專利名稱：一種耐高溫絕熱紙的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種耐高溫絕熱紙的制備方法，屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
耐高溫絕熱紙是ー種在エ業(yè)及建筑行業(yè)中廣泛應(yīng)用的特種紙，主要用于電器元件發(fā)熱部位耐溫隔熱、高溫設(shè)備及蒸汽管道的夾層保溫、建筑墻體的保溫層等。石棉具有良好的耐高溫隔熱性能，且價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)疏松，曾經(jīng)廣泛用于生產(chǎn)耐高溫絕熱紙(又稱“石棉紙”)。但由于石棉對(duì)環(huán)境存在嚴(yán)重污染，且會(huì)致癌，目前石棉的使用受到世界各國(guó)的嚴(yán)格限制。開發(fā)無石棉耐高溫絕熱紙已成為行業(yè)的重要需求。中國(guó)發(fā)明專利CN02120854. 9公開了ー種“陶瓷纖維保溫板及其制法”，其主要由陶瓷纖維、無機(jī)結(jié)合劑、有機(jī)結(jié)合劑和添加劑組成，制得的陶瓷纖維保溫板具有良好的保溫性能，且完全不含石棉；但該陶瓷纖維保溫板為ー種硬質(zhì)保溫材料，抗彎曲、震動(dòng)、沖擊能力差；且厚度很難降低，應(yīng)用范圍受到很大限制。中國(guó)專利CN200610155138. 4公開了ー種“無石棉耐高溫隔熱保溫紙板”，其主要由耐高溫纖維、礦物填料和粘合劑構(gòu)成，其中所說耐高溫纖維種類包括陶瓷纖維、芳綸纖維、玻璃纖維；所說礦物填料包括鋁釩土、珍珠巖、硅酸鹽；所說粘合劑包括合成乳膠、水玻璃。由上述方法制得的耐高溫紙板耐溫性能和抗彎曲性能較好，但該方法在制備過程中用到多種不同性能的有機(jī)和無機(jī)纖維材料，如芳綸纖維價(jià)格昂貴，玻璃纖維疏水性強(qiáng)、分散性能差，陶瓷纖維挺硬、脆性大等；并且加入的各種物料繁多，エ藝相對(duì)比較復(fù)雜，產(chǎn)品穩(wěn)定性較差。中國(guó)專利CN200610172087. 6公開了ー種“絕熱紙板”的制備方法，其主要采用交聯(lián)型纖維和加工型纖維素纖維，如檸檬酸交聯(lián)型纖維、聚丙烯酸交聯(lián)型纖維、聚馬來酸交聯(lián)型纖維、CTMP纖維、TMP纖維等制備絕熱紙板，其制備的絕熱紙板絕熱性能差，僅可用于低檔次的紙杯容器，難以滿足高絕熱性能要求的エ業(yè)及建筑行業(yè)用紙要求。硫酸鈣晶須(又稱石膏晶須，石膏纖維)，是國(guó)內(nèi)外近年來從脫硫石膏、磷石膏等エ業(yè)石膏廢渣或金屬冶煉廢渣中提取的ー種新型無機(jī)材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年產(chǎn)生的エ業(yè)石膏廢渣約8000萬噸，其中含有80%-95%的硫酸鈣晶須，原料來源非常充足。與其他無機(jī)纖維材料相比，硫酸鈣晶須具有低磨耗、耐高溫、耐酸堿、絕緣性好、尺寸穩(wěn)定等諸多優(yōu)良理化性能，但由于應(yīng)用技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用領(lǐng)域的局限，目前硫酸鈣晶須除在塑料、橡膠行業(yè)中用作少量添加劑外，其他行業(yè)中沒有得到エ業(yè)化應(yīng)用。如果能夠利用硫酸鈣晶須優(yōu)良的耐高溫性能和絕緣性用于制備耐高溫絕熱紙，用作エ業(yè)用和建筑業(yè)用絕熱保溫材料，不僅可有效緩解我國(guó)エ業(yè)石膏廢渣污染，提高硫酸鈣晶須附加值；而且制得的絕熱紙不含石棉材料、成本低，也符合耐高溫絕熱紙的發(fā)展需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種耐高溫絕熱紙的制備方法，其利用可循環(huán)再生的資源豐富的硫酸鈣晶須為礦物填料，木素含量高、強(qiáng)度及耐熱性能好的馬尾松CTMP漿為骨架纖、維，耐高溫酚醛樹脂膠為粘合劑，制備出耐溫絕熱性能好、紙質(zhì)輕柔、成本低的耐高溫絕熱紙。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是ー種耐高溫絕熱紙的制備方法，其特征在于
