本發(fā)明涉及一種無石棉密封墊片的制作工藝。

背景技術(shù)：

非金屬墊片主要是由橡膠、樹脂、聚四氣己稀、石棉等非金屬材料制成。而含有石棉的非金屬墊片顯示了其優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度、蠕變松弛性能、耐熱和耐介質(zhì)性能等，制成的密封墊片在高溫、高壓的密封場合性能顯得尤為優(yōu)越。但是，在生產(chǎn)或是使用含石棉的密封墊片過程中，石棉會(huì)分裂出極細(xì)小的元纖維，該細(xì)小的元纖維對人類的健康造成極其嚴(yán)重的危害。

國際上現(xiàn)已公認(rèn)石棉是一種致癌物質(zhì)。二十世紀(jì)70年代，發(fā)達(dá)工業(yè)國家首先提出無石棉計(jì)劃。經(jīng)過二十多年的努力，美國、日本和澳大利亞等國先后成功研制了各種無石棉墊片系列材料替代石棉墊片，其性能巧標(biāo)達(dá)到或是超過了石棉墊片?，F(xiàn)如今，世界上許多工業(yè)發(fā)達(dá)的國家已將無石棉材料推廣至各應(yīng)用領(lǐng)域，全面禁止使用任何含石棉的材料；國內(nèi)研究開發(fā)的無石棉密封墊片較多的是傳統(tǒng)的密封產(chǎn)品，廠家之間產(chǎn)品質(zhì)量差異較大，性能指標(biāo)也有待提高。

早期的無石棉墊片制備主耍是采用橡膠混煉模壓工藝，但是隨著工業(yè)領(lǐng)域?qū)γ芊猱a(chǎn)品要求的提高，模壓法制備的缺陷越來越明顯，其生產(chǎn)效率低、尺寸容易受設(shè)備限制、產(chǎn)品力學(xué)性能差，長期使用過程中容易發(fā)生失效泄漏；經(jīng)歷了工業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了采用壓縮成張法，該方法前期對設(shè)備的投入較大，對工人素質(zhì)要求很高，特別是在配方和生產(chǎn)工藝參數(shù)的控制尤為嚴(yán)格。因此需要對材料配方和生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)有一個(gè)透徹深入的了解及長時(shí)間的工作經(jīng)驗(yàn)積累才能確保產(chǎn)品的質(zhì)量可靠和穩(wěn)定；現(xiàn)階段利用膠乳抄取法制備的密封材料使用溫度范圍更廣、產(chǎn)品尺寸也更加靈活。抄取法工藝的關(guān)鍵在于含有纖維和各種輔料的含水分散體系，這也是纖維與基體良好結(jié)合的基礎(chǔ)。因此，該工藝對無石棉纖維品質(zhì)的要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種無石棉密封墊片的制作工藝，綜合多種類的纖維、填料、膠乳和化學(xué)助劑等的各自優(yōu)點(diǎn)，用它們組成混雜纖維增強(qiáng)彈性體密封材料，既可改善無石棉纖維的性能，又能降低成本。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種無石棉密封墊片的制作工藝，包括步驟，

S1，選取原料：采用芳綸1414漿粕為主要材料，其長徑為60-120目，選鐵木葉紙漿為增強(qiáng)纖維，其長徑是100-120，選用4012礦物棉為配合纖維，其長徑為40-220目；膠液采用丁苯膠乳和丁腈膠乳；填料選用1500目高嶺土、800目滑石粉和400目云母粉；選用液體硫酸鋁為凝聚劑；選用聚二甲基硅氧烷有機(jī)硅類消泡劑；選用無機(jī)絮凝劑；

