本發(fā)明屬于礦物纖維的制備領(lǐng)域，特別涉及一種噴膠巖棉的制備方法。
背景技術(shù)：
噴膠巖棉材料由玄武巖經(jīng)粉碎、高溫熔煉、噴絲、涂膠、短切、烘培、松解的加工工藝制備而成，具有高度的原纖維化的結(jié)構(gòu)，還有較強(qiáng)的捕獲細(xì)微粒子、抑制流失的能力；且硬度適中，具有良好的抗污性，較低的潮濕敏感性，較高的使用溫度，無保存環(huán)境的限制，具有比芳綸纖維更好的加工性能和接近的使用性能，其價格僅是芳綸纖維的1/20。
但是巖棉材料主要由無機(jī)物噴絲而成，當(dāng)其作為纖維對樹脂進(jìn)行增強(qiáng)時，巖棉纖維與樹脂的相溶性較差；雖然本領(lǐng)域中已經(jīng)通過噴膠處理一定程度上改善了巖棉纖維與樹脂基體及填料的相容性，但是噴涂在巖棉材料上的膠料往往也都是有機(jī)樹脂類物質(zhì)，容易從纖維上脫落下來失去改性效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：現(xiàn)有的巖棉纖維噴膠處理技術(shù)中，膠料易從纖維上脫落，
為解決該技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種噴膠巖棉的制備方法：
(1)將玄武巖粉碎為礦粉，
作為優(yōu)選：控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計算為，二氧化硅42～48％、三氧化二鋁7～10％、氧化鈣35～40％、氧化鎂6～10％、其他無機(jī)物5％以內(nèi)，
粉碎至40～60目；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉充分熔融，
熔化溫度為1450～1800℃；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為1～10微米；
(4)將步驟(3)中得到的巖棉纖維浸漬于銅鹽和硝酸釔的混合水溶液中1.5～3小時后，低溫烘干，
其中，銅鹽和硝酸釔的混合水溶液中，銅鹽的濃度為0.2～0.3mol/l，硝酸釔的濃度為0.06～0.13mol/l，
銅鹽為氯化銅、硝酸銅、硫酸銅中的一種或幾種的組合，
浸漬時，巖棉纖維與混合水溶液的質(zhì)量比為1：40～80，浸漬在25℃～40℃下進(jìn)行，浸漬后于60℃下烘干
采用低溫烘干不會對纖維本身的性能造成損傷；
(5)對經(jīng)過步驟(4)處理的巖棉纖維表面噴酚醛樹脂得到噴膠巖棉，控制噴膠層厚度為0.02～0.05微米；
(6)分切，
作為優(yōu)選：對步驟(5)中噴膠后的巖棉纖維分切至0.5至1.0mm。
本發(fā)明在噴膠之前，采用特定的離子組合對巖棉纖維進(jìn)行預(yù)處理，促進(jìn)了噴膠后膠層與纖維的結(jié)合牢度，很大程度上避免了噴膠巖棉纖維在儲存、使用過程中表面膠層的脫落，確保了其在有機(jī)樹脂體系中的分散相容性；同時擴(kuò)展了稀土元素的應(yīng)用領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
(1)將玄武巖粉碎至50目的礦粉，
控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計算為，二氧化硅42％、三氧化二鋁9％、氧化鈣36％、氧化鎂8％、其他無機(jī)物5％；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉于1600℃下充分熔融；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為3.5微米；
(4)將步驟(3)中得到的巖棉纖維于25℃下浸漬于硝酸銅和硝酸釔的混合水溶液中2小時后，60℃下烘干，
其中，硝酸銅和硝酸釔的混合水溶液中，硝酸銅濃度為0.22mol/l，硝酸釔的濃度為0.09mol/l，
浸漬時，巖棉纖維與混合水溶液的質(zhì)量比為1：65；
(5)通過環(huán)形噴膠裝置將熱固性酚醛樹脂霧化后，噴至經(jīng)步驟(4)處理的巖棉纖維表面，經(jīng)過固化爐固化后噴膠層厚度為0.03微米，得到噴膠巖棉纖維；
(6)對步驟(5)中得到的噴膠巖棉纖維分切至0.7mm。
將本實(shí)施例制備的噴膠巖棉纖維用于增強(qiáng)酚醛樹脂基體，具體操作為：
按重量份數(shù)配比稱量：
先將熱塑性線型酚醛樹脂在粉碎機(jī)中粉碎細(xì)化，得到粉狀的樹脂，按上述配方要求將上述稱量的各種原材料與粉狀的樹脂一起在捏合機(jī)中混合得到混合料，然后將混合均勻的混合料在雙輥軋的雙輥上于105～110℃塑煉10分鐘，塑煉成片后冷卻到室溫25℃，最后在粉碎機(jī)中把片狀料粉碎成顆粒，再經(jīng)篩選、造粒，得到增強(qiáng)酚醛模塑料。
實(shí)施例2
(1)將玄武巖粉碎至60目的礦粉，
控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計算為，二氧化硅44％、三氧化二鋁8％、氧化鈣36％、氧化鎂7％、其他無機(jī)物5％；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉于1550℃下充分熔融；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為2微米；
