CN105386238A - 一种防火毡材料及其制作工艺 - Google Patents

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Abstract

一种防火毡材料及其制作工艺，属于防火材料技术领域。其特征在于：由基布和基布上层的超细纤维过滤面层组成，基布为超细玻璃纤维网格布，超细纤维过滤面层为陶瓷纤维和超细玻璃纤维的混合层，其中陶瓷纤维所占的质量百分比为20%~45%，超细玻璃纤维所占的质量百分比为80%~55%；制备时原料进行开松后分层叠加，再混合开包，按照机械成网工艺制成超细纤维过滤面层；基布铺网即得。本发明两种纤维复合成毡，解决陶瓷纤维不易梳理的现状，提高防火等级。

Description

一种防火毡材料及其制作工艺
技术领域
一种防火毡材料及其制作工艺，属于防火材料技术领域。
背景技术
目前，公知的防火材料一般由玻璃纤维制成。这种防火材料的防火等级差，如遇高温，防火毡断裂强度就会迅速下降，并迅速降解老化，造成损坏失效。陶瓷纤维不易梳理、勾连性差，在产品的梳理过程中，会出现缠锡林的问题，导致目前的陶瓷纤维不能与基布针刺而成，容易断裂，不易成网。所以在传统工艺中无法仅将玻璃纤维和陶瓷纤维共同成毡，都需要加入一些其它的纤维（如金属纤维）以改变韧性，才能保证正常的成型和基本应用。其它的纤维加入不但大大增加生产成本，同时也降低了陶瓷纤维、玻璃纤维的实际比例，其防火能力也会降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种成本低、防火性强的防火毡材料及其制作工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该防火毡材料，其特征在于：由基布和基布上层的超细纤维过滤面层，基布为超细玻璃纤维网格布，超细纤维过滤面层为陶瓷纤维和超细玻璃纤维的混合层，其中陶瓷纤维所占的质量百分比为20%~45%，超细玻璃纤维所占的质量百分比为80%~55%，超细玻璃纤维的纤维直径3.5um~4um，短切长度为51mm~160mm。
优选的，所述的防火毡材料的克重为300g/m2~950g/m2。
优选的，所述的超细玻璃纤维网格布克重为30g/m2~52g/m2。
超细玻璃纤维基布是通过特殊纺织工艺制成，具体工艺如下：经纬纱线是由160支超细玻璃纤维纱线机织而成。基布克重在30~52g/m2；陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点。其耐温温度可达1300℃。超细玻璃纤维可以承受300℃的高温环境；采用本超细玻璃纤维可以提高毡材的整体强度和抗冲击能力，有利于长期的使用寿命。超细纤维的随着细度的降低其曲绕性呈现数量级的提高。目前在国内市场大部分滤料厂商一般采用的玻璃纤维为9um的玻璃纤维材料。曲绕性指标在20000次左右，只有超细纤维的1/3到1/5的寿命。超细玻璃纤维的纤维直径3.5~4um，纱的线密度：6.2~12.8Tex（根据漏板孔数）单丝强度：0.6~0.7N/Tex，纱线可燃物含量：0.8~1.4%，短切长度：51~160mm，纤维更细，更加柔软，增加了纤维耐磨耐折性能。160支超细玻璃纤维长度有51mm和160mm。
优选的，所述的超细玻璃纤维长100mm~170mm。使用100~170mm的超细玻璃纤维，提高了陶瓷纤维勾连性。
一种上述的防火毡材料的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）将原料陶瓷纤维、超细玻璃纤维按重量比称重，分别进行开松；
2）将开松后的原料分层叠加，超细玻璃纤维放到最底层，再放一层陶瓷纤维；按此顺序依次叠加2~5次；
3）将步骤2）叠加好的原料层由上到下取料放入开包机中进行混合开包，尽量使两种纤维初步混合均匀；
4）将步骤3）开包好的原料按照机械成网工艺制成超细纤维过滤面层；
5）基布上面铺网叠放超细纤维过滤面层，初步预针刺；
6）经针刺制成一种防火毡材料。
