CN101628819A - 无烟无味陶瓷纤维板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无烟无味陶瓷纤维板,属于陶瓷纤维材料技术领域,包括原料,其特征是,所述原料中没有有机结合剂,制得陶瓷纤维板无烟无味。本发明的无烟无味陶瓷纤维板使用过程中不含有有机挥发物,属于无机材料,绿色环保,而且耐热性能、防火性能、隔热性能和强度均良好,使体积密度和生产成本大大地降低,可作为家电行业、陶瓷窑行业的防火保温,和传统的无烟无味板相比,扩展了陶瓷纤维的应用领域。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷纤维材料技术领域,具体涉及一种无烟无味陶瓷纤维板。
背景技术
传统的陶瓷纤维板,例如1050纤维板板、建筑防火板、矿渣棉保温板、矿棉保温装饰吸声天花板、石棉板、高温板等,都是通过引入结合剂而使其具有一定的强度,这些结合剂很大一部分是有机结合剂,有机结合剂的好处是附着力强,粘结强度好等特点,但是有机结合剂在300~800℃时发生炭化,产生很大的浓烟和刺激性气味,虽然这个过程会随着温度的升高很快完成,一般不会影响使用。但是陶瓷窑炉、家电行业和部分窑炉无排烟设施部位的背衬隔热层和热面耐火层等一些特殊的应用领域,需要无烟无味的保温隔热材料,但是还需要这种隔热材料具有一定的强度,所以就需要开发一种全新的无烟无味的陶瓷纤维板,满足环境及客户产品质量的需求。
一般陶瓷纤维板品种齐全,表面平整,强度好,可加工性强,但是大都加入了有机结合剂,缺点是使用过程中会产生浓烟及刺激性气味,一方面影响客户的产品质量,另外应用于家电行业时,影响生活环境。
经检索,未发现使用温度在1000℃以上,且无烟无味陶瓷纤维保温板的文献、专利公开。
发明内容
本发明提供了一种无烟无味陶瓷纤维板,应用于陶瓷窑炉、家电行业和部分窑炉无排烟设施部位的背衬隔热层和热面耐火层等一些特殊的应用领域,既需要这种隔热材料具有一定的强度,又需要这种纤维板在使用过程中无烟无味,可有效保证陶瓷窑内的陶瓷产品的表面质量,不会被产品中的无机物燃烧产生的烟雾熏黑;应用于家电行业时也会保证使用过程中不会产生刺激性气味和浓烟,影响人们的正常生活环境。
本发明采用的工艺路线是:以硅酸铝系纤维作为基材,添加粘性大的填料或者气硬性填料,并加入适当比例的无机结合剂及添加剂,经配料制浆、成型、干燥及后续加工等工序制成。
本发明具体的技术方案是:
一种无烟无味陶瓷纤维板,包括原料,其特征是,所述原料中没有有机结合剂,制得陶瓷纤维板无烟无味。
所述无烟无味陶瓷纤维板化学成份、物理指标如下:
1)化学成份按照重量百分比基于氧化物计为
Al2O3 35~40%
SiO2 50~55%
余量为必要杂质;所述杂质主要是Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O;
2)物理指标为
体积密度为 320~350kg/m3
加热永久线收缩率,950℃×24h 2.2~2.6%
常温耐压强度 0.2~0.22Mpa;
导热系数:(热面温度800℃) 0.100~0.130W/m.k。
一种无烟无味陶瓷纤维板,以硅酸铝系纤维作为基材,其特征是由下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维20~50份,珍珠岩3~10份,高岭土0~20份,硅溶胶25~50份,膨润土5~25份,聚丙烯酰胺0.2~0.6份,聚合氯化铝1~5份。
优选下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维25~55份,珍珠岩4~7份,高岭土1~10份,硅溶胶21~40份,膨润土10~20份,聚丙烯酰胺0.3~0.5份,聚合氯化铝2~6份。
进一步优选下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维40~45份,珍珠岩4.5~6份,高岭土3~7份,硅溶胶25~30份,膨润土13~20份,聚丙烯酰胺0.3~0.4份,聚合氯化铝2~8份。
所述的无烟无味陶瓷纤维板以石膏粉为结合剂,采用的技术方案如下:
一种无烟无味陶瓷纤维板,其特征是由下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维30~40份,珍珠岩3~10份,石膏粉0~30份,高岭土1~10份,硅溶胶21~60份,膨润土5~25份,聚丙烯酰胺0.2~0.6份,聚合氯化铝1~5份。
优选下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维20~35份,珍珠岩4~7份,石膏粉0~20份,高岭土3~7份,硅溶胶10~55份,膨润土10~20份,聚丙烯酰胺0.3~0.5份,聚合氯化铝2~4份。
进一步优选下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维25~45份,珍珠岩4.5~6份,石膏粉5~10份,高岭土4~6份,硅溶胶35~50份,膨润土15~17份,聚丙烯酰胺0.3~0.4份,聚合氯化铝2~3份。
所述的无烟无味陶瓷纤维板以高铝水泥为结合剂,采用的技术方案如下:
即一种无烟无味陶瓷纤维板,其特征是由下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维25~50份,珍珠岩3~10份,高岭土1~10份,高铝水泥20~60份,膨润土5~25份,聚丙烯酰胺0.2~0.6份,聚合氯化铝0.1~0.5份。
优选下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维20~45份,珍珠岩4~7份,高岭土3~7份,高铝水泥30~55份,膨润土10~20份,聚丙烯酰胺0.3~0.5份,聚合氯化铝0.2~0.4份。
进一步优选下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维15~55份,珍珠岩5~10份,高岭土4~8份,高铝水泥35~50份,膨润土15~17份,聚丙烯酰胺0.3~0.4份,聚合氯化铝0.2~0.3份。
本发明中采用的所有原料均为市售商品或本行业内公知的原料。
本发明中,以膨润土、气硬性填料为增强填料,以硅溶胶为无机结合剂,以此来提高本发明产品的强度。
所述的硅酸铝纤维是由山东鲁阳股份有限公司生产的普通硅酸铝粒状棉,产品代号LYGX-111。这种纤维是以硬质粘土熟料为主要原材料,采用电阻炉熔融经过离心甩丝成纤工艺制备的。
所述的硅溶胶由山东鲁阳股份有限公司自行生产的硅溶胶。
本发明中,以膨胀珍珠岩(为细粒珍珠岩,由沂水县沂蒙珍珠岩厂生产)、粘土作为填料,并通过复合使用来进一步提高陶瓷纤维板的强度。所述的粘土是指在水中具有膨胀性的常用粘土,例如:膨润土、高岭土。
本发明所采用采用聚丙烯酰胺作为絮凝剂,聚丙烯酰胺可以是阳离子性,阴离子性或两性,不同电荷性质的聚丙烯酰胺可以单独使用也可以并用;本发明采用聚合氯化铝或硫酸铝作为凝结剂,其作用是使絮凝到纤维上的结合剂及填料固定下来,避免成型过程中絮团被破坏。
本发明所述的配料制浆是指将硅酸铝纤维、珍珠岩骨料、无机结合剂、填料及添加剂按上述材料配比进行机械混合,浆料中的纤维长度通常在2~5mm之间,制成的浆料浓度为5.5%~8.5%。
本发明所介绍的成型工序是指将水基浆料通过成型设备进行脱水并形成湿坯,本发明所介绍的干燥工序是将成型后湿坯,送入干燥室进行加热脱水的过程
本发明的有益效果在于:
(1)由于本发明研制出的陶瓷纤维板采用陶瓷纤维作为基材,加入适当比例的轻质填料、气硬性填料、粘土填料和无机结合剂,在不加入有机结合剂的前提下可有效提高无烟无味板的耐热性能、防火性能、隔热性能和强度,使体积密度和生产成本大大地降低,并且可作为家电行业、陶瓷窑行业的防火保温。
(2)由于本发明研制出的含陶瓷纤维的无烟无味板采用陶瓷纤维作为基材,加入适当比例的轻质填料、粘土填料、气硬性填料、无机结合剂,可有效提高无烟无味板的隔热性能和强度,与传统的陶瓷纤维板板比较,强度不会改变,但是燃烧无烟无味,扩大了陶瓷纤维板的应用领域,提高了陶瓷纤维板的利润率。本发明的无烟无味陶瓷纤维板,其容重介于300-350kg/m3,主要理化性能指标达到一般标准纤维板的的相应标准。耐压强度达到0.2Mpa。
(3)从产品性价比等方面综合考虑,本发明的含陶瓷纤维的无烟无味板,和传统的无烟无味板相比,扩展了陶瓷纤维的应用领域。
(4)本发明的无烟无味陶瓷纤维板使用过程中不含有有机挥发物,属于无机材料,绿色环保。
具体实施方式
实施例1
一种无烟无味陶瓷纤维板,其组成比例为:硅酸铝纤维20~50份,珍珠岩3~10份,高岭土0~20份,硅溶胶25~50份,膨润土5~25份,聚丙烯酰胺0.2~0.6份,聚合氯化铝1~5份。加入制浆机进行制浆,制浆完成后的纤维长度为3mm,然后加入适当比例的水,使浆料浓度保持在8%,然后采用长网抄取成型设备进行成型,尺寸为1200×600×50mm,成型完毕后产品送入烘箱烘干,再经过切割,最终实现本发明。本发明产品化学成份如下:Al2O3:38.2%;SiO2:54.8%;余量为必要杂质,产品的体积密度为350kg/m3,加热永久线收缩率(950℃×24h)为2.5%;常温耐压强度为0.2Mpa;导热系数:热面温度100℃为0.039W/m.k,600℃为0.081W/m.k,800℃为0.106W/m.k。
实施例2
一种无烟无味陶瓷纤维板,其组成比例为:硅酸铝纤维25~55份,珍珠岩4~7份,高岭土1~10份,硅溶胶21~40份,膨润土10~20份,聚丙烯酰胺0.3~0.5份,聚合氯化铝2~6份。加入制浆机进行制浆,制浆完成后的纤维长度为3mm,然后加入适当比例的水,使浆料浓度保持在6.5%,然后采用真空成型设备进行成型,尺寸为900×600×50mm,成型完毕后产品送入烘干室烘干,通过切割、磨光最终实现本发明。本发明产品化学成份如下:Al2O3:38.6%;SiO2:54.4%;余量为必要杂质,产品的体积密度为345kg/m3,加热永久线收缩率(950℃×24h)为2.6%;常温耐压强度为0.21Mpa;导热系数:热面温度100℃为0.037W/m.k,600℃为0.085W/m.k,800℃为0.107W/m.k。
实施例3
一种无烟无味陶瓷纤维板,其组成比例为:硅酸铝纤维40~45份,珍珠岩4.5~6份,高岭土3~7份,硅溶胶25~30份,膨润土13~20份,聚丙烯酰胺0.3~0.4份,聚合氯化铝2~8份。加入制浆机进行制浆,制浆完成后的纤维长度为3mm,然后加入适当比例的水,使浆料浓度保持在7.5%,然后采用长网抄取成型设备进行成型,尺寸为1200×600×50mm,成型完毕后产品送入烘箱烘干,再经过切割,最终实现本发明。本发明产品化学成份如下:Al2O3:38%;SiO2:55%;余量为必要杂质,产品的体积密度为320kg/m3,加热永久线收缩率(950℃×24h)为2.5%;常温耐压强度为0.2Mpa;导热系数:热面温度100℃为0.035W/m.k,600℃为0.072W/m.k,800℃为0.110W/m.k。
实施例4
一种无烟无味陶瓷纤维板,其组成比例为:硅酸铝纤维30~40份,珍珠岩3~10份,石膏粉0~30份,高岭土1~10份,硅溶胶21~60份,膨润土5~25份,聚丙烯酰胺0.2~0.6份,聚合氯化铝1~5份。加入制浆机进行制浆,制浆完成后的纤维长度为3mm,然后加入适当比例的水,使浆料浓度保持在6.5%,然后采用长网抄取成型设备进行成型,尺寸为1200×600×50mm,成型完毕后产品送入烘箱烘干,再经过切割,最终实现本发明。本发明产品化学成份如下:Al2O3:37%;SiO2:52%;余量为必要杂质,产品的体积密度为350kg/m3,加热永久线收缩率(950℃×24h)为2.5%;常温耐压强度为0.2Mpa;导热系数:热面温度100℃为0.038W/m.k,600℃为0.081W/m.k,800℃为0.115W/m.k。
实施例5
一种无烟无味陶瓷纤维板,其组成比例为:硅酸铝纤维20~35份,珍珠岩4~7份,石膏粉0~20份,高岭土3~7份,硅溶胶10~55份,膨润土10~20份,聚丙烯酰胺0.3~0.5份,聚合氯化铝2~4份。加入制浆机进行制浆,制浆完成后的纤维长度为3mm,然后加入适当比例的水,使浆料浓度保持在2.5%,然后采用真空成型设备进行成型,尺寸为900×600×50mm,成型完毕后产品送入烘干室烘干,通过切割、磨光最终实现本发明。本发明产品化学成份如下:Al2O3:35%;SiO2:53%;余量为必要杂质,产品的体积密度为330kg/m3,加热永久线收缩率(950℃×24h)为2.5%;常温耐压强度为0.22Mpa;导热系数:热面温度100℃为0.035W/m.k,600℃为0.079W/m.k,800℃为0.113W/m.k。
实施例6
一种无烟无味陶瓷纤维板,其组成比例为:硅酸铝纤维25~45份,珍珠岩4.5~6份,石膏粉5~10份,高岭土4~6份,硅溶胶35~50份,膨润土15~17份,聚丙烯酰胺0.3~0.4份,聚合氯化铝2~3份。加入制浆机进行制浆,制浆完成后的纤维长度为3mm,然后加入适当比例的水,使浆料浓度保持在5.5%,然后采用长网抄取成型设备进行成型,尺寸为1200×600×50mm,成型完毕后产品送入烘箱烘干,再经过切割,最终实现本发明。本发明产品化学成份如下:Al2O3:36%;SiO2:52%;余量为必要杂质,产品的体积密度为350kg/m3,加热永久线收缩率(950℃×24h)为2.4%;常温耐压强度为0.20Mpa;导热系数:热面温度100℃为0.038W/m.k,600℃为0.083W/m.k,800℃为0.115W/m.k。
实施例7
一种无烟无味陶瓷纤维板,其组成比例为:硅酸铝纤维25~50份,珍珠岩3~10份,高岭土1~10份,高铝水泥20~60份,膨润土5~25份,聚丙烯酰胺0.2~0.6份,聚合氯化铝0.1~0.5份。加入制浆机进行制浆,制浆完成后的纤维长度为3mm,然后加入适当比例的水,使浆料浓度保持在5.5%,然后采用长网抄取成型设备进行成型,尺寸为1200×600×50mm,成型完毕后产品送入烘箱烘干,再经过切割,最终实现本发明。本发明产品化学成份如下:Al2O3:37%;SiO2:52%;余量为必要杂质,产品的体积密度为345kg/m3,加热永久线收缩率(950℃×24h)为2.2%;常温耐压强度为0.21Mpa;导热系数:热面温度100℃为0.038W/m.k,600℃为0.083W/m.k,800℃为0.105W/m.k。
实施例8
一种无烟无味陶瓷纤维板,其组成比例为:硅酸铝纤维20~45份,珍珠岩4~7份,高岭土3~7份,高铝水泥30~55份,膨润土10~20份,聚丙烯酰胺0.3~0.5份,聚合氯化铝0.2~0.4份。加入制浆机进行制浆,制浆完成后的纤维长度为3mm,然后加入适当比例的水,使浆料浓度保持在5.5%,然后采用长网抄取成型设备进行成型,尺寸为1200×600×50mm,成型完毕后产品送入烘箱烘干,再经过切割,最终实现本发明。本发明产品化学成份如下:Al2O3:35%;SiO2:52%;余量为必要杂质,产品的体积密度为350kg/m3,加热永久线收缩率(950℃×24h)为2.6%;常温耐压强度为0.21Mpa;导热系数:热面温度100℃为0.038W/m.k,600℃为0.083W/m.k,800℃为0.115W/m.k。
