CN115613392B - 一种可溶纤维防火纸及其制备方法 - Google Patents
一种可溶纤维防火纸及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115613392B CN115613392B CN202211360706.XA CN202211360706A CN115613392B CN 115613392 B CN115613392 B CN 115613392B CN 202211360706 A CN202211360706 A CN 202211360706A CN 115613392 B CN115613392 B CN 115613392B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soluble fiber
- parts
- slurry
- fiber
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 142
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 34
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 54
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 31
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 claims description 13
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 11
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical group [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 9
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims description 5
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 claims description 4
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 claims description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 4
- ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N melamine cyanurate Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1.O=C1NC(=O)NC(=O)N1 ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound OP(O)(O)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 4
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 229910052909 inorganic silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 abstract description 20
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 38
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 26
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 10
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 7
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 6
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 5
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 239000012757 flame retardant agent Substances 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- WTFUTSCZYYCBAY-SXBRIOAWSA-N 6-[(E)-C-[[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]methyl]-N-hydroxycarbonimidoyl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C/C(=N/O)/C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1 WTFUTSCZYYCBAY-SXBRIOAWSA-N 0.000 description 1
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
- D21H13/36—Inorganic fibres or flakes
- D21H13/38—Inorganic fibres or flakes siliceous
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/66—Salts, e.g. alums
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/06—Paper forming aids
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/34—Ignifugeants
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
本发明提供了一种可溶纤维防火纸及其制备方法。本发明提供的一种可溶纤维防火纸,由包括以下质量份组分的原料制得:30~50份可溶纤维,1~3份增强纤维,1~3份硅酸钠粉,5~20份填料,1~10份阻燃剂,1~5份结合剂,1~5份絮凝剂,1300~19000份水,其中,所述增强纤维为水镁石纤维和/或海泡石纤维。本发明提供的可溶纤维防火纸能够有效提高材料的防火性和烧后强度,达到较好的防火防护效果。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域,特别涉及一种可溶纤维防火纸及其制备方法。
背景技术
无机纤维制品具有导热系数低、隔热性能良好、抗热震、耐侵蚀性能,便于加工、安装等特点,广泛应用于石化、冶金、船舶、交通等行业。但大多数无机纤维及其制品在生产、加工、使用的过程中,会产生细小纤维,易被吸入人体内,对人体健康造成危害。国际癌症研究社(IARC)对各种矿物纤维进行了健康分类,按照欧盟规定,传统的无机耐火纤维均属于很可能致癌物。近年来,欧盟、美国、日本等国家已逐步开始开发生物可溶纤维及其制品,用以替代传统陶瓷纤维及其制品,并在可溶纤维的开发、制品生产和应用等当面取得了很大成就。
现有可溶纤维纸有机物含量较高,易燃,灼烧后强度差,当现有可溶纤维纸应用在电力电缆、建筑、汽车、石油天然气管道等领域时,发生火灾,易助长火势的蔓延,灼烧后强度变差起不到防护作用,一旦温度过高,将造成重大事故。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种可溶纤维防火纸及其制备方法。本发明提供的可溶纤维防火纸能够有效提高材料的防火性和烧后强度,达到较好的防火防护效果。
本发明提供了一种可溶纤维防火纸,由包括以下质量份组分的原料制得:
其中,
所述增强纤维为水镁石纤维和/或海泡石纤维。
优选的,所述阻燃剂为三聚氰胺磷酸酯、聚磷酸铵和氰尿酸三聚氰胺盐中的至少一种。
优选的,所述填料为氧化镁粉、氢氧化铝和碳酸钙粉中的至少一种;
所述填料的细度为1000~3000目。
优选的,所述结合剂为橡胶乳液和/或丙烯酸乳液。
优选的,所述絮凝剂为硫酸铝溶液。
优选的,所述可溶纤维的纤维长度为3~10mm。
优选的,所述增强纤维的长度为3~6mm。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的可溶纤维防火纸的制备方法,包括以下步骤:
a)将可溶纤维与水混合打浆,得到可溶纤维浆料;
b)将所述可溶纤维浆料与水、增强纤维、填料、阻燃剂和结合剂混合,得到混合浆料;
c)将所述混合浆料与絮凝剂混合后,加水稀释,得到终浆料;
d)将所述终浆料成型、脱水,得到湿坯;然后对所述湿坯干燥,得到可溶性纤维防火纸。
优选的,步骤a)中,所述可溶纤维∶水的质量比为(30~50)∶400;
步骤b)中所加水的用量∶步骤a)所得可溶纤维浆料质量比为(200~400)∶100;
步骤c)中,加水稀释至浆料的质量浓度为0.5%~3%。
优选的,步骤d)中,所述成型为长网成型;所述湿坯的体积密度为500~900kg/m3;所述干燥的温度为105~130℃,时间为0.5~3h。
本发明提供的可溶纤维纸,将可溶性纤维、增强纤维、硅酸钠粉、填料、阻燃剂、结合剂、絮凝剂和水以一定比例搭配制得,其中,特定的增强纤维、硅酸钠粉、填料和阻燃剂之间共同作用,在可溶纤维基体中有效提高防火作用和烧后强度,在失火工况下会吸收热量释放水分并膨胀形成阻隔层,阻滞火焰向内蔓延,提高产品防火性。上述各组分之间的配比至关重要,以上特定配比能够有效提高产品的燃烧性能等级。同时,在制备过程中,先将可溶纤维与一定量的水打浆,再加入适量水、增强纤维、填料、阻燃剂及结合剂进行混合,然后加入絮凝剂混匀并稀释至一定浓度,最后再成型、脱水和干燥,从而得到可溶性纤维防火纸。通过上述一定的混料顺序以及控制每步中的加水量,各步骤之间前后配合,有利于提高产品的防火作用及烧后强度。本发明最终所得可溶性纤维防火纸,不燃烧,在失火工况下会吸收热量释放水分并膨胀形成阻隔层,阻滞火焰向内蔓延,且烧后强度较高,使产品燃烧性能等级高,可应用于电力、建筑、石油天然气管道等需要包覆、填缝、隔离的环境,起到有效的防护防火作用。另外,本发明以可溶纤维为基体,采用湿法成型工艺,产品中所涉及纤维在人体中可降解,环保无污染,产品可在欧盟等高要求国家地区使用。而且,本发明的制备方法,采用絮凝方式,操作简单,过程易于控制。
