專利名稱：干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于陶瓷纖維材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種陶瓷纖維建筑防火板及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的陶瓷纖維建筑防火板一般采用兩種工藝路線進行生產(chǎn)，一種是采用濕法真空成型或濕法長網(wǎng)成型工藝，將陶瓷纖維料漿制成含水率150-250% (干基)的濕坯，再將濕坯干燥而制成產(chǎn)品。這樣制成的陶瓷纖維建筑防火板在烘干過程中要消耗較多的能耗， 同時料漿成型過程中存在物料流失大特別是有機硅油乳液防水劑流失大的弊端，這種傳統(tǒng)的濕法生產(chǎn)模式無意中造成了能源和材料的浪費。另一種是采用干法樹脂熱固化工藝，但該傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的陶瓷纖維干法板不含膨脹蛭石粉和粘土，因而其強度和硬度達不到濕法成型陶瓷纖維板的水平，在鋼結(jié)構(gòu)防火、防火隔墻等領(lǐng)域滿足不了使用要求。因此，有必要開發(fā)一種干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板產(chǎn)品及其生產(chǎn)技術(shù)，既具有干法成型工藝節(jié)能、節(jié)材、快速干燥的優(yōu)點，又具有濕法成型工藝產(chǎn)品強度高、硬度好的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板及其制備方法，可有效提高建筑防火板的耐熱性能、防火性能、隔熱性能和強度，使體積密度和生產(chǎn)成本大大地降低。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板，其特征在于由下列重量份數(shù)的原料組成硅酸鋁纖維 50 95份膨脹蛭石粉 0 20份粘土0 20 份樹脂粉末 2 8份礦物油脂0. 2 0. 6份有機硅油乳液0. 1 0. 5份。所述的陶瓷纖維建筑防火板由下列重量份數(shù)的原料組成硅酸鋁纖維 80 85份膨脹蛭石粉 5 7份粘土5 7份樹脂粉末 3 4份礦物油脂 0.3 0.4份有機硅油乳液0.2 0.3份。所述的粘土為膨潤土、高嶺土、軟質(zhì)粘土、半軟質(zhì)粘土、球粘土或凹凸棒土。所述的樹脂粉末為酚醛樹脂或三聚氰胺縮甲醛樹脂中的一種或兩種。
所述的礦物油脂為煤油或柴油。所述的有機硅油乳液為陽離子羥基硅油乳液或含氫硅油乳液。所述的制作方法是將原料混合后，調(diào)配成膠液，然后乳化分散后，與硅酸鋁纖維混合，經(jīng)對輥機壓制定型后，在固化爐中熱定型和干燥。將混合后的原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)過2000°C -2200°C高溫熔融，用離心甩絲機將流股甩絲，靠高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將熔融體拉細成陶瓷纖維，再將陶瓷纖維通過集棉器集棉， 形成比較松散的棉坯，再通過對輥機壓制成型，最后將棉坯送入固化爐干燥定型。依據(jù)制品體積密度不同，對輥機的壓力可在0. 05-0. 5MPa范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，同時依據(jù)制品厚度從IOmm到 80mm的變化，固化爐干燥定型的溫度在150-250°C之間調(diào)節(jié)，干燥時間為0. 2-5小時。調(diào)配的膠液濃度原料質(zhì)量應為總質(zhì)量的20. 0% 50. 0%。干燥定型后的產(chǎn)品將連續(xù)長度的陶瓷纖維建筑防火板切割為標準規(guī)格產(chǎn)品，并塑封包裝、自動碼垛。硅酸鋁纖維是由山東魯陽股份有限公司生產(chǎn)的普通硅酸鋁粒狀棉，產(chǎn)品代號 LYGX-Ill。這種纖維是以硬質(zhì)粘土熟料為主要原材料，采用電阻爐熔融經(jīng)過離心甩絲成纖工藝制備的。膨脹蛭石粉和粘土是增強材料，膨脹蛭石粉和粘土作為填料復合使用不但提高了陶瓷纖維板的強度而且降低了成本。本發(fā)明的有益效果在于(1)本發(fā)明研制出的陶瓷纖維板采用陶瓷纖維作為基材，加入適當比例的膨脹蛭石粉(輕質(zhì)填料)和粘土填料，可有效提高建筑防火板的耐熱性能、防火性能、隔熱性能和強度，使體積密度和生產(chǎn)成本大大地降低，并且可作為對氯氧鎂無機防火板、硅酸鈣板等傳統(tǒng)建筑防火板材的升級換代產(chǎn)品。本發(fā)明的產(chǎn)品，按照《建筑構(gòu)件耐火試驗方法》(GB/ T9978-1999)標準檢測，達到《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50045-2001)中界定梁的耐火等級一級，耐火性能至少2. 