CN114249557A - 一种环保岩棉及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及岩棉制品技术领域,具体公开了一种环保岩棉及其制造工艺。本申请的环保岩棉,主要由如下的原料制成:岩棉纤维、糖类胶黏剂、憎水剂;岩棉纤维与糖类胶粘剂的质量比为(7‑14):1,岩棉纤维与憎水剂的质量比为(20‑33.5):1。本申请的环保岩棉的制造工艺,包括如下的步骤:S1:将糖类胶粘剂、憎水剂喷到岩棉纤维上制得中间料;S2:将中间料收集、固化和成型即得。本申请的环保岩棉可用于建筑、装饰装修行业,具有强度高、有害VOC挥发量少的优点。
Description
技术领域
本申请涉及岩棉制品技术领域,更具体地说,它涉及一种环保岩棉及其制造工艺。
背景技术
岩棉是以天然岩石为主要原料,经过高温融化、纤维化、越板成型以及制品后加工而成的隔热保温材料,具有较佳的保温、隔热、隔音以及防火性能,在建筑、工业等行业广泛应用。
传统的岩棉在生产过程中使用的胶黏剂是以热固性酚醛树脂为主要原料,此类胶黏剂含有游离酚和甲醛,并且后期降解困难,在使用过程中会长期挥发出甲醛等VOC有害物质,对人体健康和生活环境产生严重威胁。
针对上述问题,申请公布号为CN109135618A的中国专利公开了一种保温材料用的无醛胶黏剂的制备方法,其工艺包括:(1)按重量份将10-60份一元糖、2-15份的酸类催化剂,开始搅拌,升温至到40-60℃保持并充分溶解,在80-100℃进行反应,20-80份的水加入到反应容器中反应20min-180min后得到无醛胶黏剂母液;(2)按重量份的将100份无醛胶黏剂母液、0.1-3份的硅烷偶联剂、1-20份的固化剂,0.5-5份的憎水剂搅拌均匀,得到可直接应用到保温材料上的无醛胶黏剂,能够减少VOC有害挥发量,绿色环保。
针对上述的无醛胶黏剂,在生产岩棉的使用过程中,发明人认为对岩棉纤维的胶合强度较低,岩棉制品的力学性能较差。
发明内容
为了提升岩棉纤维之间的胶合强度,本申请提供一种环保岩棉及其制造工艺。
第一方面,本申请提供一种环保岩棉,采用如下的技术方案:
一种环保岩棉,主要由如下的原料制成:岩棉纤维、糖类胶黏剂、憎水剂;岩棉纤维与糖类胶粘剂的质量比为(7-14):1,岩棉纤维与憎水剂的质量比为(20-33.5):1。
通过采用上述技术方案,玄武岩、白云石、矿渣、岩棉废渣等岩棉原料在经过高温熔融制成岩棉纤维,然后在糖类胶粘剂的粘结、交联的作用下,将岩棉纤维胶合在一起,形成胶合强度较佳的岩棉制品。并且,糖类胶粘剂中不含有甲醛,在后续的使用过程中有害VOC挥发量远远小于酚醛树脂胶黏剂,可以在建筑内装饰等特殊要求的保温隔热领域使用。
优选的,岩棉纤维由玄武岩、白云石、矿渣、岩棉废渣混合、熔化、成纤制得,玄武岩、白云石、矿渣、岩棉废渣的质量比为(50-70):(4-15):(20-40):(10-20)。
通过采用上述技术方案,优化和调整岩棉纤维各原料之间的配比,制得的岩棉纤维的尺寸和微细结构较为适宜,岩棉纤维制品的胶合强度以及导热系数等性能参数更佳,产品性能更好。
优选的,糖类胶粘剂主要由如下重量份数的原料制成:氨水12-20份、糖类65-120份、催化剂3-5份、固化剂3-7份;所述糖类由葡萄糖、果糖按质量比为(30-35):(12-16)组成。
通过采用上述技术方案,糖类在催化剂的作用下分解成活性单体,然后与氨水聚合形成低粘度的聚合物,并在固化剂的作用下进一步交联形成三维网状胶黏物,具有较佳的胶合强度,提升岩棉纤维之间的粘结强度。
优选的,糖类与氨水的质量比为(4-6):1。
通过采用上述技术方案,调整和优化糖类与氨水之间的质量比,减少糖类活性单体之间的自聚合作用,降低胶黏剂体系的粘度,减少出现凝胶现象的发生,使糖类胶粘剂更加稳定,胶合强度更高。
优选的,催化剂由氢氧化钠、三乙胺按质量比为(15-20):(1-3)组成。
通过采用上述技术方案,按照上述比例复配的催化剂提升了糖类的分解速度以及糖类活性单体的活性,与氨水形成的交联网状结构更加均一,粘结强度更高。
优选的,糖类胶粘剂的原料中还包括有(8-12)重量份数的增粘剂,所述增粘剂主要由如下重量份数的原料制成:大豆蛋白30-50份、羟丙基淀粉10-15份、贻贝粘蛋白2-5份、复合碱0.5-1.2份;复合碱为氢氧化钠、氢氧化钙中的至少一种与四丁基氢氧化铵按质量比(1.5-3):(5-7)组成。
