專利名稱：陶瓷纖維背襯板的制作方法
技術領域：
本發明屬于耐火陶瓷纖維材料類，具體是一種陶瓷纖維背襯板。
背景技術：
傳統的保溫隔熱無機纖維板主要有玻璃棉板、巖棉保溫板、礦渣棉保溫板、礦棉保溫裝飾吸聲天花板、石棉板、硅酸鋁纖維板及混配纖維板等。
傳統的保溫隔熱無機纖維板使用溫度要么在600℃以下，比如玻璃棉板、巖棉保溫板、礦渣棉保溫板、礦棉保溫裝飾吸聲天花板、石棉板；要么在1000℃以上，比如硅酸鋁纖維板及混配纖維板；目前，尚沒有使用溫度600℃～1000℃的保溫隔熱纖維板。盡管有一些纖維增強的復合保溫隔熱板，使用溫度在600℃～1000℃范圍內，但由于不是以纖維為基材，使得這些材料脆性大，使用時易粉化，例如硅酸鈣板在運輸使用過程中脆性大，容易破損，并且使用時由于高溫燒失作用造成硅酸鈣板的粉化，從而失去強度。
發明內容
本發明的目的是克服上述現有技術中的不足，使用溫度在600℃～1000℃范圍內，采用陶瓷纖維為基材取代石棉纖維，并添加一種或多種加強纖維以及加入部分助劑后，而制得的一種能夠大幅度提高保溫隔熱板的保溫隔熱性能的陶瓷纖維背襯板。
本發明是通過以下技術方案實現的即一種陶瓷纖維背襯板，以硅酸鋁系纖維作為基材，添加一種或多種有機纖維或無機纖維做增強纖維，并加入適當比例的有機結合劑或無機結合劑、填料及添加劑，經配料制漿、成型、干燥及后續加工等工序制成，其特征在于其組成重量比為硅酸鋁纖維50-85份，有機纖維0-3份，礦巖棉5～30份，膨脹珍珠巖0～20份，粘土5～20份，淀粉3～8份，聚丙烯酰胺0～1份，聚合氯化鋁0.01～0.5份。
其組成重量比進一步為硅酸鋁纖維55-80份，有機纖維1.5-2.5份，礦巖棉7～25份，膨脹珍珠巖2～17份，粘土5～16份，淀粉4～7份，聚丙烯酰胺0.2～0.8份，聚合氯化鋁0.03～0.4份。
其組成重量比更進一步為硅酸鋁纖維60-75份，有機纖維1.8-2.1份，礦巖棉9～19份，膨脹珍珠巖5～15份，粘土7～13份，淀粉5～6.5份，聚丙烯酰胺0.4～0.7份，聚合氯化鋁0.1～0.3份。
本發明采用得增強纖維為一種或多種有機纖維或無機纖維，以此來提高本發明產品的強度及降低成本。有機纖維是指廢報紙、苧麻紗、聚乙烯醇纖維、聚乙烯纖維等纖維種中的一種或復合使用；無機纖維是指巖棉、礦渣棉、玻璃纖維等纖維種中的一種或復合使用。
本發明所采用的結合劑是淀粉、硅溶膠、鋁溶膠、兩種中的一種或復合使用。淀粉可采用陽離子淀粉、陰離子淀粉、羧甲基淀粉、羥烷基淀粉、交聯淀粉、氧化淀粉、酸變性淀粉、預糊化淀粉、磷酸酯淀粉9種中的一種或復合使用，淀粉材質可采用木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、紅薯淀粉、小麥淀粉5種中的一種或復合使用。
本發明采用填料是輕質填料和粘土類填料并通過復合使用來進一步提高背襯板的強度。
本發明所說的輕質填料是指堆積密度1000kg/m3以下的輕質隔熱料，包括膨脹珍珠巖、硅藻土、膨脹蛭石、海泡石、漂珠、陶瓷纖維廢料等。
本發明所說的粘土類填料是指在水中具有膨脹性的常用粘上填料，包括膨潤土、高嶺土、軟質粘土、半軟質粘土、球粘土和凹凸棒土等。
本發明所說的配料制漿是指將硅酸鋁纖維、增強纖維、結合劑、填料及添加劑按上述材料配比進行機械混合，漿料中的纖維長度通常在2-5mm之間，制成的漿料濃度為2.5-5％。
本發明所采用的添加劑包括絮凝劑和凝結劑兩部分，采用聚丙烯酰胺作為絮凝劑，采用聚合氯化鋁或硫酸鋁作為凝結劑。
本發明所說絮凝劑為聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺可以是陽離子性、陰離子性或兩性，不同電荷性質的聚丙烯酰胺可以單獨使用也可以并用。
本發明所說的凝結劑為聚合氯化鋁和硫酸鋁中的一種或復合使用，其作用是使絮凝到纖維上的結合劑及填料固定下來，避免成型過程中絮團被破壞。
本發明所介紹的成型工序是指將水基漿料通過成型設備進行脫水并形成濕坯，本發明所介紹的干燥工序是將成型后的濕坯，送入干燥室進行加熱脫水的過程。
本發明的有益效果如下由于本發明采用陶瓷纖維作為基材，配合部分增強纖維，加入適當比例的輕質填料和粘土填料，可有效的提高保溫隔熱無機纖維板的耐熱性能、強度和彈性，并且生產成本大大地降低，從而克服傳統的保溫隔熱無機纖維板使用溫度不在600℃～1000℃范圍內的空檔，并且由于強度高、彈性好，可作為硅酸鈣板的良好替代品。
具體實施例方式
實施例一將硅酸鋁纖維50份，聚乙烯醇纖維4份，礦巖棉6份，膨脹珍珠巖3份，粘土5份，淀粉3份，聚丙烯酰胺0.2份，聚合氯化鋁0.01份加入制漿機進行制漿，制漿完成后的纖維長度為3mm，然后加入適當比例的水，使漿料濃度保持在2.5％，然后采用真空成型設備進行成型，尺寸為900×600×50，成型完畢后產品送入烘干室烘干，通過切割、磨光最終實現本發明。本發明產品化學成分如下Al2O325％；SiO259％；有機物12％；Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O4％，產品體積密度為280Kg/m3，加熱永久線收縮率(800℃×24h)為1.8％；冷態耐壓強度為0.23MPa；導熱系數(熱面溫度600℃)為0.122W/m.k。
實施例二將硅酸鋁纖維60份，礦巖棉5份，膨脹珍珠巖10份，粘土5份，淀粉5份，聚丙烯酰胺0.15份，聚合氯化鋁0.05份加入制漿機進行制漿，制漿完成后的纖維長度為2mm，然后加入適當比例的水，使漿料濃度保持在3％，然后采用抄取設備進行成型，尺寸為900×600×50，成型完畢后產品送入烘干室烘干，通過切割、磨光最終實現本發明。本發明產品化學成分如下Al2O329％；SiO260％；有機物8％；Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O3％，產品體積密度為280Kg/m3，加熱永久線收縮率(800℃×24h)為1.6％；冷態耐壓強度為0.24MPa；導熱系數(熱面溫度600℃)為0.121W/m.k。
實施例三將硅酸鋁纖維65份，聚乙烯醇纖維4.5份，礦巖棉20份，膨脹珍珠巖5份，粘土5份，淀粉5份，聚丙烯酰胺0.6份，聚合氯化鋁0.2份加入制漿機進行制漿，制漿完成后的纖維長度為3mm，然后加入適當比例的水，使漿料濃度保持在2.5％，然后采用真空成型設備進行成型，尺寸為900×600×50，成型完畢后產品送入烘干室烘干，通過切割、磨光最終實現本發明。本發明產品化學成分如下Al2O338％；SiO254％；有機物3％；Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O5％，產品體積密度為280Kg/m3，加熱永久線收縮率(800℃×24h)為1.8％；冷態耐壓強度為0.25MPa；導熱系數(熱面溫度600℃)為0.12W/m.k。
實施例四將硅酸鋁纖維70份，礦巖棉15份，膨脹珍珠巖15份，粘土17份，淀粉7份，聚丙烯酰胺0.8份，聚合氯化鋁0.7份加入制漿機進行制漿，制漿完成后的纖維長度為2mm，然后加入適當比例的水，使漿料濃度保持在3％，然后采用抄取設備進行成型，尺寸為900×600×50，成型完畢后產品送入烘干室烘干，通過切割、磨光最終實現本發明。本發明產品化學成分如下Al2O349％；SiO235％；有機物11％；Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O5％，產品體積密度為280Kg/m3，加熱永久線收縮率(800℃×24h)為1.6％；冷態耐壓強度為0.23MPa；導熱系數(熱面溫度600℃)為0.122W/m.k。
實施例五將硅酸鋁纖維85份，礦巖棉30份，膨脹珍珠巖20份，粘土20份，淀粉8份，聚丙烯酰胺1份，聚合氯化鋁1份加入制漿機進行制漿，制漿完成后的纖維長度為2mm，然后加入適當比例的水，使漿料濃度保持在3％，然后采用抄取設備進行成型，尺寸為900×600×50，成型完畢后產品送入烘干室烘干，通過切割、磨光最終實現本發明。本發明產品化學成分如下Al2O350％；SiO240％；有機物6％；Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O4％，產品體積密度為280Kg/m3，加熱永久線收縮率(800℃×24h)為1.6％；冷態耐壓強度為0.25MPa；導熱系數(熱面溫度600℃)為0.12W/m.k。
由于本發明采用陶瓷纖維作為基材，配合部分增強纖維，加入適當比例的輕質填料和粘土填料，可有效的提高保溫隔熱無機纖維板的耐熱性能、強度和彈性，并且生產成本大大地降低，從而克服傳統的保溫隔熱無機纖維板使用溫度不在600℃～1000℃范圍內的空檔，并且由于強度高、彈性好，可作為硅酸鈣板的良好替代品。
權利要求
1.一種陶瓷纖維背襯板，以硅酸鋁系纖維作為基材，添加一種或多種增強纖維，并加入適當比例的有機結合劑或無機結合劑、填料及添加劑，經配料制漿、成型、干燥及后續加工等工序制成，其特征在于其組成重量比為硅酸鋁纖維50-85份，有機纖維0-3份，礦巖棉5～30份，膨脹珍珠巖0～20份，粘土5～20份，淀粉3～8份，聚丙烯酰胺0～1份，聚合氯化鋁0.01～0.5份。
2.根據權利要求1所述的陶瓷纖維背襯板，其特征在于其組成重量比為硅酸鋁纖維55-80份，有機纖維1.5-2.5份，礦巖棉7～25份，膨脹珍珠巖2～17份，粘土5～16份，淀粉4～7份，聚丙烯酰胺0.2～0.8份，聚合氯化鋁0.03～0.4份。
3.根據權利要求1所述的陶瓷纖維背襯板，其特征在于其組成重量比為硅酸鋁纖維60-75份，有機纖維1.8-2.1份，礦巖棉9～19份，膨脹珍珠巖5～15份，粘土7～13份，淀粉5～6.5份，聚丙烯酰胺0.4～0.7份，聚合氯化鋁0.1～0.3份。
4.根據權利要求1所述的陶瓷纖維背襯板，其特征在于其化學組成中Al2O325～50％，SiO235～60％，Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O3～5％，有機物3-12％。
全文摘要
一種陶瓷纖維背襯板，屬于耐火陶瓷纖維材料類。是以硅酸鋁系纖維作為基材，添加一種或多種增強纖維，并加入適當比例的有機結合劑或無機結合劑、填料及添加劑，經配料制漿、成型、干燥及后續加工等工序制成，其特征在于其組成重量比為硅酸鋁纖維50－85份，有機纖維0－3份，礦巖棉5～30份，膨脹珍珠巖0～20份，粘土5～20份，淀粉3～8份，聚丙烯酰胺0～1份，聚合氯化鋁0.01～0.5份。本發明有效的提高保溫隔熱無機纖維板的耐熱性能、強度和彈性，使生產成本大大地降低，并且可作為硅酸鈣板的良好替代品。
文檔編號C04B22/00GK1597592SQ20041003568
公開日2005年3月23日 申請日期2004年9月14日 優先權日2004年9月14日
發明者鹿成洪, 劉超, 李京友 申請人:山東魯陽股份有限公司