CN102459114B - 替代石棉的硅基难燃材料及其制备方法 - Google Patents
替代石棉的硅基难燃材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102459114B CN102459114B CN201080025594.1A CN201080025594A CN102459114B CN 102459114 B CN102459114 B CN 102459114B CN 201080025594 A CN201080025594 A CN 201080025594A CN 102459114 B CN102459114 B CN 102459114B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silica
- nonflammable material
- based nonflammable
- albite
- natural mineral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 223
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 107
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 title abstract description 16
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 title abstract description 16
- 229910052656 albite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 35
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 27
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 28
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 claims description 20
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 14
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 13
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 2
- 241001504664 Crossocheilus latius Species 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229910004762 CaSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000009429 distress Effects 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229960001866 silicon dioxide Drugs 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/023—Fired or melted materials
- C04B18/026—Melted materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/02—Inorganic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/10—Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
- C04B2111/12—Absence of mineral fibres, e.g. asbestos
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
Abstract
本发明涉及一种硅基难燃材料及其制备方法，更具体地，涉及一种包含硅石、石灰岩和钠长石作为主要成分的硅基难燃材料及其制备方法，所述硅基难燃材料是通过包括碾碎、熔融、喷涂和成型在内的一系列工艺而获得的，并可替代石棉。根据本发明，由于可使用由硅基矿物质构成的硅基难燃材料来制备即使在高温下也难燃的功能性建筑材料，并且由于只使用天然矿物质为主要成分，所述硅基难燃材料可被用作对人体无害的建筑材料，并且可替代已经被广泛用于作隔热和隔音等常规建筑材料的石棉。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅基难燃材料(silica-basednonflammablematerial)及其制备方法，更具体地，本发明涉及一种包括硅石、石灰岩和钠长石作为主要成分的硅基难燃材料及其制备方法，所述硅基难燃材料是通过包括碾碎、熔融、喷涂和成型在内的一系列工艺过程而获得的，且该硅基难燃材料可替代石棉。
背景技术
石棉是一种本质上为纤维状且富含镁的含水硅酸盐矿物质。石棉被广泛应用于诸如厚纸板、石棉板等的建筑材料、防火材料、耐火材料、隔热材料、电绝缘材料、电解质膜材料、制动衬片材料、或类似物。
特别地，石棉因具有优秀的隔热、绝缘性质、抗磨损性、抗张强度、对酸性或碱性化学物质的耐受性且价格非常便宜而被广泛应用。然而，由于最近已发现石棉是致癌物，于是石棉被逐渐弃用。此外，为了取代石棉，研究正在进展当中。
该研究结果的代表性实例包括：登记号为No.20-0351515的韩国实用新型公开了一种难燃的薄板，其中碳纤维板通过粘合剂被粘合到硅纤维板的两面；登记号为No.20-0435418的韩国实用新型公开了一种建筑草(纤维)水泥板，其中通过将草或草本植物打浆而得的纤维与水泥和水混合来生产隔热或隔声材料，该隔热或隔声材料被用于内部建筑或外部建筑并且该隔热或隔声材料可防水和防火；以及韩国专利公开号No.2007-0065854公开了一种使用回收的合成纤维废品来制备吸音材料的方法和一种用于建筑的吸音板。
上述现有技术部分地解决了在石棉中存在的有害性问题并且是具有额外功能的建筑材料。然而，此类常规的现在技术仍存在不足，由于它们包含了从中会部分地释放有害物质的原材料，故这些现有技术并没有完全解决有害性的问题。
因此，本发明人做出了大量的努力以解决常规现有技术的相关问题，并因此发现了，可以通过将硅石、石灰岩和钠长石，或钙硅石和钠长石经过包括碾碎、熔融、喷涂和成型在内的一系列工艺过程而制备出一种对人体无害的难燃建筑材料，前述硅石、石灰岩和钠长石，或钙硅石和钠长石均为天然矿物质，从而完成了本发明。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种可替代石棉的硅基难燃材料及其制备方法。
技术方案
为了达到上述目的，一方面，本发明提供了一种硅基难燃材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将包括硅石、石灰岩和钠长石作为主要成分的天然矿物质碾碎成天然矿物质粉末；
(b)将在步骤(a)被碾碎的、包括硅石、石灰岩和钠长石的天然矿物质粉末进行熔融，以形成液态熔融物；和
(c)将在步骤(b)所形成的液态熔融物进行喷涂，以获得作为被喷涂的材料的硅基难燃材料。
另一方面，本发明提供了由所述方法制备的、包括硅石、石灰岩和钠长石的硅基难燃材料。
又一方面，本发明提供了一种硅基难燃材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将包括钙硅石和钠长石作为主要成分的天然矿物质碾碎成天然矿物质粉末；
(b)将在步骤(a)被碾碎的、包括钙硅石和钠长石的天然矿物质粉末进行熔融，以形成液态熔融物；和
(c)将在步骤(b)所形成的液态熔融物进行喷涂，以获得作为被喷涂的材料的硅基难燃材料。
再一方面，本发明提供了由所述方法制备的、包括钙硅石和钠长石的硅基难燃材料。
以下详细的说明书及所附的权利要求书将更明确地说明本发明的其它特征和实施方式。
附图说明
图1是根据本发明制备硅基难燃材料的工艺流程图；
图2是根据本发明所制备的、包括硅石、石灰岩和钠长石的硅基难燃材料的照片，其中图2(a)显示了成型后的硅基难燃材料和图2(b)显示了成型前的硅基难燃材料；
图3是根据本发明所制备的、包括钙硅石和钠长石的硅基难燃材料的照片，其中图3(a)显示了成型后的硅基难燃材料和图3(b)显示了成型前的硅基难燃材料。
具体实施方式
除非另有定义，本发明使用的所有技术术语和科学术语都具有本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义。通常，本发明中所使用的术语和下文将描述的实验方法都是本领域公知的或常用的。
一方面，本发明涉及一种硅基难燃材料的制备方法，所述方法包括步骤：(a)将包括硅石、石灰岩和钠长石作为主要成分的天然矿物质碾碎成天然矿物质粉末；(b)将在步骤(a)被碾碎的、包括硅石、石灰岩和钠长石的天然矿物质粉末进行熔融，以形成液态熔融物；和(c)将在步骤(b)所形成的液态熔融物进行喷涂，以获得作为被喷涂的材料的硅基难燃材料。(参见图1)
硅砂(silicasand)是含有高含量的二氧化硅(SiO2)的石英砂。具体地，硅砂是指通过自然现象形成的砂，在该自然现象中由于风化的原因，其它矿物原料分解致消失，只有石英存留或被转移。韩国的硅砂的总预计储量为约1.09亿万吨，且长期以来硅砂被用于包括混凝土等不同种类的建筑材料。
因此，本发明提供一种硅基难燃材料，该硅基难燃材料对人体无害且包含作为一类硅砂的硅石和钙硅石，也即在韩国很容易获得的天然矿物质。具体地，由于硅石具有超出1400-1600℃的较高的熔融温度，故为了降低该硅石的熔融温度，使用石灰岩和钠长石与硅石一起作为主要成分。由于钙硅石具有相对较低的熔融温度600-800℃，因此只使用钠长石与硅石一起作为主要成分。
硅石是一种化学式为SiO2的矿物质，通常以石英的形式存在。由于硅石具有防火的物理性质，硅石被用作包括耐火浆泥、耐火砖之类的耐火建筑材料的主要分成，且硅石具有在1400-1600℃的高温下被熔融的性质。
因此，在本发明中，硅石的作用是为了赋予最终制备的硅基难燃材料具有难燃的性质，以使得生产表现出难燃性的功能性建筑材料成为可能。此外，由于硅石是以砂石等形式天然存在的矿物质，所以硅石显现出不释放对人体有害物质的效果。
