CN1544771A - 可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板及其制法 - Google Patents
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Abstract
一种可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板及其制法,其特征在于该吸声板主要成分的重量百分组成为:可溶纤维30~60%,无机结合剂10~20%,有机结合剂3~5%,填料10~40%,其他材料3~9%。其制法是可溶纤维为主体材料并造粒,加入配比量的结合剂配浆制浆,经成型、干燥、表面处理切割、压花、精切等工序加工而成。本发明的可溶纤维吸声板,采用与人体体液相溶的可溶纤维为主要原材料,使产品对人体健康的影响降至最低;且除了技术指标等同或优于普通吸声板外,可大幅度提高吸声板的耐火使用温度(可达1000℃)。
Description
技术领域
本发明属于建筑耐火、隔音、装饰材料,具体涉及一种可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板及其制法。
背景技术
传统建筑吸声板产品,主要以石棉、岩棉、矿渣棉、膨胀珍珠岩、蛭石等原材料为主加入适当比例的粘合剂,经成型、干燥、切割、压花、饰面等工序加工而成。
以上材料生产的吸声板产品存在以下问题:
使用石棉生产的吸声板虽然价格较为便宜,但由于已经证明石棉在生产和使用过程中,产生的粉尘具有对人体致癌作用,已经被限制或停止使用。
使用岩棉、矿渣棉、膨胀珍珠岩、蛭石为主要原材料生产的吸声板产品使用温度仅为450℃-600℃左右,难以达到耐火的要求。
发明内容
本发明的目的是通过采用可溶纤维代替传统的石棉、岩棉、矿渣棉、膨胀珍珠岩、蛭石等材料生产可溶纤维吸声板,由于可溶纤维在人体体液中有足够的溶解度,会缩短纤维在人体内的停留时间,将纤维对人体的损害降至最低,从而使可溶纤维板成为无害于人体的产品。
本发明采用的技术方案是:研制一种可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板,其特征在于该吸声板主要成分的重量百分组成为:
可溶纤维 30~60%
无机结合剂 10~20%
有机结合剂 3~5%
填料 10~40%
其他材料 3~9%。
上述的可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板,其中的可溶纤维是可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维,该纤维的重量百分组成为:
SiO2 56~85%
CaO+MgO 11~40%
B2O3 1~2%
Al2O3 0~1%
Fe2O3 0~0.5%
Na2O+K2O 0~0.5%。
上述的无机结合剂是二氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、硅酸钠和/或硫酸铝;上述的有机结合剂是淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、木薯和/或橡子粉;上述的填料是粘土、硅藻土和/或膨胀珍珠岩;
上述的其他材料是加强纤维、防潮剂和防腐剂;其中:加强纤维是植物纤维和/或短切玻璃纤维;防潮剂是固体石蜡和/或松香酸纳;防腐剂是硼酸、五氯酚纳和/或二萘酚。
一种可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板的制法,其特征是可溶纤维为主体材料并造粒,加入配比量的结合剂配浆制浆,经成型、干燥、表面处理切割、压花、精切等工序加工而成;
工艺流程如下:
(1)纤维造粒:将可溶纤维造粒,粒状棉的粒度为5~20mm,其渣球含量在0~5%;
(2)配浆制浆:将粒状棉及结合剂按所需比例进行混合,搅拌至浆料呈悬浮状,棉浆比在≤10%;
(3)成型:成型在长网机上进行,包括浆料上网、真空吸滤脱水、真空压榨脱水及水针切割部分;
(4)干燥:湿板坯含水率为100~120%,于100~350℃之间干燥50~150分钟;
(5)切割、饰面:机械切割成板坯,刨面机刨平,表面喷涂涂料,
(6)二次干燥:经过表面喷涂的板坯,在100~120℃,干燥1~15min;
(7)压花、机械切割成精确成品尺寸,即得。
本发明可溶纤维吸声板的质量指标如下:
