CN105523717B - 一种新型耐火玻璃棉毡 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型耐火保温玻璃棉毡：由以下原料经离心吹喷法制备成玻璃纤维后：按照重量份数：石英砂16‑18份，白云石15‑30份，芒硝8‑15份，硼砂12‑16份，纯碱6‑8份，蜡石5‑7份，硅灰石3‑5份，钠长石7‑9份，方解石1‑2份，红柱石1‑2份，蓝晶石0.5‑1份，氧化镁3‑7份，氧化钙1‑3份；然后在玻璃纤维上喷粘结剂后经压实和固化处理、冷却整理得玻璃棉毡。本发明制得的玻璃棉毡耐热水平大大提高，并且导热系数低，保温效果好，极具市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃棉的生产方法，尤其是一种新型的环保耐火玻璃棉毡及其生产方法。
背景技术
玻璃棉是以排列不规则的，直径有些变化但直径分布是相当均匀的定长玻璃纤维为基材，附以粘合剂，通过固化、切裁而形成各种规格的玻璃棉制品。玻璃棉质感轻柔、色泽美观，以其优异的保温性能、良好的防火性能、稳定的化学性能以及方便的施工性能，广泛应用于工业和民用建筑，达到保温和吸声的效果。玻璃棉及其制品与岩矿棉及其制品一样，在工业发达国家是一种很普及的建筑保温材料，是在建筑业中一类较为常见的无机纤维绝热、吸声材料，它是以石英砂、白云石、蜡石等天然矿石， 配以其他的化工原料， 如纯碱、硼等， 在融解状态下经拉制，吹制或甩制而成极细的纤维状材料。按其化学成分中碱金属等化物的含量，可分为无碱、中碱和高碱玻璃棉；按其生产方法可分为火焰法玻璃棉、离心喷吹法玻璃棉和蒸汽（或压缩空气）立吹法玻璃棉三种。由于建筑节能的需要，我国及世界各国对玻璃棉及其制品的需求都在不断增加。
普通玻璃棉的纤维一般长50～150mm，纤维直径12μm，外观洁白。在玻璃纤维的形态分类中属定长玻璃纤维， 但纤维较短，一般在1 5 0 m m以下或更短，形态蓬松，类似棉絮，故又称短棉，是定长玻璃纤维中用途最广泛，产量最大的一类。它由互相交错的玻璃纤维构成的多孔结构材料，具有轻质（表观密度仅为矿棉表观密度的一半左右）、导热系数低〔约为0.037～0.039W/(m.K)〕、吸声性能好、过滤效率高、不燃烧、耐腐蚀等性能，是一种优良的绝热、吸声、过滤材料。在玻璃纤维中，加入一定量的胶粘剂和其他添加剂，经固化、切割、贴面等工序即可制成各种用途的玻璃棉制品。被广泛应用于国防、石油化工、建筑、冶金、冷藏、交通运输等部门，是各种管道、贮灌、锅炉、热交换器、风机和车船等工业设备和各种建筑物的优良保温、绝热、隔冷、吸声材料。
本发明的目的是提供一种新型的环保、耐热、保温性能好的离心玻璃棉毡及其生产方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提供了一种新型的耐火保温玻璃棉毡的生产方法。
本发明的技术方案如下：
本发明所设计的玻璃棉毡的生产方法：
（1）原料配制：
按照重量份数：石英砂16-18份，白云石15-30份，芒硝8-15份，硼砂12-16份，纯碱6-8份，蜡石5-7份，硅灰石3-5份，钠长石7-9份，方解石1-2份，红柱石1-2份，蓝晶石0.5-1份，氧化镁3-7份，氧化钙1-3份；将上述各原料清洗烘干后，磨碎至120-150目，按照质量配比混合好；
（2）混合料烧制：
将混合料入炉然后分阶段烧制：
先在1000℃下烧制1.5个小时，混合料变成不透明烧结物；
随后升高温度升至1300℃下，烧制2-2.5小时，混合料逐渐变成透明玻璃液；
最后升高温度至1800℃作用0.5小时，然后将玻璃液冷却到1000℃，作用1小时；
（3）玻璃纤维成型：将上述熔化成的玻璃液通过离心吹喷法牵拉成玻璃纤维，纤维直径3-5μm；
（4）在玻璃纤维上喷粘结剂后经压实和固化处理、冷却整理得玻璃棉毡。
本发明的有益之处在于：
1、本发明提供了一种耐热性能大大提高，导热系数低、超低粉尘含量的优秀的新型玻璃棉毡。
2、本发明的玻璃棉的生产方法，简单易操作，适合大规模生产，具有非常好的市场前景。
具体实施方式
实施例1：
本发明所设计的玻璃棉毡的生产方法：
（1）原料配制：
按照重量份数：石英砂16份，白云石30份，芒硝8份，硼砂16份，纯碱6份,蜡石7份，硅灰石3份，钠长石9份，方解石1份，红柱石2份，蓝晶石0.5份，氧化镁7份，氧化钙1份；将上述各原料清洗烘干后，磨碎至150目，按照质量配比混合好；
（2）混合料烧制：
将混合料入炉然后分阶段烧制：
先在1000℃下烧制1.5个小时，混合料变成不透明烧结物；
随后升高温度升至1300℃下，烧制2小时，混合料逐渐变成透明玻璃液；
最后升高温度至1800℃作用0.5小时，然后将玻璃液冷却到1000℃，作用1小时；
（3）玻璃纤维成型：将上述熔化成的玻璃液，流入侧壁有小孔的高速旋转的离心器里，在离心力的作用下，玻璃液被甩成一次纤维，在高速喷出的混合气体作用下，纤维被牵拉成玻璃纤维，纤维直径5μm；
（4）在玻璃纤维上喷粘结剂后经压实和固化处理、冷却整理得玻璃棉毡。
本实施例制得的玻璃棉毡耐热度为550℃，常温导热系数为0.021W/（m•K），含水率低于0.05%。
实施例2：
本发明所设计的玻璃棉毡的生产方法：
（1）原料配制：
按照重量份数：石英砂18份，白云石15份，芒硝15份，硼砂12份，纯碱8份,蜡石5份，硅灰石5份，钠长石7份，方解石2份，红柱石1份，蓝晶石1份，氧化镁3份，氧化钙3份；将上述各原料清洗烘干后，磨碎至120目，按照质量配比混合好；
（2）混合料烧制：
将混合料入炉然后分阶段烧制：
先在1000℃下烧制1.5个小时，混合料变成不透明烧结物；
随后升高温度升至1300℃下，烧制2.5小时，混合料逐渐变成透明玻璃液；
最后升高温度至1800℃作用0.5小时，然后将玻璃液冷却到1000℃，作用1小时；
（3）玻璃纤维成型：将上述熔化成的玻璃液，流入侧壁有小孔的高速旋转的离心器里，在离心力的作用下，玻璃液被甩成一次纤维，在高速喷出的混合气体作用下，纤维被牵拉成玻璃纤维，纤维直径3μm；
（4）在玻璃纤维上喷粘结剂后经压实和固化处理、冷却整理得玻璃棉毡。
本实施例制得的玻璃棉毡耐热度为600℃，常温导热系数为0.017W/（m•K），含水率低于0.05%。
实施例3：
本发明所设计的玻璃棉毡的生产方法：
（1）原料配制：
按照重量份数：石英砂17份，白云石19份，芒硝10份，硼砂13份，纯碱7份,蜡石6份，硅灰石4份，钠长石8份，方解石1份，红柱石2份，蓝晶石0.8份，氧化镁4份，氧化钙2份；将上述各原料清洗烘干后，磨碎至130目，按照质量配比混合好；
（2）混合料烧制：
将混合料入炉然后分阶段烧制：
先在1000℃下烧制1.5个小时，混合料变成不透明烧结物；
随后升高温度升至1300℃下，烧制2.1小时，混合料逐渐变成透明玻璃液；
最后升高温度至1800℃作用0.5小时，然后将玻璃液冷却到1000℃，作用1小时；
（3）玻璃纤维成型：将上述熔化成的玻璃液，流入侧壁有小孔的高速旋转的离心器里，在离心力的作用下，玻璃液被甩成一次纤维，在高速喷出的混合气体作用下，纤维被牵拉成玻璃纤维，纤维直径4μm；
（4）在玻璃纤维上喷粘结剂后经压实和固化处理、冷却整理得玻璃棉毡。
本实施例制得的玻璃棉毡耐热度为580℃，常温导热系数为0.019W/（m•K），含水率低于0.05%。
实施例4：
本发明所设计的玻璃棉毡的生产方法：
（1）原料配制：
按照重量份数：石英砂16份，白云石25份，芒硝14份，硼砂15份，纯碱6份,蜡石7份，硅灰石3份，钠长石9份，方解石2份，红柱石1份，蓝晶石0.6份，氧化镁5份，氧化钙1份；将上述各原料清洗烘干后，磨碎至145目，按照质量配比混合好；
（2）混合料烧制：
将混合料入炉然后分阶段烧制：
先在1000℃下烧制1.5个小时，混合料变成不透明烧结物；
随后升高温度升至1300℃下，烧制2.4小时，混合料逐渐变成透明玻璃液；
最后升高温度至1800℃作用0.5小时，然后将玻璃液冷却到1000℃，作用1小时；
（3）玻璃纤维成型：将上述熔化成的玻璃液，流入侧壁有小孔的高速旋转的离心器里，在离心力的作用下，玻璃液被甩成一次纤维，在高速喷出的混合气体作用下，纤维被牵拉成玻璃纤维，纤维直径5μm；
