CN114394741A - 囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺，将岩棉原料熔化后经四辊离心机纤化，将得到的纤维利用压缩空气吹送到集棉机，将集棉机捕获的棉丝经摆锤折叠铺棉，将折叠后的棉丝通过压辊机械压制成型，再将压好的棉丝送至至固化炉进行烘干固化，按规定尺寸切割、裁边后即得岩棉板；在采用摆锤法进行铺棉的过程中，在摆锤处设置喷管，对折叠铺棉过程中的棉丝喷入囊泡绝热粉体，再经压辊机械压制成型；本发明的囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺，通过添加囊泡绝热粉体颗粒，加强了复合岩棉材料的吸音性，并且增加了热的传导路径，进一步弱化了热对流，也形成了更多的遮热板，有利于进一步减小复合岩棉板的导热性。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺。
背景技术
在实现环保、碳中和的大趋势下，建筑的保温性提高可大大减少人们生活中采暖、降温时的能耗，因此，绝热节能材料是当前建筑材料的研究重点，二氧化硅气凝胶是目前世界上性能最佳的绝热材料，但制造成本高，应用领域也较窄（二氧化硅气凝胶材料在水性体系中因水的表面张力大而导致其干燥后孔隙塌缩，隔热性降低），而新型材料纳米介孔二氧化硅连续聚集体囊泡，与二氧化硅气凝胶有着相似的理化性质，但生产成本低，更适合工业化大规模生产，可应用于多种领域。
纳米介孔二氧化硅连续聚集体囊泡，简称囊泡，是新推出的高效绝热节能领域的核心基础材料，其外观为白色或灰色颗粒，形貌为双壳层空心泡状连续聚集体，松装密度为0.01-0.1g/cm3,耐高温性>850℃，抗压强度>10MPa，导热系数小于0.03W/m.K,囊泡尺寸为30-100nm,孔径分布为多级孔，分为2-4nm的壁间孔以及20-40nm的囊泡孔，孔壁厚度为4-6nm，比表面积为600-1100m2/g.囊泡的化学结构式为SiO2-x（x=0.4-0.8）。
囊泡复合粉体是囊泡实际应用中的一种形式，囊泡复合膏体是以囊泡为基础主体材料，添加部分填料制备而成的高效绝热节能材料。囊泡复合粉体一般都是配合有机或无机胶黏剂制成膏状涂料来使用，少有直接使用囊泡复合粉体的应用。
岩棉保温材料也是一种较好的绝热节能材料；岩棉由纯无机材料制成，属于防火A级不燃烧产品，耐酸碱、耐腐蚀、稳定性高，不易老化问题，岩棉生产是采用优质玄武岩、白云石等为主要原材料，经1450℃以上高温熔化后采用四辊离心机高速离心成纤维，同时喷入一定量粘结剂、防尘油、憎水剂后经集棉机收集、通过摆锤法工艺，加上三维法铺棉后进行固化、切割，形成不同规格和用途的岩棉产品。
另外，岩棉还属于多孔吸声材料，一直都是市面上主要的吸声材料。如何进一步提高岩棉的吸声性能和保温性能，一直是行业研究的重点方向之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种将囊泡复合粉体和岩棉相结合的复合型产品，以进一步提高岩棉板的吸音和保温性能。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺，包括如下步骤：
将岩棉原料粉碎后投入矿热炉中熔化后经四辊离心机纤化，将得到的纤维利用压缩空气吹送到集棉机，并喷入粘结剂，采用摆锤法，将集棉机捕获的棉丝经摆锤折叠铺棉，将折叠后的棉丝通过压辊机械压制成型，再将压好的棉丝送至至固化炉进行烘干固化，按规定尺寸切割、裁边后即得岩棉板；在采用摆锤法进行铺棉的过程中，在摆锤处设置喷管，对折叠铺棉过程中的棉丝喷入囊泡绝热粉体，再经压辊机械压制成型。
优选的是，所述摆锤具有向下的出口，摆锤往复摆动，棉丝经出口折叠落入到传送带上；集棉机捕获的棉丝贴出口内一侧壁滑出，喷管设于出口一侧。
优选的是，所述喷管随摆锤往复摆动过程中，向落到输送带上、刚折叠好的最上层的棉丝表面喷入囊泡绝热粉体。
优选的是，所述囊泡绝热粉体在使用前过至少40目筛。
优选的是，所述囊泡绝热粉体的用量占囊泡绝热粉体复合岩棉材料的3%-8%。
优选的是，所述囊泡绝热粉体在棉丝间均匀排布，或散布于两层棉丝的相接处。
优选的是，所述喷嘴呈鸭嘴状。
本发明的囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺，通过添加囊泡绝热粉体颗粒，加强了复合岩棉材料的吸音性，并且增加了热的传导路径，进一步弱化了热对流，也形成了更多的遮热板，有利于进一步减小复合岩棉板的导热性。
附图说明
图1为一种带有喷管的摆锤的结构示意图，其中，带有双箭头弧线为摆锤的摆动方向。
图中标号为：1-摆锤，2-出口，3-棉丝，4-喷管。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
一种囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺，包括如下步骤：
将岩棉原料粉碎后投入矿热炉中熔化后经四辊离心机纤化，将得到的纤维利用压缩空气吹送到集棉机，并喷入粘结剂，采用摆锤法，将集棉机捕获的棉丝经摆锤折叠铺棉，将折叠后的棉丝通过压辊机械压制成型，再将压好的棉丝送至至固化炉进行烘干固化，按规定尺寸切割、裁边后即得岩棉板；在采用摆锤法进行铺棉的过程中，在摆锤处设置喷管，对折叠铺棉过程中的棉丝喷入囊泡绝热粉体，再经压辊机械压制成型。
如图1所示，所述摆锤1具有向下的出口2，摆锤往复摆动，棉丝经出口折叠落入到传送带上；集棉机捕获的棉丝3贴出口内一侧壁滑出，喷管4设于出口一侧。
所述喷管随摆锤往复摆动过程中，向落到输送带上、刚折叠好的最上层的棉丝表面喷入囊泡绝热粉体。
所述囊泡绝热粉体在使用前过至少40目筛。
所述囊泡绝热粉体的用量占囊泡绝热粉体复合岩棉材料的3%-8%。过大的囊泡绝热粉体用量不仅增加成本，还会使材料中的囊泡绝热粉体颗粒失去活动性，反而会导致吸音性能的降低。
所述囊泡绝热粉体在棉丝间均匀排布，或散布于两层棉丝的相接处。囊泡绝热粉体颗粒的散布情况可根据喷射压力、颗粒大小等来进行控制。
在对棉丝的压合和烘干固化过程中，囊泡绝热粉体颗粒被嵌合于棉丝的孔隙间，当声波入射到复合岩棉材料中时引起小孔或间隙中空气的振动，小孔中心的空气质点可以自由的响应声波的压缩跟稀疏，紧靠孔壁或材料表面的空气质点振动速度较慢，由于摩擦和空气的黏滞阻力，使空气质点的动能不断转化为热能。囊泡绝热粉体颗粒不仅能增加复合岩棉材料的孔隙率，提高摩擦和空气的黏滞阻力，并且，由于囊泡绝热粉体颗粒并非与棉丝粘接为一体，囊泡绝热粉体颗粒受到振动时会引起自身振动并与周围棉丝的孔隙壁发生相对摩擦滑动，将声波的功能更多的转化为热能，从而加强吸音效果。实践中也表明，本发明材料的吸声性能（系数）较同密度的普通岩棉板高3%以上，同时，相较于普通岩棉板，本发明材料的保温性也略有加强。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (6)
1.一种囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
将岩棉原料粉碎后投入矿热炉中熔化后经四辊离心机纤化，将得到的纤维利用压缩空气吹送到集棉机，并喷入粘结剂，采用摆锤法，将集棉机捕获的棉丝经摆锤折叠铺棉，将折叠后的棉丝通过压辊机械压制成型，再将压好的棉丝送至至固化炉进行烘干固化，按规定尺寸切割、裁边后即得岩棉板；在采用摆锤法进行铺棉的过程中，在摆锤处设置喷管，对折叠铺棉过程中的棉丝喷入囊泡绝热粉体，再经压辊机械压制成型。
2.根据权利要求1所述的囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺，其特征在于，所述摆锤具有向下的出口，摆锤往复摆动，棉丝经出口折叠落入到传送带上；集棉机捕获的棉丝贴出口内一侧壁滑出，喷管设于出口一侧。
3.根据权利要求2所述的囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺，其特征在于，所述喷管随摆锤往复摆动过程中，向落到输送带上、刚折叠好的最上层的棉丝表面喷入囊泡绝热粉体。
4.根据权利要求1所述的囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺，其特征在于，所述囊泡绝热粉体在使用前过至少40目筛。
5.根据权利要求1所述的囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺，其特征在于，所述囊泡绝热粉体的用量占囊泡绝热粉体复合岩棉材料的3%-8%。
6.根据权利要求5所述的囊泡绝热粉体复合岩棉材料的生产工艺，其特征在于，所述囊泡绝热粉体在棉丝间均匀排布，或散布于两层棉丝的相接处。
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