CN101135131A - 无落脏无机纤维板及其制法 - Google Patents

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Abstract

一种无落脏无机纤维板及其制法，其特征是使用陶瓷纤维棉为主要原料制浆后，通过加入填料、有机结合剂、添加剂制成一定浓度的浆体，采用湿法真空成型工艺成型，在一定的温度下烘干干燥、制成无落脏无机纤维板。本发明的优点是可以直接使用在气流冲刷比较严重，而且对落脏要求比较严格的热工设备上，突破了纤维制品粉化，抗风蚀性能差的缺点，解决了纤维板使用过程中易掉渣，落脏污染制品的问题。

Description

无落脏无机纤维板及其制法
技术领域
本发明属于耐火隔热材料技术领域，具体涉及一种无落脏无机纤维板及其制法。
背景技术
无机纤维板的诞生是陶瓷纤维产品技术发展的成果，其在继承了陶瓷纤维产品的优异性能的基础上，由于其独特的生产成型工艺，产品表面光滑，较好的提高了该产品的抗风速性能，但是作为陶瓷纤维类产品，在高温下存在不同程度的析晶粉化，若使用环境中气体流速较高的话，则加剧了这种不利因素，导致落渣掉渣现象，这在一些对污染要求比较严格的使用场合(如玻璃钢化炉)，成为一种严重的缺陷，并且，落渣掉渣无疑会加速无机纤维板本身的损毁，缩短其使用寿命。
鉴于上述情况，有人提出了两种解决方案：一是在纤维板表面涂涮硅溶胶或者气硬性的耐高温涂料；二是在无机纤维板表面施胶以后，用压力机在表面压制网纹，以提高板材的抗气流冲刷性能。实验证明两种方案都能在一定程度上缓解落渣和掉渣，但是存在的问题是两种方案都需要进行二次干燥，增加了能源消耗和生产成本；后者用压力机压制网纹，生产效率较低。
为此，研制一种无落脏无机纤维板，从无机板的配方入手，通过改变粉料和粘结剂的种类及用量，使具有较高的强度和抗气流冲刷性能，同时可以达到简化生产工艺的目的。
发明内容
本发明的目的，是使用陶瓷纤维棉为主要原料制浆后，通过加入填料、有机结合剂、添加剂制成一定浓度的浆体，采用湿法真空成型工艺成型，在一定的温度下烘干干燥、制成无落脏无机纤维板。
本发明通过如下技术方案来达到其发明目的：
一种无落脏无机纤维板的制法，其特征是，包括下列步骤：
1)制浆：把陶瓷纤维棉和水按照8∶300的比例加入制浆池，启动搅拌桨，搅拌3-10分钟，混合均匀，制得纤维浆；
2)配浆：向步骤1)所述的纤维浆中加入填料、结合剂、添加剂，配制成的浆体，填料、结合剂、添加剂的加入量均为纤维浆的3-6wt％；
3)真空成型：将步骤2)所述的浆体经过真空成型设备，制成无落脏无机纤维板湿态坯体；
4)烘干：将步骤3)所述的无机纤维板湿态坯体放入干燥室，在50-140℃下干燥15-72小时，干燥完成后含水率≤1％。
所述的陶瓷纤维棉为Al2O3含量为40～44％、45～47％或者47～49％，三种陶瓷纤维棉中的一种或复合使用；
所述的填料为玻璃粉、硅微粉、针状硅灰石中的一种或者多种复合使用；所述的填料粉的粒度优选为325目。
所述的结合剂为玉米淀粉，木薯淀粉、水玻璃粉末种的任意一种或混合使用。
所述的添加剂为聚合氯化铝溶液、硫酸铝溶液或者阴离子酰胺溶液三者中的一种或者多种复合使用；三种添加剂使用时的优选浓度分别为聚合氯化铝溶液7-12％、硫酸铝溶液5-35％、阴离子酰胺溶液0.7-1.2％。
一种无落脏无机纤维板，其特征是，
(1)其物理性能为
体积密度                       220-500kg/m3
加热永久线变化，1000℃×24h    ≤2.00％
导热系数，热面温度1000℃       ≤0.153W/m·K
含水率                         ≤1.00％
有机物含量                     ≤8.00％
压缩强度，厚度方向压缩10％     ≥0.2Mpa；
(2)其主要化学成分为
Al2O3                   30-45％
SiO2                        55-65％。
本发明的优点是可以直接使用在气流冲刷比较严重，而且对落脏要求比较严格的热工设备上，突破了纤维制品粉化，抗风蚀性能差的缺点，解决了纤维板使用过程中易掉渣，落脏污染制品的问题。
具体实施方式
实施例1
先向制浆池中注入1.5t水，然后加入Al2O3含量为44％的陶瓷纤维棉40.0kg，并开启打浆机，搅拌6分种，使纤维分散均匀。然后加入玻璃粉12.0kg，加入硅微粉8.0kg，加入糊化玉米淀粉48.0kg，边加入边搅拌，等填料全部分散均匀以后，加入10％聚合氯化铝溶液2.0kg，加入1％阴离子酰胺溶液4.0kg，搅拌2-3min，把配好浆体放入成型池并开启搅拌机，保证浆体浓度均匀，然后通过模具的侵入、吸附、真空成型、及脱模四个阶段制成无落脏无机纤维板湿态坯体。脱模以后经过湿态修整，送入烘干室85℃-110℃烘干，干燥24小时。然后把干燥完成的坯体，经过表面机械打磨，然后用圆盘刀进行尺寸切割，几何尺寸为600*400*20，产品制成。
该产品的化学成分Al2O3含量为40％；无落脏性为800℃烧后表面不粉化；压缩强度(厚度方向压缩10％)≥0.23Mpa；导热系数(热面温度1000℃)≤0.125(W/m·K)；加热永久线变化(1000℃×24h)≤1.95％。
实施例2
先向制浆池中注入1.5t水，然后加入Al2O3含量为47％的陶瓷纤维棉40kg，并开启打浆机，搅拌5分种，使纤维分散均匀。然后加入针状硅灰石12kg，加入玻璃粉4kg，加入糊化木薯淀粉48kg，边加入边搅拌，等填料全部分散均匀以后，加入10％聚合氯化铝溶液1.8kg，加入1％阴离子酰胺溶液4.2kg，搅拌2-3min，把配好浆体放入成型池并开启搅拌机，保证浆体浓度均匀，然后通过模具的侵入、吸附、真空成型、及脱模四个阶段制成无落脏无机纤维板湿态坯体。脱模以后经过湿态修整，送入烘干室100℃-110℃烘干，干燥28小时。然后把干燥完成的坯体，经过表面机械打磨，然后用圆盘刀进行尺寸切割，几何尺寸为600*400*25，产品制成。
该产品的化学成分Al2O3含量为43％；无落脏性为800℃烧后表面不粉化；压缩强度(厚度方向压缩10％)≥0.20Mpa；导热系数(热面温度1000℃)≤0.130(W/m·K)；加热永久线变化(1000℃×24h)≤2.0％。
实施例3
先向制浆池中注入1.5t水，然后加入Al2O3含量为45％的陶瓷纤维棉40kg，并开启打浆机，搅拌5分种，使纤维分散均匀。然后加入硅微粉12kg，加入水玻璃粉末4kg，加入糊化玉米淀粉48kg，边加入边搅拌，等填料全部分散均匀以后，加入10％聚合氯化铝溶液2.2kg，加入1％阴离子酰胺溶液4.1kg，搅拌2-3min，把配好浆体放入成型池并开启搅拌机，保证浆体浓度均匀，然后通过模具的侵入、吸附、真空成型、及脱模四个阶段制成无落脏无机纤维板湿态坯体。脱模以后经过湿态修整，送入烘干室90℃-110℃烘干，干燥48小时。然后把干燥完成的坯体，经过表面机械打磨，然后用圆盘刀进行尺寸切割，几何尺寸为600*400*50，产品制成。
该产品的化学成分Al2O3含量为42％；无落脏性为800℃烧后表面不粉化；压缩强度(厚度方向压缩10％)≥0.22Mpa；导热系数(热面温度1000℃)≤0.134(W/m·K)；加热永久线变化(1000℃×24h)≤2.0％。