体积密度: 220-600kg/m3
抗弯曲强度: 0.7-1.0MPa
含水率: 0~3%
可燃性: A级不燃
导热系数: 常温 0.035-0.0.042W/m.k
平均吸声系数(125HZ-4000HZ):0.45-0.7
溶解度: 100-250mg/L
与现有技术比较本发明的优点在于:
1.采用与人体体液相溶的可溶纤维为主要原材料,使产品对人体健康的影响降至最低。
2.可大幅度提高吸声板的耐火使用温度(可达1000℃),
具体实施方式
实施例1
一、可溶维部分重量配比(kg):SiO2 85份,CaO+MgO 11份,B2O3 2份,Al2O3 1份,Fe2O3 0.5份,Na2O+K2O 0.5份。
工艺过程 上述原料混合均匀后,在特制的电阻炉(或电弧炉、玻歇炉)中1500~1800℃熔融成液态,利用喷吹法或甩丝法(0.3~0.6Mpa风压)进行纤维生产。
现有电阻炉设立3组电极,由于原料改变,使电阻增大,导电率降低,导致熔化困难,为此对现有电阻炉增加3组电极,成为6组电极,以提高原料的导电率。
本发明生产的可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维,柔软而富有弹性,纤维平均直径1~5μm,纤维长度为30~150mm,渣球含量为5~10%。
本发明所获得纤维,在PH7.3~7.5,温度37±0.5℃的偏碱性溶液中浸泡24h,用原子吸收光谱仪测定,其溶解度为100~250mg/L;而对比的普通陶瓷纤维溶解度为0mg/L。
二、可溶纤维吸声板部分主要成分的重量配比(kg):
可溶纤维60份,硅酸钠或二氧化硅溶胶20份,淀粉和/或聚乙烯醇5份,硅藻土和/或膨胀珍珠岩10份,其他材料5份。其他材料是加强纤维(植物纤维);防潮剂(固体石蜡);防腐剂(硼酸和/或五氯酚纳)
本发明的工艺流程如下:
1、纤维造粒:采用造粒机进行,粒状棉的粒度在10~20mm,其渣球含量在5%;
2、配浆制浆:将粒状棉及结合剂按所需比例进行混合、搅拌,棉浆比10%;
3、成型:在长网机上进行,包括浆料上网、真空吸滤脱水或真空压榨脱水及水针切割部分。经过脱水后的湿板坯,其含水率一般为100~120%。
4、干燥:在100~350℃/50~150min,经过干燥后的制品其含水率在3%以下。
5、切割:切割包括纵切、横切组成,均采用机械切割。
6、刨面:切、横切后的板坯,通过刨面机刨平。
7、表面喷涂:刨面后的板坯,进行表面喷涂机,配制好的涂料(涂料由聚乙烯醇、超细碳酸钙粉、钛白粉、方解石粉、SPA202消泡剂等制成)从涂料储槽由泵定量供给,用喷嘴喷胶。
8、二次干燥:经过表面喷涂的板坯,进入二次干燥炉,干燥温度为100~120℃,干燥时间在1~15min。
9、压花:压花有滚压花、模压花、热压花等几种形式。
10、精切;采用机械切割法将压有花纹的板切割成精确成品尺寸,尺寸一般为300×300;400×400;600×600(mm)。
本发明可溶纤维吸声板的技术指标如下:
体积密度: 220-600kg/m3
抗弯曲强度: 0.7-1.0MPa
含水率: 0~3%
可燃性: A级不燃
导热系数: 常温0.035-0.0.042W/m.k
平均吸声系数(125HZ-4000HZ):0.45-0.7
溶解度: 100-250mg/L
本发明的可溶纤维吸声板除了技术指标等同或优于普通吸声板外,可大幅度提高吸声板的耐火使用温度(可达1000℃)。
实施例2
一、可溶纤维部分重量配比(kg):SiO2 56.5份,CaO+MgO 40份,B2O3 2份,Al2O31份,Fe2O3 0.5份;
工艺过程:1800~2000℃熔融;0.3~0.6Mpa风压;直径5~10μm;长度90~250mm;渣球含量5~10%;溶解度100~250mg/L。
二、可溶纤维吸声板部分主要成分的重量配比(kg):
可溶纤维30份,硅酸钠和/或硫酸铝20份,淀粉和/或羧甲基纤维素3份,硅藻土或膨胀珍珠岩40份,其他材料7份。其他材料是加强纤维(植物纤维和/或短切玻璃纤维);防潮剂(松香酸纳);防腐剂(硼酸或五氯酚纳)。
工艺流程:可溶纤维造粒至粒度在5~10mm,渣球含量在0~1%;粒状棉及结合剂按所需比例进行混合、搅拌,棉浆比9%;在长网机上浆料上网成型、真空吸滤脱水、水针切割;含水率100~120%,100~150℃/100~150min,至含水率在2%;机械切割、刨面机刨平;表面喷涂、二次干燥(100~120℃/10~15min。)、压花、精确成所需成品尺寸、包装。
