本發明屬于新材料技術領域,涉及一種玻璃棉的生產方法,具體涉及一種可提高玻璃棉回彈性能的生產方法。
背景技術:
玻璃棉制品在工業發達國家是一種很普及的建筑保溫材料,是在建筑業中一類較為常見的無機纖維絕熱、吸聲材料。
它是以石英砂、白云石、蠟石等天然礦石,配以其他的化工原料,如純堿、硼等,在融解狀態下經拉制,吹制或甩制而成極細的纖維狀材料。按其化學成分中堿金屬等化物的含量,可分為無堿、中堿和高堿玻璃棉;按其生產方法可分為火焰法玻璃棉、離心噴吹法玻璃棉和蒸汽(或壓縮空氣)立吹法玻璃棉三種。
由于建筑節能的需要,我國及世界各國對玻璃棉及其制品的需求都在不斷增加。普通玻璃棉的纖維一般長50~150mm,纖維直徑12μm,外觀潔白。在玻璃纖維的形態分類中屬定長玻璃纖維,但纖維較短,一般在150mm以下或更短,形態蓬松,類似棉絮,故又稱短棉,是定長玻璃纖維中用途最廣泛,產量最大的一類。它由互相交錯的玻璃纖維構成的多孔結構材料,具有輕質(表觀密度僅為礦棉表觀密度的一半左右)、導熱系數低〔約為0.037~0.039w/(m.k)〕、吸聲性能好、過濾效率高、不燃燒、耐腐蝕等性能,是一種優良的絕熱、吸聲、過濾材料。在玻璃纖維中,加入一定量的膠粘劑和其他添加劑,經固化、切割、貼面等工序即可制成各種用途的玻璃棉制品。被廣泛應用于國防、石油化工、建筑、冶金、冷藏、交通運輸等部門,是各種管道、貯灌、鍋爐、熱交換器、風機和車船等工業設備和各種建筑物的優良保溫、絕熱、隔冷、吸聲材料。
技術實現要素:
發明目的:針對現有技術中的不足之處,本發明提供了一種可提高玻璃棉回彈性能的生產方法。
技術方案:本發明所述的玻璃棉的生產方法,包括如下步驟:
步驟a,原料顆粒的獲得:將原料清洗烘干后,分別磨碎至120~140目,然后將各原料的顆粒按照配方均勻混合;
步驟b,熔融玻璃液的獲得:將混合好的原料顆粒,從900至1850℃進行三段升溫燒制,熔融成玻璃液,達到1800~1850℃后保持0.5~1小時,再將玻璃液冷卻到900~1000℃,保持0.5~1小時;
步驟c,玻璃纖維的獲得:將上述步驟得到的玻璃液,通過離心吹噴法牽拉成玻璃纖維,纖維直徑為3~5μm;
步驟d,玻璃棉的獲得:對上述步驟得到的玻璃纖維,均勻的噴灑膠黏劑,然后輥壓成型,再進行固化處理,冷卻,即得到玻璃棉。
進一步的,步驟a中的所述的原料為石英砂10~25份、玄武巖10~18份、鋁礬土5~7份、硅灰石3~5份、硼砂10~15份、硅酸鈉10~20份、硼酸6~8份。
進一步的,步驟b中的具體過程為:先在900~1000℃下燒制1.5~2小時,待混合料變成不透明燒結物;隨后升高溫度升至1300~1350℃下燒制2~2.5小時,不透明燒結物逐漸變成透明玻璃液;最后升高溫度至1800~1850℃,保持0.5~1小時后將玻璃液冷卻到900~1000℃,保持0.5~1小時。
進一步的,步驟c的具體過程為:玻璃液經漏板流出,進入離心器,在高速運轉的離心機帶動下,離心器高速運轉將玻璃甩成玻璃細流,在高溫高速火焰的作用下,玻璃細流被進一步拉伸成纖維,控制纖維直徑3~5μm。
進一步的,步驟d的具體過程為:在真空的狀態下,將膠黏劑霧化,均勻的噴灑,并且控制玻璃的溫度為40~60℃,使濕的玻璃纖維落在有小孔的傳送機上,真空除去水分,在將玻璃棉在50~60℃下進行固化5~6分鐘,然后在130~200℃下固化5~8分鐘后,冷卻。
更進一步的,本發明所述的膠黏劑配方為:三縮四乙二醇二甲基丙烯酸酯50~60份、環氧丙烯酸雙酯20~35份、過氧化異丙苯2~4份、丙烯酸1~2份、三乙胺1~2份、糖精0.1~0.5份、氫醌0.5~1份、丙烯酸樹脂粉末10~15份、鈦白粉0.5~3份、水100~110份。對于本發明來說膠黏劑非常的重要,直接影響了最終產品的回彈性能,本發明采用自制的膠黏劑,可以穩定產品的幾何尺寸,使產品表面光滑,增加產品的強度和回彈性能。本發明所提供的膠黏劑的最佳配方為:三縮四乙二醇二甲基丙烯酸酯50份、環氧丙烯酸雙酯20份、過氧化異丙苯2份、丙烯酸1份、三乙胺1份、糖精0.1份、氫醌0.5份、以丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸為單體混合物的丙烯酸樹脂粉末10份、鈦白粉0.5份、水100份。
更進一步的,所述的膠黏劑配方中的丙烯酸樹脂粉末是以丙烯酸酯單體混合物和聚乙烯醇為原料,原料的配比為丙烯酸酯單體混合物80~120份、聚乙烯醇5~9份、水60~80份,以過氧化苯甲酰為引發劑反應后,烘干、粉碎得到的。本發明中固體丙烯酸樹脂粉末的加入在很大程度上提高了膠黏劑的固含量。