通过采用上述技术方案,增粘剂中的大豆蛋白、贻贝粘蛋白以及羟丙基淀粉在复合碱的作用下,分子链上的活性基团大量暴露,能够紧密粘附在糖酚三维网状胶黏体上,增加胶黏剂的稳定性、渗透性和粘结能力。并且,增粘剂大大提升了胶黏剂体系中羟基等极性基团的数量,提高与岩棉纤维之间的结合力,进一步提升岩棉制品的粘结强度和结构强度。
优选的,复合碱由氢氧化钠、氢氧化钙、四丁基氢氧化铵按质量比(0.5-1):(1-2):(5-7)组成。
通过采用上述技术方案,调整和优化复合碱的组成配比,使得大豆蛋白、贻贝粘蛋白以及羟丙基淀粉上的活性基团暴露数量更多,并且减少变性的几率,提高增粘剂的稳定性。
优选的,增粘剂的原料中还包括(0.5-1.2)重量份数的交联剂,交联剂由烯丙基缩水甘油醚、二乙烯基砜按质量比为(1-2.5):(2-4)组成。
通过采用上述技术方案,烯丙基缩水甘油醚、二乙烯基砜能够参与到聚合反应中,改善糖类活性单体与氨水之间的交联状态,提升胶黏剂体系的交联强度。
第二方面,本申请提供一种环保岩棉的制造工艺,采用如下的技术方案:
一种环保岩棉的制造工艺,包括如下步骤:
S1:将糖类胶粘剂、憎水剂喷到岩棉纤维上制得中间料;
S2:将中间料收集、固化和成型即得。
通过采用上述技术方案,玄武岩、白云石、矿渣以及岩棉废渣等无机原料在熔融后经离心成纤,糖类胶粘剂和憎水剂均匀喷覆在岩棉纤维上,提高岩棉纤维的胶合强度和憎水性能,并且通过控制固化温度,提高岩棉制品的产品质量的均一性。
优选的,步骤S4中,固化采用三级固化,一级固化温度180℃-210℃,二级固化温度215℃-225℃,三级固化温度230℃-245℃。
通过采用上述技术方案,多级固化相结合,调整各级固化的温度,减少糖类胶粘剂和憎水剂因高温发生变性的几率,进一步提高产品的性能。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、由于本申请采用糖类胶粘剂和憎水剂与岩棉纤维进行复合,在保证岩棉纤维的胶合强度和结构强度的同时,获得了较好的憎水性能和环保性能,压缩强度能够达到10.86Kpa,抗拉强度达到176.56Kpa,并且具有较低的有机物含量和有害VOC挥发量。
2、本申请中在糖类胶粘剂中添加增粘剂,进一步提高了糖类胶粘剂体系的交联强度,提升对岩棉纤维的胶合强度,抗拉强度能够达到272.5Kpa。
3、本申请中采用交联剂进一步改善胶黏剂体系的交联状态,进一步提升了糖类胶粘剂的粘结强度,将岩棉制品的抗拉强度提升他至298.35Kpa。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的环保岩棉,主要由如下的原料制成:岩棉纤维、糖类胶黏剂、憎水剂;岩棉纤维与糖类胶粘剂的质量比为(7-14):1,岩棉纤维与憎水剂的质量比为(20-33.5):1。
本申请的憎水剂可以为市售的常用憎水剂。优选的,憎水剂为有机硅憎水剂。
进一步优选的,有机硅憎水剂为甲基硅酸钠憎水剂。
优选的,本申请的岩棉纤维由玄武岩、白云石、矿渣、岩棉废渣混合、熔化、成纤制得,玄武岩、白云石、矿渣、岩棉废渣的质量比为(50-70):(4-15):(20-40):(10-20)。进一步优选的,岩棉纤维各原料中的玄武岩、白云石、矿渣、岩棉废渣可以为市售常用材料。进一步优选的,岩棉纤维的各原料主要成分表如表1所示。
表1本申请岩棉纤维各原料的主要成分组成
优选的,糖类胶粘剂主要由如下重量份数的原料制成:氨水12-20份、糖类65-120份、催化剂3-5份、固化剂3-7份;所述糖类由甘露糖、葡萄糖、果糖按质量比为(30-35):(12-16):(7-15)组成。
优选的,本申请的氨水中所含氨的质量分数为25%。
优选的,固化剂为糖醇、单宁中的至少一种。进一步优选的,固化剂由糖醇、单宁按质量比(2-5):(3.5-6)组成。进一步优选的,固化剂由糖醇、单宁按质量比3.8:5组成。
优选的,糖醇为山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇、乳糖醇中的任意一种。进一步优选的,糖醇为麦芽糖醇。
本申请提供一种糖类胶粘剂的制备方法,包括如下步骤:
1)、将氨水、糖类、水、催化剂加入反应釜内,不断搅拌下升温至60℃,使各物料完全溶解制得反应液;
2)、将反应液升温至85℃,恒温搅拌反应5h,然后加入固化剂继续搅拌10min即得。
本申请的复合碱为氢氧化钠、氢氧化钙中的至少一种与四丁基氢氧化铵按质量比(1.5-3):(5-7)组成。进一步优选的,当复合碱为氢氧化钠、氢氧化钙两者一起与四丁基氢氧化铵进行复配时,复合碱为氢氧化钠、氢氧化钙两者的质量之和与四丁基氢氧化铵按质量比(1.5-3):(5-7)组成。
本申请实施例及对比例主要原料信息如表2所示。
表2本申请实施例及对比例主要原料信息
原料 | 规格型号 | 来源厂家 |
葡萄糖 | 工业级 | 苏州晓伟精细化工有限公司 |
果糖 | 食品级 | 江苏采薇生物科技有限公司 |
三乙醇胺 | 优级纯 | 淄博海杰化工有限公司 |
贻贝粘蛋白 | 货号5632 | 陕西沐菲生物科技有限公司 |
四丁基氢氧化铵 | 40%水溶液 | 上海阿拉丁生化科技有限公司 |
实施例
实施例1
本实施例的环保岩棉,由如下重量的原料制成:岩棉纤维1000kg、糖类胶粘剂70kg、憎水剂30kg。
本实施例的憎水剂为甲基硅酸钠憎水剂,型号为HY,品牌为宏亚。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法,包括如下步骤:
1)、将氨水120kg、葡萄糖650kg、水300kg、氢氧化钠30kg加入反应釜内,不断搅拌下升温至60℃,使各物料完全溶解制得反应液;
2)、将反应液升温至85℃,恒温搅拌反应5h,然后加入甘露糖醇继续搅拌10min即得。
本实施例的环保岩棉的制造工艺,包括如下步骤:
S1:将玄武岩500kg、白云石40kg、矿渣200kg以及岩棉废渣100kg混合均匀制得混合料,然后将混合料送入电炉内在1500℃温度下熔化制得熔融浆;
S2:将熔融浆由炉体的流料口流出,然后经四辊离心机高速甩丝制得岩棉纤维;
S3:将70kg糖类胶粘剂和30kg憎水剂混合均匀后顺着离心吹风均匀喷到1000kg岩棉纤维上制得中间料;
S4:将中间料收集、固化和成型即得,固化温度为180℃,固化时间4min;
S5:将产品进行切割成所需规格的环保岩棉制品。
其中,环保岩棉制品的单位产量为3.5t/h,规格为80kg/m3,厚度50mm,长度1200mm,宽度600mm,打褶率1.0。
实施例2-5
实施例2-5的环保岩棉,由如下的原料制成:岩棉纤维、糖类胶粘剂、憎水剂。
实施例2-5中的憎水剂为甲基硅酸钠憎水剂,型号为HY,品牌为宏亚。
实施例2-5中环保岩棉的各原料的加入量如表3所示。
表3实施例2-5环保岩棉的各原料的加入量
原料(kg) | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
岩棉纤维 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
糖类胶粘剂 | 72 | 142 | 110 | 120 | 90 |
憎水剂 | 30 | 50 | 40 | 35 | 42 |
实施例2-5中岩棉纤维各原料的加入量如表4所示。
表4实施例2-5岩棉纤维的各原料的加入量
原料(kg) | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
玄武岩 | 500 | 700 | 600 | 650 | 550 |
白云石 | 40 | 70 | 100 | 120 | 150 |
矿渣 | 200 | 350 | 300 | 400 | 280 |
岩棉废渣 | 100 | 170 | 150 | 120 | 200 |
实施例2-5的糖类胶粘剂的制备方法,包括如下步骤:
1)、将氨水120kg、葡萄糖1200kg、水300kg、氢氧化钠30kg加入反应釜内,不断搅拌下升温至60℃,使各物料完全溶解制得反应液;
2)、将反应液升温至85℃,恒温搅拌反应5h,然后加入甘露糖醇继续搅拌10min即得。
实施例2-5的环保岩棉的制造工艺,包括如下步骤:
S1:将玄武岩、白云石、矿渣以及岩棉废渣混合均匀制得混合料,然后将混合料送入电炉内在1500℃温度下熔化制得熔融浆;
S2:将熔融浆由炉体的流料口流出,然后经四辊离心机高速甩丝制得岩棉纤维;
S3:将糖类胶粘剂和憎水剂混合均匀后顺着离心吹风均匀喷到岩棉纤维上制得中间料;
S4:将中间料收集、固化和成型即得,固化温度为180℃,固化时间4min;
S5:将产品进行切割成所需规格的环保岩棉制品。
其中,环保岩棉制品的单位产量为3.5t/h,规格为80kg/m3,厚度50mm,长度1200mm,宽度600mm,打褶率1.0。
实施例6
本实施例的环保岩棉与实施例3的不同之处在于:环保岩棉的制造工艺中,步骤S4中,固化温度为220℃,固化时间8min,其余的与实施例3相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例3相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例3相同。
实施例7
本实施例的环保岩棉与实施例3的不同之处在于:环保岩棉的制造工艺中,步骤S4中,固化温度为245℃,固化时间12min,其余的与实施例3相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例3相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例3相同。
实施例8
本实施例的环保岩棉与实施例6的不同之处在于:环保岩棉的制造工艺中,步骤S4中,中间了采用三级固化工艺,一级固化温度为180℃,固化时间1min,二级固化温度为215℃,固化时间1min,三级固化温度为180℃,固化时间2min,其余的与实施例3相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例3相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例3相同。
实施例9
本实施例的环保岩棉与实施例6的不同之处在于:环保岩棉的制造工艺中,步骤S4中,中间了采用三级固化工艺,一级固化温度为200℃,固化时间3min,二级固化温度为220℃,固化时间3min,三级固化温度为240℃,固化时间2min,其余的与实施例3相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例3相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例3相同。
实施例10
本实施例的环保岩棉与实施例6的不同之处在于:环保岩棉的制造工艺中,步骤S4中,中间了采用三级固化工艺,一级固化温度为210℃,固化时间5min,二级固化温度为225℃,固化时间5min,三级固化温度为245℃,固化时间2min,其余的与实施例3相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例3相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例3相同。
实施例11
本实施例的环保岩棉与实施例9的不同之处在于:环保岩棉的原料中,糖类胶粘剂由如下重量的原料制成:氨水120kg、糖类650kg、水300kg、催化剂30kg、固化剂30kg;糖类由葡萄糖、果糖按质量比为30:12组成,固化剂由糖醇、单宁按质量比3.8:5组成,催化剂为氢氧化钠。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法,包括如下步骤:
1)、将氨水、糖类、水、催化剂加入反应釜内,不断搅拌下升温至60℃,使各物料完全溶解制得反应液;
2)、将反应液升温至85℃,恒温搅拌反应5h,然后加入固化剂继续搅拌10min即得。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例9相同。
实施例12-13
实施例12-13的环保岩棉与实施例9的不同之处在于:环保岩棉的原料中,糖类胶粘剂由如下的原料制成:氨水、糖类、水、催化剂、固化剂;糖类由葡萄糖、果糖按质量比为30:12组成,固化剂由糖醇、单宁按质量比3.8:5组成,催化剂为氢氧化钠。
实施例12-13中糖类胶粘剂各原料的加入量如表5所示。
表5实施例12-13糖类胶粘剂的各原料的加入量
原料(kg) | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 |
氨水 | 120 | 160 | 200 |
糖类 | 650 | 800 | 1200 |
水 | 300 | 400 | 500 |
