一種玻璃纖維棉及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種玻璃纖維棉，所述玻璃纖維棉按質(zhì)量計由以下組份構(gòu)成：SiO2：65-70份，Al2O3：3-7份，CaO：4-8份，MgO：1-4份，Na2O：14-16份，K2O：0.5-1份，B2O3：1-2份，所述玻璃纖維棉的叩解度為15-24°SR，直徑為1.0至5.0微米；本發(fā)明還公開了制備該玻璃纖維棉的方法，包括原料準備、熔化處理、離心成纖、牽伸制棉和集棉包裝步驟，其中熔化處理步驟中玻璃液溫度為1400～1600℃，粘度為8～12pa.s。本發(fā)明的制備的新型玻璃纖維棉硼含量低，強度高，纖維粉塵少；本發(fā)明制備方法所制備產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性高。
【專利說明】一種玻璃纖維棉及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于含硅無機纖維領(lǐng)域，特別涉及一種玻璃纖維棉及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃纖維棉:將熔融的玻璃通過離心纖維化，形成棉狀的材料，它是一種無機質(zhì)纖維，具有成型好、體積密度小、熱導(dǎo)率低、保溫絕熱好、吸音性好、耐腐蝕和化學(xué)性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，玻璃棉也因此廣泛應(yīng)用工、輕工、石油、冶金、電力和建筑等行業(yè)。
[0003]離心噴吹法的基本原理:來自玻璃窯爐流出1200°C玻璃液落入高速旋轉(zhuǎn)的離心器內(nèi)，在離心力作用下玻璃液通過離心器側(cè)壁上許多的小孔被甩成許多細流股，同時細流股被送入離心器外側(cè)環(huán)型燃燒室的火焰中心，細流股被高溫速火焰進一步牽伸成微纖維玻璃棉。
[0004]離心機由水冷導(dǎo)料管、風(fēng)冷式離心頭主軸、混合燃氣的分配空腔、進氣孔板、燃燒室、內(nèi)外火頭、離心頭以及離心頭內(nèi)燃燒器、中頻加熱裝置、壓縮空氣風(fēng)環(huán)等部分組成。玻璃液由導(dǎo)料管進入離心頭的側(cè)壁，從離心頭的側(cè)壁的小孔被甩出，形成很多細小的玻璃流股，這些流股被離心機火口中噴出的高溫高速火焰牽伸成為微玻璃纖維棉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于玻璃纖維棉的優(yōu)異性能，本發(fā)明提供一種新型玻璃纖維棉，并提供一種離心噴吹法制造該玻璃纖維棉的方法。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:本發(fā)明的玻璃纖維棉按質(zhì)量計由以下組份構(gòu)成=SiO2:65-7`0 份，Al2O3:3_7 份，CaO:4_8 份，MgO:1_4 份，Na2O:14-16 份，K2O:0.5-1份，B2O3:1-2份，所述玻璃纖維棉的叩解度為15-24° SR，直徑為1.0至5.0微米。
[0007]進一步，所述玻璃纖維棉由硼砂、石英、鈉長石粉、白云石、純堿、方解石和螢石制成。
[0008]本發(fā)明離心制備所述玻璃纖維棉的方法，包括以下步驟:
[0009](I)、原料準備:選取硼砂、石英砂、鈉長石粉、白云石、純堿、方解石和螢石并攪拌均勻；
[0010](2)、熔化處理:將步驟(1)所選原材料加入熔化爐熔化制得玻璃液，控制玻璃液溫度為1400~1600°C，粘度為8~12pa.s ；
[0011](3)、離心成纖:將步驟(2)所得玻璃液引入成纖盤，玻璃液在成纖盤高速旋轉(zhuǎn)作用下通過成纖盤側(cè)壁小孔甩成玻璃細流；
[0012](4)、牽伸制棉:步驟(3)所得玻璃細流經(jīng)噴吹爐牽伸形成玻璃纖維棉；
[0013](5)、集棉包裝:收集包裝步驟(4)所得的玻璃纖維棉。
[0014]進一步，步驟(2)所述玻璃液經(jīng)料道引入成纖盤，在料道內(nèi)玻璃液的溫度控制在1180-1230°C。
[0015]進一步，步驟(3)中成纖盤內(nèi)的玻璃液溫度為1130_1170°C。[0016]進一步，所述離心成纖步驟中成纖盤直徑為330~400mm,離心轉(zhuǎn)速為2400-4000r/mino
[0017]進一步，所述成纖盤側(cè)壁小孔孔徑為0.6~0.8mm，離心成纖過程中玻璃液平均著壁厚度< 10mm。
[0018]進一步，步驟(4)中的噴吹爐位于成纖盤上部，該噴吹爐噴出自上而下的高溫高速氣流將玻璃細流牽伸形成玻璃纖維棉。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的制備的新型玻璃纖維棉硼含量低，強度高，纖維粉塵少。本發(fā)明制備方法對成纖盤直徑，成纖盤旋轉(zhuǎn)速度，成纖盤小孔直徑，熔化時玻璃液溫度及粘度，離心成型時玻璃液著壁厚度和溫度都有嚴格限制；這些參數(shù)不僅可以生產(chǎn)出需要的產(chǎn)品，而且可以維持玻璃纖維棉的質(zhì)量的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明:
[0021]圖1為本發(fā)明離心制備玻璃纖維棉工藝流程圖，圖中箭頭表示物料流向。
【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0023]實施例1:
[0024]本實施例離心制備玻璃纖維棉的方法，包括以下幾個步驟:
[0025](I)原料準備:按表1所述比例選取原材料。將原材料投入攪拌機，加入質(zhì)量份為6份的水并均勻攪拌。
[0026]
HSI主要成分P?