实验结果表明,本发明提供的可溶纤维防火纸,燃烧性能等级达到A级,属于不然材料,烧后抗拉强度达到100KPa以上,表现出较好的燃烧等级和烧后强度。
具体实施方式
本发明提供了一种可溶纤维防火纸,由包括以下质量份组分的原料制得:
其中,
所述增强纤维为水镁石纤维和/或海泡石纤维。
本发明提供的可溶纤维防火纸,将可溶性纤维棉、增强纤维、硅酸钠粉、填料、阻燃剂、结合剂、絮凝剂和水以一定比例搭配制得,其中,特定的增强纤维、硅酸钠粉、填料和阻燃剂之间共同作用,在可溶纤维基体中有效提高防火作用和烧后强度,在失火工况下会吸收热量释放水分并膨胀形成阻隔层,阻滞火焰向内蔓延,提高产品防火性。上述各组分之间的配比至关重要,以上特定配比能够有效提高产品的燃烧性能等级和烧后强度,从而达到更好的防火防护效果。
本发明提供的可溶纤维防火纸的制备原料包括:可溶纤维。
本发明中,所述可溶纤维的纤维长度优选为3~10mm,具体可为3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm。本发明中,所述可溶纤维源自CN1544371A中针刺毯所用的无机硅酸盐纤维,所述针刺毯具体可对应鲁阳商业品可溶纤维毯N1100。即本发明可以通过两种方式获取可溶纤维:一是采用CN1544371A中制备针刺毯时所用的无机硅酸盐纤维,将所述无机硅酸盐纤维处理成本发明要求的长度;二是对CN1544371A中针刺毯产品具体如可溶/>纤维毯N1100进行处理,具体对其打散拆解等处理而获得本发明要求长度的纤维。
本发明中,所述可溶纤维的用量为30~50份,具体可为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份。
本发明提供的可溶纤维防火纸的制备原料还包括:增强纤维。
本发明中,所述增强纤维为水镁石纤维和/或海泡石纤维。本发明中,所述增强纤维的长度优选为3~6mm,具体可为3mm、4mm、5mm、6mm。本发明对所述增强纤维的来源没有特殊限制,为市售商业品即可。现有技术中增强纤维的种类众多,而本发明采用以上特定纤维,能够与本发明填料及阻燃剂之间协同作用,在发生火灾时能够吸收热量降低火焰温度,而且还能够起到抑制作用,从而增强防火性能;另外,其能够与可溶纤维基体较好的搭配,提高材料的烧后强度。
本发明中,以可溶纤维的用量30~50份为基准,所述增强纤维的用量为1~3份,具体可为1份、2份、3份。
本发明提供的可溶纤维防火纸的制备原料还包括:硅酸钠粉。
本发明引入硅酸钠粉,能够与本发明选定的填料、增强纤维及阻燃剂之间共同作用,辅助提高防火作用及烧后强度。本发明中,以可溶纤维的用量30~50份为基准,所述硅酸钠粉的用量为1~3份,具体可为1份、2份、3份。
本发明提供的可溶纤维防火纸的制备原料还包括:填料。
本发明中,所述填料为无机填料,优选为氧化镁粉、氢氧化铝和碳酸钙粉中的至少一种。现有技术中填料种类诸多,而本发明选用以上3种特定填料,能够与阻燃剂协同作用,在高温下抑制火焰燃烧,提高防火性能。本发明中,所述填料的细度优选为1000~3000目,具体可为1000目、1500目、2000目、2500目、3000目;若粒度过细,则易流失,影响产品性能,若填料过粗,则影响浆料稳定性、发生沉降,影响产品的制备及降低产品性能。
本发明中,以可溶纤维的用量30~50份为基准,所述填料的用量为5~20份,具体可为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
本发明提供的可溶纤维防火纸的制备原料还包括:阻燃剂。
本发明中,所述阻燃剂优选为三聚氰胺磷酸酯、聚磷酸铵和氰尿酸三聚氰胺盐中的至少一种。本发明对所述阻燃剂的来源没有特殊限制,为市售商业品即可。
本发明中,以可溶纤维的用量30~50份为基准,所述阻燃剂的用量为1~10份,具体可为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份。
本发明提供的可溶纤维防火纸的制备原料还包括:结合剂。
本发明中,所述结合剂优选为橡胶乳液和/或丙烯酸乳液;其中,所述橡胶乳液优选为丁苯橡胶乳液。本发明对所述结合剂的来源没有特殊限制,为市售商业品即可。
本发明中,以可溶纤维的用量30~50份为基准,所述结合剂的用量为1~5份,具体可为1份、2份、3份、4份、5份。
本发明提供的可溶纤维防火纸的制备原料还包括:絮凝剂。
本发明中,所述絮凝剂优选为硫酸铝溶液。本发明中,所述硫酸铝溶液是指硫酸铝的水溶液,所述硫酸铝溶液的质量浓度优选为5%~30%,具体可为5%、10%、15%、20%、25%、30%,更优选为20%。
本发明中,以可溶纤维的用量30~50份为基准,所述絮凝剂的用量为1~5份,具体可为1份、2份、3份、4份、5份。。
本发明提供的可溶纤维纸的制备原料还包括:水。本发明中,以可溶纤维的用量30~50份为基准,所述水的总量为1300~19000份,具体可为1300份、2000份、3000份、4000份、5000份、6000份、7000份、8000份、9000份、10000份、11000份、12000份、13000份、14000份、15000份、16000份、17000份、18000份、19000份。