S2，纖維懸浮液的制?。?/p>

a、無石棉纖維表面預(yù)處理，控制芳綸1414漿粕的長徑比為100-200，控制鐵木葉紙漿長徑比為200，控制4012礦物棉長徑比為100；

b、將與處理過的無石棉纖維放入打漿機(jī)中打漿，其中芳綸1414漿粕打漿時(shí)間是30-40min，打漿速度是300r/min； 鐵木葉紙漿打漿時(shí)間是30-40min，打漿速度是300r/min；4012礦物棉打漿時(shí)間是40-60min，打漿速度是450r/min；再將三種漿液混合繼續(xù)在打漿機(jī)中處理，打漿速度是300r/min，直至纖維懸浮液中無白點(diǎn)、結(jié)團(tuán)，則打漿結(jié)束；

c、將膠液和填料依次加入纖維懸浮液中，利用碎漿機(jī)攪拌20min，再加入凝聚劑和絮凝劑；

d、經(jīng)過混合、粘結(jié)后制成無石棉密封墊片復(fù)合材料的懸浮液；

S3、抄取成張：將無石棉密封墊片復(fù)合材料的懸浮液中的纖維、膠乳、填料和化學(xué)助劑沉淀到網(wǎng)膜上，相互交織形成薄層，當(dāng)物料組份彼此獨(dú)立懸浮移動(dòng)時(shí)，借助網(wǎng)膜開始脫水，物料沉積成松散層；當(dāng)懸浮液中的物料沉淀時(shí)，形成絮凝狀的紙板；

S4，干燥和硫化：采用烤箱對抄取完畢的紙板進(jìn)行干燥，干燥后的抄取紙板需進(jìn)行一定的壓延整形；將壓延整形后的紙板放入平帶平板硫化機(jī)中硫化，經(jīng)輥壓硫化后得到無石棉密封墊片。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的芳綸1414漿粕、鐵木葉紙漿、4012礦物棉、丁苯膠乳、丁腈膠乳、高嶺土、滑石粉、云母粉、聚二甲基硅氧烷有機(jī)硅類消泡劑和無機(jī)絮凝劑的比例是：7-8：9-10：9-11：4-5：9-10：28-30:19-20:2-3：2-7：1-6。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)有抄取技術(shù)，采用芳綸1414漿粕為主材，配合纖維素纖維和礦物棉纖維為混雜纖維替代石棉纖維；膠乳選用丁腈膠乳和丁苯膠乳混合；填料選用高嶺土、滑石粉和云母粉，并確定其組成的合理配方范圍，最終制成無石棉抄取密封紙板，其燒失量≤35%，壓縮率=25±5%，回彈率≥45%，拉伸強(qiáng)度≥5Mpa，蠕變松弛率≤30%。

具體實(shí)施方式

一種無石棉密封墊片的制作工藝，其特征是：包括步驟，

S1，選取原料：采用芳綸1414漿粕為主要材料，其長徑為60-120目，選鐵木葉紙漿為增強(qiáng)纖維，其長徑是100-120，選用4012礦物棉為配合纖維，其長徑為40-220目；膠液采用丁苯膠乳和丁腈膠乳；填料選用1500目高嶺土、800目滑石粉和400目云母粉；選用液體硫酸鋁為凝聚劑；選用聚二甲基硅氧烷有機(jī)硅類消泡劑；選用無機(jī)絮凝劑；選用芳綸1414漿粕為無石棉抄取板材的主要纖維，芳綸1414漿粕具有強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好、耐高溫的特征，被用作墊片復(fù)合材料時(shí)，能很好的與其它介質(zhì)相互粘合，造出的墊片具有優(yōu)良的抗應(yīng)力松弛性能和密封性能。由于單一的有機(jī)纖維不能提高復(fù)合材料性能，肉此選用一定比例的礦物棉纖維和纖維素纖維，利用有機(jī)纖維與無化纖維的混雜效應(yīng)進(jìn)行互補(bǔ)，能顯著提高無石棉抄取板材的綜合性能；選用高齡土可改善無石棉墊片制品強(qiáng)度，并可減輕油類對制品的膨脹且具有良好的耐熱性能。選用滑石粉可改善無石棉密封墊片制品的抗酸堿性、耐熱性、抗沖擊強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗蠕變能力和電絕緣性能，同時(shí)又可改變密封墊片復(fù)合材料的加工性能。選用云母可提高其機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)初性、附著力、抗老化及耐腐蝕性。丁腈膠乳具有良好的耐油性，其非極性溶劑的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于天然膠乳、氯丁膠乳、丁基膠乳。選用丁苯膠乳可與其它膠乳以任何比例并合，增強(qiáng)制品的機(jī)械性能、耐老化性能、優(yōu)良的粘結(jié)性能和對化學(xué)物質(zhì)的穩(wěn)定性能。選用凝聚劑作為施膠劑，増強(qiáng)復(fù)合材料的抗水、防滲性能。選用消泡劑可顯著提高無石棉密封墊片復(fù)合材料的致密性。選用絮凝劑能增強(qiáng)無石棉密封墊片復(fù)合材料的強(qiáng)度、彈性、耐溶劑和耐高溫性能。

