CN104291772A - 一种粉煤灰掺杂的玻纤芯材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉煤灰掺杂的玻纤芯材及其制备方法，该芯材采用高碱玻纤作为基体，所占的质量分数为60％～70％，在芯材纤维之间涂有粘结剂，该粘结剂为氧化硅或硅酸钠，所占的质量分数为5％～10％，纤维孔间掺杂粉煤灰，该粉煤灰的粒径为为100～300目，所占的质量分数为25％～30％。本发明采用湿法工艺制成玻璃棉毡，干燥过程中在其表面均匀喷涂硅烷偶联剂，待其固化后，在玻纤芯材上方放置一个振动加粉机，将粉煤灰颗粒放置其中，使粉煤灰颗粒均匀分布在芯材纤维的孔隙中。粉煤灰掺杂后的玻纤芯材的刚性大大增强，有效解决了传统真空绝热板芯材弹性大，在表内阻隔膜破损之后，芯材吸气迅速反弹造成真空绝热板结构进一步破坏这一问题，大大延长了真空绝热板的使用寿命。

Description

一种粉煤灰掺杂的玻纤芯材及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种玻纤芯材及其制备方法，特别是涉及一种粉煤灰掺杂的玻纤芯材及其制备方法。

技术背景

随着社会经济的不断发展与进步，节能环保越来越成为人们关注的焦点，人们对建筑用保温材料的导热系数、阻燃性能、装饰性能以及安装体积等提出了更高的要求。但是传统的保温材料诸如聚氨酯发泡材料和聚苯乙烯泡沫塑料，一方面由于其自身导热系数较高，隔热性能较差，热量损失较为严重，另一方面材料本身不具备良好的防火阻燃性能，存在一定的火灾隐患，已经远远达不到人们心中的标准。

建筑用真空绝热板的出现在很大程度上解决了此类问题，真空绝热板以其较低的导热系数、优良的保温性能和较长的使用寿命逐渐代替了传统的保温材料，国内的真空绝热板一般是以玻璃纤维作为芯材，经过烘干抽真空热封后的玻纤芯材的导热系数非常低，而且厚度较薄，制成真空绝热板后相比较其他保温材料而言，其保温隔热性能更好，厚度更薄，更符合节能环保的要求。

但是，随着真空绝热板在建筑领域的推广应用，人们发现现有的真空绝热板芯材弹性较大，一旦真空绝热板表面阻隔膜被刺穿漏气后，芯材吸气迅速反弹，其体积大大增大，造成真空绝热板外形结构进一步被破坏，表面结构凹凸不平，导热系数大幅度升高，失去了原有的保温隔热性能。

粉煤灰是燃煤电厂的副产品，它是在燃煤供热和发电过程中，一定细度的粉煤在粉煤炉中经过高温燃烧后，由烟道气带出并经收尘器收集的粉尘，是一种固体废弃物，在我国的利用率不到40％，不但对环境造成了极大的污染，还占用了大量的土地资源。因此，对粉煤灰进行一定的应用研究，拓展粉煤灰的应用领域，对于实现废弃物的再循环利用，减少对生态环境的破坏具有非常重要的意义。

文献“新型真空绝热板芯材-微孔聚氨酯的研究，阚安康，韩厚德，曹丹，陈威，制冷空调新技术进展——第四届全国制冷空调新技术研讨会论文集，2006年第4期”论述了具有开孔的硬质聚氨酯泡沫、玻璃纤维和微孔聚氨酯作为真空绝热板芯材的优缺点，虽然玻璃纤维为多孔隙材料，能够最大程度阻止热量的传导，但是玻璃纤维是多层压缩而成，抽真空以后会有很大的形变量，在使用过程中，如果隔气结构被破坏，芯材的形变会产生张力，导致真空绝热板的阻隔膜形变而失去其保温隔热性能。

申请号为201210266505.3的中国发明专利公开了一种真空绝热板的制作方法以及将该真空绝热板应用于建筑外墙的施工方法，该发明的优点是在高阻隔薄膜与芯材之间复合设置改性PE层，该改性PE层在传统聚乙烯薄膜配方的基础上，通过添加适当比例的热塑性弹性体对PE混合原料进行改性，然后经过吹塑机熔融、吹涨、冷却、切边、收卷等过程制成。改性PE膜的使用，避免真空绝热板在在出厂到投入使用的过程中因外界不确定因素而造成漏气涨袋现象。但是，该发明的缺点是改性PE膜的制备工艺非常复杂，不利于其推广使用，另外这方法只是在芯材与膜材之间添加改性PE膜来防止芯材吸气反弹，并没有从根源上解决这一问题。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种粉煤灰掺杂的玻纤芯材及其制备方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种粉煤灰掺杂的玻纤芯材，按质量百分比计包括60％～70％的玻璃纤维、25％～30％的粉煤灰和5％～10％的粘结剂。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述的玻璃纤维为高碱玻纤。

进一步，所述的粉煤灰的粒径为100～300目。

进一步，所述的粘结剂为有机粘结剂。

本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下：一种粉煤灰掺杂的玻纤芯材的制备方法，该方法包括以下制备步骤：