本发明提供的可溶纤维防火纸,将可溶性纤维棉、增强纤维、硅酸钠粉、填料、阻燃剂、结合剂、絮凝剂和水以一定比例搭配制得,其中,特定的增强纤维、硅酸钠粉、填料和阻燃剂之间共同作用,在可溶纤维基体中有效提高防火作用和烧后强度,在失火工况下会吸收热量释放水分并膨胀形成阻隔层,阻滞火焰向内蔓延,提高产品防火性。上述各组分之间的配比至关重要,以上特定配比能够有效提高产品的燃烧性能等级和烧后强度,从而达到更好的防火防护效果。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的可溶性纤维防火纸的制备方法,包括以下步骤:
a)将可溶纤维与水混合打浆,得到可溶纤维浆料;
b)将所述可溶纤维浆料与水、增强纤维、填料、阻燃剂和结合剂混合,得到混合浆料;
c)将所述混合浆料与絮凝剂混合后,加水稀释,得到终浆料;
d)将所述终浆料成型、脱水,得到湿坯;然后对所述湿坯干燥,得到可溶性纤维防火纸。
其中,所述可容性纤维棉、增强纤维、填料、阻燃剂、结合剂、絮凝剂和水的种类及用量等均与前文技术方案中所述一致,在此不再一一赘述。
关于步骤a):
所述可溶纤维∶水的质量比优选为(30~50)∶400,具体可为30∶400、31∶400、32∶400、33∶400、34∶400、35∶400、36∶400、37∶400、38∶400、39∶400、40∶400、41∶400、42∶400、43∶400、44∶400、45∶400、46∶400、47∶400、48∶400、49∶400、50∶400。将可溶纤维与水混合打浆的方式没有特殊限制,按照本领域常规操作即送入打浆机中进行打浆即可。本发明中,在打浆后,优选还进行除渣。经以上处理后,得到可溶纤维浆料。
关于步骤b):
步骤b)中所加水的用量∶步骤a)所得可溶纤维浆料质量比为(200~400)∶100,即步骤b)中所加水的用量为步骤a)所得可溶纤维浆料质量的200%~400%,具体可为200∶100、250∶100、300∶100、350∶100、400∶100。步骤b)中,将可溶纤维浆料与水、增强纤维、填料、阻燃剂及结合剂进行混合的方式没有特殊限制,按照本领域常规混料方式将物料混匀即可,如搅拌混合。具体的,先向步骤a)所得可溶纤维浆料中加入水,开启搅拌,再加入增强纤维、填料、阻燃剂及结合剂,持续搅拌至物料混匀,从而得到混合浆料。
关于步骤c):
本发明中,将所述混合浆料与絮凝剂进行混合的方式没有特殊限制,按照本领域常规混料方式将物料混匀即可,如搅拌混合。物料混匀后,加水进行稀释。本发明中,加水的量优选为使浆料的质量浓度稀释至0.5%~3%,具体可为0.5%、0.8%、1%、2%、3%。控制在上述浓度下,有利于后续操作提高产品厚度以及产品外观质量,若浓度过低,则不利于产品厚度的提升,若浓度过高,则易降低产品的外观质量尤其是表面造成凹凸不平,影响产品体积密度偏差和抗拉性能。经步骤c)处理后,得到终浆料。以上步骤b)~c)的操作可在配浆池中进行。
关于步骤d):
本发明中,所述成型优选为长网成型,即利用长网成型系统进行成型。具体的,先将步骤c)所得终浆料泵至储浆池中,然后提至高位槽,放浆至长网成型系统进行抄取成型。本发明中,经成型后,进行脱水。本发明中,所述脱水为真空吸滤脱水,脱水的程度优选为使湿坯的体积密度达到500~900kg/m3,具体可为500kg/m3、600kg/m3、700kg/m3、800kg/m3、900kg/m3。经脱水后,得到湿坯,然后进行干燥,具体可将湿坯送入烘干系统进行干燥。本发明中,所述干燥的温度优选为105~130℃,具体可为105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃。所述干燥的时间优选为0.5~3h,具体可为0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h。经干燥后,优选还进行切割、卷取、包装等后处理,从而得到可溶纤维防火纸产品。
本发明提供的可溶纤维纸,将可溶性纤维棉、增强纤维、硅酸钠粉、填料、阻燃剂、结合剂、絮凝剂和水以一定比例搭配制得,其中,特定的增强纤维、硅酸钠粉、填料和阻燃剂之间共同作用,在可溶纤维基体中有效提高防火作用和烧后强度,在失火工况下会吸收热量释放水分并膨胀形成阻隔层,阻滞火焰向内蔓延,提高产品防火性。上述各组分之间的配比至关重要,以上特定配比能够有效提高产品的燃烧性能等级。同时,在制备过程中,先将可溶纤维与一定量的水打浆,再加入适量水、增强纤维、填料、阻燃剂及结合剂进行混合,然后加入絮凝剂混匀并稀释至一定浓度,最后再成型、脱水和干燥,从而得到可溶性纤维防火纸。通过上述一定的混料顺序以及控制每步中的加水量,各步骤之间前后配合,有利于提高产品的防火作用及烧后强度。本发明最终所得可溶性纤维防火纸,不燃烧,在失火工况下会吸收热量释放水分并膨胀形成阻隔层,阻滞火焰向内蔓延,且烧后强度较高,使产品燃烧性能等级高,可应用于电力、建筑、石油天然气管道等需要包覆、填缝、隔离的环境,起到有效的防护防火作用。另外,本发明以可溶纤维为基体,采用湿法成型工艺,产品中所涉及纤维在人体中可降解,环保无污染,产品可在欧盟等高要求国家地区使用。而且,本发明的制备方法,采用絮凝方式,操作简单,过程易于控制。
实验结果表明,本发明提供的可溶纤维防火纸,燃烧性能等级达到A级,属于不然材料,烧后抗拉强度达到100KPa以上,表现出较好的燃烧等级和烧后强度。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
