CN104746235B - 一种低容重隔音隔热玻璃纤维棉毡及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低容重隔音隔热玻璃纤维棉毡及其制备方法，其特征在于有层状结构，10层～100层/厘米，纤维直径0.05～2.5μm，纤维长度1mm～50mm，厚度方向贯穿性纤维数量比例1～5％，棉毡内及表面纤维束方向与棉毡长度方向的夹角1°～15°，棉毡表面纤维束直径1mm～30mm，粘结剂的含量1％～20％，棉毡厚度1mm～40mm，面密度30g/m2～300g/m2；所述的制备工艺包含原料的熔化、拉丝、燃烧喷吹、集棉、固化、裁切、封装。本发明提供的制备工艺可以制备出容重底下的玻璃纤维棉毡，具有优异的隔音保温效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔音隔热玻璃纤维棉毡及其制备方法，特别是涉及一种低容重隔音隔热玻璃纤维棉毡及其制备方法。
背景技术
玻璃纤维棉毡具有优异的保温隔音性能，被广泛用于各行各业，尤其适用于厂房、汽车、高铁等夹层的保温和隔音。目前，玻璃纤维的生产主要采用离心喷吹工艺和火焰喷吹工艺制备。离心喷吹工艺制备的玻璃纤维直径一般较大为5-8微米，棉毡容重较大不利于高端领用保温材料质轻的需求，同时较大的纤维直径导致导热系数偏高，无法获得更加高效的保温效果。火焰喷吹工艺可以制备出纤维直径低于1微米的超细玻璃纤维棉，获得保温与隔音效果较为优良的轻质玻璃纤维棉毡，可大量用作为高端领域用保温隔音体系材料。
美国专利“制备玻璃纤维棉的方法和设备”(专利号US 2009/0314036 A1)提到用离心喷吹法制备玻璃纤维棉毡。玻璃原料在窑炉中被熔融成玻璃液，玻璃液经过前炉、漏板流入高速旋转中的离心盘中，经过离心盘甩出一次玻璃纤维，再经过离心盘高温气流拉丝，形成二次玻璃纤维，经过喷涂粘结剂、集棉、固化形成玻璃棉毡。该离心喷吹法制备的玻璃棉毡对于高容重的均匀性尚可，但对于低容重均匀性不佳，不能满足轻质玻璃棉毡的需求。
专利“一种微纤维玻璃棉生产工艺”(专利号CN 103553326 A)提到利用废玻璃、长石、纯碱、硼砂制成混合料，混合料熔化，获得均匀、纯净、透明的玻璃液，在漏板的引导下拉丝，拉丝纤维在喷射燃烧室的喷吹燃烧器喷出的火焰中进行二次拉丝制成0.5-2μm的微纤维玻璃棉。该专利主要描述了如何配料以及制备出超细玻璃纤维，该专利只是对原棉的制备，属于工业制品中的上游部分，没有具体到实际产品。
利用火焰喷吹工艺可获得一种隔音隔热玻璃纤维棉毡，该隔音隔热玻璃纤维棉毡具有优异的回弹性和柔顺性，表面均匀平整，纤维层内部结构呈曲折路径，孔隙率高，渣球含量少，成网均匀，具有优异的吸声隔热性能，可广泛用作大飞机、大运载、舰船、高铁等高尖端领域保温材料。其加工工艺简单，成品率高，成本低，原材料来源充沛，具有良好的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供了一种低容重隔音隔热玻璃纤维棉毡，其特征在于有层状结构，10层～100层/厘米，纤维直径0.05～2.5μm，纤维长度1mm～50mm，厚度方向贯穿性纤维数量比例1～5％，棉毡内及表面纤维束方向与棉毡长度方向的夹角1°～15°，棉毡表面纤维束直径1mm～30mm，粘结剂的含量1％～20％，棉毡厚度1mm～40mm，面密度30g/m2～300g/m2。