有益效果:采用本發明所述的生產方法得到的玻璃棉成型好、容重低、渣球含量少、熱導率彽、纖維韌性大,尤其是回彈性能優于常規的產品。
本發明采用自制的膠黏劑,粘度適中,且便于霧化,可以很好的實現均勻噴灑,采用本發明提供的膠黏劑,使得產品具有優秀的回彈性能及化學穩定性,并且游離甲醛釋放量為零,安全環保。
具體實施方式:
原料配方1:
石英砂10份、玄武巖10份、鋁礬土5份、硅灰石3份、硼砂10份、硅酸鈉10份、硼酸6份。
原料配方2:
石英砂25份、玄武巖18份、鋁礬土7份、硅灰石5份、硼砂15份、硅酸鈉20份、硼酸8份。
原料配方3:
石英砂10份、玄武巖18份、鋁礬土7份、硅灰石3份、硼砂15份、硅酸鈉10份、硼酸6份。
膠黏劑配方1:
三縮四乙二醇二甲基丙烯酸酯50份、環氧丙烯酸雙酯20份、過氧化異丙苯2份、丙烯酸1份、三乙胺1份、糖精0.1份、氫醌0.5份、以丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸為單體混合物的丙烯酸樹脂粉末10份、鈦白粉0.5份、水100份。
膠黏劑配方2:
三縮四乙二醇二甲基丙烯酸酯50~60份、環氧丙烯酸雙酯35份、過氧化異丙苯4份、丙烯酸2份、三乙胺2份、糖精0.5份、氫醌1份、以丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸為單體混合物的丙烯酸樹脂粉末15份、鈦白粉3份、水110份。
膠黏劑配方3:
三縮四乙二醇二甲基丙烯酸酯50份、環氧丙烯酸雙酯20份、過氧化異丙苯2份、丙烯酸1份、三乙胺1份、糖精0.1份、氫醌0.5份、以丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸為單體混合物的丙烯酸樹脂粉末10份、鈦白粉0.5份、水100份。
實施例1,
步驟a,將原料清洗烘干后,分別磨碎至120目,然后將各原料的顆粒按照配方1均勻混合;
步驟b,先在900℃下燒制1.5小時,待混合料變成不透明燒結物;隨后升高溫度升至1300℃下燒制2小時,不透明燒結物逐漸變成透明玻璃液;最后升高溫度至1800℃,保持0.5小時后將玻璃液冷卻到900℃,保持0.5小時。
步驟c,玻璃液經漏板流出,進入離心器,在高速運轉的離心機帶動下,離心器高速運轉將玻璃甩成玻璃細流,在高溫高速火焰的作用下,玻璃細流被進一步拉伸成纖維,控制纖維直徑3μm。
步驟d,在真空的狀態下,將膠黏劑1霧化,均勻的噴灑,并且控制玻璃的溫度為40℃,使濕的玻璃纖維落在有小孔的傳送機上,真空除去水分,在將玻璃棉在50℃下進行固化5分鐘,然后在130℃下固化5分鐘后,冷卻,得到玻璃棉。
實施例2,
步驟a,將原料清洗烘干后,分別磨碎至140目,然后將各原料的顆粒按照配方2均勻混合;
步驟b,先在1000℃下燒制2小時,待混合料變成不透明燒結物;隨后升高溫度升至1350℃下燒制2.5小時,不透明燒結物逐漸變成透明玻璃液;最后升高溫度至1850℃,保持1小時后將玻璃液冷卻到1000℃,保持1小時。
步驟c,玻璃液經漏板流出,進入離心器,在高速運轉的離心機帶動下,離心器高速運轉將玻璃甩成玻璃細流,在高溫高速火焰的作用下,玻璃細流被進一步拉伸成纖維,控制纖維直徑5μm。
步驟d,在真空的狀態下,將膠黏劑1霧化,均勻的噴灑,并且控制玻璃的溫度為60℃,使濕的玻璃纖維落在有小孔的傳送機上,真空除去水分,在將玻璃棉在60℃下進行固化6分鐘,然后在200℃下固化8分鐘后,冷卻,得到玻璃棉。
實施例3,
步驟a,將原料清洗烘干后,分別磨碎至140目,然后將各原料的顆粒按照配方3均勻混合;
步驟b,先在1000℃下燒制1.5小時,待混合料變成不透明燒結物;隨后升高溫度升至1300℃下燒制2.5小時,不透明燒結物逐漸變成透明玻璃液;最后升高溫度至1800℃,保持1小時后將玻璃液冷卻到900℃,保持0.5小時。
步驟c,玻璃液經漏板流出,進入離心器,在高速運轉的離心機帶動下,離心器高速運轉將玻璃甩成玻璃細流,在高溫高速火焰的作用下,玻璃細流被進一步拉伸成纖維,控制纖維直徑5μm。
步驟d,在真空的狀態下,將膠黏劑1霧化,均勻的噴灑,并且控制玻璃的溫度為60℃,使濕的玻璃纖維落在有小孔的傳送機上,真空除去水分,在將玻璃棉在60℃下進行固化5分鐘,然后在200℃下固化5分鐘后,冷卻,得到玻璃棉。
實施例4~6
實施過程與實施例1~3基本相同,不同之處在于,分別將實施例1~3中的膠黏劑1替換為膠黏劑2。
實施例7~9
實施過程與實施例1~3基本相同,不同之處在于,分別將實施例1~3中的膠黏劑1替換為膠黏劑3。
對實施例1~9所制得的玻璃棉進行性能測試,結果如下表所示: