本發明涉及保溫材料
技術領域：
，尤其涉及一種陶瓷纖維板及其制備方法。
背景技術：
：陶瓷纖維板通常是以陶瓷纖維、填料和助劑為原料制成的板材，其具有優異的耐熱和隔熱性能，是制備各類窯爐背襯的優選保溫材料。傳統陶瓷纖維板通常是向陶瓷纖維中添加淀粉、纖維素等有機結合劑來制備纖維板，然而，這種類型的纖維板在高溫下容易產生難聞異味和煙氣，對環境和人體健康造成危害，甚至還會發生碳化、燃燒現象，存在火災隱患。例如，專利號為CN101591193A的中國專利公開了一種陶瓷纖維板，其以硅酸鋁纖維、有機結合劑、無機結合劑以及微粉添加劑為原料進行纖維板的制備，結果所得纖維板在高溫下使用會產生冒煙現象并伴有異味，對環境造成惡劣影響，也十分影響用戶感受和健康。隨著國家對各行業節能降耗、安全環保等方面工作力度的加大，以及人們對高生活品質的追求，這種會產生難聞異味和煙氣的纖維板逐漸被市場和消費者淘汰。目前，越來越多的陶瓷纖維板是采用陶瓷纖維和無機結合劑為主要原料來制備，以克服纖維板冒煙、異味等問題。例如，專利號為CN104513050A的中國專利公開了一種無機纖維隔熱材料及其制備方法，其將無機結合劑、添加劑和水制成漿料，將無機纖維進行預燒，再將預燒后的無機纖維浸入所述漿料，經加壓、成型和干燥等過程制得纖維板，所得纖維板在高溫下無煙無味，較為環保健康。但是，這種類型的纖維板強度較差，不能較好的滿足實際安裝使用需求；而且，其制備工藝較為復雜，不能實現連續化生產，效率較低。技術實現要素：有鑒于此，本發明的目的在于提供一種陶瓷纖維板及其制備方法，本發明的纖維板除安全環保外，還具有較好的強度性能，能夠滿足實際安裝和使用需求。而且，本發明的制備方法簡單易行，能夠進行連續化生產，生產效率較高。本發明提供了一種陶瓷纖維板，由陶瓷纖維毯、無機結合劑和凝結劑制得；所述凝結劑為硫酸鋁、氯化鋁和硫酸鐵中的一種或幾種。優選的，所述無機結合劑為硅溶膠、鋁溶膠和鋯溶膠中的一種或幾種。優選的，所述無機結合劑的固含量為15％～50％。優選的，所述無機結合劑與所述凝結劑的質量比為1：(0.05～0.5)。優選的，所述陶瓷纖維毯的密度為90～160Kg/m3。優選的，所述陶瓷纖維毯的厚度為15～50mm。本發明還提供了上述技術方案所述的陶瓷纖維板的制備方法，包括以下步驟：A)在陶瓷纖維毯表面施加無機結合劑，在真空條件下，將所述無機結合劑滲透到所述陶瓷纖維毯內部，得到第一纖維毯；B)在所述第一纖維毯表面施加凝結劑溶液，在真空條件下，將所述凝結劑溶液滲透到所述第一纖維毯內部，得到第二纖維毯；所述凝結劑為硫酸鋁、氯化鋁和硫酸鐵中的一種或幾種；C)將所述第二纖維毯干燥，得到陶瓷纖維板。優選的，所述步驟A)中，所述真空條件的真空度為-0.085～-0.025MPa；所述步驟B)中，所述真空條件的真空度為-0.085～-0.025MPa。優選的，所述步驟B)中，所述凝結劑溶液中凝結劑的質量分數為5％～30％。優選的，所述步驟C)中，所述干燥的溫度為85～150℃。與現有技術相比，本發明提供了一種陶瓷纖維板，由陶瓷纖維毯、無機結合劑和凝結劑制得；所述凝結劑為硫酸鋁、氯化鋁和硫酸鐵中的一種或幾種。本發明的纖維板除安全環保外，還具有優異的強度性能，能夠滿足實際安裝和使用需求。