CN106801267B - 一种憎水型低能耗热网专用棉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,包括如下步骤:按重量份将50‑80份玄武石、20‑40份白云石、10‑20份焦炭、5‑15份矿渣,混合,熔融得到第一预制料;将4‑15份滑石粉复合亚麻纤维、1‑2份瓦克有机硅、10‑20份甲基纤维素、1‑3份聚丙烯酰胺、30‑80份酚醛树脂混合均匀,加入第一预制料混合均匀得到第二预制料;将第二预制料连续流入处于旋转的离心辊上,第二预制料在离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝,用摆锤将纤维丝收集,送入固化炉里固化,经过横纵切设备处理成型,机械缝毡得到憎水型低能耗热网专用棉。
Description
技术领域
本发明涉及热网专用棉技术领域,尤其涉及一种憎水型低能耗热网专用棉的制备方法。
背景技术
岩棉,又称岩石棉、是矿物棉的一种。以天然岩石及矿物等为原料制成的蓬松状短细纤维。是以天然岩石如玄武岩、辉长岩、白云石、铁矿石、铝矾土等为主要原料,经高温熔化、纤维化而制成的无机质纤维。岩棉、矿棉可制成条、带、绳、毡、毯、席、垫、管、板状。用于单晶炉、冶金铸造、石油裂化及空间技术耐烧蚀、耐高温隔热材料;建筑和设备的吸声材料、隔热材料;以及天然石棉代用品作水泥制品、橡胶增强材料及高温密封材料、高温过滤材料和高温催化剂载体等;针对长输热网蒸汽输送、大机组供热系统改造、城市供热规划等工业保温领域,保温棉需要满足管道输送介质参数的要求,但目前保温棉的防水憎水性差,阻燃性能满足不了需求,且热能利用率低,成本高亟待解决。
发明内容
本发明提出了一种憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,制品防水憎水性好,阻燃性能优异,热能利用率高,成本低。
本发明提出的一种憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,包括如下步骤:
按重量份将50-80份玄武石、20-40份白云石、10-20份焦炭、5-15份矿渣,混合,熔融得到第一预制料;
将4-15份滑石粉复合亚麻纤维、1-2份瓦克有机硅、10-20份甲基纤维素、1-3份聚丙烯酰胺、30-80份酚醛树脂混合均匀,加入第一预制料混合均匀得到第二预制料;
将第二预制料连续流入处于旋转的离心辊上,第二预制料在离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝,用摆锤将纤维丝收集,送入固化炉里固化,经过横纵切设备处理成型,机械缝毡得到憎水型低能耗热网专用棉。
优选地,玄武石直径小于60mm,白云石直径为45-60mm,焦炭直径为80-140mm,矿渣直径小于60mm。
优选地,在第一预制料的制备过程中,熔融温度为1350-1450℃。
优选地,滑石粉复合亚麻纤维采用如下工艺制备:将氧氯化锆晶体颗粒、盐酸室温混合搅拌,采用氨水调节体系pH值至9.2-9.6,加入亚麻纤维搅拌,超声处理,超声功率为300-500W,过滤,洗涤,干燥,加入硬脂酸、乙酸水溶液混合搅拌,采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.8,加入滑石粉搅拌,搅拌温度为80-88℃,过滤,洗涤,干燥得到滑石粉复合亚麻纤维。
优选地,加入亚麻纤维搅拌过程中,搅拌时间为40-80min,搅拌速度为200-400r/min。
优选地,超声处理过程中,超声时间为20-40min,超声功率为300-500W。
优选地,氧氯化锆晶体颗粒、亚麻纤维的重量比为30-50:5-15。
优选地,氧氯化锆晶体颗粒、盐酸的重量比为30-50:100-120,盐酸的浓度为1.4-1.8mol/L。
优选地,滑石粉复合亚麻纤维采用如下工艺制备:按重量份将30-50份氧氯化锆晶体颗粒、100-120份浓度为1.4-1.8mol/L盐酸室温混合搅拌2-4h,采用氨水调节体系pH值至9.2-9.6,加入5-15份亚麻纤维搅拌40-80min,搅拌速度为200-400r/min,超声处理20-40min,超声功率为300-500W,过滤,洗涤,干燥,加入3-8份硬脂酸、120-150份浓度为60-68%乙酸水溶液混合搅拌50-80min,采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.8,加入20-40份滑石粉搅拌20-60min,搅拌温度为80-88℃,过滤,洗涤,干燥得到滑石粉复合亚麻纤维。
本发明的滑石粉复合亚麻纤维中,氧氯化锆晶体颗粒经过盐酸与氨水处理后,与亚麻纤维分散性好,可显著改善亚麻纤维力学性能,拉伸强度高,且与瓦克有机硅、甲基纤维素、聚丙烯酰胺、酚醛树脂的界面粘结性能好,继续在一定条件下配合滑石粉作用,不仅具有优良的疏水性能,而且活化率极高,分散效果好,同时与玄武石、白云石、焦炭、矿渣间的分散性好,综合作用使本发明不仅强度极好,而且具有良好的不燃性、使用寿命长、导热系数低,可显著提高热能利用率、降低生产耗能和成本,为客户创造更高的价值。
玄武石、白云石、焦炭、矿渣内部有许多充满了空气的毛细孔,这些毛细孔能够极大限度地降低热交换,与滑石粉复合亚麻纤维配合,可有效增强本发明疏水性能,避免水分进入毛细孔内部,使本发明内部空气含量极高,不仅可显著降低热交换,而且可避免管道发霉和风化。
本发明专业针对长输热网蒸汽输送、大机组供热系统改造、城市供热规划等工业保温领域推出的一种新型保温材料,满足管道输送介质参数的要求,有较高的强度和圆整性,容重小,有较好的性价比。此产品易于搬运与运输,维护费用低,具有良好的不燃性、施工便捷、使用寿命长、导热系数低的优点,可显著提高热能利用率、降低生产耗能和成本,为客户创造更高的价值。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,包括如下步骤:
按重量份将80份玄武石、20份白云石、20份焦炭、5份矿渣,混合,熔融,熔融温度为1450℃,得到第一预制料;
将4份滑石粉复合亚麻纤维、2份瓦克有机硅、10份甲基纤维素、3份聚丙烯酰胺、30份酚醛树脂混合均匀,加入第一预制料混合均匀得到第二预制料;
将第二预制料连续流入处于旋转的离心辊上,第二预制料在离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝,用摆锤将纤维丝收集,送入固化炉里固化,经过横纵切设备处理成型,机械缝毡得到憎水型低能耗热网专用棉。
实施例2
一种憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,包括如下步骤:
按重量份将50份玄武石、40份白云石、10份焦炭、15份矿渣,混合,熔融,熔融温度为1350℃,得到第一预制料;
将15份滑石粉复合亚麻纤维、1份瓦克有机硅、20份甲基纤维素、1份聚丙烯酰胺、80份酚醛树脂混合均匀,加入第一预制料混合均匀得到第二预制料;
将第二预制料连续流入处于旋转的离心辊上,第二预制料在离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝,用摆锤将纤维丝收集,送入固化炉里固化,经过横纵切设备处理成型,机械缝毡得到憎水型低能耗热网专用棉。
实施例3
一种憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,包括如下步骤:
按重量份将70份玄武石、25份白云石、17份焦炭、10份矿渣,混合,熔融,熔融温度为1420℃,得到第一预制料;
将6份滑石粉复合亚麻纤维、1.6份瓦克有机硅、12份甲基纤维素、2.2份聚丙烯酰胺、60份酚醛树脂混合均匀,加入第一预制料混合均匀得到第二预制料;
将第二预制料连续流入处于旋转的离心辊上,第二预制料在离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝,用摆锤将纤维丝收集,送入固化炉里固化,经过横纵切设备处理成型,机械缝毡得到憎水型低能耗热网专用棉。
其中,玄武石直径小于60mm,白云石直径为45-60mm,焦炭直径为80-140mm,矿渣直径小于60mm。
滑石粉复合亚麻纤维采用如下工艺制备:按重量份将50份氧氯化锆晶体颗粒、100份浓度为1.8mol/L盐酸室温混合搅拌2h,采用氨水调节体系pH值至9.6,加入5份亚麻纤维搅拌80min,搅拌速度为200r/min,超声处理40min,超声功率为300W,过滤,洗涤,干燥,加入8份硬脂酸、120份浓度为68%乙酸水溶液混合搅拌50min,采用氢氧化钠调节体系pH值为8.8,加入20份滑石粉搅拌60min,搅拌温度为80℃,过滤,洗涤,干燥得到滑石粉复合亚麻纤维。
实施例4
一种憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,包括如下步骤:
按重量份将60份玄武石、37份白云石、12份焦炭、14份矿渣,混合,熔融,熔融温度为1400℃,得到第一预制料;
将10份滑石粉复合亚麻纤维、1.2份瓦克有机硅、16份甲基纤维素、1.5份聚丙烯酰胺、78份酚醛树脂混合均匀,加入第一预制料混合均匀得到第二预制料;
将第二预制料连续流入处于旋转的离心辊上,第二预制料在离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝,用摆锤将纤维丝收集,送入固化炉里固化,经过横纵切设备处理成型,机械缝毡得到憎水型低能耗热网专用棉。
其中,玄武石直径小于60mm,白云石直径为45-60mm,焦炭直径为80-140mm,矿渣直径小于60mm。
滑石粉复合亚麻纤维采用如下工艺制备:按重量份将30份氧氯化锆晶体颗粒、120份浓度为1.4mol/L盐酸室温混合搅拌4h,采用氨水调节体系pH值至9.2,加入15份亚麻纤维搅拌40min,搅拌速度为400r/min,超声处理20min,超声功率为500W,过滤,洗涤,干燥,加入3份硬脂酸、150份浓度为60%乙酸水溶液混合搅拌80min,采用氢氧化钠调节体系pH值为8,加入40份滑石粉搅拌20min,搅拌温度为88℃,过滤,洗涤,干燥得到滑石粉复合亚麻纤维。
实施例5
一种憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,包括如下步骤:
按重量份将64份玄武石、32份白云石、16份焦炭、12份矿渣,混合,熔融,熔融温度为1415℃,得到第一预制料;
将8份滑石粉复合亚麻纤维、1.5份瓦克有机硅、14份甲基纤维素、1.8份聚丙烯酰胺、69份酚醛树脂混合均匀,加入第一预制料混合均匀得到第二预制料;
将第二预制料连续流入处于旋转的离心辊上,第二预制料在离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝,用摆锤将纤维丝收集,送入固化炉里固化,经过横纵切设备处理成型,机械缝毡得到憎水型低能耗热网专用棉。
其中,玄武石直径小于60mm,白云石直径为45-60mm,焦炭直径为80-140mm,矿渣直径小于60mm。
滑石粉复合亚麻纤维采用如下工艺制备:按重量份将42份氧氯化锆晶体颗粒、110份浓度为1.6mol/L盐酸室温混合搅拌3h,采用氨水调节体系pH值至9.4,加入12份亚麻纤维搅拌65min,搅拌速度为350r/min,超声处理32min,超声功率为420W,过滤,洗涤,干燥,加入6份硬脂酸、136份浓度为64%乙酸水溶液混合搅拌65min,采用氢氧化钠调节体系pH值为8.4,加入36份滑石粉搅拌45min,搅拌温度为84℃,过滤,洗涤,干燥得到滑石粉复合亚麻纤维。
将本发明实施例1-5所得憎水型低能耗热网专用棉用于蒸汽管道,其具有如下优点:
1、蒸汽管道输送距离长。可由常规的单线6-8公里延伸至单线18-30公里,目前已投用最长约23公里;
2、蒸汽管道输送温降小。可由常规的15℃/km降为5-7℃/km;
3、蒸汽管道输送压降小,可由常规的0.06-0.1Mpa/km降为0.02-0.03Mpa/km;
4、汽管道输送能耗少,采用本产品后,蒸汽管道每公里输送能耗仅为常规设计的1/3;
5、蒸汽管道综合投资省,采用本产品后,蒸汽管道综合投资比常规设计节省5-10%。
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 (8)
1.一种憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
按重量份将50-80份玄武石、20-40份白云石、10-20份焦炭、5-15份矿渣,混合,熔融得到第一预制料;
将4-15份滑石粉复合亚麻纤维、1-2份瓦克有机硅、10-20份甲基纤维素、1-3份聚丙烯酰胺、30-80份酚醛树脂混合均匀,加入第一预制料混合均匀得到第二预制料;
将第二预制料连续流入处于旋转的离心辊上,第二预制料在离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝,用摆锤将纤维丝收集,送入固化炉里固化,经过横纵切设备处理成型,机械缝毡得到憎水型低能耗热网专用棉;
滑石粉复合亚麻纤维采用如下工艺制备:将氧氯化锆晶体颗粒、盐酸室温混合搅拌,采用氨水调节体系pH值至9.2-9.6,加入亚麻纤维搅拌,超声处理,过滤,洗涤,干燥,加入硬脂酸、乙酸水溶液混合搅拌,采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.8,加入滑石粉搅拌,过滤,洗涤,干燥得到滑石粉复合亚麻纤维。
2.根据权利要求1所述的憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,其特征在于,玄武石直径小于60mm,白云石直径为45-60mm,焦炭直径为80-140mm,矿渣直径小于60mm。
3.根据权利要求1或2所述的憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,其特征在于,在第一预制料的制备过程中,熔融温度为1350-1450℃。
4.根据权利要求1或2所述的憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,其特征在于,加入亚麻纤维搅拌过程中,搅拌时间为40-80min,搅拌速度为200-400r/min。
5.根据权利要求1或2所述的憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,其特征在于,超声处理过程中,超声时间为20-40min,超声功率为300-500W。
6.根据权利要求1或2所述的憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,其特征在于,氧氯化锆晶体颗粒、亚麻纤维的重量比为30-50:5-15。
7.根据权利要求1或2所述的憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,其特征在于,氧氯化锆晶体颗粒、盐酸的重量比为30-50:100-120,盐酸的浓度为1.4-1.8mol/L。
8.根据权利要求1或2所述的憎水型低能耗热网专用棉的制备方法,其特征在于,滑石粉复合亚麻纤维采用如下工艺制备:按重量份将30-50份氧氯化锆晶体颗粒、100-120份浓度为1.4-1.8mol/L盐酸室温混合搅拌2-4h,采用氨水调节体系pH值至9.2-9.6,加入5-15份亚麻纤维搅拌40-80min,搅拌速度为200-400r/min,超声处理20-40min,超声功率为300-500W,过滤,洗涤,干燥,加入3-8份硬脂酸、120-150份浓度为60-68%乙酸水溶液混合搅拌50-80min,采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.8,加入20-40份滑石粉搅拌20-60min,搅拌温度为80-88℃,过滤,洗涤,干燥得到滑石粉复合亚麻纤维。
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