CN110255880A - 一种具有超层结构的超细玻璃棉的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有超层结构的超细玻璃棉的制备方法。本发明所涉及的超细玻璃棉是由火焰喷吹法制备的，立体交叉分布的玻璃纤维会经集棉通道被喷吹到集棉机上，然后固化成型，其中在集棉通道部分添加超声驻波悬浮装置，使在集棉通道内的玻璃纤维沿直线水平运动，有利于超细玻璃棉形成超层结构，这种超层结构不同于多孔型结构，可理解为将玻璃纤维一层一层紧密叠在一起。这种结构可有效降低通过热对流途径散失的热量，同时避免了多孔结构中通过立体交叉的纤维进行传热使热量散失这个过程，可有效改善超细玻璃棉的保温绝热、抗撕裂强度等性能，因此本发明制备的具有超层结构的超细玻璃棉具有广泛的应用前景。

Description

一种具有超层结构的超细玻璃棉的制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃棉领域，特别是一种具有超层结构的超细玻璃棉的制备方法。
背景技术
超细玻璃棉是一种无机纤维，具有密度小、质量轻、耐高温、耐腐蚀、阻燃、绝热保温、隔音吸音等优点，广泛应用于航空航天、冷链运输、国防军工等领域。目前，市场上主流的防火保温隔音材料为玻璃棉，这主要是由其多孔结构决定的。根据传热学原理，热量是通过热辐射、热传导和热对流三种途径散失的，其中热对流是超细玻璃棉中热量散失的主要途径。
专利CN 104746235 A公开了一种低容重隔音隔热玻璃纤维棉毡及其制备方法，其制备工艺包括原料熔化、拉丝、燃烧喷吹，通过采用楔形结构的导棉通道，然后经集棉、喷胶、固化制备低容重隔音隔热玻璃纤维棉毡。该方法制备的玻璃纤维棉毡虽已初步具有层状结构，可有效改善玻璃纤维棉毡的隔音隔热性能；但仍有较多玻璃纤维立体交叉分布，影响玻璃纤维棉毡的隔热隔音性能，迫切需要进一步改进制备工艺，实现真正意义上的层状结构，从而达到提高玻璃纤维棉毡隔热隔音性能的目的。
专利CN 104626666 A公开了一种超层结构超细玻璃棉毡，该棉毡是由表面涂覆树脂粘结剂的超细离心玻璃纤维层间堆叠后，经高温固化而成。该超层结构超细玻璃棉毡纤维直径细，并且纤维直径呈正态分布，层与层之间距离10μm-100μm的超层结构，各层之间接近平行排布，棉毡具有很高的强度，导热系数较小。该专利首次提出超层结构可有效改善超细玻璃棉毡的强度、隔热隔音等性能，却没有提出如何制备这种超层结构。
因此，本发明从改进超细玻璃棉微观结构出发，采用超声驻波悬浮原理来控制纤维取向分布，使其原本立体交叉分布的纤维容易沿水平方向分布，经固化后容易制成具有超层结构的超细玻璃棉。这种超层结构不同于多孔型结构，可理解为将玻璃纤维一层一层紧密叠在一起。这种结构可有效降低通过热对流途径散失的热量，同时避免了多孔结构中通过立体交叉的纤维进行传热使热量散失这个过程。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种具有超层结构的超细玻璃棉的制备方法，该超层结构超细玻璃棉具有优异的隔热隔音性能。
为实现本发明的目的采用的技术方案是：一种具有超层结构的超细玻璃棉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将窑炉中的原料高温加热至熔融状态，排除气泡和杂质，然后经镍铬合金漏板流出，形成一次纤维，然后将一次纤维经1400℃-1550℃、280m/s-320m/s的高温高速燃气流二次熔融、牵伸，形成亚微米级二次纤维，二次纤维经过集棉通道后分布在安装有超声驻波悬浮装置的集棉机上，同时均匀喷洒憎水性酚醛树脂胶黏剂，后经180℃-210℃固化2-4分钟制成超细玻璃棉。
进一步地，所述制备超细玻璃棉的原料为253#玻璃球。
进一步地，所述将玻璃球高温加热至熔融状态的温度为1280℃-1420℃。
进一步地，所述胶黏剂为憎水性酚醛树脂胶黏剂。
进一步地，按照所述超细玻璃棉制备方法可生产出具有超层结构的玻璃棉，且导热系数可低至0.026W/(m·K)。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过采用超声驻波悬浮技术来控制纤维取向分布，使其呈水平排布形成超层结构玻璃棉，这种结构可有效减少通过纤维导热、对流等途径散失热量，显著改善超细玻璃棉毡的保温隔热性能，同时也提高了棉毡的抗撕裂强度。
附图说明
图1为本发明所述超层结构玻璃棉结构示意图。
图2为本发明所述超声驻波悬浮装置的结构示意图；图示10为超声波发生器，20为换能器，30为变幅杆，40为圆锥形发射端，50为悬浮纤维，60为凹球面反射面，70为石英管。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
实施例1
将253#玻璃球放置窑炉上，通电将窑炉加热至1280℃-1420℃，待玻璃球熔融后，排除杂质和气泡，然后经过180孔镍铬合金漏板，形成直径为2mm左右的一次纤维，一次纤维经过线速度为3-6m/min胶辊抻直，出胶辊后在经1400℃、280m/s的高温高速燃气流二次熔融、喷吹，形成直径为亚微米的二次纤维(纤维平均直径为3.2μm)，二次纤维经过安装有超声驻波悬浮装置的集棉机收集，然后在180℃-210℃条件下固化2-4分钟，得到具有超层结构的超细玻璃棉毡，该棉毡的导热系数为0.032W/(m·K)。
实施例2
将253#玻璃球放置窑炉上，通电将窑炉加热至1280℃-1420℃，待玻璃球熔融后，排除杂质和气泡，然后经过180孔镍铬合金漏板，形成直径为2mm左右的一次纤维，一次纤维经过线速度为3-6m/min胶辊抻直，出胶辊后在经1500℃、320m/s的高温高速燃气流二次熔融、喷吹，形成直径为亚微米的二次纤维(纤维平均直径为2.6μm)，二次纤维经过安装有超声驻波悬浮装置的集棉机收集，然后在180℃-210℃条件下固化2-4分钟，得到具有超层结构的超细玻璃棉毡，该棉毡的导热系数为0.026W/(m·K)。
上述仅为本发明的两个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有超层结构的超细玻璃棉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将窑炉中的原料高温加热至熔融状态，排除气泡和杂质，然后经镍铬合金漏板流出，形成一次纤维，然后将一次纤维经1400℃-1550℃、280m/s-320m/s的高温高速燃气流二次熔融、牵伸，形成亚微米级二次纤维，二次纤维经过集棉通道后分布在安装有超声驻波悬浮装置的集棉机上，同时均匀喷洒憎水性酚醛树脂胶黏剂，后经180℃-210℃固化2-4分钟制成超细玻璃棉。
2.根据权利要求1所述的一种具有超层结构的超细玻璃棉的制备方法，其特征在于，所述制备超细玻璃棉的原料为253#玻璃球。
3.根据权利要求1所述的一种具有超层结构的超细玻璃棉的制备方法，其特征在于，所述高温加热温度为1280℃-1420℃。
4.根据权利要求1所述的一种具有超层结构的超细玻璃棉的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂为憎水性酚醛树脂胶黏剂。
5.根据权利要求1所述的一种具有超层结构的超细玻璃棉的制备方法，其特征在于，所述超细玻璃棉制备方法可生产出具有超层结构的玻璃棉，且导热系数可低至0.026W/(m·K)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110261269A (zh) * 2019-06-25 2019-09-20 东南大学 用于细微固体颗粒或液滴间热辐射特性的测量装置
CN113846422A (zh) * 2021-10-14 2021-12-28 南京航空航天大学 一种低树脂高强度高隔声超细玻璃棉毡的制备方法
CN114497885A (zh) * 2022-01-24 2022-05-13 重庆文理学院 一种超细玻璃纤维电池隔膜的生产工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103541151A (zh) * 2012-07-16 2014-01-29 苏州维艾普新材料有限公司 一种超细玻璃棉非织造轻质毡及其制备方法
CN104114692A (zh) * 2012-02-06 2014-10-22 国家科学研究中心 形成物体的多层聚集体的方法
CN104626666A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 南京航空航天大学 一种超层结构超细玻璃棉毡
CN105233569A (zh) * 2015-10-22 2016-01-13 南京航空航天大学 一种玻璃纤维过滤材料制备方法
JP5866625B1 (ja) * 2014-12-25 2016-02-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 吸音材
CN106868706A (zh) * 2017-01-18 2017-06-20 宿迁南航新材料与装备制造研究院有限公司 一种隔音隔热用玻璃纤维棉毡及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104114692A (zh) * 2012-02-06 2014-10-22 国家科学研究中心 形成物体的多层聚集体的方法
CN103541151A (zh) * 2012-07-16 2014-01-29 苏州维艾普新材料有限公司 一种超细玻璃棉非织造轻质毡及其制备方法
CN104626666A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 南京航空航天大学 一种超层结构超细玻璃棉毡
JP5866625B1 (ja) * 2014-12-25 2016-02-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 吸音材
CN105233569A (zh) * 2015-10-22 2016-01-13 南京航空航天大学 一种玻璃纤维过滤材料制备方法
CN106868706A (zh) * 2017-01-18 2017-06-20 宿迁南航新材料与装备制造研究院有限公司 一种隔音隔热用玻璃纤维棉毡及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨贤龙，吴立群，巢炎: "超声驻波场粒子二维运动控制机理与模型研究", 《应用声学》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110261269A (zh) * 2019-06-25 2019-09-20 东南大学 用于细微固体颗粒或液滴间热辐射特性的测量装置
CN110261269B (zh) * 2019-06-25 2024-04-26 东南大学 用于细微固体颗粒或液滴间热辐射特性的测量装置
CN113846422A (zh) * 2021-10-14 2021-12-28 南京航空航天大学 一种低树脂高强度高隔声超细玻璃棉毡的制备方法
CN114497885A (zh) * 2022-01-24 2022-05-13 重庆文理学院 一种超细玻璃纤维电池隔膜的生产工艺

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