S2，纖維懸浮液的制?。?/p>

a、無石棉纖維表面預(yù)處理，控制芳綸1414漿粕的長徑比為100-200，控制鐵木葉紙漿長徑比為200，控制4012礦物棉長徑比為100；

b、將與處理過的無石棉纖維放入打漿機(jī)中打漿，其中芳綸1414漿粕打漿時(shí)間是30-40min，打漿速度是300r/min； 鐵木葉紙漿打漿時(shí)間是30-40min，打漿速度是300r/min；4012礦物棉打漿時(shí)間是40-60min，打漿速度是450r/min；再將三種漿液混合繼續(xù)在打漿機(jī)中處理，打漿速度是300r/min，直至纖維懸浮液中無白點(diǎn)、結(jié)團(tuán)，則打漿結(jié)束；

c、將膠液和填料依次加入纖維懸浮液中，利用碎漿機(jī)攪拌20min，再加入凝聚劑和絮凝劑；

d、經(jīng)過混合、粘結(jié)后制成無石棉密封墊片復(fù)合材料的懸浮液；

懸浮液的穩(wěn)定是抄取成功的重要前提，而配方組份是影響懸浮液成長的關(guān)鍵。按照工藝順序流程，嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間和速度，并依次加入纖維、填料、膠乳和化學(xué)助劑，可獲取穩(wěn)定均勻的懸浮液。

S3，抄取成張：將無石棉密封墊片復(fù)合材料的懸浮液中的纖維、膠乳、填料和化學(xué)助劑沉淀到網(wǎng)膜上，相互交織形成薄層，當(dāng)物料組份彼此獨(dú)立懸浮移動(dòng)時(shí)，借助網(wǎng)膜開始脫水，物料沉積成松散層；當(dāng)懸浮液中的物料沉淀時(shí)，形成絮凝狀的紙板；抄取無石棉密封紙板的質(zhì)量取決于懸浮液的配比，懸浮液的配比與原料配比有關(guān)，穩(wěn)定均勻的含水分散體系一般均可抄取出較好質(zhì)量的無石棉抄取紙；

S4，干燥和硫化：采用烤箱對抄取完畢的紙板進(jìn)行干燥，干燥后的抄取紙板需進(jìn)行一定的壓延整形；將壓延整形后的紙板放入平帶平板硫化機(jī)中硫化，經(jīng)輥壓硫化后得到無石棉密封墊片。過干燥才能具備一定的強(qiáng)度和初性。無石棉抄取紙經(jīng)竊圧硫化后，可增強(qiáng)板材的密度、拉伸強(qiáng)度、蠕變松弛性能、壓縮回彈性能等其他性能。

芳綸1414漿粕、鐵木葉紙漿、4012礦物棉、丁苯膠乳、丁腈膠乳、高嶺土、滑石粉、云母粉、聚二甲基硅氧烷有機(jī)硅類消泡劑和無機(jī)絮凝劑的比例是：7-8：9-10：9-11：4-5：9-10：28-30:19-20:2-3：2-7：1-6；混雜纖維體系中纖維的含量較多時(shí)有很好的增強(qiáng)效果，復(fù)合材料的密度較大、拉伸效果良好、壓縮回彈性能良好、蠕變松弛性能增強(qiáng)，但對燒失量的影響較大，耐高溫性能差；而填料含量較高時(shí)，材料成本降低、燒失量較好，但會(huì)導(dǎo)致拉伸強(qiáng)度、壓縮回彈性能、蠕變松弛性能降低。

以上對本發(fā)明的實(shí)施方式作了說明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。