石灰岩是一种具有耐火和隔热性质、隔音、重量轻、可成型性等物理性质的矿物质。此外，石灰岩包含作为主要成分的CaCO3并具有在900-1100℃的低温下被熔融的性质。
因此，在本发明中，石灰岩的作用是为了降低熔融工艺中进行熔融的温度，并且石灰岩可表现出降低生产硅基难燃材料的成本开销的效果。
钠长石(Na2O·Al2O3·6SiO2)是一种分子量为524.3和熔点为1000-1100℃的矿物质。钠长石具有在较低温度时可将材料的颗粒彼此顺利地粘合的物理性质。
因此，在本发明中，利用钠长石的前述物理性质，钠长石的作用是为了使作为硅基难燃材料主要成分的硅石粉末颗粒之间相互粘合，这使得在较低的熔融温度下生产硅基难燃材料成为可能，从而降低生产成本。
在本发明中，以100重量份的硅石为基础，石灰岩和钠长石的含量分别为60-90重量份和60-90重量份。
如果石灰岩的含量少于60重量份(基于100重量份的硅石)，则出现熔融温度仍然高的问题。相反，如果石灰岩的含量超出90重量份(基于100重量份的硅石)，则随着加入的石灰岩量的增加也无益处。此外，如果钠长石的含量少于60重量份(基于100重量份的硅石)，则出现熔融温度仍然高的问题。相反，如果钠长石的含量超出90重量份(基于100重量份的硅石)，则随着加入的钠长石量的增加也无益处。
在本发明中，优选地，作为主要成分使用的硅石和钠长石被碾碎成粒径为1-3mm的天然矿物质粉末。为了将硅石和钠长石碾碎到粒径小于1mm的天然矿物质粉末，需耗费更多的时间。如果天然矿物质粉末的粒径超过3mm，则会出现需要耗费更多的时间来熔融该天然矿物质粉末的问题。可将硅石、石灰岩和钠长石分别碾碎，然后一起熔融。或者，可将石灰岩和钠长石一起碾碎后熔融。
在本发明中，步骤(b)中进行熔融是在700-1,300℃下进行20-50分钟。如果天然矿物质粉末的进行熔融的温度低于700℃，则熔融不充分。相反地，如果进行熔融的温度超过1,300℃，则随着熔融温度的增加也无益处。另外，如果天然矿物质粉末的进行熔融的时间少于20分钟，则熔融不能充分进行。相反地，如果进行熔融的时间超过50分钟，则随着熔融时间的增加也无益处。
优选以窑作为进行包括熔融、煅烧等在内的常规加热处理工艺的装置进行熔融，但不限于此且任何可以熔融天然矿物质粉末的装置都是可以的。
在本发明中，步骤(c)中进行喷涂可通过高压喷涂器(high-pressuresprayer)来进行，且被喷涂的材料是棉纤维形式的材料。
在本发明中，将步骤(c)中被喷涂的材料成型的步骤是额外进行的。所述成型是挤压成型工艺。
步骤(c)中作为被喷涂的材料的、所获得的硅基难燃材料是棉纤维形式的。对该象棉纤维般的硅基难燃材料施用额外的成型步骤可获得平板形式的硅基难燃材料。
作为一个具体的实例，将在下文描述使用滚筒的挤压成型工艺。
将在窑里通过熔融工艺形成的液态熔融物喷涂到滚筒上，和当从一对滚筒之间经过时，该棉纤维形式的被喷涂的材料就被挤压，因此板状样的硅基难燃材料便卷绕在滚筒上，从而获得卷状物形式的硅基难燃材料。当该硅基难燃材料被实际用作建筑材料时，如果需要，可以被切割并使用该硅基难燃材料。
同时，可以将液态熔融物与有机粘合剂一起喷涂到滚筒上，以进一步促进在使用滚筒的挤压成型的工艺中的成型。
此外，为了防止经过滚筒时挤压出来的板状样硅基难燃材料卷与卷绕在滚筒上的硅基难燃材料相互粘着，可在底部放置聚合树脂、树脂等以形成卷状物。
另一方面，本发明还涉及一种由所述方法制备的、包含硅石、石灰岩和钠长石的硅基难燃材料。
如上所述，包含硅石、石灰岩和钠长石作为主要成分的、棉纤维形式的硅基难燃材料可通过包括碾碎、熔融和喷涂在内的一系列工艺而获得。此外，平板形式的硅基难燃材料可通过包括碾碎、熔融、喷涂和成型在内的一系列工艺而获得。
在另一方面，本发明还涉及一种硅基难燃材料的制备方法，所述方法包括步骤：(a)将包括钙硅石和钠长石作为主要成分的天然矿物质碾碎成天然矿物质粉末；(b)将步骤(a)中所碾碎的、包括钙硅石和钠长石的天然矿物质粉末进行熔融，以形成液态熔融物；和(c)将步骤(b)所形成的液态熔融物进行喷涂，以获得硅基难燃材料。
钙硅石是一种分子式为CaSiO3的链硅酸钙(calciuminosilicate)矿物质，其包含48.3％重量的CaO和51.7％重量的SiO2。另外，钙硅石是一种天然存在的矿物质，具有即使在超过1000℃的高温仍保持难燃的特性。
因此，在本发明中，钙硅石的作用是赋予最终制备的硅基难燃材料有难燃的性质，从而使生产表现出难燃的功能性建筑材料成为可能。此外，由于钙硅石是天然存在的矿物质，具有不释放对人体有害物质的效果。
在本发明中，以100重量份的钙硅石为基础，钠长石的含量为10-50重量份。
如果钠长石的含量少于10重量份(基于100重量份的钙硅石)，则出现天然矿物粉末的熔融温度仍然高的问题。相反地，如果钠长石的含量超出50重量份(基于100重量份的钙硅石)，则随着加入的钠长石量的增加也无益处。
在本发明中，步骤(b)的熔融是在700-800℃下进行20-50分钟。如果天然矿物质粉末进行熔融的温度低于700℃，则熔融不充分。相反地，如果进行熔融的温度超过800℃，则随着熔融温度的增加也无益处。另外，如果天然矿物质粉末进行熔融的时间少于20分钟，则熔融不充分，相反地，如果进行熔融的时间超过50分钟，则随着熔融时间的增加也无益处。