催化剂 | 30 | 40 | 50 |
固化剂 | 30 | 55 | 70 |
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法,包括如下步骤:
1)、将氨水、糖类、水、催化剂加入反应釜内,不断搅拌下升温至60℃,使各物料完全溶解制得反应液;
2)、将反应液升温至85℃,恒温搅拌反应5h,然后加入固化剂继续搅拌10min即得。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例9相同。:
实施例14
本实施例的环保岩棉与实施例12的不同之处在于:糖类胶粘剂的原料中,糖类由葡萄糖、果糖按质量比为33:14组成,固化剂由糖醇、单宁按质量比3.8:5组成,催化剂为氢氧化钠,其余的与实施例12相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例12相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例12相同。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例12相同。
实施例15
本实施例的环保岩棉与实施例12的不同之处在于:糖类胶粘剂的原料中,糖类由葡萄糖、果糖按质量比为35:16组成,固化剂由糖醇、单宁按质量比3.8:5组成,催化剂为氢氧化钠,其余的与实施例12相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例12相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例12相同。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例12相同。
实施例16
本实施例的环保岩棉与实施例14的不同之处在于:糖类胶粘剂的原料中,催化剂由氢氧化钠、三乙胺按质量比为15:1组成,其余的与实施例14相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例14相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例14相同。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例14相同。
实施例17
本实施例的环保岩棉与实施例14的不同之处在于:糖类胶粘剂的原料中,催化剂由氢氧化钠、三乙胺按质量比为18:2.5组成,其余的与实施例14相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例14相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例14相同。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例14相同。
实施例18
本实施例的环保岩棉与实施例14的不同之处在于:糖类胶粘剂的原料中,催化剂由氢氧化钠、三乙胺按质量比为20:3组成,其余的与实施例14相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例14相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例14相同。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例14相同。
实施例19
本实施例的环保岩棉与实施例17的不同之处在于:糖类胶粘剂的原料中还包括有80kg的增粘剂,增粘剂由如下重量的原料制成:大豆蛋白30kg、羟丙基淀粉10kg、贻贝粘蛋白2kg、复合碱0.5kg;复合碱为氢氧化钠、四丁基氢氧化铵按质量比1.5:5组成,其余的与实施例17相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法,包括如下步骤:
1)、将氨水、糖类、水、催化剂加入反应釜内,不断搅拌下升温至60℃,使各物料完全溶解制得反应液;
2)、将反应液升温至85℃,恒温搅拌反应5h,然后加入固化剂继续搅拌10min,最后加入增粘剂搅拌5min后即得。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例17相同。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例17相同。
实施例20
本实施例的环保岩棉与实施例17的不同之处在于:糖类胶粘剂的原料中还包括有100kg的增粘剂,增粘剂由如下重量的原料制成:大豆蛋白40kg、羟丙基淀粉12kg、贻贝粘蛋白3kg、复合碱0.8kg;复合碱为氢氧化钠、四丁基氢氧化铵按质量比2:6.5组成,其余的与实施例17相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法,包括如下步骤:
1)、将氨水、糖类、水、催化剂加入反应釜内,不断搅拌下升温至60℃,使各物料完全溶解制得反应液;
2)、将反应液升温至85℃,恒温搅拌反应5h,然后加入固化剂继续搅拌10min,最后加入增粘剂搅拌5min后即得。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例17相同。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例17相同。
实施例21
本实施例的环保岩棉与实施例17的不同之处在于:糖类胶粘剂的原料中还包括有120kg的增粘剂,增粘剂由如下重量的原料制成:大豆蛋白50kg、羟丙基淀粉15kg、贻贝粘蛋白5kg、复合碱1.2kg;复合碱为氢氧化钠、四丁基氢氧化铵按质量比3:7组成,其余的与实施例17相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法,包括如下步骤:
1)、将氨水、糖类、水、催化剂加入反应釜内,不断搅拌下升温至60℃,使各物料完全溶解制得反应液;
2)、将反应液升温至85℃,恒温搅拌反应5h,然后加入固化剂继续搅拌10min,最后加入增粘剂搅拌5min后即得。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例17相同。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例17相同。
实施例22
本实施例的环保岩棉与实施例20的不同之处在于:增粘剂的原料中还包括有0.5kg的交联剂,交联剂由烯丙基缩水甘油醚、二乙烯基砜按质量比为1:2组成,其余的与实施例20相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例20相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例20相同。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例20相同。
实施例23
本实施例的环保岩棉与实施例20的不同之处在于:增粘剂的原料中还包括有0.9kg的交联剂,交联剂由烯丙基缩水甘油醚、二乙烯基砜按质量比为1.8:3组成,其余的与实施例20相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例20相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例20相同。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例20相同。
实施例24
本实施例的环保岩棉与实施例20的不同之处在于:增粘剂的原料中还包括有1.2kg的交联剂,交联剂由烯丙基缩水甘油醚、二乙烯基砜按质量比为2.5:4组成,其余的与实施例20相同。
本实施例的糖类胶粘剂的制备方法与实施例20相同。
本实施例的环保岩棉的原料组成与实施例20相同。
本实施例的环保岩棉的制造工艺与实施例20相同。
对比例
本对比例的环保岩棉,由如下重量的原料制成:岩棉纤维1000kg、无醛胶黏剂70kg、憎水剂30kg。
本对比例的憎水剂为甲基硅酸钠憎水剂,型号为HY,品牌为宏亚。
本对比例的无醛胶黏剂的制备方法,包括:按重量份将60kg一元糖、15kg的酸类催化剂在反应容器内混合搅拌,升温至到60℃保持并充分溶解,在100℃温度下进行反应,然后将80kg的水加入到反应容器中反应180min后得到无醛胶黏剂母液,一元糖包括果糖、葡萄糖和半乳糖,其混合比例为1:1:2,酸类催化剂为酒石酸和苹果酸,其混合比例为1:2;
本对比例的环保岩棉的制造工艺,包括如下步骤:
S1:将玄武岩500kg、白云石40kg、矿渣200kg以及岩棉废渣100kg混合均匀制得混合料,然后将混合料送入电炉内在1500℃温度下熔化制得熔融浆;
S2:将熔融浆由炉体的流料口流出,然后经四辊离心机高速甩丝制得岩棉纤维;
S3:将70kg糖类胶粘剂和30kg憎水剂混合均匀后顺着离心吹风喷到1000kg岩棉纤维上制得中间料;
S4:将中间料收集、固化和成型即得,固化温度为180℃,固化时间4min;
S5:将产品进行切割成所需规格的环保岩棉制品。
其中,环保岩棉制品的单位产量为3.5t/h,规格为80kg/m3,厚度50mm,长度1200mm,宽度600mm,打褶率1.0。
性能检测试验
检测方法
取实施例1-24以及对比例的环保岩棉按GB/T11835-2017《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》、GB/T30804《建筑用绝热制品垂直于表面抗拉强度的测定》测试压缩强度、拉拔强度以及憎水率,测试结果如表6所示。
取实施例23的环保岩棉测试产品检测数据,检测数据如表7所示。
表6实施例1-24以及对比例的环保岩棉的性能测试结果
表7实施例23的环保岩棉的产品检测数据
检测项目 | 标准要求 | 检测结果 |
有机物含量% | — | 3.15 |
压缩强度kpa | — | 12.67 |
渣球含量% | ≤7.0 | 6.06 |
纤维直径μm | ≤6.0 | 3.77 |
憎水率% | ≥99 | 99.13 |
体积吸水率% | ≤5 | 1.07 |
短期吸水量kg/㎡ | ≤0.5 | 0.17 |
酸度系数 | ≥1.8 | 2.5 |
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种环保岩棉,其特征在于:主要由如下的原料制成:岩棉纤维、糖类胶黏剂、憎水剂;岩棉纤维与糖类胶粘剂的质量比为(7-14):1,岩棉纤维与憎水剂的质量比为(20-33.5):1。
2.根据权利要求1所述的一种环保岩棉,其特征在于:所述岩棉纤维由玄武岩、白云石、矿渣、岩棉废渣混合、熔化、成纤制得,玄武岩、白云石、矿渣、岩棉废渣的质量比为(50-70):(4-15):(20-40):(10-20)。
3.根据权利要求2所述的一种环保岩棉,其特征在于:所述糖类胶粘剂主要由如下重量份数的原料制成:氨水12-20份、糖类65-120份、催化剂3-5份、固化剂3-7份;所述糖类由葡萄糖、果糖按质量比为(30-35):(12-16)组成。
4.根据权利要求3所述的一种环保岩棉,其特征在于:所述糖类与氨水的质量比为(4-6):1。
5.根据权利要求4所述的一种环保岩棉,其特征在于:所述催化剂由氢氧化钠、三乙胺按质量比为(15-20):(1-3)组成。
6.根据权利要求5所述的一种环保岩棉,其特征在于:所述糖类胶粘剂的原料中还包括有(8-12)重量份数的增粘剂,所述增粘剂主要由如下重量份数的原料制成:大豆蛋白30-50份、羟丙基淀粉10-15份、贻贝粘蛋白2-5份、复合碱0.5-1.2份;复合碱为氢氧化钠、氢氧化钙中的至少一种与四丁基氢氧化铵按质量比(1.5-3):(5-7)组成。
7.根据权利要求6所述的一种环保岩棉,其特征在于:所述复合碱由氢氧化钠、氢氧化钙、四丁基氢氧化铵按质量比(0.5-1):(1-2):(5-7)组成。
8.根据权利要求7所述的一种环保岩棉,其特征在于:所述增粘剂的原料中还包括(0.5-1.2)重量份数的交联剂,交联剂由烯丙基缩水甘油醚、二乙烯基砜按质量比为(1-2.5):(2-4)组成。
9.一种如权利要求1-8任一所述的环保岩棉的制造工艺,其特征在于:包括如下步骤:
S1:将糖类胶粘剂、憎水剂喷到岩棉纤维上制得中间料;
S2:将中间料收集、固化和成型即得。
10.根据权利要求9所述的一种环保岩棉的制造工艺,其特征在于:所述步骤S4中,固化采用三级固化,一级固化温度180℃-210℃,二级固化温度215℃-225℃,三级固化温度230℃-245℃。
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