CN105060725A - 一种bdf板及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种BDF板及其制备方法和应用，所述BDF板由直径为0.3～2.0μm的玻璃纤维棉制成，所述玻璃纤维棉按质量计由55～60份SiO2、20～30份Al2O3、2～3份CaO、1～2份MgO、1～2份K2O、9～10份Na2O、3～4份BaO和不可避免的杂质组成。本发明还公开了一种制备上述BDF板的制备方法和所述BDF板在构建被动房中的应用。本发明的BDF板保温效果好、机械强度高、使用寿命长，采用本发明的制备方法可以进一步确保BDF板的上述效果。

Description

一种BDF板及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于无机材料领域，具体涉及一种BDF板及其制备方法和应用。
背景技术
“被动房”建筑的概念是在德国上世纪80年代低能耗建筑的基础上建立起来的，1988年瑞典隆德大学(LundUniversity)的阿达姆森教授(BoAdamson)和德国的菲斯特博士(WolfgangFeist)首先提出这一概念，他们认为“被动房”建筑应该是不用主动的采暖和空调系统就可以维持舒适室内热环境的建筑。1991年在德国的达姆施塔特(Darmstadt)建成了第一座“被动房”建筑(PassiveHouseDarmstadtKranichstein)，在建成至今的十几年里，一直按照设计的要求正常运行，取得了很好的效果。
世界上最大的被动办公楼energon于2002年建于德国的乌尔姆。按照达姆施塔特被动房机构公布的要求，建筑必须在年热能需求、热负荷、空气密度和基本能源需求等方面符合特定的标准，才能称为合格的“被动房”。
目前用于“被动房”室内装修的保温材料大部份是EPS聚苯板、XPS挤塑板、钢丝网架舒乐板、玻化微珠保温材料，胶粉聚苯颗粒保温材料，EPS板吸水率较高，容易吸水，随着吸水量的增大，其导热系数也增大，保温效果也随之变差，且容易老化，使用寿命相对较短，要使“被动房”节能效果更好，有必要研究一种无机材料作保温材料，这样更环保，更安全，更节能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种BDF板，该BDF板保温性能好，环保无污染，本发明还提供一种用于BDF板的制备方法和用于构建被动房或者民用家庭装修内墙中的应用。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种BDF板，所述BDF板由直径为0.3～2.0μm的玻璃纤维棉制成，所述玻璃纤维棉按质量计由55～60份SiO2、20～30份Al2O3、2～3份CaO、1～2份MgO、1～2份K2O、9～10份Na2O、3～4份BaO和不可避免的杂质组成。
进一步，所述玻璃纤维棉的抗拉强度为80～500N/m。
进一步，所述BDF板导热系数小于0.025W/(m.k)。
所述BDF板的制备方法，步骤如下：
1)选取硅砂、纯碱、长石、白云石、石灰石和芒硝，使得上述原料满足55～60份SiO2、20～30份Al2O3、2～3份CaO、1～2份MgO、1～2份K2O、9～10份Na2O、3～4份BaO；
2)将步骤1)所选原料加热到1500～1600℃熔炼得到玻璃液；
3)将步骤2)的玻璃液引入转速为3200～3300r/min的离心盘，玻璃液从离心盘侧壁小孔喷射而形成玻璃细流，所述离心盘侧壁设有8000-15000个直径为0.5-0.6mm的小孔，其环形火口的宽度精度小于0.1mm，主轴与火口的同心度精度小于0.1mm；
4)用高温燃气喷吹拉伸步骤3)的玻璃细流制成直径为0.3～2.0μm的玻璃纤维；
5)将步骤4)所得玻璃纤维进行开松制成玻璃棉，然后送入疏理机对玻璃棉进行疏理；
6)将梳理后的玻璃棉进行铺网成型，并在温度为550～600℃，压力为0.08-0.1MPa条件下进行压制烘烤成型即得绝热板成品。
进一步，步骤4)喷吹时高温燃气温度为900-1000℃，喷吹速度为3.5-4m/s。
进一步，步骤5)中采用开松机对玻璃纤维进行开松，开松速度为90～100kg/h。
进一步，步骤6)中采用铺网机将梳理后的玻璃棉进行铺网成型，铺网速度控制在9～12m/min。
进一步，所述BDF板含水量低于0.05wt％。
进一步，所述BDF板厚度为5-25mm。
所述BDF板在构建被动房或民用建筑装修中的应用。
“BDF”为“被动房”的拼音缩写，BDF板表示用于被动房构建的墙体材料，也可用于家庭装修内墙用，其明显特性是具有很好的保温性能和隔热性能。
本发明的有益效果在于：1)本发明玻璃纤维直径较细，其比表面积较大，从而空气不流动，热阻较大，其导热系数更低。2)本发明玻璃纤维成分中因铝含量高，不易吸潮，保温性能更持久；3)采用高温烘烤将玻璃纤维表层的硅胶烤出使纤维之间进行自交联，从而增加强度，产品的密度可通过调节烘箱上层与下层间的间距来进行控制4)本发明低硼玻璃纤维由低硼玻璃火焰法制得，可以减少熔化过程中B2O3气体的排放，减少了环境污染，并且低硼玻璃成本更低，有助于降低生产成本。采用本发明的方法所制备的BDF板表面平整、结构均匀、导热系数低。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1