为实现本发明的目的采用的技术方案是：提供了一种上述低容重隔音隔热玻璃纤维棉毡的制备方法，火焰喷吹工艺。一般的火焰喷吹工艺包括以下3个步骤：(1)按一定配比配制玻璃纤维原料，采用常规工艺制备成玻璃块或球，经过筛选除杂后送入电窑炉加温至750-1000℃熔化；(2)玻璃液经漏板在分丝器和胶辊的作用下，一次拉丝制成100-250μm的一次拉丝玻璃纤维；(3)在1200℃以上的高温下，利用从燃烧室喷口喷出的火焰将一次拉丝玻璃纤维进行二次拉丝制备成0.05～2.5μm的玻璃纤维棉。然而，得到的最终产品是玻璃棉团而不是玻璃棉毡，本发明的特性在于二次拉丝后，采用合理的导棉通道结构和布局，使得棉丝可以棉丝在负压风机的作用下，在导棉通道内部均匀分散，飞出通道时，在雾化装置喷洒粘结剂作用下，棉丝被更加均匀的重排，然后均匀分散并沉积在运行的传送带上，形成玻璃纤维网，玻璃纤维网脱模后，进入固化炉，固化后即为玻璃纤维棉毡。
一种低容重隔音隔热玻璃纤维棉毡的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按一定配比配制玻璃纤维原料，采用常规工艺制备成玻璃块或球，经过筛选除杂后送入电窑炉加温至750-1000℃熔化；
(2)玻璃液经漏板在分丝器和胶辊的作用下，一次拉丝制成100-250μm的一次拉丝玻璃纤维；
(3)在1200℃以上的高温下，利用从燃烧室喷口喷出的火焰将一次拉丝玻璃纤维进行二次拉丝制备成0.05～2.5μm的玻璃纤维棉；
(4)在负压风机的作用下，玻璃纤维棉喷射进入沉降室；
(5)在沉降室的末端处，利用粘结剂装置进行粘结剂喷洒，在负压风机的作用下，喷有粘结剂的火焰棉沉积在集棉室的集棉网上形成玻璃纤维网，玻璃纤维网在预热装置、脱模剂和脱模剂固化装置的作用下成功脱模；
(6)成功脱模的玻璃纤维网进入固化炉，并固化成玻璃纤维棉毡；
(7)固化后的纤维火焰棉毡经切边、打卷机封装。
导棉通道的特征在于，采用了楔形结构，其中楔形的上底面和下底面均为矩形结构，上底面长为15～50cm，宽为8～30cm，下底面长比上底面大5～20cm，宽度与下底面一样；楔形的高位3～6m。
喷洒装置的特征在于，采用两排内混式喷头对称的线性排布于导棉通道出口处的上下位置处，距导棉通道出口10～18cm，其中每排的喷头数目为6～18个，每排中相邻两个喷头之间的距离为1～3cm；上排的喷头朝水平线斜向下15～25°，下排的喷头朝水平线斜向上15～25°
本发明的优势功效在于：
(1)采用优化的导棉通道结构，合理的气体动力学结构布局，使得棉纤维可以均匀的分散于通道之后，结团、沉聚现象得到极大的改善，使得火焰法可以直接制备出玻璃分布均匀的玻璃棉毡产品。
(2)采用对称是内混喷头装置，通过对角度和位置的合理优化，不仅可以实现棉毡中粘结剂的喷洒效果均匀，而且还可以使棉毡的均匀性能得到极大的保护，制备棉毡质地均匀，吸声保温性能优异。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明实施例结构示意图。
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。
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。
实施例，本实施例是介绍低容重隔音隔热玻璃纤维棉毡制作方法。本实施例按图2所示，其中10是窑炉，20是玻璃液，30是漏板，40是一次拉丝纤维，50是分丝器，60是胶辊，70是燃烧室，80是玻璃纤维棉，90是沉降室，100是粘结剂喷洒装置，110是负压风机，120是玻璃纤维网，130是集棉网，140是预加热装置，150是脱模剂，160是脱模剂固化装置，170是固化炉，180是打卷机。其特征在于包括以下步骤：