本工艺步骤中首先先将按所需比例称重好，再进行开松，开松的好处就是使纤维成单纤维分散，有利于纤维分散均匀，提高滤料综合技术指标性能。再将陶瓷纤维和超细玻璃纤维配料。通过添加此种长100~170mm的超细玻璃纤维，更能增加玻璃纤维的勾连性能，配料时纤维一层层均匀分撒，将开松后的原料分层叠加，超细玻璃纤维放到最底层，再放一层陶瓷纤维；按此顺序依次叠加2~5次；按此种方式纤维分散更均匀。配完料后直接按层数上下取料，放入到开包机内。
优选的，步骤4）中所述机械成网工艺具体为：
4.1）开松：通过开松机对混合均匀的两种纤维进行开松，使纤维束90%以上达到单纤维状态；
4.2）梳理：将步骤4.1）所得的混合纤维送入梳理机梳理成纤网，梳理机采用单锡林、双道夫，梳理机参数为：锡林转速40HZ~50HZ、道夫15HZ~35HZ；
4.3）铺网：使用铺网机对步骤4.2）所得的纤网在超细纤维基布上进行铺网，对纤网进行反复重叠形成超细纤维过滤面层，铺网机回转21~26r/min往复18~25r/min。
步骤4.1）将配置好的纤维放入开包机后，使纤维再进行二次混料，使纤维与纤维之间再进行一次混料。通过开松机对配好原料进行开松，使其达到基本蓬松状态，进一步将纤维开松均匀使梳理机梳理时更容易梳理；开松机参数：开松机开松辊直径∮450mm，转速600rpm；主电机功率7.5kW。步骤4.2）梳理机的配置采用单锡林双道夫双杂乱，能提高梳理机得产量，并且能减少对玻璃纤维的损伤。步骤4.3）通过铺网机将梳理出的纤网放到基布上面，而且非常的均匀，网与网之间均匀重叠。
优选的，步骤5）中所述预针刺为利用预刺机对基布和超细纤维过滤面层进行预针刺，预刺机的动程为70mm，预刺机的刺针选用螺旋形的刺针。由喂入机两个夹持皮帘将棉网均匀的送入针刺机内的。夹持皮帘出口根据棉网的厚度来随时调整间距。一方面使棉网均匀进入来减少断针率，另一方面减少产品的打折。预刺机的动程为70mm（预刺机的动程一般为50mm；），预刺机的刺针选用螺旋形的刺针。通过此种刺针，使产品的抱合力更高，纤维的损伤更小。主刺机的动程一般为50mm。
与现有技术相比，本发明的一种防火毡材料及其制作工艺所具有的有益效果是：本发明两种纤维复合成毡，解决陶瓷纤维不易梳理的现状，提高防火等级。使用陶瓷纤维，在产品的梳理过程中，首先调整梳理机隔距解决缠锡林的问题，使产品剥离力更高。生产中使用的超细玻璃纤维基布具有特定性能，使毡层与基布饱和力更好，提高了防火毡产品毡层与基布脱层。本发明具有对环境资源能源的降低，提高滤料的综合性能，延长使用寿命等特点，本发明所用的材料都是属于新型材料，每种材料本身都有一定的特殊功能。通过以上的产品工艺选择，使产品的成本最低。使用陶瓷纤维和玻璃纤维复合的防火材料是替代玻璃纤维防火材料的一项新的发明，价格更具优势。防火等级更高，使产品价格竞争有更为明显，价格更低，为用户降低生产成本。是替代防火材料的新产品。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施例。
实施例1
一、配料：使纤维初步混料，层与层之间的混料
1、第一步先将按所需比例称重好，再进行开松，开松的好处就是使纤维成单纤维分散，有利于纤维分散均匀，提高滤料综合技术指标性能；
2、第二步将按陶瓷纤维质量百分比30%；超细玻璃纤维质量百分比70%配料，所选超细玻璃纤维的纤维直径3.5um，短切长度为51mm~100mm，超细玻璃纤维长100mm~170mm，配料时纤维一层层均匀分撒，将开松后的原料分层叠加，超细玻璃纤维放到最底层，再放一层陶瓷纤维；按此顺序依次叠加5次；按此种方式纤维分散更均匀；
3、配完料后直接按层数上下取料，放入到开包机内；
二、开包机：将配置好的纤维放入开包机后，使纤维再进行二次混料，使纤维与纤维之间再进行一次混料；
三、粗精开松：通过开松机对配好原料进行开松，使其达到基本蓬松状态，进一步将纤维开松均匀使梳理机梳理时更容易梳理；开松机参数：开松机开松辊直径∮450mm，转速600rpm；主电机功率7.5kw.