可溶纤维吸声板的质量指标:体积密度220~600kg/m3;抗弯曲强度:0.7~1.0Mpa;含水率:0~3%;可燃性:A级不燃;导热系数:常温0.035-0.042W/m.k;平均吸声系数(125HZ-4000HZ):0.45~0.7;溶解度:100~250mg/L(同上述可溶纤维的测定方法);其余同例1。
实施例3
可溶纤维部分重量配比(kg):SiO2 56份,CaO+MgO 40份,B2O3 2份,Al2O3 1份,Fe2O3 0.5份,Na2O+K2O 0.5份;1800~2000℃熔融;0.3~0.6Mpa风压;直径1~6μm;长度100~250mm;渣球含量5~8%;溶解度190~250mg/L。
可溶纤维吸声板部分主要成分的重量配比(kg):可溶纤维50份,硅酸钠和/或硫酸铝20份,聚乙烯醇和/或羧甲基纤维素3份,硅藻土和膨胀珍珠岩共24份,其他材料3份。其他材料是加强纤维(植物纤维或短切玻璃纤维);防潮剂(固体石蜡);防腐剂(五氯酚纳或五氯酚纳)。
工艺:可溶纤维造粒,粒度在8~15mm,渣球含量在1~2%;粒状棉及结合剂按配量混合、搅拌,棉浆比7.5%;浆料上网成型、真空吸滤脱水、水针切割;含水率100~110%,200~250℃/100~120min,至含水率2%;机械切割、刨面机刨平;表面喷涂、二次干燥(100~120℃/10~15min。)、压花、精确成所需成品尺寸、包装。
可溶纤维吸声板的质量指标:体积密度220~300kg/m3;抗弯曲强度:0.7~1.0Mpa;含水率:0~3%;可燃性:A级不燃;导热系数:常温0.035-0.042W/m.k;平均吸声系数(125HZ-4000HZ):0.45~0.7;溶解度:100~250mg/L(同上述可溶纤维的测定方法);其余同例1。
实施例4
可溶纤维(以下简称纤维)部分重量配比(kg):SiO2 58份,CaO+MgO 40份,B2O31份,Fe2O3 0.5份,Na2O+K2O 0.5份;
1800~2000℃熔融;0.3~0.6Mpa风压;直径6~10μm;长度150~250nm;渣球含量5~14%;溶解度180~250mg/L。
可溶纤维板(以下简称板)部分配比(kg):可溶纤维60份,硅酸钠和/或二氧化硅溶胶10份,木薯和/或橡子粉5份,硅藻土或膨胀珍珠岩16份,其他材料9份。
其他材料是加强纤维(短切玻璃纤维);防潮剂(松香酸纳):防腐剂(硼酸或五氯酚纳)。
工艺:可溶纤维造粒,粒度在10~15mm,渣球含量在2~3%;粒状棉及结合剂按配量混合、搅拌,棉浆比6.5%;浆料上网成型、真空吸滤脱水、水针切割;含水率100~110%,200~250℃/100~120min,至含水率2%;机械切割、刨面机刨平;表面喷涂、二次干燥(100~120℃/10~15min。)、压花、精确成所需成品尺寸、包装。
板的质量指标:体积密度220~300kg/m3;抗弯曲强度:0.7~1.0Mpa;含水率:2.5%;可燃性:A级不燃;导热系数:常温0.035-0.042W/m.k;平均吸声系数(125HZ-4000HZ):0.45~0.7;溶解度:100~250mg/L(同上述可溶纤维的测定方法);其余同例1。
实施例5
纤维配比(kg):SiO2 60份,CaO+MgO 38.5份,B2O3 1份,Na2O+K2O 0.5份;1800~2000℃熔融;0.3~0.6Mpa风压;直径2~5μm;长度30~200mm;渣球含量5~15%;溶解度100~200mg/L。
板配比(kg):可溶纤维45份,硅酸钠和/或硫酸铝20份,羧甲基纤维素和/或橡子粉5份,粘土和/或硅藻土21份,其他材料9份。
其他材料是加强纤维(短切玻璃纤维);防潮剂(松香酸纳);防腐剂(硼酸或五氯酚纳)。
可溶纤维造粒,粒度10~15mm,渣球含量2~3%;粒状棉及结合剂按配量混合、搅拌,棉浆比8.5%;含水率100~110%,200~250℃/100~120min,干至含水率2%;二次干燥100~120℃/10~15min。
板的质量:体积密度550~600kg/m3;抗弯曲强度:0.7~1.0Mpa;含水率:1.5%;可燃性:A级不燃;导热系数:常温0.035-0.042W/m.k;平均吸声系数(125HZ-4000HZ):0.45~0.7;溶解度:100~250mg/L(同上述可溶纤维的测定方法);其余同例2。
实施例6
可溶纤维重量配比(kg):SiO2 70份,CaO+MgO 27.5份,B2O3 2份,Na2O+K2O 0.5份;1500~1900℃熔融;0.3~0.6Mpa风压;直径2~5μm;长度90~250mm;渣球含量5~13%;溶解度100~200mg/L。