同時，本發明還提供了上述陶瓷纖維板的制備方法，包括以下步驟：A)在陶瓷纖維毯表面施加無機結合劑，在真空條件下，將所述無機結合劑滲透到所述陶瓷纖維毯內部，得到第一纖維毯；B)在所述第一纖維毯表面施加凝結劑溶液，在真空條件下，將所述凝結劑溶液滲透到所述第一纖維毯內部，得到第二纖維毯；所述凝結劑為硫酸鋁、氯化鋁和硫酸鐵中的一種或幾種；C)將所述第二纖維毯干燥，得到陶瓷纖維板。本發明的制備過程簡單易行，能夠進行連續化生產，提高生產效率。具體實施方式本發明提供了一種陶瓷纖維板，由陶瓷纖維毯、無機結合劑和凝結劑制得；所述凝結劑為硫酸鋁、氯化鋁和硫酸鐵中的一種或幾種。本發明提供的陶瓷纖維板由陶瓷纖維毯、無機結合劑和凝結劑制得。本發明中，所述陶瓷纖維毯的密度優選為90～160Kg/m3；所述陶瓷纖維毯的厚度優選為15～50mm。本發明對所述陶瓷纖維毯的來源沒有特殊限制，為一般市售的陶瓷纖維毯即可。本發明中，所述無機結合劑優選為硅溶膠、鋁溶膠和鋯溶膠中的一種或幾種。本發明中，所述無機結合劑的固含量優選為15％～50％，更優選為25％～50％。本發明對無機結合劑的來源沒有特殊限制，為一般市售品即可。本發明中，所述凝結劑優選為硫酸鋁、氯化鋁和硫酸鐵中的一種或幾種；所述凝結劑的來源沒有特殊限制，為一般市售品即可。本發明中，所述無機結合劑與所述凝結劑的質量比優選為1：(0.05～0.5)，更優選為1：(0.1～0.5)。本發明提供的陶瓷纖維板由陶瓷纖維毯、無機結合劑和凝結劑制得，通過陶瓷纖維毯與無機結合劑及凝結劑的結合，使得纖維板具有優異的強度性能，能夠較好的滿足安裝和使用需求，且安全環保。實驗結果表明，本發明提供的陶瓷纖維板的耐壓強度達到0.3MPa以上，高溫下使用無煙無味，可任意切割加工。本發明還提供了上述技術方案所述陶瓷纖維板的制備方法，包括以下步驟：A)在陶瓷纖維毯表面施加無機結合劑，在真空條件下，將所述無機結合劑滲透到所述陶瓷纖維毯內部，得到第一纖維毯；B)在所述第一纖維毯表面施加凝結劑溶液，在真空條件下，將所述凝結劑溶液滲透到所述第一纖維毯內部，得到第二纖維毯；所述凝結劑為硫酸鋁、氯化鋁和硫酸鐵中的一種或幾種；C)將所述第二纖維毯干燥，得到陶瓷纖維板。本發明中，所述陶瓷纖維毯、無機結合劑和凝結劑的種類、用量和來源與上述技術方案一致，在此不再一一贅述。按照本發明，首先在陶瓷纖維毯表面施加無機結合劑，在真空條件下，將所述無機結合劑滲透到所述陶瓷纖維毯內部，得到第一纖維毯。本發明中，在陶瓷纖維毯表面施加無機結合劑的方式沒有特殊限制，能夠將無機結合劑均勻施加到陶瓷纖維毯表面即可，如可以將陶瓷纖維毯平鋪在傳送網帶上，并將無機結合劑置于施膠裝置中，邊傳送邊利用施膠裝置在陶瓷纖維毯表面涂覆無機結合劑；本發明中，所述傳送的速度優選為0.005～0.1m/s。本發明中，在真空條件下，將無機結合劑滲透到陶瓷纖維毯內部，得到第一纖維毯。所述真空條件的真空度優選為-0.085～-0.025MPa，更優選為-0.08～-0.03MPa。本發明中，提供真空條件的方式沒有特殊限制，如可以采用真空泵或真空吸濾機等裝置提供真空條件，能夠產生真空吸濾作用，使無機結合劑均勻滲透到陶瓷纖維毯內部即可。