WNa2 [B4O5 (OH)4].8H20 9
砂巖SiO2UlO240.5
鈉長石粉Na(AlSi3O8)6
白云石CaMg(C^O3)25.5
?ΜNa2CO329
方解石CaCO32
螢石CaF20.5
[0027]
[0028](2)熔化處理:將步驟(1)攪拌好的混合原料經(jīng)上料系統(tǒng)投入儲料倉，并在適當?shù)臅r候加入窯化爐。本實施例的窯化爐出料口設(shè)有分配料道，可以同時為Α、Β生產(chǎn)線供料；窯化爐設(shè)有兩個燃氣噴槍，每30min切換使用，燃氣經(jīng)噴槍噴出燃燒從而使原材料融化形成玻璃液，廢氣經(jīng)煙道排除。本實施例熔化時控制玻璃液溫度為1430-1470°C。
[0029](3)離心成纖:將步驟(2)所得玻璃液通過料道導(dǎo)入離心機，當玻璃液進入離心機成纖盤時，玻璃液在成纖盤高速旋轉(zhuǎn)作用下通過成纖盤側(cè)壁小孔甩成玻璃細流。本實施例中離心機直徑為900mm ;成纖盤的直徑為360mm,轉(zhuǎn)速為3500r/min,成纖盤側(cè)壁小孔孔徑為0.6~0.8mm，成纖盤側(cè)壁外圍由鐵鈷合金制成；玻璃液經(jīng)料道進入離心機成纖盤，玻璃液在料道內(nèi)的溫度為1120-1130°C，離心過程中玻璃液平均著壁厚度為5_。本實施例中成纖盤外圍還設(shè)有高速加熱器，用以維持成纖盤中的玻璃液溫度在1150°C左右。
[0030](4)、牽伸制棉:步驟(3)所得玻璃細流在噴吹爐牽伸作用下形成玻璃纖維棉。本實施例中成纖盤頂部設(shè)有環(huán)型噴吹爐，該環(huán)型噴吹爐自上而下噴吹出高溫高速氣流，玻璃細流在所述高溫高速氣流形成玻璃纖維棉 。
[0031](5)集棉包裝:在集棉室中收集包裝步驟(4)所得的玻璃纖維棉即得成品。
[0032]將本實施例制得的玻璃纖維棉按照GB/T1549-94進行檢測，按質(zhì)量份計，本實施例玻璃纖維棉成份如下=SiO2:68.99 份，Al2O3:5.43 份，CaO:5.86 份，MgO:1.4 份，Na2O:15.44份，K2O:0.54份，B2O3:1.25份；所述玻璃棉的叩解度為18。SR，直徑為3.0微米，含水率為0.2%，渣球含量為0.01% ;玻璃棉平整均勻，雜質(zhì)含量極低，韌性好，抄片強度為866N/m2，有害物質(zhì)含量達到歐盟ROUS標準。
[0033]最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃纖維棉，其特征在于:所述玻璃纖維棉按質(zhì)量計由以下組份構(gòu)成=SiO2:65-70 份，Al2O3:3-7 份，CaO:4_8 份，MgO:1_4 份，Na2O:14-16 份，K2O:0.5-1 份，B2O3:1~2份，所述玻璃纖維棉的叩解度為15-24° SR，直徑為1.0至5.0微米。
2.如權(quán)利要求1所述玻璃纖維棉，其特征在于:所述玻璃纖維棉由硼砂、石英砂、鈉長石粉、白云石、純堿、方解石和螢石制成。
3.—種離心制備如權(quán)利要求1或2所述玻璃纖維棉的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、原料準備:選取硼砂、石英砂、鈉長石粉、白云石、純堿、方解石和螢石并攪拌均勻； (2)、熔化處理:將步 驟(1)所選原材料加入熔化爐熔化制得玻璃液，控制玻璃液溫度為 1400 ~1600°C，粘度為 8 ~12pa.s ； (3)、離心成纖:將步驟(2)所得玻璃液引入成纖盤，玻璃液在成纖盤高速旋轉(zhuǎn)作用下通過成纖盤側(cè)壁小孔甩成玻璃細流； (4)、牽伸制棉:步驟(3)所得玻璃細流經(jīng)噴吹爐牽伸形成玻璃纖維棉。
4.如權(quán)利要求3所述離心制備玻璃纖維棉的方法，其特征在于:步驟(2)所述玻璃液經(jīng)料道引入成纖盤，在料道內(nèi)玻璃液的溫度控制在1180-1230°C。
5.如權(quán)利要求3所述離心制備玻璃纖維棉的方法，其特征在于:步驟(3)中成纖盤內(nèi)的玻璃液溫度為1130-1170°C。
6.如權(quán)利要求3所述離心制備玻璃纖維棉的方法，其特征在于:所述離心成纖步驟中成纖盤直徑為330~400mm,離心轉(zhuǎn)速為2400-4000r/min。
7.如權(quán)利要求3所述離心制備玻璃纖維棉的方法，其特征在于:所述成纖盤側(cè)壁小孔孔徑為0.6~0.8mm,離心成纖過程中玻璃液平均著壁厚度< 10mm。
8.如權(quán)利要求3-7任意一項所述離心制備玻璃纖維棉的方法，其特征在于:步驟(4)中的噴吹爐位于成纖盤上部，該噴吹爐噴出自上而下的高溫高速氣流將玻璃細流牽伸形成玻璃纖維棉。
【文檔編號】C03C13/02GK103553347SQ201310556845
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】郭茂, 秦大江, 傅小菊 申請人:重慶再升科技股份有限公司