可溶纤维吸声板部分主要成分的重量配比(kg):可溶纤维55份,硅酸钠和/或二氧化硅溶胶18份,淀粉和/或聚乙烯醇5份,硅藻土或膨胀珍珠岩13份,其他材料9份。
其他材料是加强纤维(短切玻璃纤维);防潮剂(松香酸纳);防腐剂(硼酸或五氯酚纳)。
可溶纤维造粒,粒度15~20mm,渣球含量2.5~3%;棉浆比8.5%;含水率100~110%,200~250℃/100~120min干至含水率1.5%;二次干燥100~120℃/10~15min。
板的质量:体积密度500~550kg/m3;抗弯曲强度:0.7~1.0Mpa;含水率:1.5%;可燃性:A级不燃;导热系数:常温0.035-0.042W/m.k;平均吸声系数(125HZ-4000HZ):0.45~0.7;溶解度:100~250mg/L(同上述可溶纤维的测定方法);其余同例1。
实施例7
可溶纤维部分重量配比(kg下同):SiO2 62份,CaO+MgO 35.5份,B2O3 2份,Fe2O30.5份;1800~2000℃熔融;0.3~0.6Mpa风压;直径4~7μm;长度70~250mm;渣球含量5~8%;溶解度200~250mg/L。
可溶纤维吸声板部分主要成分的重量配比(kg):可溶纤维45份,二氧化硅溶胶和/或氧化铝溶胶20份,淀粉或聚乙烯醇5份,硅藻土或膨胀珍珠岩27份,其他材料3份。
其他材料是加强纤维(短切玻璃纤维);防潮剂(固体石蜡和松香酸纳);防腐剂(硼酸和/或二萘酚)。
可溶纤维造粒,粒度10~15mm,渣球含量3.5~4%;棉浆比5.5%;含水率100~110%,300~350℃/50~100min干至含水率0.5%;二次干燥100~120℃/10~15min。
板的质量:体积密度400~450kg/m3;抗弯曲强度:0.7~1.0Mpa;含水率:0.5%;可燃性:A级不燃;导热系数:常温0.035-0.042W/m.k;平均吸声系数(125HZ-4000HZ):0.45~0.7;溶解度:100~250mg/L(同上述可溶纤维的测定方法);其余同例1。
实施例8
可溶纤维重量配比:SiO2 58.5份,CaO+MgO 39.5份,B2O3 1份,Al2O3 0.1份,Fe2O3 0.5份,Na2O+K2O 0.4份;1800~2000℃熔融;0.3~0.6Mpa风压;直径4~8μm;长度30~200mm;渣球含量5~10%;溶解度200~250mg/L。
可溶纤维吸声板部分,主要成分的重量配比(kg):可溶纤维52份,氧化铝溶胶和/或硅酸钠18份,淀粉和/或羧甲基纤维素4份,硅藻土或粘土23份,其他材料3份。
其他材料是加强纤维(短切玻璃纤维);防潮剂(固体石蜡和松香酸纳);防腐剂(硼酸和/或二萘酚)。
可溶纤维造粒,粒度10~13mm,渣球含量3~4%;棉浆比7.5%;含水率100~110%,300~350℃/50~100min干至含水率0.5%;二次干燥100~120℃/10~15min。
板的质量:体积密度300~350kg/m3;抗弯曲强度:0.7~1.0Mpa;含水率:0.5%;可燃性:A级不燃;导热系数:常温0.035-0.042W/m.k;平均吸声系数(125HZ-4000HZ):0.45~0.7;溶解度:100~250mg/L(同上述可溶纤维的测定方法);其余同例1。
实施例9
可溶纤维重量配比:SiO2 57份,CaO+MgO 40份,B2O3 2份,Al2O3 0.3份,Fe2O30.3份,Na2O+K2O 0.4份;1900~2000℃熔融;0.3~0.6Mpa风压;直径6~10μm;长度150~250mm;渣球含量5~12%;溶解度150~250mg/L。
可溶纤维53份,二氧化硅溶胶和/或硅酸钠17份,淀粉和/或木薯5份,膨胀珍珠岩或粘土22份,其他材料3份。
其他材料是加强纤维(植物纤维和/或短切玻璃纤维);防潮剂(固体石蜡和/或松香酸纳);防腐剂(硼酸和/或二萘酚)。
可溶纤维造粒,粒度10~15mm,渣球含量4~5%;棉浆比6.5%;含水率100~110%,300~350℃/50~100min干至含水率0.85%;二次干燥100~120℃/10~15min。
板的质量:体积密度250~300kg/m3;抗弯曲强度:0.7~1.0Mpa;含水率:0.5%;可燃性:A级不燃;导热系数:常温0.035-0.042W/m.k;平均吸声系数(125HZ-4000HZ):0.45~0.7;溶解度:100~250mg/L(同上述可溶纤维的测定方法);其余同例1。
实施例10
纤维配比(kg):SiO2 80份,CaO+MgO 17份,B2O3 2份,Fe2O3 0.5份,Na2O+K2O0.5份;1900~2000℃熔融;0.3~0.6Mpa风压;直径3~6μm;长度100~250mm;渣球含量5~14%;溶解度100~240mg/L。
板配比:可溶纤维53份,二氧化硅溶胶12份,淀粉和/或聚乙烯醇3份,淀粉和/或木薯5份,膨胀珍珠岩或粘土23份,其他材料4份。
其他材料是加强纤维(植物纤维和/或短切玻璃纤维);防潮剂(固体石蜡和/或松香酸纳);防腐剂(硼酸和/或二萘酚)。
可溶纤维造粒,粒度16~20mm,渣球含量3~4%;棉浆比9.5%;含水率100~110%,300~350℃/50~100min干至含水率0.5%;二次干燥100~120℃/10~15min。
板的质量:体积密度300~350kg/m3;抗弯曲强度:0.7~1.0Mpa;含水率:0.5%;可燃性:A级不燃;导热系数:常温0.035~0.042W/m.k;平均吸声系数(125HZ-4000HZ):0.45~0.7;溶解度:100~250mg/L(同上述可溶纤维的测定方法);其余同例1。
Claims (7)
1.一种可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板,其特征在于该吸声板主要成分的重量百分组成为:
可溶纤维 30~60%
无机结合剂 10~20%
有机结合剂 3~5%
填料 10~40%
其他材料 3~9%。
2.按照权利要求1所述的可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板,其特征是所述的可溶纤维是可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维,该纤维的重量百分组成为:
SiO2 56~85%
CaO+MgO 11~40%
B2O3 1~2%
Al2O3 0~1%
Fe2O3 0~0.5%
Na2O+K2O 0~0.5%。
3.按照权利要求1所述的可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板,其特征是所述的无机结合剂是二氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、硅酸钠和/或硫酸铝。
4.按照权利要求1所述的可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板,其特征是所述的有机结合剂是淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、木薯和/或橡子粉。
5.按照权利要求1所述的可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板,其特征是所述的填料是粘土、硅藻土和/或膨胀珍珠岩。
6.按照权利要求1所述的可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板,其特征是所述的其他材料是加强纤维、防潮剂和防腐剂;其中:加强纤维是植物纤维和/或短切玻璃纤维;防潮剂是固体石蜡和/或松香酸纳;防腐剂是硼酸、五氯酚纳和/或二萘酚。
7.按照权利要求1所述的可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维吸声板的制法,其特征是可溶纤维为主体材料并造粒,加入配比量的结合剂配浆制浆,经成型、干燥、表面处理切割、压花、精切等工序加工而成;
工艺流程如下:
(1)纤维造粒:将可溶纤维造粒,粒状棉的粒度为5~20mm,其渣球含量在0~5%;
(2)配浆制浆:将粒状棉及结合剂按所需比例进行混合,搅拌至浆料呈悬浮状,棉浆比在≤10%;
(3)成型:成型在长网机上进行,包括浆料上网、真空吸滤脱水或真空压榨脱水及水针切割部分;
(4)干燥:湿板坯含水率为100~120%,于100~350℃之间干燥50~150分钟;
(5)切割、饰面:机械切割成板坯,刨面机刨平,表面喷涂涂料,
(6)二次干燥:经过表面喷涂的板坯,在100~120℃,干燥1~15h;
(7)压花、机械切割成精确成品尺寸,即得。
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