实施例9
一种无烟无味陶瓷纤维板,其组成比例为:硅酸铝纤维15~55份,珍珠岩5~10份,高岭土4~8份,高铝水泥35~50份,膨润土15~17份,聚丙烯酰胺0.3~0.4份,聚合氯化铝0.2~0.3份。加入制浆机进行制浆,制浆完成后的纤维长度为3mm,然后加入适当比例的水,使浆料浓度保持在7.5%,然后采用长网抄取成型设备进行成型,尺寸为1200×600×50mm,成型完毕后产品送入烘箱烘干,再经过切割,最终实现本发明。本发明产品化学成份如下:Al2O3:37%;SiO2:51%;余量为必要杂质,产品的体积密度为348kg/m3,加热永久线收缩率(950℃×24h)为2.6%;常温耐压强度为0.2Mpa;导热系数:热面温度100℃为0.039W/m.k,600℃为0.083W/m.k,800℃为0.114W/m.k。
Claims (8)
1、一种无烟无味陶瓷纤维板,包括原料,其特征是,所述原料中没有有机结合剂,制得陶瓷纤维板无烟无味。
2、根据权利要求1所述的无烟无味陶瓷纤维板,其特征是,所述无烟无味陶瓷纤维板
1)化学成份按照重量百分比基于氧化物计为
Al2O3 35~40%
SiO2 50~55%
余量为必要杂质;
2)物理指标为
体积密度为 320~350kg/m3
加热永久线收缩率,950℃×24h 2.2~2.6%
常温耐压强度 0.2~0.22Mpa;
导热系数,热面温度800℃ 0.100~0.130W/m.k。
3、根据权利要求1所述的无烟无味陶瓷纤维板,其特征是由下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维20~55份,珍珠岩3~10份,高岭土0~20份,硅溶胶25~50份,膨润土5~25份,聚丙烯酰胺0.2~0.6份,聚合氯化铝1~5份。
4、根据权利要求3所述的无烟无味陶瓷纤维板,其特征是由下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维25~55份,珍珠岩4~7份,高岭土1~10份,硅溶胶21~40份,膨润土10~20份,聚丙烯酰胺0.3~0.5份,聚合氯化铝2~6份。
5、根据权利要求1所述的无烟无味陶瓷纤维板,其特征是由下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维30~40份,珍珠岩3~10份,石膏粉0~30份,高岭土1~10份,硅溶胶21~60份,膨润土5~25份,聚丙烯酰胺0.2~0.6份,聚合氯化铝1~5份。
6、根据权利要求5所述的无烟无味陶瓷纤维板,其特征是由下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维20~35份,珍珠岩4~7份,石膏粉0~20份,高岭土3~7份,硅溶胶10~55份,膨润土10~20份,聚丙烯酰胺0.3~0.5份,聚合氯化铝2~4份。
7、根据权利要求1所述的无烟无味陶瓷纤维板,其特征是由下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维25~50份,珍珠岩3~10份,高岭土1~10份,高铝水泥20~60份,膨润土5~25份,聚丙烯酰胺0.2~0.6份,聚合氯化铝0.1~0.5份。
8、根据权利要求4所述的无烟无味陶瓷纤维板,其特征是由下列重量份数的原料制成:硅酸铝纤维20~45份,珍珠岩4~7份,高岭土3~7份,高铝水泥30~55份,膨润土10~20份,聚丙烯酰胺0.3~0.5份,聚合氯化铝0.2~0.4份。
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2008
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