(1)按一定配比配制玻璃纤维原料，采用常规工艺制备成玻璃块或球，经过筛选除杂后送入电窑炉10加温至1000℃熔化；
(2)玻璃液20经漏板30在分丝器50和胶辊60的作用下，一次拉丝制成150μm的一次拉丝玻璃纤维40；
(3)在1200℃以上的高温下，利用从燃烧室70喷口喷出的火焰将一次拉丝玻璃纤维进行二次拉丝制备成0.05～2.5μm的玻璃纤维棉80；
(4)在负压风机的作用下，玻璃纤维棉喷射进入沉降室90；
(5)在沉降室的末端处，利用粘结剂装置100进行粘结剂喷洒，在负压风机110的作用下，喷有粘结剂的火焰棉沉积在集棉室的集棉网130上形成玻璃纤维网120，玻璃纤维网在预热装置140、脱模剂150和脱模剂固化装置160的作用下成功脱模；
(6)成功脱模的玻璃纤维网进入固化炉170，并固化成玻璃纤维棉毡；
(7)固化后的纤维火焰棉毡经切边、打卷机180封装。
导棉通道的特征在于，采用了楔形结构，其中楔形的上底面和下底面均为矩形结构，上底面长为35m，宽为20cm，下底面长比上底面大12cm，宽度与下底面一样；楔形的高位4m。
喷洒装置的特征在于，采用两排内混式喷头对称的线性排布于导棉通道出口处的上下位置处，距导棉通道出口12cm，其中每排的喷头数目为12个，每排中相邻两个喷头之间的距离为2cm；上排的喷头朝水平线斜向下22°，下排的喷头朝水平线斜向上22°
上述仅为本发明的单个具体实施方式，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 (1)
1.一种低容重隔音隔热玻璃纤维棉毡的制备方法，其特征在于棉毡有层状结构，10层～100层/厘米，纤维直径0.05～2.5μm，纤维长度1mm～50mm，厚度方向贯穿性纤维数量比例1～5％，棉毡内及表面纤维束方向与棉毡长度方向夹角1°～15°，棉毡表面纤维束直径1mm～30mm，粘结剂含量1％～20％，棉毡厚度1mm～40mm，面密度30g/m2～300g/m2；所述的制备方法包括以下步骤：
(1)按一定配比配制玻璃纤维原料，采用常规工艺制成玻璃块或球，经过筛选除杂后送入电窑炉加温至750-1000℃熔化；
(2)玻璃液经漏板在分丝器和胶辊的作用下，一次拉丝制成100-250μm的一次拉丝玻璃纤维；
(3)在1200℃以上的高温下，利用从燃烧室喷口喷出的火焰将一次拉丝玻璃纤维进行二次拉丝制备成0.05～2.5μm的玻璃纤维棉；
(4)在负压风机的作用下，玻璃纤维棉喷射进入沉降室，并在沉降室的末端处，利用粘结剂装置进行粘结剂喷洒，在负压风机的作用下，喷有粘结剂的火焰棉沉积在集棉室的集棉网上形成玻璃纤维网，玻璃纤维网在预热装置、脱模剂和脱模剂固化装置的作用下成功脱模后进入固化炉，并固化成玻璃纤维棉毡，切边、打卷机封装；
导棉通道采用了楔形结构，其中楔形的上底面和下底面均为矩形结构，上底面长为15～50cm，宽为8～30cm，下底面长比上底面大5～20cm，宽度与下底面一样，楔形的高为3～6m；喷洒装置采用两排内混式喷头对称的线性排布于导棉通道出口处的上下位置处，距导棉通道出口10～18cm，其中每排的喷头数目为6～18个，每排中相邻两个喷头之间的距离为1～3cm；上排的喷头朝水平线斜向下15～25°，下排的喷头朝水平线斜向上15～25°。
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