CN107793162B

CN107793162B - 一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥及其使用方法

Info

Publication number: CN107793162B
Application number: CN201711169382.0A
Authority: CN
Inventors: 陶治平; 陆祖良
Original assignee: Suzhou Isolite Eastern Union Ceramic Fiber Co ltd
Current assignee: Suzhou Isolite Eastern Union Ceramic Fiber Co ltd
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2021-09-07
Anticipated expiration: 2037-11-22
Also published as: CN107793162A

Abstract

本发明公开了一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥及其使用方法，分别取质量百分比为40％～55％的可溶性陶瓷纤维、20％～35％的镁化合物、20％～25％的无机耐火溶剂、1％～5％的膨胀材料、0.5％～1％的添加剂进行混合，然后进行2h的搅拌，得到可降解可溶性陶瓷纤维胶泥，使用时加入0～3％的水搅拌均匀，然后将其涂抹在待粘接的陶瓷纤维板两面，继而自然风干至少12h，然后在105℃下干燥至少12h，最后经过1000℃以上的炉内温度处理，或者不经过干燥直接经过1000℃以上的炉内温度处理。通过上述方式，本发明能够完全适用于可溶性陶瓷纤维产品的粘接，具有强度高、适配性好的特点，而且此种胶泥本身采用可溶性陶瓷纤维生产和制造，具有生物可溶性，在人体内可以降解，使用更环保，更安全。

Description

一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种胶泥，特别是涉及一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥及其使用方法。

背景技术

陶瓷纤维是一种纤维状、耐高温的保温材料，由于其保温性能好、蓄热量小，被用作各种炉窑的内衬材料，在冶金、钢铁、石油、玻璃和陶瓷等工业领域得到广泛应用。随着人类社会对环境和健康的日益重视，出现了意图代替普通陶瓷纤维的可溶性纤维。

可溶性陶瓷纤维以CaO、MgO、SiO₂为主要化学成分，具有一定的生物降解可溶性，而且自身基本不含Al₂O₃成分，避免了致癌的风险。但是，可溶性陶瓷纤维在使用中存在如下问题：

(1)可溶性陶瓷纤维产品在施工中，需要用到各种胶泥和表面涂料，目前使用的硅铝质以及氧化铝质产品已经不适用于可溶性陶瓷纤维毯、陶瓷纤维板的粘接。由于两者的化学成分区别较大，将普通胶泥或者表面涂料使用在可溶性陶瓷纤维产品上，达不到原本的设计强度，造成强度低下，容易脱落的问题。因此，普通的胶泥和表面涂料已经不适用可溶性陶瓷纤维，影响了可溶性陶瓷纤维的推广。

(2)施工中通常使用的硅酸铝质胶泥，氧化铝成分较高，长期使用的情况下容易产生粉尘，粉尘会进入人体的呼吸道从而进入肺中，无法溶解排出体外，提高了致癌的风险。另外，胶泥在生产过程中，不可避免的会产生扬尘，而普通胶泥的扬尘中含有大量的氧化铝微粉或者高岭土粉形成的粉尘，工作人员在生产过程中同样会有吸入粉尘的风险。

(3)在使用普通胶泥和表面涂料的情况下，由于化学成分相差太大，会引起不匹配，若强行使用，当温度在1000℃左右时，非常容易产生强度骤降，强度会降低至0.5MPa以下，引起脱落和炉体变形，甚至保温层坍塌。

基于上述问题，目前国内还没有特别针对可溶性陶瓷纤维，或者与可溶性陶瓷纤维具有良好匹配性的胶泥。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥及其使用方法，能够完全适用于可溶性陶瓷纤维产品的粘接，具有强度高、适配性好的特点，而且此种胶泥本身采用可溶性陶瓷纤维生产和制造，具有生物可溶性，在人体内可以降解，使用更环保，更安全。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥，所述可降解可溶性陶瓷纤维胶泥按质量百分比包括40％～55％的可溶性陶瓷纤维、20％～35％的镁化合物、20％～25％的无机耐火溶剂、1％～5％的膨胀材料、0.5％～1％的添加剂，所述可溶性陶瓷纤维主要由钙镁硅组成。

优选的，所述镁化合物为氧化镁或者硅酸镁，所述镁化合物的颗粒度为200目以下。

优选的，所述无机耐火溶剂由30％的硅溶胶与水按照2:1～3:1的体积比例混合，或者由30％的铝溶胶与水按照2:1～3:1的体积比例混合而成，所述无机耐火溶剂的重量占整个体系的比例为20％～25％。

优选的，所述膨胀材料为膨润土或者粘土。

优选的，所述添加剂为聚丙烯酰胺或者羧甲基纤维素。

为了更好的实现上述发明目的，本发明还提供一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥的使用方法，分别取质量百分比为40％～55％的可溶性陶瓷纤维、20％～35％的镁化合物、20％～25％的无机耐火溶剂、1％～5％的膨胀材料、0.5％～1％的添加剂进行混合，其中所述可溶性陶瓷纤维主要由钙镁硅组成，然后进行2h的搅拌，得到可降解可溶性陶瓷纤维胶泥，加入0～3％的水搅拌均匀，然后使用工具将其涂抹在待粘接的陶瓷纤维板两面，并刮去周围渗出的可降解可溶性陶瓷纤维胶泥。

优选的，将粘接后的陶瓷纤维板自然风干至少12h，然后在105℃下干燥至少12h，最后经过1000℃以上的炉内温度处理。

优选的，将粘接后的陶瓷纤维板自然风干至少12h，然后直接经过1000℃以上的炉内温度处理。

本发明的有益效果是：

1.本发明提供的可降解可溶性陶瓷纤维胶泥，本身采用的主要是可溶性陶瓷纤维进行生产和制造，具有生物可溶性，在人体内可以降解，使用更环保，更安全。

2.本发明提供的可降解可溶性陶瓷纤维胶泥，其生产和制造主要采用的是可溶性陶瓷纤维，与可溶性陶瓷纤维产品之间的化学成分区别相对较小，兼容性和适配性更好，强度更高，能够完全适用于可降解可溶性陶瓷纤维产品的粘接。

3.本发明提供的可降解可溶性陶瓷纤维胶泥，在各种温度段均有良好的强度，更方便，更可靠，解决了现有技术中使用普通胶泥存在的强度不高，或者不稳定的弊端。

4.本发明提供的可降解可溶性陶瓷纤维胶泥，对同行业的产品会产生较大的冲击，促使同行业进行技术上的变革，提高可溶性陶瓷纤维行业在整个耐火行业中的地位，促进整个行业及应用领域从普通陶瓷纤维向可溶性陶瓷纤维产品的转型。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例一：

按照表1的配比进行取原料：

表1.原料配比1

首先，提供浓度为30％的硅溶胶，与水按照2：1的体积比例进行混合，得到质量分数为22％的无机耐火溶剂。其次，分别取质量百分比分为40％的可溶性陶瓷纤维、35％的氧化镁、2％的膨润土、1％的聚丙烯酰胺和前面得到的22％的无机耐火溶剂进行混合，其中氧化镁的颗粒度为200目。然后，将混合后的原料搅拌2h，最终形成纤维泥浆状的胶泥产品。

取适量得到的纤维泥浆状的胶泥产品，加入1.5％的水搅拌均匀。其中，加水量在0％～3％范围内，对本身的抗折强度没有影响，只影响施工性，在使用过程中加入水搅拌可以改善施工性能。只有当加水量超过3％才会影响抗折强度，加水量达到10％的时候会基本丧失粘接性。然后，使用漆刷或者泥瓦工具在2块待粘接的可溶性纤维板(每个尺寸为：80×40×40mm)上均匀涂抹上该胶泥产品，粘接相对的两面均要涂抹。对准位置并且将两者的粘接面接触，刮去周围渗出的胶泥产品，粘接后的尺寸为160×40×40mm。

将粘接后的可溶性纤维板自然风干12h，然后在105℃下干燥24h，最后在1000℃下烧成3h进行抗折强度的测试。测试结果为：抗折强度为1.82Mpa。

实施例二：

按照表2的配比进行取原料：

表2.原料配比2

首先，提供浓度为30％的硅溶胶，与水按照3：1的体积比例进行混合，得到质量分数为25％的无机耐火溶剂。其次，分别取质量百分比为50％的可溶性陶瓷纤维、20％的氧化镁、4％的膨润土、1％的聚丙烯酰胺和前面得到的25％的无机耐火溶剂进行混合，其中氧化镁的颗粒度为200目。然后，将混合后的原料搅拌2h，最终形成纤维泥浆状的胶泥产品。

取适量得到的纤维泥浆状的胶泥产品，加入1％的水搅拌均匀。其中，加水量在0％～3％范围内，对本身的抗折强度没有影响，只影响施工性，在使用过程中需要加入水搅拌可以改善施工性能。只有当加水量超过3％才会影响抗折强度，加水量达到10％的时候会基本丧失粘接性。然后，使用漆刷或者泥瓦工具在2块待粘接的可溶性纤维板(每个尺寸为：80×40×40mm)上均匀涂抹上该胶泥产品，粘接相对的两面均要涂抹。对准位置并且将两者的粘接面接触，刮去周围渗出的胶泥产品，粘接后的尺寸为160×40×40mm。

将粘接后的可溶性纤维板自然风干12h，在105℃下干燥24h，然后在1000℃下烧成3h进行抗折强度的测试。测试结果为：抗折强度为2.05Mpa。

实施例三：

按照表3的配比进行取原料：

表3.原料配比3

首先，提供浓度为30％的硅溶胶，与水按照2：1的体积比例进行混合，得到质量分数为22％的无机耐火溶剂。其次，分别取质量百分比为55％的可溶性陶瓷纤维、20％的氧化镁、2％的膨润土、1％的羧甲基纤维素和前面得到的22％的无机耐火溶剂进行混合，其中氧化镁的颗粒度为200目。然后，将混合后的原料搅拌2h，最终形成纤维泥浆状的胶泥产品。

取适量得到的纤维泥浆状的胶泥产品，加入1.5％的水搅拌均匀。其中，加水量在0％～3％范围内，对本身的抗折强度没有影响，只影响施工性，在使用过程中需要加入水搅拌可以改善施工性能。只有当加水量超过3％才会影响抗折强度，加水量达到10％的时候会基本丧失粘接性。然后，使用漆刷或者泥瓦工具在2块待粘接的可溶性纤维板(每个尺寸为：80×40×40mm)上均匀涂抹上该胶泥产品，粘接相对的两面均要涂抹。对准位置并且将两者的粘接面接触，刮去周围渗出的胶泥产品，粘接后的尺寸为160×40×40mm。

将粘接后的可溶性纤维板自然风干12h，然后在1000℃下烧成3h进行抗折强度的测试。测试结果为：抗折强度为2.21Mpa。

实施例四：

按照表4的配比进行取原料：

表4.原料配比4

首先，提供浓度为30％的硅溶胶，与水按照3：1的体积比例进行混合，得到质量分数为25％的无机耐火溶剂。其次，分别取质量百分比为40％的可溶性陶瓷纤维、30％的硅酸镁、4.5％的膨润土、0.5％的羧甲基纤维素和前面得到的25％的无机耐火溶剂进行混合，其中氧化镁的颗粒度为200目。然后，将混合后的原料搅拌2h，最终形成纤维泥浆状的胶泥产品。

将粘接后的可溶性纤维板，在105℃下干燥24h，然后在1000℃下烧成3h进行抗折强度的测试。测试结果为：抗折强度为1.75Mpa。

实施例五：

按照表5的配比进行取原料：

表5.原料配比5

首先，提供浓度为30％的铝溶胶，与水按照3：1的体积比例进行混合，得到质量分数为25％的无机耐火溶剂。其次，分别取质量百分比为39％的可溶性陶瓷纤维、30％的硅酸镁、5％的膨润土、1％的羧甲基纤维素和前面得到的25％的无机耐火溶剂进行混合，其中氧化镁的颗粒度为200目。然后，将混合后的原料搅拌2h，最终形成纤维泥浆状的胶泥产品。

将粘接后的可溶性纤维板，在105℃下干燥24h，然后在1000℃下烧成3h进行抗折强度的测试。测试结果为：抗折强度为1.98Mpa。

实施例六：

按照表6的配比进行取原料：

表6.原料配比6

首先，提供浓度为30％的铝溶胶，与水按照2：1的体积比例进行混合，得到质量分数为20％的无机耐火溶剂。其次，分别取质量百分比为42％的可溶性陶瓷纤维、32％的硅酸镁、5％的膨润土、1％的羧甲基纤维素和前面得到的20％的无机耐火溶剂进行混合，其中氧化镁的颗粒度为200目。然后，将混合后的原料搅拌2h，最终形成纤维泥浆状的胶泥产品。

将粘接后的可溶性纤维板，在105℃下干燥24h，然后在1000℃下烧成3h进行抗折强度的测试。测试结果为：抗折强度为2.10Mpa。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥，其特征在于：所述可降解可溶性陶瓷纤维胶泥按质量百分比包括40%~55%的可溶性陶瓷纤维、20%~35%的镁化合物、20%~25%的无机耐火溶剂、1%~5%的膨胀材料、0.5%~1%的添加剂，所述可溶性陶瓷纤维主要由钙镁硅组成，所述镁化合物为氧化镁或者硅酸镁，所述膨胀材料为粘土，所述无机耐火溶剂由30%的铝溶胶与水按照2:1~3:1的体积比例混合而成，或者由30%的硅溶胶与水按照2:1~3:1的体积比例混合。

2.根据权利要求1所述的一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥，其特征在于：所述镁化合物的颗粒度为200目以下。

3.根据权利要求1所述的一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥，其特征在于：所述添加剂为聚丙烯酰胺或者羧甲基纤维素。

4.一种根据权利要求1~3任一所述的可降解可溶性陶瓷纤维胶泥的使用方法，其特征在于：分别取质量百分比为40%~55%的可溶性陶瓷纤维、20%~35%的镁化合物、20%~25%的无机耐火溶剂、1%~5%的膨胀材料、0.5%~1%的添加剂进行混合，其中所述可溶性陶瓷纤维主要由钙镁硅组成，然后进行2h的搅拌，得到可降解可溶性陶瓷纤维胶泥，加入0~3%的水搅拌均匀，然后使用工具将其涂抹在待粘接的陶瓷纤维板两面，并刮去周围渗出的可降解可溶性陶瓷纤维胶泥。

5.根据权利要求4所述的一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥的使用方法，其特征在于：将粘接后的陶瓷纤维板自然风干至少12h，然后在105℃下干燥至少12h，最后经过1000℃以上的炉内温度处理。

6.根据权利要求4所述的一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥的使用方法，其特征在于：将粘接后的陶瓷纤维板自然风干至少12h，然后直接经过1000℃以上的炉内温度处理。