在本发明中，将步骤(c)中被喷涂的材料进行成型的步骤是额外进行的。
在本发明中，所述成型是使用滚筒进行挤压成型工艺。
另一方面，本发还涉及由所述方法制备的、包含钙硅石和钠长石的硅基难燃材料。
由于根据本发明的硅基难燃材料是以棉纤维形式或平板形式获得的，该硅基难燃材料可以以任意可选的方式在实际的建筑建设中被适当地用作隔热和隔音等建筑材料。此外，本发明的硅基难燃材料由于包含天然矿物质作为主要成分而对人体无害，这与已被广泛用作建筑材料但由于释放致癌物质而被认为有害的石棉不同。
实施例
以下，将参考实施例进一步详细描述本发明。显然，对本领域的技术人员来说，这些实施例仅用于解释的目的并不能理解为对本发明范围的限制。
【实施例1】制备包括硅石、石灰岩和钠长石的硅基难燃材料
使用球磨机(韩国陶瓷有限公司)将40kg硅石、30kg石灰岩、30kg钠长石碾碎成粒径为1-3mm的天然矿物质粉末。将所述碾碎的粉末投放到窑中并在1100℃下熔融35分钟。
使用高压空气压缩机(韩国Dong-A精确有限公司(KoreanDong-APrecisionCo.，Ltd))喷涂被熔融并流出窑的液态熔融物以获得棉纤维形式的硅基难燃材料(参见图2(b))。
另外，当在一对滚筒(韩国陶瓷有限公司)之间经过时，作为被喷涂的材料的、该棉纤维形式的硅基难燃材料被挤压成型，并且然后被卷绕到该滚筒上从而获得平板形式的硅基难燃材料(参见图2(a))。
【实施例2】制备包括钙硅石和钠长石的硅基难燃材料
使用球磨机(韩国陶瓷有限公司)将70kg钙硅石、30kg钠长石碾碎成粒径为1-3mm的天然矿物质粉末。将所述碾碎的粉末投放到窑中并在650℃下熔融35分钟。
使用高压空气压缩机(韩国Dong-A精确有限公司)喷涂被熔融并流出窑的液态熔融物以获得棉纤维形式的硅基难燃材料(参见图3(b))。
另外，当在一对滚筒(韩国陶瓷有限公司)之间经过时，作为被喷涂的材料的、该棉纤维形式的硅基难燃材料被挤压成型，并且然后被卷绕到该滚筒上从而获得平板形式的硅基难燃材料(参见图3(a))。
工业适用性
如上所述，根据本发明，由于使用由硅基矿物质构成的硅基难燃材料可以制备即使在高温下仍难燃的功能性建筑材料，并且由于只使用天然矿物质作为主要成分，故所述硅基难燃材料可用作建筑材料而对人体无害，并可替代已经被广泛用作隔热和隔音等常规建筑材料的石棉。
尽管对本发明的详细描述中涉及具体的特征，显然，对本领域的技术人员来说，这种描述只是一种优选的实施方式并不限制本发明的范围。因此，本发明的实质范围由所附的权利要求书及其等同来限定。
Claims (2)
1.一种用于隔热或隔声的硅基难燃材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(a)基于100重量份的硅石，将基本上由硅石、60-90重量份的石灰岩和60-90重量份的钠长石作为主要成分组成的天然矿物质碾碎成天然矿物质粉末；
(b)将步骤(a)所碾碎的、包括硅石、石灰岩和钠长石的天然矿物质粉末在700-1,300℃下进行熔融20-50分钟，以形成液态熔融物；
(c)将步骤(b)所形成的液态熔融物进行喷涂，以获得棉纤维形式的被喷涂材料；和
(d)将在步骤(c)获得的棉纤维形式的被喷涂材料进行成型，以获得硅基难燃材料。
2.一种用于隔热或隔声的硅基难燃材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将基本上由100重量份的钙硅石和10-50重量份的钠长石作为主要成分组成的天然矿物质碾碎成天然矿物质粉末；
(b)将步骤(a)所碾碎的、包括钙硅石和钠长石的天然矿物质粉末在700-800℃下进行熔融20-50分钟，以形成液态熔融物；
(c)将步骤(b)所形成的液态熔融物进行喷涂，以获得棉纤维形式的被喷涂材料；和
(d)将在步骤(c)获得的棉纤维形式的被喷涂材料进行成型，以获得硅基难燃材料。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2009-0040355 | 2009-05-08 | ||
| KR1020090040355A KR101179170B1 (ko) | 2009-05-08 | 2009-05-08 | 석면 대체용 규사질 불연제 및 그 제조방법 |
| PCT/KR2010/002950 WO2010128834A2 (ko) | 2009-05-08 | 2010-05-10 | 석면 대체용 규사질 불연제 및 그 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102459114A CN102459114A (zh) | 2012-05-16 |
| CN102459114B true CN102459114B (zh) | 2016-04-20 |
Family
ID=43050656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201080025594.1A Expired - Fee Related CN102459114B (zh) | 2009-05-08 | 2010-05-10 | 替代石棉的硅基难燃材料及其制备方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8815758B2 (zh) |
| JP (1) | JP5710598B2 (zh) |
| KR (1) | KR101179170B1 (zh) |
| CN (1) | CN102459114B (zh) |
| WO (1) | WO2010128834A2 (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101865191B1 (ko) * | 2016-12-12 | 2018-07-13 | 한국건설기술연구원 | 화재에 대한 안정성을 구비한 이동주택 |
| KR101866422B1 (ko) * | 2016-12-12 | 2018-07-23 | 한국건설기술연구원 | 화재에 안전한 발열패널 |
| KR101893066B1 (ko) * | 2017-03-20 | 2018-08-29 | 한국건설기술연구원 | 난연성 플라스틱을 이용한 철도 차량용 내화성 통로 연결막 및 그 제조방법 |
| KR101893089B1 (ko) * | 2017-03-20 | 2018-08-29 | 한국건설기술연구원 | 난연성 플라스틱을 이용한 철도 차량용 의자 및 그 제조방법 |
| KR101893069B1 (ko) * | 2017-03-20 | 2018-08-29 | 한국건설기술연구원 | 난연성 플라스틱 패널을 이용한 철도 차량용 내장재 및 그 제조방법 |
| KR102018217B1 (ko) * | 2018-09-14 | 2019-09-04 | 한국세라믹기술원 | 현무암 및 망간 슬래그를 이용한 세라믹 장섬유 및 세라믹 단섬유, 및 그 제조 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990084110A (ko) * | 1999-09-15 | 1999-12-06 | 양태정 | 불연성 건축자재의 제조방법 |
| KR20060133832A (ko) * | 2005-06-21 | 2006-12-27 | 한국과학기술연구원 | 불연성 건축자재 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS565352A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-20 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Glass composition for fiber |
| JPS6217041A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-26 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 繊維用ガラス組成物 |
| GB8912506D0 (en) * | 1989-05-31 | 1989-07-19 | Johnson Matthey Plc | Glass composition |
| CZ290109B6 (cs) * | 1991-08-02 | 2002-06-12 | Isover Saint-Gobain | Způsob výroby minerální vlny z roztaveného minerálního materiálu a zařízení pro provádění tohoto způsobu |
| AU701603B2 (en) * | 1994-04-25 | 1999-02-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Compositions comprising fused particulates and methods of making them |
| KR101116539B1 (ko) | 2004-02-04 | 2012-03-13 | 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 | 도막, 수성 피복재 및 이를 이용한 도막의 제조방법, 및도막이 형성된 도장물 |
| KR200351515Y1 (ko) | 2004-03-08 | 2004-06-02 | 주식회사 부일세이프텍 | 불연시트 |
| KR100536270B1 (ko) | 2005-09-06 | 2005-12-12 | 주식회사 우암닷컴 | 다공성 건축패널 및 그 제조방법 |
| KR200435418Y1 (ko) | 2006-07-05 | 2007-01-22 | 박찬오 | 건축용 풀(섬유) 시멘트 보드 |
| KR20070065854A (ko) | 2007-04-26 | 2007-06-25 | 김윤성 | 폐섬유를 활용한 건축용 요철형 흡음판재 |
-
2009
- 2009-05-08 KR KR1020090040355A patent/KR101179170B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-05-10 JP JP2012509742A patent/JP5710598B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-05-10 CN CN201080025594.1A patent/CN102459114B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-05-10 WO PCT/KR2010/002950 patent/WO2010128834A2/ko active Application Filing
- 2010-05-10 US US13/319,510 patent/US8815758B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990084110A (ko) * | 1999-09-15 | 1999-12-06 | 양태정 | 불연성 건축자재의 제조방법 |
| KR20060133832A (ko) * | 2005-06-21 | 2006-12-27 | 한국과학기술연구원 | 불연성 건축자재 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010128834A3 (ko) | 2011-03-31 |
| JP2012526036A (ja) | 2012-10-25 |
| CN102459114A (zh) | 2012-05-16 |
| US20120080635A1 (en) | 2012-04-05 |
| KR20100121279A (ko) | 2010-11-17 |
| JP5710598B2 (ja) | 2015-04-30 |
| WO2010128834A2 (ko) | 2010-11-11 |
| US8815758B2 (en) | 2014-08-26 |
| KR101179170B1 (ko) | 2012-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102459114B (zh) | 替代石棉的硅基难燃材料及其制备方法 | |
| CN107646025B (zh) | 用于偏高岭土建筑材料的组合物、用于制造所述组合物的相关方法和用于生产建筑元件的用途 | |
| KR101037073B1 (ko) | 순환골재를 이용한 고내화성 모르타르 조성물 및 그 시공방법 | |
| CN103771799B (zh) | 一种改性砒砂岩免烧砖 | |
| CN103553514A (zh) | 一种掺有磷渣粉的干粉抗裂砂浆 | |
| CN101407392B (zh) | 轻质保温砖砌筑用无机保温砂浆及其制备方法 | |
| CN101514089B (zh) | 建筑自保温外墙板 | |
| CN108840710A (zh) | 利用锂尾矿及钢渣尾矿生产发泡陶瓷建筑保温材料的方法 | |
| CN101508543A (zh) | 轻质保温砖砌筑专用砂浆及其制备方法 | |
| CN102120704A (zh) | 一种环保型中间包干式料 | |
| CN102363575A (zh) | 废粘土砖的再生利用方法及掺加有废粘土砖粉的混凝土 | |
| CN101857411A (zh) | 一种用高含土建筑垃圾制备免烧砖的方法 | |
| CN103922791A (zh) | 一种超轻质玻化泡沫陶瓷及其制备方法 | |
| CN104609817A (zh) | 一种耐高温高韧性加气砖及其制备方法 | |
| CN104860587A (zh) | 一种双层结构柔性饰面材料及其制备方法 | |
| CN101979358A (zh) | 一种大规格陶瓷墙板的制造方法 | |
| CN107434420A (zh) | 一种轻质可塑料及其制作方法 | |
| CN102276200A (zh) | 废弃纺织纤维砌筑砂浆的制作方法 | |
| KR101215067B1 (ko) | 석면폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법 | |
| CN103553499B (zh) | 一种砂浆、砂浆生产方法和聚苯芯模 | |
| CN106747307B (zh) | 保温陶瓷装饰复合板及其制备方法 | |
| US20230111461A1 (en) | Mineral binder | |
| KR100351943B1 (ko) | 용융슬래그와 폐유리 혼합물을 이용한 투수성 블록의제조방법 | |
| KR100960874B1 (ko) | 흙 길 포장 공법 | |
| KR101755626B1 (ko) | 화강석 슬러지와 친환경 바인더 수지를 이용한 고화제 및 이의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160420 Termination date: 20170510 |