四、梳理：梳理机的配置：单锡林双道夫双杂乱，锡林转速45HZ、道夫25HZ；
五、铺网：通过铺网机将梳理出的纤网放到超细玻璃纤维网格布的基布上面，超细玻璃纤维网格布克重为40g/m2，而且非常的均匀，网与网之间均匀重叠，铺网机回转24r/min，往复22r/min；
六、喂入：由喂入机两个夹持皮帘将棉网均匀的送入针刺机内的；夹持皮帘出口根据棉网的厚度来随时调整间距；一方面使棉网均匀进入来减少断针率，另一方面减少产品的打折；
七、针刺：确定预刺机的动程为70mm，预刺机的刺针选用螺旋形的刺针；通过此种刺针，使产品的抱合力更高，纤维的损伤更小；
八、成卷和包装，得到由超细玻璃纤维网格布基布和上层的超细纤维过滤面层组成的防火毡材料，防火毡材料的克重为600g/m2。
实施例2
一、配料：使纤维初步混料，层与层之间的混料
1、第一步先将按所需比例称重好，再进行开松，开松的好处就是使纤维成单纤维分散，有利于纤维分散均匀，提高滤料综合技术指标性能；
2、第二步将按陶瓷纤维质量百分比40%；超细玻璃纤维质量百分比60%配料，所选超细玻璃纤维的纤维直径3.6um~3.8um，短切长度为70mm~120mm，超细玻璃纤维长100mm~170mm，配料时纤维一层层均匀分撒，将开松后的原料分层叠加，超细玻璃纤维放到最底层，再放一层陶瓷纤维；按此顺序依次叠加4次；按此种方式纤维分散更均匀；
3、配完料后直接按层数上下取料，放入到开包机内；
二、开包机：将配置好的纤维放入开包机后，使纤维再进行二次混料，使纤维与纤维之间再进行一次混料；
三、粗精开松：通过开松机对配好原料进行开松，使其达到基本蓬松状态，进一步将纤维开松均匀使梳理机梳理时更容易梳理；开松机参数：开松机开松辊直径∮450mm，转速600rpm；主电机功率7.5kw.
四、梳理：梳理机的配置：单锡林双道夫双杂乱，锡林转速45HZ、道夫30HZ；
五、铺网：通过铺网机将梳理出的纤网放到超细玻璃纤维网格布的基布上面，超细玻璃纤维网格布克重为46g/m2，而且非常的均匀，网与网之间均匀重叠，铺网机回转23r/min往复20r/min；
六、喂入：由喂入机两个夹持皮帘将棉网均匀的送入针刺机内的；夹持皮帘出口根据棉网的厚度来随时调整间距；一方面使棉网均匀进入来减少断针率，另一方面减少产品的打折；
七、针刺：确定预刺机的动程为70mm，预刺机的刺针选用螺旋形的刺针；通过此种刺针，使产品的抱合力更高，纤维的损伤更小；
八、成卷和包装，得到由超细玻璃纤维网格布基布和上层的超细纤维过滤面层组成的防火毡材料，防火毡材料的克重为740g/m2。
实施例3
一、配料：使纤维初步混料，层与层之间的混料
1、第一步先将按所需比例称重好，再进行开松，开松的好处就是使纤维成单纤维分散，有利于纤维分散均匀，提高滤料综合技术指标性能；
2、第二步将按陶瓷纤维质量百分比20%；超细玻璃纤维质量百分比80%配料，所选超细玻璃纤维的纤维直径3.6um~3.9um，短切长度为51mm~160mm，超细玻璃纤维长100mm~170mm，配料时纤维一层层均匀分撒，将开松后的原料分层叠加，超细玻璃纤维放到最底层，再放一层陶瓷纤维；按此顺序依次叠加3次；按此种方式纤维分散更均匀；
3、配完料后直接按层数上下取料，放入到开包机内；
二、开包机：将配置好的纤维放入开包机后，使纤维再进行二次混料，使纤维与纤维之间再进行一次混料；
三、粗精开松：通过开松机对配好原料进行开松，使其达到基本蓬松状态，进一步将纤维开松均匀使梳理机梳理时更容易梳理；开松机参数：开松机开松辊直径∮450mm，转速600rpm；主电机功率7.5kw.
四、梳理：梳理机的配置：单锡林双道夫双杂乱，锡林转速50HZ、道夫35HZ；
五、铺网：通过铺网机将梳理出的纤网放到超细玻璃纤维网格布的基布上面，超细玻璃纤维网格布克重为30g/m2，而且非常的均匀，网与网之间均匀重叠，铺网机回转26r/min往复25r/min；
六、喂入：由喂入机两个夹持皮帘将棉网均匀的送入针刺机内的；夹持皮帘出口根据棉网的厚度来随时调整间距；一方面使棉网均匀进入来减少断针率，另一方面减少产品的打折；
七、针刺：确定预刺机的动程为70mm，预刺机的刺针选用螺旋形的刺针；通过此种刺针，使产品的抱合力更高，纤维的损伤更小；
八、成卷和包装，得到由超细玻璃纤维网格布基布和上层的超细纤维过滤面层组成的防火毡材料，防火毡材料的克重为300g/m2。
实施例4
一、配料：使纤维初步混料，层与层之间的混料
1、第一步先将按所需比例称重好，再进行开松，开松的好处就是使纤维成单纤维分散，有利于纤维分散均匀，提高滤料综合技术指标性能；
2、第二步将按陶瓷纤维质量百分比45%；超细玻璃纤维质量百分比55%配料，所选超细玻璃纤维的纤维直径3.5um~4um，短切长度为51mm~160mm，超细玻璃纤维长100mm~170mm，配料时纤维一层层均匀分撒，将开松后的原料分层叠加，超细玻璃纤维放到最底层，再放一层陶瓷纤维；按此顺序依次叠加2次；按此种方式纤维分散更均匀；
3、配完料后直接按层数上下取料，放入到开包机内；
二、开包机：将配置好的纤维放入开包机后，使纤维再进行二次混料，使纤维与纤维之间再进行一次混料；
三、粗精开松：通过开松机对配好原料进行开松，使其达到基本蓬松状态，进一步将纤维开松均匀使梳理机梳理时更容易梳理；开松机参数：开松机开松辊直径∮450mm，转速600rpm；主电机功率7.5kw.