O纖維原料選擇高溫絕熱礦物纖維采用硫酸鈣晶須原料，其中硫酸鈣晶須純度≥99%，白度≥88%IS0，粒徑為5-150 μ m，結(jié)晶形態(tài)為半水、ニ水或者其混合物，晶須形狀為片狀、針狀或菱形；木材纖維采用木素含量高、強(qiáng)度及耐熱性能好的未漂或漂白馬尾松CTMP 漿，打漿度 25-35° SR，濕重 10_15g ；
2)抄漿料組分重量配比硫酸鈣晶須馬尾松CTMP漿為(50-80):(20-50);
3)將混合好的漿料在紙頁(yè)抄取器上抄取成型，抄造濃度I.5-2%，pH值6. 0-7. 5，抄紙網(wǎng)網(wǎng)目 150-200 目，定量 80-250g/m2 ；
4)將抄取的成型紙樣至于180-220°C下干燥30min，脫除游離水，并將硫酸鈣晶須完全轉(zhuǎn)變成半水結(jié)晶形態(tài)；
5)將干燥后的紙樣置于耐高溫酚醛樹脂中浸膠處理，上膠量控制在紙樣總重量的15%-20%左右，取出，干燥，即得到性能良好的耐高溫絕熱紙。所述硫酸鈣晶須原料主要來源于脫硫石膏、磷石膏、金屬冶煉廢渣及其它エ業(yè)石膏廢渣。本發(fā)明制得的耐高溫絕熱紙的特性
定量80-250g/m2 ;松厚度0. 9-1. 2cm3/g ;抗拉強(qiáng)度≥2. 5MPa ;耐溫性:≤350°C;燒失量為在575°C I小時(shí)小于10% ;可以用作エ業(yè)電器元件發(fā)熱部位耐溫隔熱、蒸汽管道的夾層保溫、建筑墻體的保溫隔熱層等。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
(I)制得的耐高溫絕熱紙完全不含石棉纖維，且使用經(jīng)濟(jì)環(huán)保耐溫的CTMP高得率漿為纖維骨架，環(huán)保性好；同時(shí)具有耐溫絕熱性能好，抗彎曲、震動(dòng)能力強(qiáng)，松厚度高、紙質(zhì)輕柔、成本低等特點(diǎn)，完全可以滿足エ業(yè)電器元件發(fā)熱部位耐溫隔熱、蒸汽管道的夾層保溫、建筑墻體的保溫隔熱的需求。(2)采用的硫酸鈣晶須礦物原料主要來源于脫硫石膏、磷石膏、金屬冶煉廢渣及其他エ業(yè)石膏廢渣，其來源廣、條件寬；其應(yīng)用可以有效緩解多種エ業(yè)石膏廢渣或金屬?gòu)U渣帶來的固體污染，符合國(guó)家節(jié)能減排的政策。(3)絕熱紙中采用耐溫絕熱性好、尺寸穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)疏松、水相中易分散的硫酸鈣晶須礦物纖維完全替代石棉纖維、陶瓷纖維、玻璃纖維等礦物纖維，有效解決了石棉纖維不環(huán)保，陶瓷纖維脆性高，玻璃纖維疏水性強(qiáng)，難分散等存在的問題；而且硫酸鈣晶須原料來源廣泛，成本低廉，可顯著降低生產(chǎn)成本；同時(shí)也拓展了硫酸鈣晶須應(yīng)用領(lǐng)域，提高了晶須附加值。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
將脫硫石膏中提取的純度≥ 99%，白度≥ 88%IS0，長(zhǎng)度在5-150 μ m之間的硫酸鈣晶須與經(jīng)過輕度打漿的25。SR的馬尾松未漂CTMP漿按50 50的比例充分混合；調(diào)整抄造濃度I. 5%，pH值7. 0-7. 5，抄紙網(wǎng)目150目，在方形紙頁(yè)抄片器上抄制85g/m2的濕紙樣；將濕紙樣置于180-22(TC下貼缸干燥30min，取下；然后將紙樣進(jìn)行浸潰耐高溫酚醛樹脂膠處理，上膠量控制在15g/m2 ;干燥處理后，即可得到定量100g/m2 ;松厚度1. 1-1. 2cm3/g ;抗拉強(qiáng)度彡2. 5MPa ;耐溫性彡3500C ;燒失量575°C I小時(shí)小于10%的耐高溫絕熱紙；可以用作エ業(yè)電器元件發(fā)熱部位耐溫隔熱、建筑墻體的保溫層等。實(shí)施例2:
將磷石膏中提取的純度> 99%，白度> 88%IS0，長(zhǎng)度在10-100 μ m之間的硫酸鈣晶須與經(jīng)過輕度打漿的30° SR的馬尾松未漂CTMP漿按60 40的比例充分混合；調(diào)整抄造濃度I. 5%，pH值7. 0-7. 5，抄紙網(wǎng)目150目，在方形紙頁(yè)抄片器上抄制130g/m2的濕紙樣；將濕紙樣置于180-220°C下貼缸干燥30min，取下；然后將紙樣進(jìn)行浸潰耐高溫酚醛樹脂膠處理，上膠量控制在20g/m2 ;干燥處理后，即可得到定量150g/m2 ;松厚度1. 0-1. IcmVg ;抗拉強(qiáng)度彡2. 5MPa ;耐溫性彡3500C ;燒失量575°C I小時(shí)小于10%的耐高溫絕熱紙；可用作エ業(yè)電器元件發(fā)熱部位耐溫隔熱、建筑墻體的保溫層等。實(shí)施例3 將鎳礦冶煉廢渣中提取的純度> 99%，白度> 88%IS0，長(zhǎng)度在5-120 μ m之間的硫酸鈣晶須與經(jīng)過輕度打漿的35° SR的馬尾松漂白CTMP漿按80 20的比例充分混合；調(diào)整抄造濃度2. 0%，ρΗ值7. 0-7. 5，抄紙網(wǎng)目200目，在方形紙頁(yè)抄片器上抄制170g/m2的濕紙樣；將濕紙樣置于180-220°C下貼缸干燥30min，取下；然后將紙樣進(jìn)行浸潰耐高溫酚醛樹脂膠處理，上膠量控制在30g/m2 ;干燥處理后，即可得到定量200g/m2 ;松厚度0. 9-1. 0m3/g ;抗拉強(qiáng)度彡2. 5MPa ;耐溫性彡350°C;燒失量575°C I小時(shí)小于10%的耐高溫絕熱紙；可用于エ業(yè)電器元件發(fā)熱部位耐溫隔熱、蒸汽管道的夾層保溫、建筑墻體的保溫隔熱層等。
權(quán)利要求
1.ー種耐高溫絕熱紙的制備方法，其特征在于包括如下步驟 1)纖維原料選擇高溫絕熱礦物纖維采用硫酸鈣晶須原料，其中硫酸鈣晶須純度≥99%，白度≥88%IS0，粒徑為5-150 μ m，結(jié)晶形態(tài)為半水、ニ水或者其混合物，晶須形狀為片狀、針狀或菱形；木材纖維采用木素含量高、強(qiáng)度及耐熱性能好的未漂或漂白馬尾松CTMP 漿，打漿度 25-35° SR，濕重 10_15g ； 2)漿料組分重量配比硫酸鈣晶須馬尾松CTMP漿為(50-80):(20-50); 3)將混合好的漿料在紙頁(yè)抄取器上抄取成型，抄造濃度I.5-2%，pH值6. 0-7. 5，抄紙網(wǎng)網(wǎng)目 150-200 目，定量 80-250g/m2 ； 4)將抄取的成型紙樣至于180-220°C下干燥30min，脫除游離水，并將硫酸鈣晶須完全轉(zhuǎn)變成半水結(jié)晶形態(tài)； 5)將干燥后的紙樣置于耐高溫酚醛樹脂中浸膠處理，上膠量控制在紙樣總重量的15%-20%左右，取出，干燥，即得到性能良好的耐高溫絕熱紙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述硫酸鈣晶須原料主要來源于脫硫石膏、磷石膏、金屬冶煉廢渣及其它エ業(yè)石膏廢渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述耐高溫絕熱紙的特性定量80-250g/m2 ;松厚度0. 9-1. 2cm3/g ;抗拉強(qiáng)度彡2. 5MPa ;耐溫性彡350 °C ;燒失量為在5750C I小時(shí)小于10% ;可以用作エ業(yè)電器元件發(fā)熱部位耐溫隔熱、蒸汽管道的夾層保溫、建筑墻體的保溫隔熱層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述耐高溫絕熱紙用作エ業(yè)電器元件發(fā)熱部位耐溫隔熱、蒸汽管道的夾層保溫、建筑墻體的保溫隔熱層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐高溫絕熱紙的制備方法，其采用硫酸鈣晶須礦物纖維、針葉木CTMP漿及耐高溫酚醛樹脂膠為主要原料，通過打漿、配料、抄片、干燥、浸膠等步驟制備出耐高溫絕熱紙，可用于工業(yè)電器元件發(fā)熱部位耐溫隔熱、蒸汽管道的夾層保溫、建筑墻體的保溫隔熱等領(lǐng)域。本發(fā)明方法制得的絕熱紙具有耐溫絕熱性能好，抗彎曲、震動(dòng)能力強(qiáng)，松厚度高、紙質(zhì)輕柔、成本低等特點(diǎn)；并且該耐高溫絕熱紙采用的礦物纖維為從工業(yè)石膏廢渣中提取的硫酸鈣晶須原料，可有效緩解我國(guó)工業(yè)石膏廢渣污染，同時(shí)也拓展了硫酸鈣晶須應(yīng)用領(lǐng)域，提高了晶須附加值。
文檔編號(hào)C04B14/38GK102659345SQ201210137599
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者劉艷新, 王玉瓏 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)