CN104724975A - 一种防火保温板的制备方法及其使用的浸润剂 - Google Patents

Abstract

一种防火保温板的制备方法及其使用的浸润剂，包括以下步骤：1)生产纤维单丝的同时涂覆浸润剂；2)针刺制成纤维毡；3)直接将针刺毡热压成型，制成防火保温板；浸润剂包括粘接剂、防火剂和疏水剂；与现有技术相比，本发明具有生产工艺较简单，生产效率较高，生产过程环保，能耗较低，成品率相对较高，产品防火性能较好，产品抗剥离强度较好，产品使用过程中不易开裂及成本相对较低的特点。

Description

一种防火保温板的制备方法及其使用的浸润剂

技术领域

本发明属于合防火保温材料技术领域，特别是涉及一种防火保温板的制备方法及其使用的浸润剂。

背景技术

目前，现有技术的防火保温板的生产工艺十分复杂，通常需要经过基料熔融、拉丝(同时涂覆浸润剂)制成连续纤维、烘干、短切(干切)、喷水、梳棉、针刺成毡、浸泡浸渍胶、挤干、烘干、热压成型、切割包装等诸多步骤才能制得成品；如公开号为CN 104249496 A，名称为一种防火保温复合轻质板材及其制备方法的中国发明专利公开文本中公开的一种权利要求1-7中任一所述的复合轻质板材的制备方法，包括以下步骤：(1)在操作平台上铺一层聚四氟乙烯脱模纸，均匀地喷涂上酚醛树脂，然后按0～90度角铺一层针刺纤维毡，再均匀地喷涂上酚醛树脂，0～90度角铺一层针刺纤维毡，依次类推，最后在针刺纤维毡上再均匀地喷涂上酚醛树脂，盖上一层聚四氟乙烯脱模纸；(2)把步骤(1)中铺放好的多层材料放到平板硫化机上进行模压；(3)固化成型后，无需冷压，直接退模，切割；公开号为CN 103173169A，名称为一种制备防火保温板的复合浸渍胶及其使用方法的中国发明专利公开文本中公开的一种制备防火保温板的复合浸渍胶的使用方法如下：(1)配胶：将A、B组分胶液和水按比例加入反应釜中，搅拌均匀；(2)浸胶：将搅拌均匀的浸渍胶倒入浸胶池中，纤维针刺毡在辊筒的带动下进入浸胶池浸胶，随着浸胶池中液位的下降不断补充新配制的浸渍胶，以保证浸胶工序的稳定进行；(3)挤干：浸过胶后，挤掉纤维针刺毡中多余的胶液，使其回流到浸胶池中以便循环使用；(4)烘干：将经过挤干后的纤维针刺毡烘干，烘干过程中通过调整烘干温度与时间来控制纤维针刺毡中胶液的残留量，以便在后续的热压工艺中浸渍胶容易固化成型；本工序中浸渍胶在复合催化体系作用下，利用本工序工艺条件快速催化酚醛树脂与配方中的添加剂反应生成改性树脂；(5)热压成型：最后，将经过烘干后的纤维针刺毡送上已经提前加热至固化温度的热压机，控制压板厚度及热压时间使其充分固化成型，本工序中浸渍胶在复合催化体系作用下加速酚醛树脂固化，缩短工艺时间，降低固化温度；(6)裁剪：热压完毕后根据不同的需求将其剪裁成合适尺寸的防火保温板。

现有技术的防火保温板的制备方法整个生产过程工序繁琐，而反复烘干会造成纤维性能变化和损失；在挤干、烘干浸渍胶的过程中会产生大量废气、废液以及浸渍胶自身的浪费，不利于环保，人工多，能耗高，成本高；拉丝过程中的头纱以及短切产生的尾纱都不能被利用，造成不少浪费。另一方面，这种工艺在纤维表面先后涂上了浸润剂和浸渍胶两层有机涂层，导致保温板的防火性能下降；浸润剂与浸渍胶存在界面相容问题，导致纤维之间的结合力降低，产品抗剥离强度不佳，在外力作用下容易发生开裂，这些因素都在一定程度上限制了防火保温板的进一步推广应用。

并且现有技术的防火保温板纤维用浸润剂只能在纤维拉制、加捻、合股、纺织等工艺过程中为纤维提供最基本的机械强度、柔韧性、抗静电性、润滑性等，无法减小加工设备对纤维的磨损与作用力，而无法提供防火保温板所需的机械强度、防火性能、疏水性能等等。因此，纤维经过传统的浸润剂处理以后，还必须再次经过专门的浸渍胶处理后才能制成可以实际使用的防火保温板。然而，制作防火保温板所采用的纤维在被针刺成毡以后的吸水率较大，经过浸胶、挤干工艺以后仍有大量的水分残留在针刺毡内部；且由于纤维自身的导热率较低，因而随后的烘干工艺通常需要较高的温度烘烤相当长的时间，非常耗时耗能，且烘烤后针刺毡中的含水率难以控制在一个比较理想的范围内，进而导致后续的热压成型工艺制得的防火保温板材的品质波动较大，成品率较低，成本较高。

发明内容

本发明针对以上问题提供一种生产工艺较简单，生产效率较高，生产过程环保，能耗较低，成品率相对较高，产品防火性能较好，产品抗剥离强度较好，产品使用过程中不易开裂及成本相对较低的防火保温板的制备方法及其使用的浸润剂。

本发明解决以上问题所用的技术方案是：一种防火保温板的制备方法，包括以下步骤：

1)、生产纤维单丝的同时涂覆浸润剂，将纤维单丝排线、收丝；

2)、将纤维从收丝筒上取下，不经过烘干，直接短切、梳棉、针刺制成纤维毡，所述的纤维为有机纤维、无机纤维和金属纤维中的一种或二种或二种以上的组合；

3)、直接将针刺毡热压成型，制成防火保温板。

作为优选，所述的纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维、高硅氧纤维、矿棉纤维、碳纤维、不锈钢纤维、芳纶和涤纶一种或二种或二种以上的组合。

本发明的另一个目的是：提供一种上述一种防火保温板的制备方法使用的浸润剂，所述的浸润剂包括粘接剂、防火剂和疏水剂，其余组分与现有技术的浸润剂的组分相同。

作为优选，所述的粘接剂占浸润剂总质量的质量分数为1％～40％。

作为优选，所述的粘接剂为酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂、树脂的共聚物和改性树脂中的一种或二种或二种以上的混合物。

作为优选，所述的防火剂占浸润剂总质量的质量分数为1％～20％。

作为优选，所述的防火剂为无机盐、金属盐、有机磷酸、金属氧化物和氢氧化物中的一种或二种或二种以上的混合物。

作为优选，所述的无机盐为磷酸盐、硼酸盐、钨酸盐和硅酸盐中的一种或二种或二种以上的混合物；所述的金属盐为钨、钼、铁、钛、锰和稀土元素金属盐中的一种或二种或二种以上的混合物；所述的金属氧化物为镁、铝金属氧化物。

作为优选，所述的疏水剂占浸润剂总质量的质量分数为1％～15％。

作为优选，所述的疏水剂为聚合物乳液、有机硅防水剂和硅油中一种或二种或二种以上的混合物。

采用以上技术方案后，与现有技术相比，本发明技术方案所产生的有益效果在于：

本发明将现有技术的12道工序减少到7道工序，大大地减少了加工工序，大幅缩短加工周期，且由于针刺机上带有烘干装置，不需要单独设置烘制工序，避免了现有工艺反复烘制所导致的纤维性能变化和损失；工序简化和节约人工的同时，还避免了烘制过程中的废气排放，浸渍胶浸胶、挤干、烘干过程中大量废液的排放，生产过程节能环保，成本也大幅降低；而由于纤维在的浸润剂包含粘接剂、防火剂和疏水剂，使得纤维在具备基本的机械强度、柔韧性、抗静电性、润滑性的同时，还可减小加工设备对纤维的磨损与作用力，从而提供防火保温板所需的机械强度、防火性能、疏水性能，使得防火保温板防火性能更好，抗剥离强度高，疏水性更好，不易开裂；且还可实现不间断流水线作业，极大提高了生产效率，拉丝过程中的头纱以及短切的尾纱也都得到了有效利用；此外，由于不再需要用专门的浸渍胶二次处理纤维，减少了纤维表面总有机物含量，有利于缩短持续燃烧时间与燃烧失重，提高防火性能。因此本发明具有生产工艺较简单，生产效率较高，生产过程环保，能耗较低，成品率相对较高，产品防火性能较好，产品抗剥离强度较好，产品使用过程中不易开裂及成本相对较低的特点。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明做进一步描述。

实施例1

一种防火保温板的制备方法，包括以下步骤：

1)、生产玄武岩纤维单丝的同时涂覆浸润剂，将纤维单丝排线、收丝，所述的浸润剂包括粘接剂、防火剂和疏水剂，所述的粘接剂占浸润剂总质量的质量分数为1％，所述的防火剂占浸润剂总质量的质量分数为20％，所述的疏水剂占浸润剂总质量的质量分数为15％，剩余的为现有技术的浸润剂；所述的粘接剂为丙烯酸树脂；所述的防火剂为无机盐、金属盐、有机磷酸、金属氧化物和氢氧化物的混合物，所述的无机盐为硅酸盐，所述的金属盐为铁盐，所述的金属氧化物为镁氧化物；所述的疏水剂为有机硅防水剂；

2)、将纤维从收丝筒上取下，不经过烘干，直接短切(根据实际所要生产的防火保温板的需求短切长度)、梳棉、针刺制成纤维毡；

3)、直接将针刺毡热压成型，制成防火保温板。其余的均与现有技术的制备方法相同。

实施例2

一种防火保温板的制备方法，包括以下步骤：

1)、生产玻璃纤维单丝的同时涂覆浸润剂，将纤维单丝排线、收丝，所述的浸润剂包括粘接剂、防火剂和疏水剂，所述的粘接剂占浸润剂总质量的质量分数为40％，所述的防火剂占浸润剂总质量的质量分数为20％，所述的疏水剂占浸润剂总质量的质量分数为15％，剩余的为现有技术的浸润剂；所述的粘接剂为聚醋酸乙烯酯树脂；所述的防火剂为无机盐，所述的无机盐为硼酸盐；所述的疏水剂为聚合物乳液；

2)、将纤维从收丝筒上取下，不经过烘干，直接短切(根据实际所要生产的防火保温板的需求短切长度)、梳棉、针刺制成纤维毡；

3)、直接将针刺毡热压成型，制成防火保温板。

实施例3

一种防火保温板的制备方法，包括以下步骤：

1)、生产玄武岩纤维单丝和玻璃纤维单丝，玄武岩纤维单丝和玻璃纤维单丝分别涂覆浸润剂，将纤维单丝分别排线、收丝，所述的浸润剂包括粘接剂、防火剂和疏水剂，所述的粘接剂占浸润剂总质量的质量分数为20％，所述的防火剂占浸润剂总质量的质量分数为10％，所述的疏水剂占浸润剂总质量的质量分数为8％，剩余的为现有技术的浸润剂；所述的粘接剂为树脂的共聚物(如丙烯酸聚氨酯共聚树脂或苯乙烯丙烯酸共聚树脂等)；所述的防火剂为无机盐、金属盐和有机磷酸的混合物，所述的无机盐为磷酸盐，所述的金属盐为钛盐；所述的疏水剂为聚合物乳液和硅油的混合物；

2)、将纤维从收丝筒上取下，不经过烘干，直接短切(根据实际所要生产的防火保温板的需求短切长度)、将两种不同的纤维混合梳棉、针刺制成纤维毡；

3)、直接将针刺毡热压成型，制成防火保温板。

实施例4

一种防火保温板的制备方法，包括以下步骤：

1)、生产玄武岩纤维单丝和陶瓷纤维(氧化铝、氧化锆、碳化硅等)单丝，玄武岩纤维单丝和陶瓷纤维(氧化铝、氧化锆、碳化硅等)单丝分别涂覆浸润剂，将纤维单丝分别排线、收丝，所述的浸润剂包括粘接剂、防火剂和疏水剂，所述的粘接剂占浸润剂总质量的质量分数为40％，所述的防火剂占浸润剂总质量的质量分数为1％，所述的疏水剂占浸润剂总质量的质量分数为15％，剩余的为现有技术的浸润剂；所述的粘接剂为酚醛树脂、树脂的共聚物和改性树脂(如丙烯酸聚氨酯共聚树脂、丙烯酸酯改性丁二烯树脂、苯乙烯丙烯酸共聚树脂等)的混合物；所述的防火剂为无机盐、金属盐、有机磷酸、金属氧化物和氢氧化物的混合物，所述的无机盐为钨酸盐和硅酸盐的混合物，所述的金属盐为锰盐和稀土元素的混合物，所述的金属氧化物为镁、铝金属氧化物；所述的疏水剂为聚合物乳液、有机硅防水剂和硅油的混合物；