(4)將步驟(3)中得到的巖棉纖維于25℃下浸漬于硝酸銅和硝酸釔的混合水溶液中2小時后，60℃下烘干，
其中，硝酸銅和硝酸釔的混合水溶液中，硝酸銅濃度為0.25mol/l，硝酸釔的濃度為0.07mol/l，
浸漬時，巖棉纖維與混合水溶液的質(zhì)量比為1：50；
(5)通過環(huán)形噴膠裝置將熱固性酚醛樹脂霧化后，噴至經(jīng)步驟(4)處理的巖棉纖維表面，經(jīng)過固化爐固化后噴膠層厚度為0.02微米，得到噴膠巖棉纖維；
(6)對步驟(5)中得到的噴膠巖棉纖維分切至0.5mm。
將本實(shí)施例制備的噴膠巖棉纖維用于增強(qiáng)酚醛樹脂基體，具體選料、操作均同實(shí)施例1。
對比實(shí)施例1
噴膠之前，未采用含有硝酸銅和硝酸釔的混合水溶液對巖棉纖維進(jìn)行預(yù)處理，其余操作均同實(shí)施例1：
(1)將玄武巖粉碎至50目的礦粉，
控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計算為，二氧化硅42％、三氧化二鋁9％、氧化鈣36％、氧化鎂8％、其他無機(jī)物5％；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉于1600℃下充分熔融；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為3.5微米；
(4)通過環(huán)形噴膠裝置將熱固性酚醛樹脂霧化后，噴至步驟(3)得到的巖棉纖維表面，經(jīng)過固化爐固化后噴膠層厚度為0.03微米，得到噴膠巖棉纖維；
(5)對步驟(4)中得到的噴膠巖棉纖維分切至0.7mm。
將本對比實(shí)施例制備的噴膠巖棉纖維用于增強(qiáng)酚醛樹脂基體，具體選料、操作均同實(shí)施例1。
對比實(shí)施例2
噴膠之前對巖棉纖維進(jìn)行預(yù)處理的水溶液中不含有硝酸釔，其余操作均同實(shí)施例1：
(1)將玄武巖粉碎至50目的礦粉，
控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計算為，二氧化硅42％、三氧化二鋁9％、氧化鈣36％、氧化鎂8％、其他無機(jī)物5％；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉于1600℃下充分熔融；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為3.5微米；
(4)將步驟(3)中得到的巖棉纖維于25℃下浸漬于硝酸銅的水溶液中2小時后，60℃下烘干，
水溶液中硝酸銅濃度為0.22mol/l，
浸漬時，巖棉纖維與硝酸銅水溶液的質(zhì)量比為1：65；
(5)通過環(huán)形噴膠裝置將熱固性酚醛樹脂霧化后，噴至經(jīng)步驟(4)處理的巖棉纖維表面，經(jīng)過固化爐固化后噴膠層厚度為0.03微米，得到噴膠巖棉纖維；
(6)對步驟(5)中得到的噴膠巖棉纖維分切至0.7mm。
將本對比實(shí)施例制備的噴膠巖棉纖維用于增強(qiáng)酚醛樹脂基體，具體選料、操作均同實(shí)施例1。
對比實(shí)施例3
噴膠之前對巖棉纖維進(jìn)行預(yù)處理的水溶液中不含有硝酸銅，其余操作均同實(shí)施例1：
(1)將玄武巖粉碎至50目的礦粉，
控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計算為，二氧化硅42％、三氧化二鋁9％、氧化鈣36％、氧化鎂8％、其他無機(jī)物5％；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉于1600℃下充分熔融；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為3.5微米；
(4)將步驟(3)中得到的巖棉纖維于25℃下浸漬于硝酸釔的水溶液中2小時后，60℃下烘干，
水溶液中硝酸釔濃度為0.09mol/l，
浸漬時，巖棉纖維與硝酸釔水溶液的質(zhì)量比為1：65；
(5)通過環(huán)形噴膠裝置將熱固性酚醛樹脂霧化后，噴至經(jīng)步驟(4)處理的巖棉纖維表面，經(jīng)過固化爐固化后噴膠層厚度為0.03微米，得到噴膠巖棉纖維；
(6)對步驟(5)中得到的噴膠巖棉纖維分切至0.7mm。
將本對比實(shí)施例制備的噴膠巖棉纖維用于增強(qiáng)酚醛樹脂基體，具體選料、操作均同實(shí)施例1。
表1：對以上各實(shí)施例、對比實(shí)施例所制備的增強(qiáng)酚醛模塑料檢測到的技術(shù)指標(biāo)
從上表中各檢測結(jié)果的比較來看，對比實(shí)施例中由于未采用本方案中特定的離子組合對巖棉纖維進(jìn)行預(yù)處理，導(dǎo)致了一部分噴膠巖棉纖維在增強(qiáng)酚醛樹脂的加工工藝中表面膠層出現(xiàn)脫落，從而影響了纖維在基體中的分散程度。