(1)取高碱玻璃纤维，加水搅拌均匀后送入配浆池稀释；

(2)将稀释好后的棉浆液送入网前箱，使网前箱流出的浆液分层流到成型网上进行脱水；

(3)脱水后的纤维在成型网上均匀沉积，获得玻璃纤维短切丝湿板；

(4)采用压辊对湿板进行碾压，使其表面平整、厚度均匀；

(5)将步骤(4)的玻璃纤维湿板经脱水、干燥处理后形成玻璃纤维芯材；

(6)在步骤(5)的芯材上施加硅烷偶联剂后固化；

(7)在步骤(6)的芯材上方放置一个振动加粉机，其中加入粉煤灰颗粒，然后振动使其均匀分布在芯材纤维孔隙中。

本发明的有益效果是：(1)采用高碱玻璃作为原材料，不仅有效降低了成本，而且高碱玻璃的耐酸性稳定性更好，有利于大范围的推广和使用。

(2)在玻璃纤维中掺杂粉煤灰，提高了原有芯材的刚性，大大增强了纤维之间的粘结强度，使其在真空绝热板阻隔膜被刺穿的情况下能够维持其原本的形状，不致于发生反弹而进一步破坏其整体结构。

附图说明

图1是粉煤灰掺杂的玻纤芯材的截面图。

图中10为玻纤芯材，20为粉煤灰，30为玻璃纤维。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1

参照图1，是一种粉煤灰掺杂的玻纤芯材，10为玻纤芯材，20为粉煤灰，30为玻璃纤维，其特征在于所述的玻纤芯材是一种刚性芯材，芯材纤维之间涂有粘结剂，纤维孔间掺杂粉煤灰，按质量百分比计包括60％的玻璃纤维、30％的粉煤灰和10％的粘结剂。在制备时的具体工艺如下：

(1)取高碱玻璃纤维，加水搅拌均匀后送入配浆池稀释；

(2)将稀释好后的棉浆液送入网前箱，使网前箱流出的浆液分层流到成型网上进行脱水；

(3)脱水后的纤维在成型网上均匀沉积，获得玻璃纤维短切丝湿板；

(4)采用压辊对湿板进行碾压，使其表面平整、厚度均匀；

(5)将步骤(4)的玻璃纤维湿板经脱水、干燥处理后形成玻璃纤维芯材；

(6)在步骤(5)的芯材上施加硅烷偶联剂后固化；

(7)在步骤(6)的芯材上方放置一个振动加粉机，其中加入粉煤灰颗粒，然后振动使其均匀分布在芯材纤维孔隙中。

实施例2

参照图1，是一种粉煤灰掺杂的玻纤芯材，10为玻纤芯材，20为粉煤灰，30为玻璃纤维，其特征在于所述的玻纤芯材是一种刚性芯材，芯材纤维之间涂有粘结剂，纤维孔间掺杂粉煤灰，按质量百分比计包括70％的玻璃纤维、25％的粉煤灰和5％的粘结剂。在制备时的具体工艺如下：

(1)取高碱玻璃纤维，加水搅拌均匀后送入配浆池稀释；

(2)将稀释好后的棉浆液送入网前箱，使网前箱流出的浆液分层流到成型网上进行脱水；

(3)脱水后的纤维在成型网上均匀沉积，获得玻璃纤维短切丝湿板；

(4)采用压辊对湿板进行碾压，使其表面平整、厚度均匀；

(5)将步骤(4)的玻璃纤维湿板经脱水、干燥处理后形成玻璃纤维芯材；

(6)在步骤(5)的芯材上施加硅烷偶联剂后固化；

(7)在步骤(6)的芯材上方放置一个振动加粉机，其中加入粉煤灰颗粒，然后振动使其均匀分布在芯材纤维孔隙中。

上述仅为本发明的两个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种粉煤灰掺杂的玻纤芯材，是一种刚性芯材，芯材纤维之间涂有粘结剂，纤维孔间掺杂粉煤灰，其特征在于：按质量百分比计包括60％～70％的玻璃纤维、25％～30％的粉煤灰和5％～10％的粘结剂。

2.根据权利要求书1所述的玻纤芯材，其特征在于所述的玻璃纤维为高碱玻纤。

3.根据权利要求书1所述的玻纤芯材，其特征在于所述的粉煤灰的粒径为100～300目。

4.根据权利要求书1所述的玻纤芯材，其特征在于所述的粘结剂为氧化硅或硅酸钠。

5.一种制备粉煤灰掺杂的玻纤芯材的方法，其特征在于包括以下制备步骤：

(1)取高碱玻璃纤维，加水搅拌均匀后送入配浆池稀释；

(2)将稀释好后的棉浆液送入网前箱，使网前箱流出的浆液分层流到成型网上进行脱水；

(3)脱水后的纤维在成型网上均匀沉积，获得玻璃纤维短切丝湿板；

(4)采用压辊对湿板进行碾压，使其表面平整、厚度均匀；

(5)将步骤(4)的玻璃纤维湿板经脱水、干燥处理后形成玻璃纤维芯材；

(6)在步骤(5)的芯材上施加偶联剂后固化；

(7)在步骤(6)的芯材上方放置一个振动加粉机，其中加入粉煤灰颗粒，然后振动使其均匀分布在芯材纤维孔隙中。