CN113355951B - 一种无石棉的复合硅酸盐保温毡生产系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无石棉的复合硅酸盐保温毡生产系统，包括搅拌罐、储液罐、空气压缩机和喷头，所述喷头设置有进液口和进气口，所述储液罐连接所述进液口，所述空气压缩机连接所述进气口，所述喷头的喷嘴口位于所述搅拌罐下方并连通底部的进气管；所述喷头内设置有进液腔和进气腔，所述喷头的进液口连通所述进液腔，喷头的进气口连通所述进气腔，所述喷嘴口由连通进液腔的出液口和连通进气腔的出气口组成。该系统结构简单，设备投资小，得到性能良好的保温毡材，完全不含石棉等有害物质。

Description

一种无石棉的复合硅酸盐保温毡生产系统及其方法
技术领域
本发明属于保温材料技术领域，具体涉及一种无石棉的复合硅酸盐保温毡生产系统。
背景技术
绝热材料对于节能减排具有非常重要的意义，合理使用绝热材料能带来巨大的经济效益和社会效益，极大地降低设备和管道的热量损失，降低二氧化碳的排放。复合硅酸盐保温毡使用量大，使用范围广，在很长一段时间里是工业设备和管道优先选用的材料。但是，现有技术生产的复合硅酸盐保温毡都含有石棉，其主要材料采用的是石棉等天然矿物纤维与硅酸盐矿物纤维混合后，经打浆、发泡、成型、干燥而制成。
法国癌症研究论坛曾公布一项数据显示，作为“职业癌症’，大多数肺癌与人们过去暴露在用石棉材料装修的环境中有关。55岁以上肺癌患者中，12％的人都与石棉有关。在日本，经济高度成长时期，许多建筑物或各种制造工厂大量使用石棉物质，造成了一系列石棉危害健康的事件发生。日本经济产业省发布的最新统计表明，过去5年来，因制造、接触石棉产品，吸入石棉尘埃，日本工矿企业中已有400多人死于由此引发的癌症或其它致死疾病。
国际劳工组织的数据表明，每年全世界至少有10万人死于石棉引起的疾病，这个数字每年都在增长。在美国，与石棉伤害有关的赔偿案已经达到60万件，有关专家认为这一数字会迅速翻倍，甚至达到3倍。在1940—1979年间，该国有2700万人曾经暴露在石棉污染的环境中。
虽然石棉已经被明确列入致癌物，但是它在空气中的含量必须达到一定程度才会对人体健康造成危害。因此，那些即便是使用了含石棉建筑材料的旧式房屋，只要保持完好无损的状态，石棉纤维未进入室内空气，也就不会对人体健康产生危害。即便如此，由于石棉的可致癌性，全球已经有36个国家禁止使用石棉，欧洲国家已从2005年开始禁止进口石棉，并计划用不同的安全合成纤维来代替天然石棉。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无石棉的复合硅酸盐保温毡生产系统，该系统结构简单，设备投资小，得到性能良好的保温毡材，完全不含石棉等有害物质。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
一种无石棉的复合硅酸盐保温毡生产系统，包括搅拌罐、储液罐、空气压缩机和喷头，所述喷头设置有进液口和进气口，所述储液罐连接所述进液口，所述空气压缩机连接所述进气口，所述喷头的喷嘴口位于所述搅拌罐下方并连通底部的进气管；所述喷头内设置有进液腔和进气腔，所述喷头的进液口连通所述进液腔，喷头的进气口连通所述进气腔，所述喷嘴口由连通进液腔的出液口和连通进气腔的出气口组成。
该系统用于湿法制板工艺制备浆料，通过喷头将压缩空气喷射通入搅拌罐，同时，喷头进液腔内的起泡溶液在压缩空气产生的负压作用下，和压缩空气一同被喷射进入到搅拌罐内，和搅拌罐内的耐高温纤维一起搅拌制备浆料，制得的浆料经烧烤后成型。