1)选取硅砂、纯碱、长石、白云石、石灰石和芒硝，使得上述原材料混合后满足以下配比：SiO2：55份，Al2O3：25份，CaO：3份，MgO：1.5份，K2O：1.5份，Na2O：9份，BaO：5份；
2)将步骤1)的原材料加入熔窑内熔化制得玻璃熔液，熔化温度1520℃；
3)将步骤2)的玻璃熔液引入离心器，离心器高速旋转时，玻璃细流从离心器侧壁甩出，使玻璃熔液纤维化；
4)在燃烧室内，用高温高速火焰进一步牵引拉伸步骤3)的玻璃细流，达到一定长度后切断制得0.3μm的玻璃纤维；
5)将玻璃纤维加入开松机进行开松，开松速度控制在100kg/h；
6)然后将开松好的玻璃棉用风机送入疏理机对玻璃棉进行疏理，风机风压控制在2000Pa，疏理机采用双锡林疏理机，疏理速度6m/min；
7)开启铺网机对步骤6)疏理好后的玻璃纤维进行铺网成型，铺网速度控制在10m/min；
8)然后将铺网成型好的玻璃纤维棉用输送带输送至烘箱进行压制烘烤成型，烘烤温度控制在570℃；
9)将烘烤成型后制得的BDF板进行分切得成品。
实施例2
1)选取硅砂、纯碱、长石、白云石、石灰石和芒硝，使得上述原材料混合后满足以下配比：：SiO2：53份，Al2O3：27份，CaO：3份，MgO：2份，K2O：1份，Na2O：9份，BaO：5份；
2)将步骤1)的原材料加入熔窑内熔化制得玻璃熔液，熔化温度1550℃；
3)将步骤2)的玻璃熔液引入离心器，离心器高速旋转时，玻璃细流从离心器侧壁甩出，使玻璃熔液纤维化；
4)在燃烧室内，用高温高速火焰进一步牵引拉伸步骤3)的玻璃细流，达到一定长度后切断制得1.5μm的玻璃纤维；
5)将玻璃纤维加入开松机进行开松，开松速度控制在100kg/h；
6)然后将开松好的玻璃棉用风机送入疏理机对玻璃棉进行疏理，风机风压控制在2000Pa，疏理机采用双锡林疏理机，疏理速度6m/min；
7)开启铺网机对步骤6)疏理好后的玻璃纤维进行铺网成型，铺网速度控制在10m/min；
8)然后将铺网成型好的玻璃纤维棉用输送带输送至烘箱进行压制烘烤成型，烘烤温度控制在590℃；
9)将烘烤成型后制得的BDF板进行分切得成品。
下面结合实验数据对本发明作进一步说明：表1反映本发明的BDF板与普通EPS聚苯板性能对比。
表1玻璃纤维绝热板与普通EPS聚苯板性能对比
由表1可知，实施例1和实施例2所制备的BDF板导热系数低于普通EPS聚苯板，最高承受温度和热荷重收缩温度均高于普通EPS聚苯板，综合性能更加优异。本发明BDF绝热板增加了Al2O3的含量，不加入B2O3，制备绝热板过程中无B2O3气体的排放，降低对环境造成污染。因采用全无机材料为原料，不燃、不屈，使用寿命更长久，特别符合“被动房”建筑使用及民用建筑的室内隔音、绝热、保温等应用。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种BDF板，其特征在于：所述BDF板由直径为0.3～2.0μm的玻璃纤维棉制成，所述玻璃纤维棉按质量计由55～60份SiO2、20～30份Al2O3、2～3份CaO、1～2份MgO、1～2份K2O、9～10份Na2O、3～4份BaO和不可避免的杂质组成。
2.根据权利要求1所述一种BDF板，其特征在于，所述玻璃纤维棉的抗拉强度为80～500N/m。
3.根据权利要求1所述一种BDF板，其特征在于，所述BDF板导热系数小于0.025W/(m.k)。
4.权利要求1所述BDF板的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1)选取硅砂、纯碱、长石、白云石、石灰石和芒硝，使得上述原料满足55～60份SiO2、20～30份Al2O3、2～3份CaO、1～2份MgO、1～2份K2O、9～10份Na2O、3～4份BaO；
2)将步骤1)所选原料加热到1500～1600℃熔炼得到玻璃液；
3)将步骤2)的玻璃液引入转速为3200～3300r/min的离心盘，玻璃液从离心盘侧壁小孔喷射而形成玻璃细流，所述离心盘侧壁设有8000-15000个直径为0.5-0.6mm的小孔，其环形火口的宽度精度小于0.1mm，主轴与火口的同心度精度小于0.1mm；
4)用高温燃气喷吹拉伸步骤3)的玻璃细流制成直径为0.3～2.0μm的玻璃纤维；
5)将步骤4)所得玻璃纤维进行开松制成玻璃棉，然后送入疏理机对玻璃棉进行疏理；
6)将梳理后的玻璃棉进行铺网成型，并在温度为550～600℃，压力为0.08-0.1MPa条件下进行压制烘烤成型即得BDF板成品。
5.根据权利要求4所述BDF板的制备方法，其特征在于，步骤4)喷吹时高温燃气温度为900-1000℃，喷吹速度为3.5-4m/s。
6.根据权利要求4所述BDF板的制备方法，其特征在于，步骤5)中采用开松机对玻璃纤维进行开松，开松速度为90～100kg/h。
7.根据权利要求4所述BDF板的制备方法，其特征在于，步骤6)中采用铺网机将梳理后的玻璃棉进行铺网成型，铺网速度控制在9～12m/min。
8.根据权利要求4所述BDF板的制备方法，其特征在于，所述BDF板含水量低于0.05wt％。
9.根据权利要求4所述BDF板的制备方法，其特征在于，所述BDF板厚度为5-25mm。
10.权利要求1所述BDF板在构建被动房或民用建筑装修中的应用。
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