本發明對在陶瓷纖維毯表面施加無機結合劑和滲透無機結合劑的順序沒有特殊限制，可以為先向陶瓷纖維毯表面施加無機結合劑，整體陶瓷纖維毯表面施加無機結合劑后，再進行真空吸濾滲透，也可以為邊向陶瓷纖維毯表面施加無機結合劑，邊進行真空吸濾滲透。按照本發明，得到第一纖維毯后，在所述第一纖維毯表面施加凝結劑溶液，在真空條件下，將所述凝結劑溶液滲透到所述第一纖維毯內部，得到第二纖維毯。本發明中，所述凝結劑溶液中的凝結劑優選為硫酸鋁、氯化鋁和硫酸鐵中的一種或幾種。所述凝結劑溶液中凝結劑的質量分數優選為5％～30％。本發明中，所述無機結合劑與凝結劑的質量比優選為1：(0.05～0.5)，更優選為1：(0.1～0.5)。本發明中，在第一纖維毯表面施加凝結劑溶液的方式沒有特殊限制，能夠將凝結劑均勻施加到第一纖維毯表面即可，如可以在滲透無機結合劑后，繼續在傳送網帶上傳送纖維毯，將凝結劑溶液置于施膠裝置中，邊傳送邊利用施膠裝置在第一纖維毯表面涂覆凝結劑溶液；本發明中，所述傳送的速度優選為0.005～0.1m/s。本發明中，在真空條件下，將凝結劑溶液滲透到第一纖維毯內部，得到第二纖維毯。所述真空條件的真空度優選為-0.085～-0.025MPa，更優選為-0.08～-0.03MPa。本發明中，提供真空條件的方式沒有特殊限制，如可以采用真空泵或真空吸濾機等裝置提供真空條件，能夠產生真空吸濾作用，使凝結劑溶液均勻滲透到第一纖維毯內部即可。本發明對在第一纖維毯表面施加凝結劑溶液和滲透凝結劑溶液的順序沒有特殊限制，可以為先向第一纖維毯表面施加凝結劑溶液，整體第一纖維毯表面施加凝結劑溶液后，再進行真空吸濾滲透，也可以為邊向第一纖維毯表面施加凝結劑溶液，邊進行真空吸濾滲透。按照本發明，在得到第二纖維毯后，將所述第二纖維毯干燥，得到陶瓷纖維板。本發明中，所述干燥的溫度優選為85～150℃；將所述第二纖維毯干燥的方式沒有特殊限制，如可以為烘干等；將第二纖維毯干燥后，得到陶瓷纖維板。本發明中，對第二纖維毯干燥前，優選先進行定型，所述定型的方式沒有特殊限制，如可以利用壓輥定型方式進行定型；將第二纖維毯定型后，得到濕板坯，再將所述濕板坯干燥，得到陶瓷纖維板。本發明中，所述陶瓷纖維板的厚度優選為10～45mm。本發明提供了一種陶瓷纖維板的制備方法，其制備過程簡單易行，能夠進行連續化生產，提高生產效率。實驗結果表明，按照本發明的制備方法，纖維板生產效率可達到13噸/天以上。為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點，而不是對本發明權利要求的限制。實施例1取密度為90Kg/m3、尺寸為7200×610×15mm(長度×寬度×厚度)的標準陶瓷纖維毯(購自山東魯陽節能材料股份有限公司)平鋪在傳送網帶上，將100Kg固含量為25％的鋁溶膠注入表面施膠裝置I內，將50Kg質量濃度為5％的氯化鋁溶液注入表面施膠裝置II內；開啟傳動裝置，將傳送網帶的傳動速度設置為0.1m/s；采用表面施膠和真空吸濾方式對陶瓷纖維毯施加和滲透鋁溶膠，控制真空吸濾時的真空度為-0.08MPa，將鋁溶膠滲透完畢后，得到第一纖維毯。再同樣采用表面施膠和真空吸濾方式對所得第一纖維毯施加和滲透氯化鋁溶液，控制真空吸濾時的真空度為-0.07MPa，將氯化鋁溶液滲透完畢后，得到第二纖維毯。將第二纖維毯進行壓輥定型，得到濕板坯，濕板坯厚度為10mm；將所得濕板坯在85℃下干燥，得到陶瓷纖維板。對所得陶瓷纖維板的性能和生產效率進行測試，測試結果參見表1。實施例2取密度為130Kg/m3、尺寸為3600×610×50mm(長度×寬度×厚度)的含鋯陶瓷纖維毯(購自山東魯陽節能材料股份有限公司)平鋪在傳送網帶上，將200Kg固含量為50％的鋯溶膠注入表面施膠裝置I內，將200Kg質量濃度為10％的硫酸鋁溶液注入表面施膠裝置II內；開啟傳動裝置，將傳送網帶的傳動速度設置為0.005m/s；采用表面施膠和真空吸濾方式對陶瓷纖維毯施加和滲透鋯溶膠，控制真空吸濾時的真空度為-0.05MPa，將鋯溶膠滲透完畢后，得到第一纖維毯。再同樣采用表面施膠和真空吸濾方式對所得第一纖維毯施加和滲透硫酸鋁溶液，控制真空吸濾時的真空度為-0.08MPa，將硫酸鋁溶液滲透完畢后，得到第二纖維毯。將第二纖維毯進行壓輥定型，得到濕板坯，濕板坯厚度為45mm；將所得濕板坯在150℃下干燥，得到陶瓷纖維板。對所得陶瓷纖維板的性能和生產效率進行測試，測試結果參見表1。實施例3取密度為160Kg/m3、尺寸為3600×610×30mm(長度×寬度×厚度)的含鋯陶瓷纖維毯(購自山東魯陽節能材料股份有限公司)平鋪在傳送網帶上，將150Kg固含量為50％的硅溶膠注入表面施膠裝置I內，將100Kg質量濃度為30％的硫酸鐵溶液注入表面施膠裝置II內；開啟傳動裝置，將傳送網帶的傳動速度設置為0.03m/s；采用表面施膠和真空吸濾方式對陶瓷纖維毯施加和滲透鋯溶膠，控制真空吸濾時的真空度為-0.03MPa，將鋯溶膠滲透完畢后，得到第一纖維毯。再同樣采用表面施膠和真空吸濾方式對所得第一纖維毯施加和滲透硫酸鐵溶液，控制真空吸濾時的真空度為-0.03MPa，將硫酸鐵溶液滲透完畢后，得到第二纖維毯。將第二纖維毯進行壓輥定型，得到濕板坯，濕板坯厚度為20mm；將所得濕板坯在130℃下干燥，得到陶瓷纖維板。對所得陶瓷纖維板的性能和生產效率進行測試，測試結果參見表1。比較例1取2Kg硅溶膠、0.01Kg鈦白粉以及2Kg水進行充分攪拌混合制成漿料；然后將500℃預燒后的硅酸鋁纖維浸入混合漿料中，同時輔以0.01MPa的真空條件；隨后利用模具對吸漿浸漬處理后的硅酸鋁纖維進行人工加壓成型獲得濕板坯；再將成型后的纖維制品連同模具一起在110℃下干燥脫水處理；最后脫掉模具，得到無機纖維隔熱板。對所得無機纖維隔熱板的性能和生產效率進行測試，測試結果參見表1。表1本申請實施例1～3制備的陶瓷纖維板和比較例1制備的無機纖維隔熱板的性能測試結果樣品體積密度(Kg/m3)耐壓強度(MPa)生產效率(噸/天)實施例14220.3115實施例24730.3413實施例35150.3813比較例14520.255由以上實施例可知，本發明提供的陶瓷纖維板除安全環保外，還具有優異的強度性能，能夠較好的滿足安裝和使用需求。而且，本發明的制備過程簡單易行，能夠進行連續化生產，具有較高的生產效率。以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。當前第1頁1 2 3