Claims (8)

1.一种无落脏无机纤维板的制法，其特征是，包括下列步骤：
1)制浆：把陶瓷纤维棉和水按照8∶300的比例加入制浆池，搅拌3-10分钟，混合均匀，制得纤维浆；
2)配浆：向步骤1)所述的纤维浆中加入填料、结合剂、添加剂，配制成的浆体，填料、结合剂、添加剂的加入量均为纤维浆的3-6wt％；
3)  真空成型：将步骤2)所述的浆体经过真空成型设备，制成无落脏无机纤维板湿态坯体；
4)烘干：将步骤3)所述的无机纤维板湿态坯体放入干燥室，在50-140℃下干燥15-72小时，干燥完成后含水率≤1％。
2.根据权利要求1所述的无落脏无机纤维板的制法，其特征是，所述的陶瓷纤维棉为Al2O3含量为40～44％、45～47％或者47～49％，三种陶瓷纤维棉中的一种或复合使用。
3.根据权利要求1所述的无落脏无机纤维板的制法，其特征是，所述的填料为玻璃粉、硅微粉、针状硅灰石中的一种或者多种复合使用。
4.根据权利要求3所述的无落脏无机纤维板的制法，其特征是，所述的填料粉的粒度优选为325目。
5.根据权利要求1所述的无落脏无机纤维板的制法，其特征是，所述的结合剂为玉米淀粉，木薯淀粉、水玻璃粉末种的任意一种或混合使用。
6.根据权利要求1所述的无落脏无机纤维板的制法，其特征是，所述的添加剂为聚合氯化铝溶液、硫酸铝溶液或者阴离子酰胺溶液三者中的一种或者多种复合使用。
7.根据权利要求6所述的无落脏无机纤维板的制法，其特征是，三种添加剂使用时的优选浓度分别为聚合氯化铝溶液7-12％、硫酸铝溶液5-35％、阴离子酰胺溶液0.7-1.2％。
8.一种无落脏无机纤维板，其特征是，
(1)其物理性能为
体积密度                       220-500kg/m3
加热永久线变化，1000℃×24h    ≤2.00％
导热系数，热面温度1000℃       ≤0.153W/m·K
含水率                         ≤1.00％
有机物含量                    ≤8.00％
压缩强度，厚度方向压缩10％    ≥0.2Mpa；
(2)其主要化学成分为
Al2O3                         30-45％
SiO2                          55-65％。
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