以下实施例中,如无特殊说明,原料为市售商业品。其中,可溶纤维的纤维长度为3~10mm。增强纤维的长度为3~6mm。填料的粒度为1000~3000目。
实施例1
a)将40kg可溶纤维加入水力打浆机中,再加入400kg水进行打浆,然后除渣,泵入配浆池中,得到可溶纤维浆料。
b)向配浆中加入适量水(加水量为步骤a所得可溶纤维浆料质量的200%),开启搅拌,加入2kg水镁石纤维、1kg硅酸钠粉、5kg氧化镁粉、2kg三聚氰胺磷酸酯、3kg丁苯橡胶乳液,混合均匀,得到混合浆料。
c)向配浆中加入2kg硫酸铝溶液(浓度20%),搅拌均匀后,加水将料浆稀释至质量浓度为1%,得到终浆料。
d)将步骤c)所得终浆料泵至储浆池中,然后提至高位槽,放浆至长网成型系统进行成型,经压榨脱水后得到湿坯(体积密度为500kg/m3),湿坯进入烘干系统进行干燥,于110℃干燥2h。然后,经切割、卷取、包装,得到可溶纤维防火纸。
实施例2
a)将50kg可溶纤维加入水力打浆机中,再加入400kg水进行打浆,然后除渣,泵入配浆池中,得到可溶纤维浆料。
b)向配浆中加入适量水(加水量为步骤a所得可溶纤维浆料质量的300%),开启搅拌,加入3kg海泡石纤维、3kg硅酸钠粉、10kg氢氧化铝粉、3kg聚磷酸铵、3kg丙烯酸乳液,混合均匀,得到混合浆料。
c)向配浆中加入2kg硫酸铝溶液(浓度20%),搅拌均匀后,加水将料浆稀释至质量浓度为0.8%,得到终浆料。
d)将步骤c)所得终浆料泵至储浆池中,然后提至高位槽,放浆至长网成型系统进行成型,经压榨脱水后得到湿坯(体积密度为600kg/m3),湿坯进入烘干系统进行干燥,于110℃干燥2h。然后,经切割、卷取、包装,得到可溶纤维防火纸。
实施例3
a)将30kg可溶纤维加入水力打浆机中,再加入400kg水进行打浆,然后除渣,泵入配浆池中,得到可溶纤维浆料。
b)向配浆中加入适量水(加水量为步骤a所得可溶纤维浆料质量的400%),开启搅拌,加入2kg海泡石纤维、2kg硅酸钠粉、20kg碳酸钙粉、10kg氰尿酸三聚氰胺盐、5kg丙烯酸乳液,混合均匀,得到混合浆料。
c)向配浆中加入5kg硫酸铝溶液(浓度20%),搅拌均匀后,加水将料浆稀释至质量浓度为2%,得到终浆料。
d)将步骤c)所得终浆料泵至储浆池中,然后提至高位槽,放浆至长网成型系统进行成型,经压榨脱水后得到湿坯(体积密度为750kg/m3),湿坯进入烘干系统进行干燥,于110℃干燥2h。然后,经切割、卷取、包装,得到可溶纤维防火纸。
对比例1
按照实施例1实施,不同的是,步骤b)中,将增强纤维替换为玻璃纤维。
对比例2
按照实施例1实施,不同的是,步骤b)中,将填料替换为碳化硅粉。
对比例3
按照实施例1实施,不同的是,步骤b)中,将阻燃剂替换为氢氧化镁。
对比例4
按照实施例1实施,不同的是,步骤b)中,不添加硅酸钠粉。
对比例5
按照实施例1实施,不同的是,步骤b)中,不添加填料。
对比例6
按照实施例1实施,不同的是,改变各组分用量,所改变组分用量具体如下:可溶纤维10kg,增强纤维0.5kg;硅酸钠粉0.5kg;填料1kg,阻燃剂15kg,结合剂0.5kg,絮凝剂0.5kg。
对比例7
按照实施例1实施,不同的是,改变各组分用量,所改变组分用量具体如下:可溶纤维80kg,增强纤维0.5kg;硅酸钠粉5kg;填料1kg,阻燃剂0.5kg,结合剂8kg,絮凝剂8kg。
实施例4:性能测试
对实施例1-3及对比例1-7所得产品进行性能测试,结果参见表1。其中,燃烧性能等级的测试参照标准GB 8624-2012;燃烧等级分为4个等级:A级-不燃材料,B1级-难燃材料,B2级-可燃材料,B3级-易燃材料。烧后抗拉强度是对经燃烧等级测试后的样品进行抗拉强度测试。
表1:产品性能
厚度(mm) | 体积密度(kg/m3) | 燃烧性能等级 | 烧后抗拉强度(KPa) | |
实施例1 | 4 | 280 | A级 | 100 |
实施例2 | 4 | 290 | A级 | 112 |
实施例3 | 4 | 320 | A级 | 120 |
对比例1 | 4 | 280 | B1级 | 60 |
对比例2 | 4 | 280 | B2级 | 40 |
对比例3 | 4 | 280 | B2级 | 90 |
对比例4 | 4 | 280 | B1级 | 80 |
对比例5 | 4 | 280 | B2级 | 45 |
对比例6 | 4 | 280 | B2级 | 70 |
对比例7 | 4 | 280 | B2级 | 80 |
由表1测试结果可以看出,本发明实施例1-3所得产品的燃烧性能等级达到A级,属于不然材料,烧后抗拉强度达到100KPa以上,表现出较好的燃烧等级和烧后强度。与实施例1相比,对比例1-3所得产品的燃烧性能等级和烧后抗拉强度明显降低,证明,本发明采用一定的增强纤维、填料和阻燃剂搭配,能够有效提高产品的防火性能和烧后强度。与实施例1相比,对比例4-5的燃烧性能等级和烧后抗拉强度降低,证明,本发明采用硅酸钠粉和填料,二者之间产生了协同作用,能够有效提高材料的防火性能和烧后强度。与实施例1相比,对比例6-7的燃烧性能等级和烧后抗拉强度降低,证明,本发明控制各组分之间为特定比例搭配,才能有效提高材料的防火性能和烧后强度。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,包括最佳方式,并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统,和实施任何结合的方法。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,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定,并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有近似于权利要求文字表述的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素,那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (8)