（4）在玻璃纤维上喷粘结剂后经压实和固化处理、冷却整理得玻璃棉毡。
本实施例制得的玻璃棉毡耐热度为599℃，常温导热系数为0.018W/（m•K），含水率低于0.05%。
实施例5 对比试验：
实际上各组分及其比例都非常重要，缺少了或者比例不对都得不到如此优秀的耐热性能。更令人惊奇的是，蓝晶石只有在特定的比例下，才会带来意料不到的高耐热的效果，多了少了效果都不够好。
对比试验1：
本发明所设计的玻璃棉毡的生产方法：
（1）原料配制：
按照重量份数：石英砂18份，白云石16份，芒硝11份，硼砂14份，纯碱8份,蜡石5份，硅灰石4份，钠长石7份，方解石1份，红柱石2份，蓝晶石5份，氧化镁6份，氧化钙3份；将上述各原料清洗烘干后，磨碎至123目，按照质量配比混合好；
（2）混合料烧制：
将混合料入炉然后分阶段烧制：
先在1000℃下烧制1.5个小时，混合料变成不透明烧结物；
随后升高温度升至1300℃下，烧制2.2小时，混合料逐渐变成透明玻璃液；
最后升高温度至1800℃作用0.5小时，然后将玻璃液冷却到1000℃，作用1小时；
（3）玻璃纤维成型：将上述熔化成的玻璃液，流入侧壁有小孔的高速旋转的离心器里，在离心力的作用下，玻璃液被甩成一次纤维，在高速喷出的混合气体作用下，纤维被牵拉成玻璃纤维，纤维直径3μm；
（4）在玻璃纤维上喷粘结剂后经压实和固化处理、冷却整理得玻璃棉毡。
本实施例制得的玻璃棉毡耐热度为450℃，常温导热系数为0.032W/（m•K），含水率低于0.05%。
对比试验2：
本发明所设计的玻璃棉毡的生产方法：
（1）原料配制：
按照重量份数：石英砂17份，白云石25份，芒硝13份，硼砂15份，纯碱6份,蜡石7份，硅灰石3份，钠长石9份，方解石2份，红柱石1份，蓝晶石0.5份，氧化镁4份，氧化钙1份；将上述各原料清洗烘干后，磨碎至135目，按照质量配比混合好；
（2）混合料烧制：
将混合料入炉然后分阶段烧制：
先在1000℃下烧制1.5个小时，混合料变成不透明烧结物；
随后升高温度升至1300℃下，烧制2.3小时，混合料逐渐变成透明玻璃液；
最后升高温度至1800℃作用0.5小时，然后将玻璃液冷却到1000℃，作用1小时；
（3）玻璃纤维成型：将上述熔化成的玻璃液，流入侧壁有小孔的高速旋转的离心器里，在离心力的作用下，玻璃液被甩成一次纤维，在高速喷出的混合气体作用下，纤维被牵拉成玻璃纤维，纤维直径4μm；
（4）在玻璃纤维上喷粘结剂后经压实和固化处理、冷却整理得玻璃棉毡。
本实施例制得的玻璃棉毡耐热度为460℃，常温导热系数为0.035W/（m•K），含水率低于0.05%。
由此可见，本发明提供的新型耐火玻璃棉毡，具有非常优秀的耐热和保温性能，市场潜力巨大。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种耐火玻璃棉毡的制备方法，其特征在于：
（1）原料配制：
按照重量份数：石英砂16-18份，白云石15-30份，芒硝8-15份，硼砂12-16份，纯碱6-8份，蜡石5-7份，硅灰石3-5份，钠长石7-9份，方解石1-2份，红柱石1-2份，蓝晶石0.5-1份，氧化镁3-7份，氧化钙1-3份；将上述各原料清洗烘干后，磨碎至120-150目，按照质量配比混合好；
（2）混合料烧制：
将混合料入炉然后分阶段烧制；
（3）玻璃纤维成型：将熔化成的玻璃液通过离心吹喷法牵拉成玻璃纤维，纤维直径3-5μm；
（4）在玻璃纤维上喷粘结剂后经压实和固化处理、冷却整理得玻璃棉毡；
所述步骤（2）为：
先在1000℃下烧制1.5个小时，混合料变成不透明烧结物；
随后升高温度升至1300℃下，烧制2-2.5小时，混合料逐渐变成透明玻璃液；
最后升高温度至1800℃作用0.5小时，然后将玻璃液冷却到1000℃，作用1小时。
2.权利要求1所述的制备方法生产得到的玻璃棉毡。
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