0h，按照《建筑構(gòu)件防火噴涂材料性能試驗方法》GA110-1995 標準檢測，達到《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50045-2001)中界定柱的耐火等級一級， 耐火性能不少于3. 0h，而輕質(zhì)防火保護板的厚度不大于30mm。(2)從產(chǎn)品性價比等方面綜合考慮，本發(fā)明研制出的陶瓷纖維建筑防火板，與傳統(tǒng)的礦棉裝飾吸聲板等傳統(tǒng)無機纖維建筑隔熱板比較，具有較為明顯的價格優(yōu)勢。盡管本發(fā)明的產(chǎn)品噸成本略有提高，但產(chǎn)品的單位體積成本是降低的。如傳統(tǒng)的礦棉裝飾吸聲板售價為750元/m3，而陶瓷纖維建筑防火板售價僅為660元/m3，單位體積價格明顯降低，同時比傳統(tǒng)的建筑隔熱板防火等級高，隔熱效果好，重量輕，強度和彈性好，所以是無機纖維建筑隔熱板的升級換代產(chǎn)品。本發(fā)明的陶瓷纖維建筑防火板，其容重介于150-350kg/m3，當容重在200kg/m3以上時，主要理化性能達到了國家鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2002中厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的相應標準，室內(nèi)厚涂型防火涂料其體積密度不大于500kg/m3，耐壓強度達到0. 3Mpa，耐火極限不低于2h (涂層厚度為25 士 2mm)。(3)本發(fā)明采用干法成型工藝生產(chǎn)，每噸陶瓷纖維板的用水量不足800kg，不存在水循環(huán)和污水排放問題，而且不含甲醛等有機毒性揮發(fā)物，綠色環(huán)保。與傳統(tǒng)的濕法生產(chǎn)工藝相比，每噸陶瓷纖維防火板少用水IOOOkg以上，同時礦物油脂及有機硅油乳液等憎水劑的用量也可降低30% -50%。這樣不僅降低了干燥成本，也節(jié)省了憎水劑等貴重材料的用fio
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1一種陶瓷纖維建筑防火板，其組成比例為硅酸鋁纖維50Kg，膨脹蛭石粉20Kg，高嶺土 20Kg，酚醛樹脂8Kg，煤油0. 2Kg,醋酸0. 2Kg,陽離子羥基硅油乳液0. IKgo將以上材料加入到50Kg水中，加熱至90°C乳化分散，使膠料濃度保持為49. 6%，然后采用涂料噴涂機將膠液霧化成小液滴，在集棉器中與漂浮的陶瓷纖維充分混合，并逐步沉積到網(wǎng)帶上，通過網(wǎng)帶牽引到一套對輥機處，經(jīng)過壓制定型后送入固化爐，在固化爐中完成熱定型和干燥。 熱定型后的產(chǎn)品，通過切割、包裝最終實現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明產(chǎn)品化學成份如下=Al2O3 28% ； SiO2 :55%;有機物9%;Fe203+Ca0+Mg0+K20+Na20 :5%，產(chǎn)品的體積密度為 314kg/m3，加熱永久線收縮率(1000°C X3h)為2. 6%，冷態(tài)耐壓強度為0. 56Mpa，導熱系數(shù)熱面溫度100°C 為 0. 038W/mk，600°C 為 0. 083W/mk，800°C 為 0. 105W/mk。實施例2一種陶瓷纖維建筑防火板，其組成比例為硅酸鋁纖維64. 8Kg，膨脹蛭石粉10Kg， 凹凸棒土 20Kg，酚醛樹脂4Kg，煤油0. ^(g，醋酸0. 2Kg,陽離子羥基硅油乳液0. 5Kgo將以上材料加入到50Kg水中，加熱至90°C乳化分散，使膠料濃度保持為41. 3%，然后采用涂料噴涂機將膠液霧化成小液滴，在集棉器中與漂浮的陶瓷纖維充分混合，并逐步沉積到網(wǎng)帶上，通過網(wǎng)帶牽引到一套對輥機處，經(jīng)過壓制定型后送入固化爐，在固化爐中完成熱定型和干燥。熱定型后的產(chǎn)品，通過切割、包裝最終實現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明產(chǎn)品化學成份如下=Al2O3 31% ；Si02 54% ；有機物6% ；Fe203+Ca0+Mg0+K20+Na20 :8%，產(chǎn)品的體積密度為 M0kg/m3， 加熱永久線收縮率(ΙΟΟΟ X3h)為22%，冷態(tài)耐壓強度為0.41Mpa，導熱系數(shù)熱面溫度 100°C為 0. 035W/mk，600°C為 0. 084W/mk，800°C為 0. 101W/mk。實施例3一種陶瓷纖維建筑防火板，其組成比例為硅酸鋁纖維7^(g，膨脹蛭石粉^(g，膨潤土 MKg，酚醛樹脂IKg和三聚氰胺縮甲醛樹脂lKg，柴油0. 4Kg，醋酸0. 2Kg,陽離子羥基硅油乳液0.4Kg。將以上材料加入到50Kg水中，加熱至90°C乳化分散，使膠料濃度保持為33. 5%，然后采用涂料噴涂機將膠液霧化成小液滴，在集棉器中與漂浮的陶瓷纖維充分混合，并逐步沉積到網(wǎng)帶上，通過網(wǎng)帶牽引到一套對輥機處，經(jīng)過壓制定型后送入固化爐， 在固化爐中完成熱定型和干燥。熱定型后的產(chǎn)品，通過切割、包裝最終實現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明產(chǎn)品化學成份如下=Al2O3 35% ；SiO2 50% ；有機物6% ；Fe203+Ca0+Mg0+K20+Na20 6%, 產(chǎn)品的體積密度為200kg/m3，加熱永久線收縮率(1000°C X3h)為2. 0%，冷態(tài)耐壓強度為 0. 30Mpa，導熱系數(shù)熱面溫度 100°C為 0. 032W/mk，600°C為 0. 072W/mk，800°C為 0. 098W/mk。實施例4一種陶瓷纖維建筑防火板，其組成比例為硅酸鋁纖維％Kg，不加入膨脹蛭石粉和膨潤土，酚醛樹脂Ig，煤油0. 4Kg，醋酸0. 2Kg,陽離子羥基硅油乳液0. 4Kg。將以上材料加入到50Kg水中，加熱至90°C乳化分散，使膠料濃度保持為23. 1%，然后采用涂料噴涂機將膠液霧化成小液滴，在集棉器中與漂浮的陶瓷纖維充分混合，并逐步沉積到網(wǎng)帶上，通過網(wǎng)帶牽引到一套對輥機處，經(jīng)過壓制定型后送入固化爐，在固化爐中完成熱定型和干燥。 熱定型后的產(chǎn)品，通過切割、包裝最終實現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明產(chǎn)品化學成份如下=Al2O3 40% ； SiO2 :45%;有機物5%;Fe203+Ca0+Mg0+K20+Na20 :5%，產(chǎn)品的體積密度為 150kg/m3，加熱永久線收縮率(1100°C X3h)為1.5%，冷態(tài)耐壓強度為0. 2Mpa，導熱系數(shù)熱面溫度100°C為 0. 033W/mk，600°C 為 0. 081W/mk，800°C 為 0. 105W/mk。
權(quán)利要求
1.一種干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板，其特征在于由下列重量份數(shù)的原料組成硅酸鋁纖維50 95份膨脹蛭石粉0 20份粘土0 20份樹脂粉末 2 8份礦物油脂 0. 2 0. 6份有機硅油乳液0. 1 0.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板，其特征在于所述的干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板由下列重量份數(shù)的原料組成硅酸鋁纖維80 85份膨脹蛭石粉5 7份粘土5 7份樹脂粉末 3 4份礦物油脂 0. 3 0. 4份有機硅油乳液0.2 0.3份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板，其特征在于所述的粘土為膨潤土、高嶺土、軟質(zhì)粘土、半軟質(zhì)粘土、球粘土或凹凸棒土。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板，其特征在于所述的樹脂粉末為酚醛樹脂或三聚氰胺縮甲醛樹脂中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板，其特征在于所述的礦物油脂為煤油或柴油。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板，其特征在于所述的有機硅油乳液為陽離子羥基硅油乳液或含氫硅油乳液。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板的制作方法， 其特征在于所述的制作方法是將原料混合后，調(diào)配成膠液，然后乳化分散后，與硅酸鋁纖維混合，經(jīng)對輥機壓制定型后，在固化爐中熱定型和干燥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種干法成型憎水型陶瓷纖維建筑防火板及其制備方法，其特征在于由下列重量份數(shù)的原料組成硅酸鋁纖維50～95份；膨脹蛭石粉0～20份；粘土0～20份；樹脂粉末2～8份；礦物油脂0.2～0.6份；有機硅油乳液0.1～0.5份。本發(fā)明研制出的陶瓷纖維板采用陶瓷纖維作為基材，加入適當比例的膨脹蛭石粉(輕質(zhì)填料)和粘土填料，可有效提高建筑防火板的耐熱性能、防火性能、隔熱性能和強度，使體積密度和生產(chǎn)成本大大地降低，并且可作為對氯氧鎂無機防火板、硅酸鈣板等傳統(tǒng)建筑防火板材的升級換代產(chǎn)品。
文檔編號C04B26/12GK102464469SQ201010551330
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者劉超, 徐營, 趙生祥, 馬中軍, 鹿成洪 申請人:山東魯陽股份有限公司