由带出气口和出液口的喷嘴喷射出的气体形态是已预制生成的泡沫，将泡沫直接喷射进入到纤维中，使细密的泡沫能被均匀分散在浆料中，烧烤后能以气泡的形式将空气锁住在毡体内，制得轻质的多孔毡材，无需采用石棉就能达到轻质的效果。
目前作为保温材料使用的大宗产品硅酸铝和玻璃棉，由于这些材料在使用后纤维断裂，且呈块状没有合适的分散方法，而无法被重复应用，产生了大量的固体废弃物堆在工厂里面不能有效利用。该系统采用空气压缩机和喷头，能产生强力的剪切力，将成块的废弃纤维打散，解决了废弃纤维带来的巨大的环境压力和危害，完成固体废弃物资源化利用。
本发明所述喷头的喷嘴口覆盖有金属丝网，使喷射出的泡沫细密，剪切力更强。
本发明所述喷头的喷嘴口的口径为8-12mm。喷出的气泡要求细小均匀。喷嘴口的口径过小，出泡速度慢，口径过大，喷出的气泡容易合并形成体积较大的泡孔，起泡质量不好。该口径范围能保证出泡快速且细小均匀。
优选地，所述出气口占据整个喷嘴口的80-90％，达到足够的通气量比例，产生大量泡沫。
本发明所述喷头与搅拌罐的底面夹角呈20-40度。出泡角度过小，容易碰到容器壁，导致气泡合并变大，角度过大，气泡会溢出液面，该角度范围能有助于泡沫能更快更稳定地存在于纤维中。
本发明所述喷头距搅拌罐的底面50mm以内。超过50mm以上的距离会造成在进入搅拌罐前气泡合并变大，得不到细小的气泡。
本发明还提供了该复合硅酸盐保温毡的生产方法：将起泡水溶液与压缩空气由喷头喷射进入到搅拌罐内润湿分散的耐高温纤维中，搅拌制得带气泡的浆体，再将制好的浆体烘烤成型得到保温毡；所述耐高温纤维按重量计，包括以下组分：硅酸铝纤维20-40份、玻璃纤维0-10份和增韧纤维15-30份。
硅酸铝纤维和玻璃纤维都易脆断，柔韧性不够，不适合直接用于制备毡材，需要添加高柔韧性的纤维来增韧。传统的硅酸盐保温毡都含有石棉，石棉不仅能增韧，同时密度小，制得的保温毡质量轻。由于增韧纤维密度大，不能直接代替石棉，本发明通过本系统和方法由喷嘴喷射出已预制生成的泡沫，将泡沫直接喷射进入到纤维中，使细密的泡沫能被均匀分散在浆料中，通过气泡的形式将空气锁住在毡体内，制得轻质的多孔保温毡材料。空气含量达到了93％-99％，密度仅为30-90kg/m3，压缩回弹率90％以上，在使毡材具有高韧性和耐温性能的同时，还具备了轻质的优点，完全可代替传统的石棉保温毡，且更加安全可靠。
优选地，所述起泡水溶液由起泡剂和稳泡剂加水配置而成，所述起泡剂选自烷基磺酸钠、烷基乙醇胺、烷基胺和烷基聚醚中的一种或者几种；所述稳泡剂选自纤维素醚、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、膨润土和粘土中的一种或者几种。
本发明为了将空气封锁在保温毡内，采用了起泡剂和稳泡剂配合制备泡沫，将空气稳定地封闭在气泡中，再由常规的湿法制板工艺，烘烤成型。起泡剂主要是表面活性物质，具有两段分子结构，一段亲水，一段亲油，使空气容易和水混合并起泡。稳泡剂是水溶性高分子，溶于水中，增加气泡壁的强度和韧性，使气泡保持而不会很快破裂。将上述表面活性剂和水溶性高分子配合，配制的溶液有很大的表面张力，形成的液体膜有较高的强度，把空气包在里面不能出去。
优选地，所述起泡剂与稳泡剂的质量比例为1：1-3。这样的比例起泡速度快，泡沫稳定。
进一步优选地，所述起泡剂由烷基胺和烷基聚醚组成，质量比例为1-4：1；所述稳泡剂由纤维素醚和聚丙烯酰胺组成，质量比例为1-3：1。筛选得出最佳的起泡剂和稳泡剂的组合配方。
本发明所述增韧纤维是指在高速搅拌下保持纤维的长度大于30-60mm的耐高温纤维。可以是氧化硅纤维、玄武岩纤维和碳纤维中的一种或者几种，多种纤维复合使用能取长补短，优势互补，使产品性能更好，成本低，适合大规模生产和推广。
本发明的有益效果在于：
1、本发明系统用于湿法制板工艺制备浆料，通过喷头将压缩空气喷射通入搅拌罐，同时，喷头进液腔内的起泡溶液在压缩空气产生的负压作用下，和压缩空气一同被喷射进入到搅拌罐内，和搅拌罐内的耐高温纤维一起搅拌制备浆料，制得的浆料经烧烤后成型。由带出气口和出液口的喷嘴喷射出的气体形态是已预制生成的泡沫，将泡沫直接喷射进入到纤维中，使细密的泡沫能被均匀分散在浆料中，烧烤后能以气泡的形式将空气锁住在毡体内，制得轻质的多孔毡材，无需采用石棉就能达到轻质的效果。同时，系统采用空气压缩机和喷头，能产生强力的剪切力，将成块的废弃纤维打散，解决了废弃纤维难以回收利用的问题，完成固体废弃物资源化利用。
2、通过本发明系统制得的的复合硅酸盐保温毡不含石棉，空气含量达到了93％-99％，是含有大量空气的多孔材料，密度仅为30-90kg/m3，压缩回弹率90％以上，在使毡材具有高韧性和耐温性能的同时，还具备了轻质的优点，完全可代替传统的石棉保温毡，且更加安全可靠。
3、本发明采用表面活性剂作为起泡剂，水溶性高分子作为稳泡剂，二者配合制备泡沫，将空气稳定地封闭在气泡中，由湿法制板工艺制备浆料并烘烤成型。起泡剂主要是表面活性物质，具有两段分子结构，一段亲水，一段亲油，使空气容易和水混合并起泡。稳泡剂是水溶性高分子，溶于水中，增加气泡壁的强度和韧性，使气泡保持而不会很快破裂。配制的溶液有很大的表面张力，形成的液体膜有较高的强度，把空气包在里面不能出去。
附图说明
图1是本发明无石棉的复合硅酸盐保温毡生产系统的结构示意图。
图2是喷头的剖面结构示意图。
图3是实施例2的喷头的俯视图。
附图标记：1、搅拌罐；2、储液罐；3、喷头；4、进气管；5、空气压缩机；6、送液管；7、送气管；8、进液口；9、进气口；10、金属丝网；31、进气腔；32、进液腔；33、出气口；34、出液口。
具体实施方式
为了更加清楚、详细地说明本发明的目的技术方案，下面通过相关实施例对本发明进行进一步描述。以下实施例仅为具体说明本发明的实施方法，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
如图1和2所示，一种无石棉的复合硅酸盐保温毡生产系统，包括搅拌罐1、储液罐2、空气压缩机5和喷头3，所述喷头3设置有进液口8和进气口9，所述储液罐2连接所述进液口8，所述空气压缩机5连接所述进气口9，所述喷头3的喷嘴口位于所述搅拌罐1下方并连通底部的进气管4；所述喷头3内设置有进液腔32和进气腔31，所述喷头3的进液口8连通所述进液腔32，喷头3的进气口9连通所述进气腔31，所述喷嘴口由连通进液腔32的出液口34和连通进气腔31的出气口33组成。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上：
如图3所示，所述喷头3的喷嘴口覆盖有金属丝网10。
所述喷头3的喷嘴口的口径为12mm。
所述出气口33占据整个喷嘴口的90％。
所述喷头3与搅拌罐1的底面夹角呈40度。
实施例3
本实施例在实施例1的基础上：
如图3所示，所述喷头3的喷嘴口覆盖有金属丝网10。
所述喷头3的喷嘴口的口径为10mm。
所述出气口33占据整个喷嘴口的80％。
所述喷头3与搅拌罐1的底面夹角呈20度。
所述喷头3距搅拌罐1的底面50mm以内。
实施例4
本实施例在实施例1的基础上：
如图3所示，所述喷头3的喷嘴口覆盖有金属丝网10。
所述喷头3的喷嘴口的口径为10mm。
所述出气口33占据整个喷嘴口的85％。
所述喷头3与搅拌罐1的底面夹角呈30度。
所述喷头3距搅拌罐1的底面50mm以内。
如图2所示，喷头为双层结构，内层空间为进气腔，外层环形空间为进液腔。采用该结构设计的空间分布较好，也可采用左右腔的空间分布，只要能满足压缩空气产生的负压将进液腔内的溶液带出即可。
实施例5
一种无石棉的复合硅酸盐保温毡的生产方法：将起泡水溶液与压缩空气由喷头喷射进入到搅拌罐内润湿分散的耐高温纤维中，搅拌制得带气泡的浆体，再将制好的浆体烘烤成型得到保温毡；所述耐高温纤维按重量计，包括以下组分：硅酸铝纤维20-40份、玻璃纤维0-10份和增韧纤维15-30份。
本发明在原料中加入增韧纤维，弥补了硅酸铝纤维柔韧性不高的缺点，有助于提高纤维毡的韧性，可随意卷折。所述增韧纤维是指在高速搅拌下保持纤维的长度大于30-60mm的耐高温纤维。如常用的氧化硅纤维、玄武岩纤维和碳纤维，但不限于列举的这几种，凡此类耐高温纤维都可用于本发明中起到提高纤维毡韧性的作用，组合使用能优势互补，更有利于提高纤维毡产品的综合性能。
耐高温纤维，行业内泛指能耐600度以上高温的纤维。
在浆体中加入粘接剂搅拌混合均匀得到含气泡的浆料，经烘烤后制得细密多孔的轻质保温毡。粘接剂为湿法制板工艺制备浆料时采用的常规粘接剂，可以为丙烯酸酯乳液、EVA乳液、聚乙烯醇、硅溶胶、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、水玻璃和硫酸铝中的一种或者几种。
实施例6
本实施例在实施例5的基础上：
按重量计，所述耐高温纤维为硅酸铝纤维30份和玄武岩纤维20份。
所述起泡水溶液由起泡剂和稳泡剂加水配置而成，所述起泡剂为烷基胺0.3份和烷基聚醚0.2份，稳泡剂为纤维素醚0.6份和聚丙烯酰胺0.4份。
实施例7
本实施例在实施例5的基础上：
按重量计，所述耐高温纤维为硅酸铝纤维30份和氧化硅纤维20份。
所述起泡水溶液由起泡剂和稳泡剂加水配置而成，所述起泡剂为烷基胺0.3份和烷基聚醚0.2份，稳泡剂为纤维素醚0.6份和聚丙烯酰胺0.4份。
实施例8
本实施例在实施例5的基础上：
按重量计，所述耐高温纤维为硅酸铝纤维30份和碳纤维20份。
所述起泡水溶液由起泡剂和稳泡剂加水配置而成，所述起泡剂为烷基胺0.3份和烷基聚醚0.2份，稳泡剂为纤维素醚0.6份和聚丙烯酰胺0.4份。
实施例9
本实施例在实施例5的基础上：
按重量计，所述耐高温纤维为硅酸铝纤维30份、氧化硅纤维14份和碳纤维6份。
所述起泡水溶液由起泡剂和稳泡剂加水配置而成，所述起泡剂为烷基胺0.3份和烷基聚醚0.2份，稳泡剂为纤维素醚0.6份和聚丙烯酰胺0.4份。
所述硅酸铝纤维、氧化硅纤维和碳纤维均为废弃纤维。
实施例10
本实施例在实施例5的基础上：
按重量计，所述耐高温纤维为硅酸铝纤维30份、氧化硅纤维14份和玄武岩纤维6份。
所述起泡水溶液由起泡剂和稳泡剂加水配置而成，所述起泡剂为烷基胺0.3份和烷基聚醚0.2份，稳泡剂为纤维素醚0.6份和聚丙烯酰胺0.4份。
实施例11
本实施例在实施例10的基础上：
保持起泡剂和稳泡剂的占比不变，调整烷基胺和烷基聚醚的比例为1：1，纤维素醚和聚丙烯酰胺的比例为1：1。
实施例12
本实施例在实施例10的基础上：
保持起泡剂和稳泡剂的占比不变，调整烷基胺和烷基聚醚的比例为4：1，纤维素醚和聚丙烯酰胺的比例为3：1。
所述硅酸铝纤维、氧化硅纤维和玄武岩纤维均为废弃纤维。
实施例13
本实施例在实施例5的基础上：
按重量计，所述耐高温纤维为硅酸铝纤维20份、玻璃纤维10份、氧化硅纤维10份、玄武岩纤维5份。
所述起泡水溶液由起泡剂和稳泡剂加水配置而成，所述起泡剂为烷基胺0.3份、烷基聚醚0.2份，稳泡剂为纤维素醚1份和聚丙烯酰胺0.5份。
实施例14
本实施例在实施例5的基础上：
按重量计，所述耐高温纤维为硅酸铝纤维40份、玻璃纤维5份、氧化硅纤维20份、玄武岩纤维10份。
所述起泡水溶液由起泡剂和稳泡剂加水配置而成，所述起泡剂为烷基胺1份、烷基聚醚0.5份，稳泡剂为纤维素醚1份和聚丙烯酰胺0.5份。
所述硅酸铝纤维、玻璃纤维、氧化硅纤维和玄武岩纤维均为废弃纤维。
实施例6-14采用本发明系统和方法在相同工艺条件下制备得到硅酸盐保温毡，将制得的产品进行性能检测，并与市场上的石棉含量大于50％的常规硅酸盐保温毡进行对比，具体见表1。(按占材料表观体积的百分比来计算空气含量，空气含量＝材料密度/无机材料密度×100％，取无机材料密度为2700kg/m3)
表1本发明各实施例制的产品的性能参数
Figure BDA0003099740750000071
Figure BDA0003099740750000081
由上表可见，实施例6-14制得的硅酸盐保温毡都具备比对比样更低的导热系数，说明保温性能更好，压缩回弹率明显优于对比样，且密度与对比样相当甚至低与对比样，同时，本发明的保温毡不含石棉，较对比样更加安全可靠。其中，实施例10-14采用了氧化硅纤维和玄武岩纤维组合作为增韧纤维来提高纤维毡的韧性，氧化硅纤维能耐1400度的高温，耐高温性能优异，玄武岩纤维的柔韧性更好，二者组合后得到的纤维毡的导热系数和压缩回弹率均是最优的，产品综合性能最优。由于玻璃纤维具备成本较低耐高温性能好和成本低的优点，实施例13和14增加了玻璃纤维作为原料，对产品性能无影响。
本发明为了使空气能稳定地封闭在气泡中，在喷射和烘烤过程中气泡不会破裂，需要选择最优的起泡剂和稳泡剂，根据起泡和稳泡原理，起泡剂选用易起泡的具有两段分子结构的表面活性剂，如烷基磺酸钠、烷基乙醇胺、烷基胺和烷基聚醚；稳泡剂选用能对气泡壁增韧的水溶性高分子，如纤维素醚、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、膨润土和粘土。
在相同实验条件下，本发明进行了起泡剂和稳泡剂的起泡筛选实验，将起泡剂和稳泡剂按1：2的比例配制并加水得到起泡水溶液，用喷头同时喷射压缩空气和起泡水溶液，产生泡沫，静止放置，观察均匀程度和体积收缩20％所需要的时间。具体的实验数据见表2和表3。
表2本发明起泡筛选实验的配方组合表
Figure BDA0003099740750000082
表3本发明起泡配方筛选实验的评估结果
编号 评估结果
组合1 气泡均匀，稳定14小时
组合2 气泡不均匀，稳定3小时
组合3 气泡均匀，稳定10小时
组合4 气泡均匀，稳定16小时
组合5 气泡均匀，稳定15小时
组合6 气泡均匀，稳定3小时
组合7 气泡均匀，稳定14小时
组合8 气泡均匀，稳定13小时
组合9 气泡均匀，稳定18小时
组合10 气泡不均匀，稳定5小时
组合11 气泡均匀，稳定12小时
由起泡配方筛选实验可见，组合4、5和9的配方均能得到气泡均匀的泡沫，且稳定时长达15个小时以上。本发明进一步对比了这三个配方的产品性能，采用硅酸铝纤维30份、氧化硅纤维14份和玄武岩纤维6份作为耐高温纤维，采用相同工艺条件分别制备组合4、5和9的保温毡产品，再进行性能检测，并与市场上的石棉含量大于50％的常规硅酸盐保温毡进行对比，具体见表4。
表4不同起泡配方制得的产品性能参数
Figure BDA0003099740750000091
在三组产品的生产中发现，组合4和5的起泡配方生成的浆料中的气泡不如组合9细密，产品成型较组合9略差，导热系数高于组合9，但综合性能仍优于对比样的石棉保温毡。
本发明将起泡剂和稳泡剂加水配置成起泡水溶液，所述起泡剂和稳泡剂的总量与加水量的质量比例为1：10-50。这个范围比例的加水量，起泡快，泡沫稳定性高。
优选地，所述起泡水溶液与压缩空气通入量的体积比例为1：50-200。泡沫不会破裂，能够快速且大量的起泡。
进一步优选地，所述压缩空气的压力为0.1-0.6MPa，快速起泡，又不至于把泡沫弄破。
进一步优选地，所述金属丝网的孔径为800-1500目。保证泡沫的细密度。
进一步优选地，所述金属丝网设置有3-5层。进一步保证泡沫的细密度。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种无石棉的复合硅酸盐保温毡的生产方法，其特征在于：包括搅拌罐、储液罐、空气压缩机和喷头，所述喷头设置有进液口和进气口，所述储液罐连接所述进液口，所述空气压缩机连接所述进气口，所述喷头的喷嘴口位于所述搅拌罐下方并连通底部的进气管；所述喷头内设置有进液腔和进气腔，所述喷头的进液口连通所述进液腔，喷头的进气口连通所述进气腔，所述喷嘴口由连通进液腔的出液口和连通进气腔的出气口组成；
所述喷头的喷嘴口覆盖有金属丝网；所述喷头的喷嘴口的口径为8-12mm；所述出气口占据整个喷嘴口的80-90％；所述喷头与搅拌罐的底面夹角呈20-40度；所述喷头距搅拌罐的底面50mm以内；
将起泡水溶液与压缩空气由喷头喷射进入到搅拌罐内润湿分散的耐高温纤维中，搅拌制得带气泡的浆体，再将制好的浆体烘烤成型得到保温毡；所述起泡水溶液由起泡剂和稳泡剂加水配置而成。
2.根据权利要求1所述无石棉的复合硅酸盐保温毡的生产方法，其特征在于，所述耐高温纤维按重量计，包括以下组分：硅酸铝纤维20-40份、玻璃纤维0-10份和增韧纤维15-30份。
3.根据权利要求1所述无石棉的复合硅酸盐保温毡的生产方法，其特征在于：所述起泡剂选自烷基磺酸钠、烷基乙醇胺、烷基胺和烷基聚醚中的一种或者几种；所述稳泡剂选自纤维素醚、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、膨润土和粘土中的一种或者几种。
4.根据权利要求3所述无石棉的复合硅酸盐保温毡的生产方法，其特征在于：所述起泡剂与稳泡剂的质量比例为1：1-3。
5.根据权利要求3所述无石棉的复合硅酸盐保温毡的生产方法，其特征在于：所述起泡剂由烷基胺和烷基聚醚组成，质量比例为1-4：1；所述稳泡剂由纤维素醚和聚丙烯酰胺组成，质量比例为1-3：1。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE822620A (fr) * 1973-11-26 1975-05-26 Fabrication de matiere fibreuse non tissee
CN102174973A (zh) * 2011-02-28 2011-09-07 成都亚恩科技实业有限公司 一种保温隔热毡材及其制备方法
CN102226325A (zh) * 2011-06-02 2011-10-26 上海热丽电热材料有限公司 一种远红外碳纤维低温导电发热纸及其制备方法
CN102301509A (zh) * 2009-02-04 2011-12-28 三菱丽阳株式会社 多孔质电极基材、其制造方法、膜-电极接合体以及固体高分子型燃料电池
CN108660864A (zh) * 2018-06-28 2018-10-16 南京柯普新材料科技有限公司 一种玻璃纤维复配碳纤维制备导电毡的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4195043B2 (ja) * 2000-04-13 2008-12-10 株式会社イノアックコーポレーション 繊維集合体の成形方法および前記繊維集合体の成形装置
US8592329B2 (en) * 2003-10-07 2013-11-26 Hollingsworth & Vose Company Vibrationally compressed glass fiber and/or other material fiber mats and methods for making the same
US7507315B1 (en) * 2005-01-28 2009-03-24 Maxine Seelenbinder-Apke Paper making apparatus and method
DE102010028572A1 (de) * 2010-05-05 2011-11-10 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Zumischung einer flüssigen Chemikalie zu einem Prozessstrom und Vorrichtung
CN201883340U (zh) * 2010-11-15 2011-06-29 陕西科技大学 一种适合长纤维的抄片成型器
CN106968125B (zh) * 2017-04-10 2018-09-11 北京航空航天大学 一种碳纤维表面薄毡抄片成型器和方法
CN109024052A (zh) * 2018-06-28 2018-12-18 安徽泾县金星宣纸有限公司 一种大尺寸宣纸制作的纸浆缸
CN112553783B (zh) * 2020-11-27 2022-03-18 山东鲁阳节能材料股份有限公司 一种增韧型无机纤维毡及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE822620A (fr) * 1973-11-26 1975-05-26 Fabrication de matiere fibreuse non tissee
CN102301509A (zh) * 2009-02-04 2011-12-28 三菱丽阳株式会社 多孔质电极基材、其制造方法、膜-电极接合体以及固体高分子型燃料电池
CN102174973A (zh) * 2011-02-28 2011-09-07 成都亚恩科技实业有限公司 一种保温隔热毡材及其制备方法
CN102226325A (zh) * 2011-06-02 2011-10-26 上海热丽电热材料有限公司 一种远红外碳纤维低温导电发热纸及其制备方法
CN108660864A (zh) * 2018-06-28 2018-10-16 南京柯普新材料科技有限公司 一种玻璃纤维复配碳纤维制备导电毡的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
小茴香秸秆组分分析及薄片生产工艺;陈务平等;《中华纸业》;20150523(第10期);全文 *

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