CN101706030B - 硅酸镁纤维毯及其制法 - Google Patents

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Abstract

一种硅酸镁纤维毯，属于防火保温隔热材料技术领域，其特征是，所述硅酸镁纤维毯的材质按照重量百分比以氧化物计为：SiO2＝40～85％、MgO＝3～40％、CaO＝2～30％，且SiO2+MgO+CaO≥85％，余量为B2O3、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O中的一种或任意多种组合。本发明的纤维毯是经原料熔融、离心甩丝或喷吹成纤、集棉、针刺、热处理、切割等工序加工而成。本发明的产品具有不燃、绝热、吸音、防火功能，是广泛适用于各种热工设备及管道的耐火、保温、绝热、防火材料。

Description

硅酸镁纤维毯及其制法
技术领域
本发明涉及一种防火保温隔热材料，具体是一种硅酸镁纤维毯。本发明广泛适用于各种热工设备及管道的耐火、保温、绝热、防火材料。
背景技术
玻璃棉毯是利用火焰法、离心法、高压载能气体喷吹法生产的玻璃棉加工而成，具有不燃、耐热、抗冻、耐腐蚀、化学性能稳定等特点。玻璃棉毯是优良的保温、绝热、隔冷、吸声材料。产品特性：容重≥24kg/m3，平均温度70±5℃时的导热系数≤0.048、最高使用温度350℃；容重≥40kg/m3，平均温度70±5℃时的导热系数≤0.043、最高使用温度400℃。多用于一般建筑物或低温管道的保温。
矿渣棉是以工业矿渣为主原料，经过重熔，纤维化而制成的一种无机质纤维。其化学成分为：Al2O3＝10-15％、SiO2＝35-40％、CaO＝30-40％、MgO≤10％纤维直径3～7um，长度较短，较脆，扎手。可以加工成毡、板、管、块等多种形式，但其最高使用温度为600-650℃。
岩棉是以天然岩石为基本原料，经融化、纤维化而制成的一种无机质纤维。其化学成分为Al2O3＝10-15％、SiO2＝40-50％CaO＝10-30％、MgO≤5-20。平均温度70±5℃时的导热系数≤0.049，其最高使用温度为820-870℃，纤维直径4～7um，较脆，不柔软，扎手。岩棉一般用于温度在500℃的保温部位，多用于高温热力管道或电力设备的保温。
可溶纤维毯是将原料熔化后采用喷吹或甩丝成纤，经集棉、针刺、热处理、切割加工而成。主要化学成分为：SiO2＝50～85％、CaO＝5.5～35％、MgO＝1～10％，其次，含有微量的Al2O3、Fe2O、3K2O、Na2O、B2O3，可用于1000℃以下的耐火、保温、隔热领域，具有可溶的特性。
普通硅酸铝纤维毯是以天然焦宝石为主材料，通过熔融成纤经集棉、针刺、热处理、切割加工而成。其化学组成主要为SiO2、Al2O3，二者之和可达到96％，其长期工作温度≤950℃。是现阶段广泛使用的耐火、保温、隔热材料。然而，由于受到自然矿产资源及环境保护的限制，焦宝石的储量在不断减少，品质也越来越差，特别是杂质含量越来越高，Fe2O3含量达到3.0％以上；同时由于环保的需要，焦宝石的过度开采已经不能适应环保的需要，况且，焦宝石的开采加工仅局限在原始的开采、煅烧阶段，没有深加工措施，管理水平，技术水平落后，产品的品质难以保证。
发明内容
本发明的目的主要是针对长期使用温度在900℃以下保温、隔热市场，采用资源更加丰富、廉价的硅质、镁质原料生产全新的硅镁系产品，以填补岩棉制品与普通硅酸铝纤维毯之间的空白或替代部分岩棉制品与普通硅酸铝纤维毯。
本发明采用的技术方案如下：
一种硅酸镁纤维毯，其特征是，所述硅酸镁纤维毯的材质按照重量百分比以氧化物计为：SiO2＝40～85％、MgO＝3～40％、CaO＝2～30％，且SiO2+MgO+CaO≥85％，余量为B2O3、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O中的一种或任意多种组合。
所述纤维毯的物理性能是：产品容重：64～160kg/m3，纤维直径：2～5um，渣球含量：≤12％；导热系数(热面600℃)≤0.1w/m.k；加热线变化(900℃×24h)≤-2％。
所述硅酸镁纤维毯的制法，其特征是，所述纤维毯由如下重量百分比的原料制成：
硅石20～60％，镁橄榄石粉2～30％，滑石粉2～30％，海泡石粉5～20％，氢氧化镁粉4～55％，硼砂0.5～2％。
所述制法具体包括如下步骤：
1)原料熔融：在1450℃～2000℃的温度下将原料熔融；
2)采用0.3～0.8MPa的高压空气喷吹或离心甩丝成纤；
3)集棉、针刺，并在600～850℃下热处理；
4)切割成型。
本发明的技术关键，在于开发、设计生产硅酸镁纤维毯的原料种类、原料配比优选，熔融及成纤工艺制定和工艺装备的改进。
产品在生产过程中，原料的熔融温度较普通硅酸铝纤维毯生产原料熔融温度低，因此，生产硅酸镁纤维的能源消耗低。
本发明具有不燃、绝热、吸音、防火功能，是广泛适用于各种热工设备及管道的耐火、保温、绝热、防火材料。
本发明的产品不同于其它纤维毯的突出优点是：产品内在成分属于碱土金属系，颜色洁白、美观、品质优良；纤维细长，柔软、渣球含量少；导热系数低、保温效果好；理化性能稳定、防火性能好；产品幅宽大、施工方便快捷；隔音绝缘性能好；属于硅镁系保温材料，提升了对人体及环境的安全性。
具体实施方式
实施例1-5：原料配比
表1原料配比表(单位：Kg)
  实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
  硅石   20   30   40   60   20
  镁橄榄石粉   30   15   10   2   5
  滑石粉   2   30   15   10   5
  海泡石粉   10   15   5   20   13
  氢氧化镁粉   0.5   2   1   0.5   2
  硼砂   37.5   8   29   7.5   55
实施例6：制法
原料采用实施例1-5中任一项，制法包括如下步骤：
1)原料熔融：在1450℃～2000℃的温度下将原料熔融；
2)采用0.3～0.8MPa的高压空气喷吹或离心甩丝成纤；
3)集棉、针刺，并在600～850℃下热处理；
4)切割成型。

Claims (2)

1.一种硅酸镁纤维毯，其特征是，所述硅酸镁纤维毯的材质按照重量百分比以氧化物计为：SiO2＝40～85％、MgO＝3～40％、CaO＝2～30％，且SiO2+MgO+CaO≥85％，余量为B2O3、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O中的一种或任意多种组合，所述纤维毯的物理性能是：产品容重：64～160kg/m3，纤维直径：2～5um，渣球含量：≤12％；热面600℃时的导热系数≤0.1w/m.k；900℃×24h时的加热线变化≤-2％。
2.权利要求1的硅酸镁纤维毯的制法，其特征是，所述纤维毯由如下重量百分比的原料制成：
硅石20～60％，镁橄榄石粉2～30％，滑石粉2～30％，海泡石粉5～20％，氢氧化镁粉4～55％，硼砂0.5～2％；具体包括如下步骤：
1)原料熔融：在1450℃～2000℃的温度下将原料熔融；
2)采用0.3～0.8MPa的高压空气喷吹或离心甩丝成纤；
3)集棉、针刺，并在600～850℃下热处理；
4)切割成型。
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