2)、将纤维从收丝筒上取下，不经过烘干，直接短切(根据实际所要生产的防火保温板的需求短切长度)、两种纤维混合梳棉、针刺制成纤维毡；

3)、直接将针刺毡热压成型，制成防火保温板。

实施例5

一种防火保温板的制备方法，包括以下步骤：

1)、生产玄武岩纤维单丝、高硅氧纤维单丝、玻璃纤维单丝和陶瓷纤维单丝，同时分别涂覆浸润剂，将纤维单丝分别排线、收丝，所述的浸润剂包括粘接剂、防火剂和疏水剂，所述的粘接剂占浸润剂总质量的质量分数为30％，所述的防火剂占浸润剂总质量的质量分数为15％，所述的疏水剂占浸润剂总质量的质量分数为5％，剩余的为现有技术的浸润剂；所述的粘接剂为酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂和丙烯酸树脂的混合物；所述的防火剂为无机盐、金属盐、金属氧化物和氢氧化物的混合物，所述的无机盐为硼酸盐、钨酸盐和硅酸盐的混合物，所述的金属盐为钨盐、钼盐、铁盐、钛盐、锰盐和稀土元素的混合物，所述的金属氧化物为镁、铝金属氧化物；所述的疏水剂为有机硅防水剂和硅油的混合物；

2)、将纤维从收丝筒上取下，不经过烘干，直接短切(根据实际所要生产的防火保温板的需求短切长度)、四种纤维混合梳棉、针刺制成纤维毡；

3)、直接将针刺毡热压成型，制成防火保温板。

以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明不仅限于以上实施例还允许有其它结构变化，凡在本发明独立权要求范围内变化的，均属本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种防火保温板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、生产纤维单丝的同时涂覆浸润剂，将纤维单丝排线、收丝；

2)、将纤维从收丝筒上取下，不经过烘干，直接短切、梳棉、针刺制成纤维毡，所述的纤维为有机纤维、无机纤维和金属纤维中的一种或二种或二种以上的组合；

3)、直接将针刺毡热压成型，制成防火保温板。

2.根据权利要求1所述的一种防火保温板的制备方法，其特征在于：所述的纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维、高硅氧纤维、矿棉纤维、碳纤维、不锈钢纤维、芳纶和涤纶一种或二种或二种以上的组合。

3.一种权利要求1所述一种防火保温板的制备方法使用的浸润剂，其特征在于：所述的浸润剂包括粘接剂、防火剂和疏水剂。

4.根据权利要求3所述的一种防火保温板的制备方法使用的浸润剂，其特征在于：所述的粘接剂占浸润剂总质量的质量分数为1％～40％。

5.根据权利要求3所述的一种防火保温板的制备方法使用的浸润剂，其特征在于：所述的粘接剂为酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂、树脂的共聚物和改性树脂中的一种或二种或二种以上的混合物。

6.根据权利要求3所述的一种防火保温板的制备方法使用的浸润剂，其特征在于：所述的防火剂占浸润剂总质量的质量分数为1％～20％。

7.根据权利要求3所述的一种防火保温板的制备方法使用的浸润剂，其特征在于：所述的防火剂为无机盐、金属盐、有机磷酸、金属氧化物和氢氧化物中的一种或二种或二种以上的混合物。

8.根据权利要求7所述的一种防火保温板的制备方法使用的浸润剂，其特征在于：所述的无机盐为磷酸盐、硼酸盐、钨酸盐和硅酸盐中的一种或二种或二种以上的混合物；所述的金属盐为钨、钼、铁、钛、锰和稀土元素中的一种或二种或二种以上的混合物；所述的金属氧化物为镁、铝金属氧化物。

9.根据权利要求3所述的一种防火保温板的制备方法使用的浸润剂，其特征在于：所述的疏水剂占浸润剂总质量的质量分数为1％～15％。

10.根据权利要求3所述的一种防火保温板的制备方法使用的浸润剂，其特征在于：所述的疏水剂为聚合物乳液、有机硅防水剂和硅油中一种或二种或二种以上的混合物。