CN112608123A - 一种生物环保型无机板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。本发明还提供了一种生物环保型无机板的制备方法。
Description
技术领域
本发明属于无机保温材料技术领域，尤其涉及一种生物环保型无机板及其制备方法。
背景技术
传统陶瓷纤维无机板制备过程中一般需要添加淀粉类有机粘结剂，通过淀粉类有机粘结剂与无机结合剂(如硅溶胶)共同作用以实现絮凝，烘干后得到含有机粘结剂的纤维板，再经高温煅烧去除有机物后方可得到陶瓷纤维无机板；添加淀粉类有机粘结剂的主要作用是为了促进絮凝，烘干后保证纤维板的常温强度，但对于无机板而言，后续高温煅烧工艺又必须将淀粉有机物烧除，因而添加淀粉变得毫无意义，不仅增加原料成本，而且高温煅烧过程中有机物分解会产生大量有毒有害烟气，严重污染生产生活环境，同时高温煅烧也消耗了大量的电能及天然气，使生产成本进一步增加；另外，淀粉类有机粘结剂经高温烧除后，纤维板的抗压、抗折强度会大幅降低，高温环境下长期使用寿命会大幅缩短；同时，纤维板在实际使用过程中往往需要进行切割、钻孔等加工，普通陶瓷纤维板一般由硅酸铝纤维和矿物填料组成，在加工过程中会产生大量细小的纤维飞沫和矿物粉尘，不可避免地会吸入人体，损害身体健康并造成环境污染，不能适用于石化、冶金、电力等行业室内高温设备及管道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物环保型无机板及其制备方法，本发明中的生物环保型无机板不含淀粉类有机粘结剂，且在切割加工过程中产生的粉尘飞沫对人体健康损害较小、更有利于环保。
本发明提供一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：
可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；
所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。
优选的，所述可溶陶瓷纤维为碱土硅酸盐纤维，包含40～80wt％的SiO2，3～30wt％的MgO和2～20wt％的CaO。
优选的，所述可溶陶瓷纤维的长度为0.1～3cm，直径为0.5～8μm。
优选的，所述生物陶瓷材料为单晶氧化铝生物陶瓷、氧化锆生物陶瓷和磷酸钙生物活性陶瓷中的一种或几种。
优选的，所述生物陶瓷材料的粒度为6～12μm。
优选的，所述粘土类矿物质的比表面积为3～200m2/g，粒度为5～25μm。
优选的，在所述粘土类矿物质中，所述膨润土的质量分数为50～70％，所述其他粘土类矿物质的质量分数为30～50％。
优选的，所述无机结合剂包括工业水玻璃、酸性硅溶胶、碱性硅溶胶、中性硅溶胶和磷酸二氢铝中的一种或几种。
本发明提供一种如上文所述的生物环保型无机板的制备方法，包括以下步骤：
A)将可溶陶瓷纤维、粘土类矿物质、生物陶瓷材料和无机结合剂在水中混合，得到混合浆料；
B)在所述混合浆料中加入絮凝剂，进行絮凝，然后将絮凝的浆料形成湿坯，湿坯干燥后得到生物环保型无机板。
优选的，所述步骤A)具体为，先将可溶陶瓷纤维和粘土类矿物质加入水中，分散均匀后加入生物陶瓷材料和无机结合剂，得到混合浆料。
本发明提供了一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。本发明涉及一种生物环保型无机板及其制备工艺。所述生物环保型无机板主要由可溶陶瓷纤维、生物陶瓷材料、粘土类矿物质、无机结合剂组成；所述生物环保型无机板在制备过程中去除了淀粉类有机粘结剂，采用具有特定比表面积、粒度的粘土类矿物组合作为吸附剂，解决了无机结合剂与纤维絮凝不充分难题；使用可溶陶瓷纤维替代传统硅酸铝纤维，同时引入生物陶瓷材料作为填料，通过一步烘干直接制备出生物环保型无机板而不需要再经过高温煅烧工艺；所述生物环保型无机板在高温环境下使用无烟无味，加之使用了人体可降解的可溶陶瓷纤维、对环境友好的生物陶瓷材料作为填料，因此在切割加工过程中产生的粉尘飞沫对人体健康损害较小、更有利于环保；所述生物环保型无机板具有优良的绝热性能和力学性能，可应用于石化、冶金、电力等行业大型工业窑炉设备、管道等绝热保温领域，尤其是室内高温设备及管道。按本发明制备的生物环保型无机板容重为300～400kg/m3；其平均500℃导热系数＜0.137W/(m.k)；其常温抗压强度为0.15～0.25MPa，抗折强度为0.15～0.3MPa。
具体实施方式
本发明提供了一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：
可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；
所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。
在本发明中，所述可溶陶瓷纤维是以二氧化硅、氧化镁、氧化钙为主要成分的碱土硅酸盐纤维，其组成按重量百分比以氧化物记为SiO2＝40％～80％，MgO＝3％～30％，CaO＝2％～20％，且SiO2+MgO+CaO≥85％，余量为B2O3，Al2O3，Fe2O3，Na2O，K2O中的一种或任意多种组合；所述可溶陶瓷纤维的长度为0.1～3cm，其中优选1.5cm，直径为0.5～8μm，其中优选3μm；所述可溶陶瓷纤维在生物环保型无机板中的质量分数为50％～70％，如50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％或70％，优选为以上述任一数值为上限或下限为范围值。
在本发明中，所述生物陶瓷材料主要是指化学性能稳定、生物相溶性好的陶瓷材料，包括单晶氧化铝生物陶瓷、氧化锆生物陶瓷、磷酸钙生物活性陶瓷中的一种或几种；其中单晶氧化铝生物陶瓷是由提拉法、导模法、气相化学沉积生长法、焰熔法来制备的；氧化锆生物陶瓷是指含有少量稳定剂(氧化钙、氧化镁或氧化钇)的高纯二氧化锆；磷酸钙生物活性陶瓷是具有不同钙磷比的磷酸钙陶瓷总称，其中包括：磷酸四钙、无定形磷酸钙、磷酸三钙、磷酸八钙、二水磷酸氢钙、磷酸氢钙、焦磷酸钙、二水磷酸钙、磷酸七钙、磷酸二氢四钙、一水磷酸一钙、偏磷酸钙；所述生物陶瓷材料的粒度为6～12μm，其中优选8μm；所述生物陶瓷材料在生物环保型无机板中的质量分数为10％～20％，如10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％，优选为以上述任一数值为上限或下限为范围值。
在本发明中，本发明中的粘土类矿物质是指那些具有特定的比表面积、粒度，按一定比例混合后能够有效地从液体中吸附其中特定成分的粘土混合物。具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，所述其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的至少一种或几种。所述具有特定比表面积、粒度的粘土类矿物质按一定比例混合后可作为吸附剂，通过表面络合、静电吸引来实现与无机结合剂(如硅溶胶)的完美絮凝，进而能够实现取代淀粉类有机粘结剂与硅溶胶的絮凝作用，使整个生物环保型无机板的组成物均为无机组分。所述粘土类矿物质在生物环保型无机板中的质量分数优选为5％～10％，如5％、6％、7％、8％、9％或10％，优选为以上述任一数值为上限或下限为范围值。
需要特别强调的是对于由所述粘土类矿物质组成的吸附剂，其中粘土物质的比表面积、粒度及不同种类的粘土组合，对吸附性能有显著影响，比表面积越大、粒度越小，吸附性能越好；在本发明中，所述粘土类矿物质的比表面积为30～200m2/g，优选为40～170m2/g，如40m2/g，60m2/g，100m2/g，120m2/g，150m2/g或170m2/g，优选为以上述任一数值为上限或下限为范围值；所述粘土类矿物质的粒度优选为5～25μm，更优选为8～22μm，如5μm、8μm、12μm、15μm、20μm或22μm，优选为以上述任一数值为上限或下限为范围值。
在本发明中，所述膨润土包括钠基膨润土、钙基膨润土、氢基膨润土中的一种或几种，其中优选钠基膨润土，其比表面积优选170m2/g，其粒度优选8μm；所述膨润土在粘土类矿物质吸附剂中的质量分数为50％～70％，如50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％或70％，优选为以上述任一数值为上限或下限为范围值；所述其他不同粘土类矿物质的组合在吸附剂中的质量分数为30％～50％，如30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％或50％，优选为以上述任一数值为上限或下限为范围值。
在本发明中，所述无机结合剂优选包括工业水玻璃、酸性硅溶胶、碱性硅溶胶、中性硅溶胶、磷酸二氢铝中的一种或几种；所述无机结合剂在生物环保型无机板中质量分数为15％～20％，如15％、16％、17％、18％、19％或20％，优选为以上述任一数值为上限或下限为范围值。
选择合适种类、比例的所述粘土类矿物质组合能够有效吸附所述无机结合剂，确保无机结合剂能充分絮凝到纤维上，进而能够实现取代淀粉类有机粘结剂与无机结合剂的絮凝作用，絮凝是否充分可以通过对分离水相的浊度来进行检测：当絮凝发生后，絮团沉降在容器底部，取上层清液用浊度计进行检测，当浊度<40，可认为絮凝充分，即浆料中添加的粘土类矿物质、生物陶瓷材料、无机结合剂充分絮凝到纤维上，这一积极效果能够保证滤水畅快并顺利成型，同时使纤维板在烘干后能够达到设计的强度指标。在烘干过程中无机结合剂中包含的Si-OH、Al-OH基团发生相互交联，最终使纤维板具有一定的抗压、抗折强度，由于不使用淀粉类有机粘结剂，所有组分均为无机物，因此本发明所制备的生物环保型无机板在高温环境下使用完全无烟无味，同时由于本发明无机板使用了人体可降解的可溶陶瓷纤维替代普通硅酸铝纤维、生物陶瓷材料作为填料，所以在切割加工过程中产生的粉尘、纤维飞沫对人体健康损害较小，更有利于环保，特别适用于室内高温设备及管道绝热保温。
本发明还提供了一种生物环保型无机板的制备方法，包括以下步骤：
A)将可溶陶瓷纤维、粘土类矿物质、生物陶瓷材料和无机结合剂在水中混合，得到混合浆料；
B)在所述混合浆料中加入絮凝剂，进行絮凝，然后将絮凝的浆料形成湿坯，湿坯干燥后得到生物环保型无机板。
在本发明中，所述可溶陶瓷纤维、粘土类矿物质、生物陶瓷材料和无机结合剂的种类、来源和用量与上文所述的可溶陶瓷纤维、粘土类矿物质、生物陶瓷材料和无机结合剂的种类、来源和用量一致，在此不再赘述。
本发明优选先按比例依次加入可溶陶瓷纤维、粘土类矿物质，充分搅拌10min，使浆料均匀分散；接着加入生物陶瓷材料和无机结合剂，再搅拌5min，得到混合浆料。
得到混合浆料之后，在所述混合浆料中加入絮凝剂，使浆料中的粘土类矿物质、生物陶瓷材料和无机结合剂充分絮凝到可溶陶瓷纤维上。
在本发明中，所述絮凝剂优选为阳离子聚丙烯酰胺溶液和硫酸铝，所述阳离子聚丙烯酰胺溶液的质量浓度优选为0.1～2％，更优选为1～1.5％。所述阳离子聚丙烯酰胺溶液的质量与固体原料总质量的比值为1：(10～15)；所述硫酸铝的质量与固体原料总质量的比值为1：(150～160)。本发明所述的固体原料总质量指的是可溶陶瓷纤维、粘土类矿物质。生物陶瓷材料和无机结合剂的总质量。
絮凝完成之后，取絮凝的上层清液进行浊度检测，当浊度<40时，将絮凝后的浆料脱水，形成湿坯。本发明优选将絮凝后的浆料倒入模具中(220mm×220mm)，通过真空吸滤方式脱水，再经整平定厚10mm得到湿胚。
在本发明中，所述真空吸滤的真空度优选为-0.05～-0.1MPa，优选-0.095MPa，所述真空吸滤的时间优选为20～50s，优选30～40s；经整平定厚得到220mm×220mm×10mm(长×宽×厚)湿胚。
得到湿坯之后，本发明优选采用热风干燥或微波干燥方式对得到的湿胚进行干燥；在本发明中，所述热风干燥的温度优选为120～150℃，更优选为130～140℃，所述热风干燥的时间优选为10～15h，更优选为12h；所述微波干燥的温度优选为100～130℃，更优选为110℃，所述微波干燥的时间优选为4～8h，更优选为6h。本发明在一步烘干后无需再经高温煅烧，直接得到生物环保型无机板产品。
本发明提供了一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。本发明涉及一种生物环保型无机板及其制备工艺。所述生物环保型无机板主要由可溶陶瓷纤维、生物陶瓷材料、粘土类矿物质、无机结合剂组成；所述生物环保型无机板在制备过程中去除了淀粉类有机粘结剂，采用具有特定比表面积、粒度的粘土类矿物组合作为吸附剂，解决了无机结合剂与纤维絮凝不充分难题；使用可溶陶瓷纤维替代传统硅酸铝纤维，同时引入生物陶瓷材料作为填料，通过一步烘干直接制备出生物环保型无机板而不需要再经过高温煅烧工艺；所述生物环保型无机板在高温环境下使用无烟无味，加之使用了人体可降解的可溶陶瓷纤维、对环境友好的生物陶瓷材料作为填料，因此在切割加工过程中产生的粉尘飞沫对人体健康损害较小、更有利于环保；所述生物环保型无机板具有优良的绝热性能和力学性能，可应用于石化、冶金、电力等行业大型工业窑炉设备、管道等绝热保温领域，尤其是室内高温设备及管道。按本发明制备的生物环保型无机板容重为300～400kg/m3；其平均500℃导热系数＜0.137W/(m.k)；其常温抗压强度为0.15～0.25MPa，抗折强度为0.15～0.3MPa。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种生物环保型无机板及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
在搅拌容器中注入8L去离子水，然后加入96g可溶陶瓷纤维并开启搅拌，其中可溶陶瓷纤维长度为1.5cm，直径为3μm；接着加入7.3g钠基膨润土、3.9g针状硅灰石，充分搅拌10min，使浆料均匀分散，其中钠基膨润土比表面积为170m2/g，粒度为8μm，针状硅灰石比表面积为40m2/g，粒度为22μm；接着加入25.6g单晶氧化铝生物陶瓷和90.7g碱性硅溶胶(SiO2固含量30％)，再搅拌5min，其中单晶氧化铝生物陶瓷粒度为8μm。接着向上述混合浆料中加入22.4g 1％阳离子聚丙烯酰胺溶液和1.49g硫酸铝，絮凝后取上层清液用浊度计进行检测，测得浊度值为38；再将絮凝后的浆料倒入模具中(220mm×220mm)，通过真空吸滤方式脱水，其中吸滤真空度-0.095MPa，吸滤时间40s，再经整平定厚得到220mm×220mm×10mm(长×宽×厚)湿胚。将湿胚放入鼓风干燥箱中进行干燥，热风干燥温度130℃，干燥时间12h，得到含有单晶氧化铝生物陶瓷的可溶陶瓷纤维环保型无机板。
该生物环保型无机板容重为322kg/m3，平均500℃导热系数0.136W/(m.k),；常温抗压强度为0.16Mpa，抗折强度为0.157MPa。
实施例2
在搅拌容器中注入8L去离子水，然后加入96g可溶陶瓷纤维并开启搅拌，其中可溶陶瓷纤维长度为1.5cm，直径为3μm；接着加入7.3g钠基膨润土、3.9g沸石粉、充分搅拌10min，使浆料均匀分散，其中钠基膨润土比表面积为170m2/g，粒度为8μm，沸石粉比表面积为120m2/g，粒度为12μm；接着加入25.6g高纯二氧化锆生物陶瓷和90.7g碱性硅溶胶(SiO2固含量30％)，再搅拌5min，其中高纯二氧化锆生物陶瓷粒度为8μm。接着向上述混合浆料中加入22.4g 1％阳离子聚丙烯酰胺溶液和1.49g硫酸铝，絮凝后取上层清液用浊度计进行检测，测得浊度值为35；再将絮凝后的浆料倒入模具中(220mm×220mm)，通过真空吸滤方式脱水，其中吸滤真空度-0.095MPa，吸滤时间40s，再经整平定厚得到220mm×220mm×10mm(长×宽×厚)湿胚。将湿胚放入鼓风干燥箱中进行干燥，热风干燥温度130℃，干燥时间12h，得到含有高纯二氧化锆生物陶瓷的可溶陶瓷纤维环保型无机板。
该生物环保型无机板容重为324kg/m3，平均500℃导热系数0.134W/(m.k),；常温抗压强度为0.18Mpa，抗折强度为0.165MPa。
实施例3
在搅拌容器中注入8L去离子水，然后加入96g可溶陶瓷纤维并开启搅拌，其中可溶陶瓷纤维长度为1.5cm，直径为3μm；接着加入7.3g钠基膨润土、2.34g沸石粉，1.56g针状硅灰石，充分搅拌10min，使浆料均匀分散，其中钠基膨润土比表面积为170m2/g，粒度为8μm，沸石粉比表面积为120m2/g，粒度为12μm，针状硅灰石比表面积为40m2/g，粒度为22μm；接着加入25.6g高纯二氧化锆生物陶瓷和90.7g碱性硅溶胶(SiO2固含量30％)，再搅拌5min，其中高纯二氧化锆生物陶瓷粒度为8μm。接着向上述混合浆料中加入22.4g1％阳离子聚丙烯酰胺溶液和1.49g硫酸铝，絮凝后取上层清液用浊度计进行检测，测得浊度值为30；再将絮凝后的浆料倒入模具中(220mm×220mm)，通过真空吸滤方式脱水，其中吸滤真空度-0.095MPa，吸滤时间40s，再经整平定厚得到220mm×220mm×10mm(长×宽×厚)湿胚。将湿胚放入鼓风干燥箱中进行干燥，热风干燥温度130℃，干燥时间12h，得到含有高纯二氧化锆生物陶瓷的可溶陶瓷纤维环保型无机板。
该生物环保型无机板容重为330kg/m3，平均500℃导热系数0.134W/(m.k),；常温抗压强度为0.194Mpa，抗折强度为0.186MPa。
实施例4
在搅拌容器中注入8L去离子水，然后加入96g可溶陶瓷纤维并开启搅拌，其中可溶陶瓷纤维长度为1.5cm，直径为3μm；接着加入7.3g钠基膨润土、2.34g沸石粉，1.56g针状硅灰石，充分搅拌10min，使浆料均匀分散，其中钠基膨润土比表面积为170m2/g，粒度为8μm，沸石粉比表面积为120m2/g，粒度为12μm，针状硅灰石比表面积为40m2/g，粒度为22μm；接着加入25.6g二水磷酸钙生物陶瓷和90.7g碱性硅溶胶(SiO2固含量30％)，再搅拌5min，其中二水磷酸钙生物陶瓷粒度为8μm。接着向上述混合浆料中加入22.4g 1％阳离子聚丙烯酰胺溶液和1.49g硫酸铝，絮凝后取上层清液用浊度计进行检测，测得浊度值为30；再将絮凝后的浆料倒入模具中(220mm×220mm)，通过真空吸滤方式脱水，其中吸滤真空度-0.095MPa，吸滤时间40s，再经整平定厚得到220mm×220mm×10mm(长×宽×厚)湿胚。将湿胚放入鼓风干燥箱中进行干燥，热风干燥温度130℃，干燥时间12h，得到含有二水磷酸钙生物陶瓷的可溶陶瓷纤维环保型无机板。
该生物环保型无机板容重为330kg/m3，平均500℃导热系数0.136W/(m.k),；常温抗压强度为0.198Mpa，抗折强度为0.21MPa。
实施例5
在搅拌容器中注入8L去离子水，然后加入96g可溶陶瓷纤维并开启搅拌，其中可溶陶瓷纤维长度为1.5cm，直径为3μm；接着加入7.3g钠基膨润土、2.34g沸石粉，1.56g针状硅灰石，充分搅拌10min，使浆料均匀分散，其中钠基膨润土比表面积为170m2/g，粒度为8μm，沸石粉比表面积为120m2/g，粒度为12μm，针状硅灰石比表面积为40m2/g，粒度为22μm；接着加入15.36g高纯二氧化锆、10.24g二水磷酸钙生物陶瓷和90.7g碱性硅溶胶(SiO2固含量30％)，再搅拌5min，其中高纯二氧化锆和二水磷酸钙生物陶瓷粒度均为8μm。接着向上述混合浆料中加入22.4g 1％阳离子聚丙烯酰胺溶液和1.49g硫酸铝，絮凝后取上层清液用浊度计进行检测，测得浊度值为30；再将絮凝后的浆料倒入模具中(220mm×220mm)，通过真空吸滤方式脱水，其中吸滤真空度-0.095MPa，吸滤时间40s，再经整平定厚得到220mm×220mm×10mm(长×宽×厚)湿胚。将湿胚放入鼓风干燥箱中进行干燥，热风干燥温度130℃，干燥时间12h，得到含有高纯二氧化锆和二水磷酸钙生物陶瓷的可溶陶瓷纤维环保型无机板。
该生物环保型无机板容重为330kg/m3，平均500℃导热系数0.135W/(m.k),；常温抗压强度为0.196Mpa，抗折强度为0.194MPa。
实施例6
在搅拌容器中注入9L去离子水，然后加入113.4g可溶陶瓷纤维并开启搅拌，其中可溶陶瓷纤维长度为1.5cm，直径为3μm；接着加入8.6g钠基膨润土、2.78g沸石粉，1.85g针状硅灰石，充分搅拌10min，使浆料均匀分散，其中钠基膨润土比表面积为170m2/g，粒度为8μm，沸石粉比表面积为120m2/g，粒度为12μm，针状硅灰石比表面积为40m2/g，粒度为22μm；接着加入18.14g高纯二氧化锆、12.1g二水磷酸钙生物陶瓷和107.1g碱性硅溶胶(SiO2固含量30％)，再搅拌5min，其中高纯二氧化锆和二水磷酸钙生物陶瓷粒度均为8μm。接着向上述混合浆料中加入26.4g 1％阳离子聚丙烯酰胺溶液和1.76g硫酸铝，絮凝后取上层清液用浊度计进行检测，测得浊度值为32；再将絮凝后的浆料倒入模具中(220mm×220mm)，通过真空吸滤方式脱水，其中吸滤真空度-0.095MPa，吸滤时间40s，再经整平定厚得到220mm×220mm×10mm(长×宽×厚)湿胚。将湿胚放入鼓风干燥箱中进行干燥，热风干燥温度130℃，干燥时间12h，得到含有高纯二氧化锆和二水磷酸钙生物陶瓷的可溶陶瓷纤维环保型无机板。
该生物环保型无机板容重为390kg/m3，平均500℃导热系数0.136W/(m.k),；常温抗压强度为0.23Mpa，抗折强度为0.28MPa。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：
可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；
所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的生物环保型无机板，其特征在于，所述可溶陶瓷纤维为碱土硅酸盐纤维，包含40～80wt％的SiO2，3～30wt％的MgO和2～20wt％的CaO。
3.根据权利要求1所述的生物环保型无机板，其特征在于，所述可溶陶瓷纤维的长度为0.1～3cm，直径为0.5～8μm。
4.根据权利要求1所述的生物环保型无机板，其特征在于，所述生物陶瓷材料为单晶氧化铝生物陶瓷、氧化锆生物陶瓷和磷酸钙生物活性陶瓷中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的生物环保型无机板，其特征在于，所述生物陶瓷材料的粒度为6～12μm。
6.根据权利要求1所述的生物环保型无机板，其特征在于，所述粘土类矿物质的比表面积为3～200m2/g，粒度为5～25μm。
7.根据权利要求1所述的生物环保型无机板，其特征在于，在所述粘土类矿物质中，所述膨润土的质量分数为50～70％，所述其他粘土类矿物质的质量分数为30～50％。
8.根据权利要求1所述的生物环保型无机板，其特征在于，所述无机结合剂包括工业水玻璃、酸性硅溶胶、碱性硅溶胶、中性硅溶胶和磷酸二氢铝中的一种或几种。
9.一种如权利要求1～8任意一项所述的生物环保型无机板的制备方法，包括以下步骤：
A)将可溶陶瓷纤维、粘土类矿物质、生物陶瓷材料和无机结合剂在水中混合，得到混合浆料；
B)在所述混合浆料中加入絮凝剂，进行絮凝，然后将絮凝的浆料形成湿坯，湿坯干燥后得到生物环保型无机板。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)具体为，先将可溶陶瓷纤维和粘土类矿物质加入水中，分散均匀后加入生物陶瓷材料和无机结合剂，得到混合浆料。
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