四、梳理：梳理机的配置：单锡林双道夫双杂乱，锡林转速40HZ、道夫15HZ；
五、铺网：通过铺网机将梳理出的纤网放到超细玻璃纤维网格布的基布上面，超细玻璃纤维网格布克重为52g/m2，而且非常的均匀，网与网之间均匀重叠，铺网机回转21r/min往复18r/min；
六、喂入：由喂入机两个夹持皮帘将棉网均匀的送入针刺机内的；夹持皮帘出口根据棉网的厚度来随时调整间距；一方面使棉网均匀进入来减少断针率，另一方面减少产品的打折；
七、针刺：确定预刺机的动程为70mm，预刺机的刺针选用螺旋形的刺针；通过此种刺针，使产品的抱合力更高，纤维的损伤更小；
八、成卷和包装，得到由超细玻璃纤维网格布基布和上层的超细纤维过滤面层组成的防火毡材料，防火毡材料的克重为950g/m2。
对比例
基本制备步骤和配料同实施例1，不同的是步骤七中预刺机的动程为50mm。所制的防火毡材料表面凹凸不平且容易撕裂。
本发明的上述实施例制备的防火毡材料成本低于纯玻璃纤维制成防火材料，且与纯玻璃纤维制成防火材料相比提高了防火等级。本发明中在梳理步骤中，锡林不采用本发明工艺，在梳理过程中会出现澶西林的问题，导致根本无法得到防火毡材料。同时陶瓷纤维和超细玻璃纤维的配比产出本发明范围后，一是防火性能提高不够理想；二是两者无法共同成毡，本工艺无法实施。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种防火毡材料，其特征在于：由基布和基布上层的超细纤维过滤面层组成，基布为超细玻璃纤维网格布，超细纤维过滤面层为陶瓷纤维和超细玻璃纤维的混合层，其中陶瓷纤维所占的质量百分比为20%~45%，超细玻璃纤维所占的质量百分比为80%~55%，超细玻璃纤维的纤维直径3.5um~4um，短切长度为51mm~160mm。
2.根据权利要求1所述的一种防火毡材料，其特征在于：所述的防火毡材料的克重为300g/m2~950g/m2。
3.根据权利要求1所述的一种防火毡材料，其特征在于：所述的超细玻璃纤维网格布克重为30g/m2~52g/m2。
4.根据权利要求1所述的一种防火毡材料，其特征在于：所述的超细玻璃纤维长100mm~170mm。
5.一种权利要求1~4任一项所述的防火毡材料的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）将原料陶瓷纤维、超细玻璃纤维按重量比称重，分别进行开松；
2）将开松后的原料分层叠加，超细玻璃纤维放到最底层，再放一层陶瓷纤维；按此顺序依次叠加2~5次；
3）将步骤2）叠加好的原料层由上到下取料放入开包机中进行混合开包，尽量使两种纤维初步混合均匀；
4）将步骤3）开包好的原料按照机械成网工艺制成超细纤维过滤面层；
5）基布上面铺网叠放超细纤维过滤面层，初步预针刺；
6）经针刺制成一种防火毡材料。
6.根据权利要求5所述的一种防火毡材料的制作工艺，其特征在于：步骤4）中所述机械成网工艺具体为：
4.1）开松：通过开松机对混合均匀的两种纤维进行开松，使纤维束90%以上达到单纤维状态；
4.2）梳理：将步骤4.1）所得的混合纤维送入梳理机梳理成纤网，梳理机采用单锡林、双道夫，梳理机参数为：锡林转速40HZ~50HZ、道夫15HZ~35HZ；
4.3）铺网：使用铺网机对步骤4.2）所得的纤网在超细纤维基布上进行铺网，对纤网进行反复重叠形成超细纤维过滤面层，铺网机回转21~26r/min往复18~25r/min。
7.根据权利要求5所述的一种防火毡材料的制作工艺，其特征在于：步骤5）中所述预针刺为利用预刺机对基布和超细纤维过滤面层进行预针刺，预刺机的动程为70mm，预刺机的刺针选用螺旋形的刺针。
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