開發與利用。鋁塑復合板節能減碳標準如圖1所示。?

圖1 鋁塑復合板相關節能環保標準體系
4.1功能單位1m2的幕墻用鋁塑板,外墻板厚度為4mm,正反面鋁板厚為0.5mm,正面涂層厚度28μm氟碳輥涂,背面底涂厚度10μm聚酯輥涂的鋁塑板為例。
4.2系統邊界(如圖2所示)

圖2 鋁塑板的系統邊界圖
主要包括:
(1)主要原料生產;(2)其他原料生產;(3)能源生產;
(4)原料的公路運輸;(5)鋁塑板的生產。
4.3鋁塑板的碳足跡計算
根據企業填報數據,建立產品流的計算模型,利用eBalance軟件,計算每平方木的CO2eq。
4.4背景數據
背景數據見表1。

表1 本研究采用的背景流程及數據來源
4.5鋁塑板的碳足跡(如圖3所示)

圖3 鋁塑板的碳足跡
鋁塑復合板的發展新方向(如圖4所示)。

圖4 鋁塑板行業可持續發展建議
(1)防火鋁塑板:難燃級,甚至不燃級;
(2)面板多樣化:銅塑復合板、鈦與鈦鋅復合板、氟碳輥涂仿石仿木紋復合材料等;
(3)節能性:低導熱系數的輕質發泡鋁塑板。
今后,鋁塑復合板的發展,需要依托新技術和開發新產品,提高并擴大使用性能和應用范圍,控制產品質量,規范市場秩序,緊跟國際和國家節能減碳步伐,實現行業的可持續發展。
6.1板面鼓泡
鋁塑板板面鼓泡的產生原因是芯板在擠出時帶有顆粒狀不熔物,如果這些顆粒的直徑較大,就會凸顯在芯板表面,導致鋁塑板復合時產生鼓泡現象。鼓泡周圍粘結不良,這一問題的產生原因是在輥壓復合時,鼓泡周圍空氣無法完全擠出,產生空氣層,而空氣層能夠阻礙半層之間的有效粘結。這些顆粒狀不熔物產生原因可能是塑料粒子混入其他雜質,也可能是其他塑料顆粒的混入,其熔點遠高于聚乙烯,在螺筒中不能完全熔化,因此被擠出,導致芯板出現鼓泡問題。在鋁塑復合板的生產過程中,可以采用遠小于板厚的孔板進行過濾,這樣就能有效避免穿破現象,解決鼓泡問題。
6.2板面陷斑
板面陷斑指的是在鋁塑板表面有拇指大小的塌陷,主要由高分子膜僵結所致。高分子膜的僵結呈白色,大小不一,屬于膠層質量問題。在鋁塑板復合時,這些突出的粒狀物不能被完全擠出,被裹入板中。一旦僵結熔化,則其能夠與板層粘結,形成陷斑。對于這一問題,應該加強物資采購管理,并且強化安全生產管理,有效杜絕這一材料質量問題。
6.3荷葉邊
荷葉邊是板邊的波浪,其產生原因主要是因為鋁卷邊沿有波浪,而波浪是軋制質量問題。如果波浪變形比較嚴重,及時經過后期拉、彎、校處理,也無法有效解決。除此以外,烤漆中鋁卷材升溫過快,鋁板迅速膨脹,無法與未被加熱的鋁板有效分離,從而產生較大溫度差,導致板面變形,產生荷葉邊。為了有效解決這一問題,可以在放卷機兩側都安裝上制動裝置進行有效控制。
6.4粘結不良
粘結不良問題在鋁塑板生產過程中是一個比較嚴重的問題,而這一問題的產生原因很多,例如芯板冷縮變形、鋁卷材的變形、烤漆中煙氣污染鋁表面都會導致粘結不良。對于這一問題,必須具體分析,探究產生原因,找出問題產生的癥結,這樣才能有效解決。
雖然鋁塑板在我國的使用時間不長,但是其發展速度迅猛,目前已經被廣泛應用于我國建筑裝飾中。只有不斷發展鋁塑板行業的生產技術才能保證鋁塑板行業可持續發展。鋁塑板具有很多優勢,但是依舊需要不斷發展進步,順應市場需求。產品的質量是企業的生命,也是行業發展的基礎。因此,為了促進鋁塑板行業可持續發展,必須堅持可持續科學發展觀,以建筑業、建筑裝飾業的需求為主導方向,促進鋁塑復合板行業的繁榮發展。
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TU56+4
A
1673-0038(2015)36-0100-03
2015-8-14
王冰(1986-),男,助理工程師,本科,主要從事建筑工程方面的工作。