1.一种可溶纤维防火纸,其特征在于,由以下质量份组分组成的原料制得:
其中,
所述增强纤维为水镁石纤维和/或海泡石纤维;
所述可溶纤维为针刺毯所用的无机硅酸盐纤维;其中,所述针刺毯为纤维毯N1100;
所述阻燃剂为三聚氰胺磷酸酯、聚磷酸铵和氰尿酸三聚氰胺盐中的至少一种;
所述填料为氧化镁粉、氢氧化铝和碳酸钙粉中的至少一种;
所述絮凝剂为硫酸铝溶液。
2.根据权利要求1所述的可溶纤维防火纸,其特征在于,所述填料的细度为1000~3000目。
3.根据权利要求1所述的可溶纤维防火纸,其特征在于,所述结合剂为橡胶乳液和/或丙烯酸乳液。
4.根据权利要求1所述的可溶纤维防火纸,其特征在于,所述可溶纤维的纤维长度为3~10mm。
5.根据权利要求1所述的可溶纤维防火纸,其特征在于,所述增强纤维的长度为3~6mm。
6.一种权利要求1~5中任一项所述的可溶纤维防火纸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)将可溶纤维与水混合打浆,得到可溶纤维浆料;
b)将所述可溶纤维浆料与水、增强纤维、填料、阻燃剂和结合剂混合,得到混合浆料;
c)将所述混合浆料与絮凝剂混合后,加水稀释,得到终浆料;
d)将所述终浆料成型、脱水,得到湿坯;然后对所述湿坯干燥,得到可溶性纤维防火纸。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中,所述可溶纤维∶水的质量比为(30~50)∶400;
步骤b)中所加水的用量∶步骤a)所得可溶纤维浆料质量比为(200~400)∶100;
步骤c)中,加水稀释至浆料的质量浓度为0.5%~3%。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤d)中,所述成型为长网成型;
所述湿坯的体积密度为500~900kg/m3;
所述干燥的温度为105~130℃,时间为0.5~3h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211360706.XA CN115613392B (zh) | 2022-11-02 | 2022-11-02 | 一种可溶纤维防火纸及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211360706.XA CN115613392B (zh) | 2022-11-02 | 2022-11-02 | 一种可溶纤维防火纸及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115613392A CN115613392A (zh) | 2023-01-17 |
CN115613392B true CN115613392B (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=84877405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211360706.XA Active CN115613392B (zh) | 2022-11-02 | 2022-11-02 | 一种可溶纤维防火纸及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115613392B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1544371A (zh) * | 2003-11-24 | 2004-11-10 | 山东鲁阳股份有限公司 | 可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维针刺毯及其制法 |
JP2013234410A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Kj Specialty Paper Co Ltd | 耐熱性無機繊維シート基材 |
JP2018104879A (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | Kj特殊紙株式会社 | 無機繊維紙 |
CN113445354A (zh) * | 2020-03-24 | 2021-09-28 | 中国制浆造纸研究院有限公司 | 一种阻燃纸及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE388273T1 (de) * | 2001-09-20 | 2008-03-15 | Tex Tech Ind Inc | Feuerblockierendes bzw. -isolierendes papier |
BR112012011392A2 (pt) * | 2009-11-13 | 2016-04-26 | Unifrax I Llc | material multicamadas de proteção contra incêndios |
-
2022
- 2022-11-02 CN CN202211360706.XA patent/CN115613392B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1544371A (zh) * | 2003-11-24 | 2004-11-10 | 山东鲁阳股份有限公司 | 可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维针刺毯及其制法 |
JP2013234410A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Kj Specialty Paper Co Ltd | 耐熱性無機繊維シート基材 |
JP2018104879A (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | Kj特殊紙株式会社 | 無機繊維紙 |
CN113445354A (zh) * | 2020-03-24 | 2021-09-28 | 中国制浆造纸研究院有限公司 | 一种阻燃纸及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115613392A (zh) | 2023-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69815668T2 (de) | Bauprodukte | |
US6987076B1 (en) | Bonded fibrous materials | |
CA1145366A (en) | Process for producing a fibre-reinforced, hydraulically setting composition, the composition produced and the use thereof | |
EP0127960A1 (en) | A process for the manufacture of autoclaved fibre-reinforced shaped articles | |
CN101679121B (zh) | 用于制造纤维增强建筑板材的组合物和由此获得的板材 | |
GB2130263A (en) | Non-asbestos sheet material | |
CN110194636B (zh) | 防火板材及其制备方法 | |
CN108842506B (zh) | 一种无机纤维纸及其制备方法 | |
CN114988784B (zh) | 一种硅酸钙板及其制备方法 | |
CN113024205A (zh) | 一种轻质高强防火板材及其制备方法 | |
CN116041008B (zh) | 一种淤泥质固废资源化利用方法及其应用 | |
CN112062527B (zh) | 一种防火高强酸钙板及其制备方法与应用 | |
CN115613392B (zh) | 一种可溶纤维防火纸及其制备方法 | |
CN106810156B (zh) | 一种掺用工业废渣生产的纤维增强硅酸盐防火板及其制备方法和应用 | |
CN108751888B (zh) | 采用瓷土尾矿和粉煤灰制备的仿青石麻面板及其制备方法 | |
US4352719A (en) | Method for producing combustion resistant fibrous products | |
JP2003335560A (ja) | 補強用パルプ、それを使用した無機質抄造板及びその製造方法 | |
CN112553783B (zh) | 一种增韧型无机纤维毡及其制备方法 | |
CN115679746B (zh) | 一种可溶纤维纸及其制备方法 | |
CN111995352B (zh) | 一种无机水泥板及其制备方法 | |
CN112523006A (zh) | 一种二次浸渍制备高密度陶瓷纤维板的方法 | |
CN112900156A (zh) | 一种陶瓷纤维纸 | |
EP4201909A1 (en) | Method with high solid retention capacity for fiber cement production, use and production method with high solid retention capacity and fiber cement article | |
EP0225932A1 (en) | Asbestos-free, hydraulic inorganic material-based sheet products and process for their production | |
CN109853289B (zh) | 一种利用反应型阻燃纤维制备的阻燃纸基材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |