一种离心法超细玻璃棉及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种离心法超细玻璃棉，该玻璃棉组成(质量百分含量)为：63.0～66.5％SiO2、1.4～3.0％Al2O3、5.5～7.5％CaO、1.5～3.0％MgO、0.4～1.3％K2O、14.2～16.0％Na2O、5.5～7.6％B2O3。其中Al2O3含量为1.4～3.0％，可降低玻璃液的析晶倾向，使纤维柔韧，无毛刺和断裂；B2O3含量为5.5～7.6％，可在1050±10℃的成纤温度下降低玻璃液黏度，纤维易细化。本发明所述玻璃棉纤维直径90％呈正态分布在2～4μm，纤维长度92％呈正态分布在2～3cm。本发明还公开了上述超细玻璃棉的制备方法，选取成分符合要求的原料，将原料投入窑炉熔制成透明的玻璃液。将玻璃液导入离心头，以每个离心头76±2kg/h的流量纤维化制得超细玻璃棉。本发明所述的超细玻璃棉导热系数低，分层均匀，吸音隔热性能好。这种材料可制作飞机舱板内的隔音降噪棉毡、墙体及屋面用隔音隔热棉毡、保温板及其它吸音隔热产品。
【专利说明】一种离心法超细玻璃棉及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玻璃棉领域，具体涉及一种离心法超细玻璃棉领域。
【背景技术】 [0002]离心法玻璃棉是将回收平板碎玻璃配合其它原料高温熔融成玻璃液，玻璃液从高速旋转的离心盘内甩出一次纤维，然后经高温火焰二次牵伸变成直径为I~8 μ m的无机棉状纤维。由于玻璃棉纤维相互交叉且有一定弹性，玻璃棉内部形成很多独立孔隙，独立孔隙使热量和声音传递的途径大大增加，因此玻璃棉有吸音隔热的作用。玻璃棉被广泛应用于建筑隔音、墙体保温、石油化工管道保温及蓄电池玻璃纤维吸附性隔板等领域。但是，某些特殊领域如飞机、大型多功能音乐厅的隔音隔热对玻璃棉的性能要求非常高，例如要求玻璃棉导热系数和容重足够低、棉纤维柔软、无毛刺和断裂，纤维直径和长度离散度小，玻璃棉分层效果好等。然而，现有技术生产的超细玻璃棉性能普遍达不到这样的要求。
[0003]中国专利101811824A(
【公开日】为2010年8月25日)公开了一种超细玻璃棉的生产方法，该方法生产的玻璃棉组成为Si0264.5~66%、A1203与Fe2O3之和为2.6~2.9%、B2O3为4.8~5%, CaO与MgO之和为10.6~11%, Na2O与K2O之和为15.8~16%，使用该方法能够生产出直径为2~5 μ m的超细玻璃棉，但是该方法的不足之处是由于B2O3含量较低，纤维难以细化，对工艺条件要求很高，棉纤维容易有毛刺、易断裂、不够柔软，且生产出的超细玻璃棉直径和长度离散度大，不能呈现正态分布。这就直接导致了该玻璃棉吸音隔热性能无法满足特殊领域的要求。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的离心法超细玻璃棉配方，该玻璃棉配方易于使棉纤维细化、柔软、无毛刺和断裂，纤维分层均匀，且纤维直径90%呈正态分布在2~4μπι范围内，纤维长度85%呈正态分布在2~3cm范围内，从而使超细玻璃棉性能优异，能满足特殊领域吸音隔热的要求。
[0005]本发明要解决的另一个技术问题是提供一种上述超细玻璃棉的制备方法，包括下述顺序的步骤:
[0006](I)每1000kg原料选用回收平板碎玻璃230~270kg,石英砂250~290kg,长石110~140kg,石灰石14~30kg,白云石50~80kg,纯喊95~IlOkg,五水硼砂120~140kg ；
[0007]其中选取的回收平板碎玻璃要求主要成分含量如下:72%< SiO2 ( 73%,8%(CaO ( 9%,4%^ MgO ( 5%，14%≤ Na2CHK2O ( 15% ；
[0008]其中选取的石英砂要求主要成分含量如下:97.5 % ^ SiO2 ^ 99 %,0.8 %(CaO ( 1.0%,0.9%^ MgO ( 1.0%,0.9%^ Al2O3 ^ 1.0% ；
[0009]其中选取的长石要求主要成分含量如下:70.0%≤SiO2 ^ 71.0%,0.8%(CaO ( 1.0%,0.9%^ MgO ( 1.0%, 16.0 % ^ Al2O3 ( 18.0% ；[0010]其中选取的石灰石要求主要成分含量如下:55.CaO ^ 56.5 %, 0.8 %(MgO ^ 1.0% ；
[0011]其中选取的白云石要求主要成分含量如下:30.5%≤CaO≤32.0%,20.0%(MgO ( 22.0% ；
[0012]其中选取的纯碱要求主要成分含量如下:55.0%^ Na2O ^ 56.5% ；
[0013]其中选取的五水硼砂要求主要成分含量如下:21.0%≤Na2O≤22.5%，48.0%(B2O3 ( 49.0% ；
[0014](2)将原料均匀混合后，投入窑炉，熔制成均匀透明的玻璃液；
[0015](3)将玻璃液从漏板导入离心头，以每个离心头76±2kg/h的流量制得离心法超细玻璃棉。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
[0017]实施例1
[0018](I)每1000kg原料选用回收平板碎玻璃242kg，石英砂276kg，长石127kg，石灰石16kg,白云石59kg,纯碱106kg,五水硼砂131kg ；
[0019]其中选取的回收平板碎玻璃要求主要成分含量如下:72%< SiO2 ( 73%,8%(CaO ( 9%,4%^ MgO ( 5%，14%≤ Na2CHK2O ( 15% ；
[0020]其中选取的石英砂要求主要成分含量如下:97.5 % ^ SiO2 ^ 99 %,0.8 %(CaO ( 1.0%,0.9%^ MgO ( 1.0%,0.9%^ Al2O3 ≤ 1.0%。
[0021]其中选取的长石要求主要成分含量如下:70.0%≤SiO2 ^ 71.0%,0.8%(CaO ( 1.0%,0.9%^ MgO ( 1.0%, 16.0 % ^ Al2O3 ( 18.0%。
[0022]其中选取的石灰石要求主要成分含量如下:55.CaO ^ 56.5 %, 0.8 %(MgO ≤ 1.0%。
[0023]其中选取的白云石要求主要成分含量如下:30.5%≤CaO≤32.0%,20.0%(MgO ( 22.0%。
[0024]其中选取的纯碱要求主要成分含量如下:55.0%^ Na2O≤56.5%。
[0025]其中选取的五水硼砂要求主要成分含量如下:21.0%≤Na2O≤22.5%，48.0%(B2O3 ( 49.0%。
[0026](2)将原料均匀混合后，投入窑炉，熔制成均匀透明的玻璃液。
[0027](3)将玻璃液从漏板导入离心头，以每个离心头76±2kg/h的低流量制得离心法超细玻璃棉。
[0028]实施例2
[0029](I)每1000kg原料选用回收平板碎玻璃248kg，石英砂270kg，长石120kg，石灰石15kg,白云石60kg,纯碱108,五水硼砂133kg ；
[0030]其中选取的回收平板碎玻璃要求主要成分含量如下:72%< SiO2 ( 73%,8%(CaO ( 9%,4%^ MgO ( 5%，14%≤ Na2CHK2O ( 15% ；[0031]其中选取的石英砂要求主要成分含量如下:97.5% < SiO2 < 99%, 0.8%(CaO ( 1.0%,0.9%< MgO <1.0%,0.9%< Al2O3 < 1.0%。
[0032]其中选取的长石要求主要成分含量如下:70.0%<SiO2 <71.0%,0.8%(CaO ( 1.0%,0.9%< MgO < 1.0%, 16.0 % <Al2O3 < 18.0%。
[0033]其中选取的石灰石要求主要成分含量如下:55.CaO <56.5 %,0.8 %(MgO <1.0%。
[0034]其中选取的白云石要求主要成分含量如下:30.5%<CaO<32.0%,20.0%(MgO <22.0%。
[0035]其中选取的纯碱要求主要成分含量如下:55.0%< Na2O < 56.5%。
[0036]其中选取的五水硼砂要求主要成分含量如下:21.0%<Na2O<22.5%，48.0%(B2O3 <49.0%。
[0037](2)将原料均匀混合后，投入窑炉，熔制成均匀透明的玻璃液。
[0038](3)将玻璃液从漏板导入离心头，以每个离心头76±2kg/h的低流量制得离心法超细玻璃棉。
[0039]上述仅为本发明的单个【具体实施方式】，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种离心法超细玻璃棉，其特征在于所述的超细玻璃棉组成(质量百分含量)为:63.0 ~66.5 % SiO2U.4 ~3.0 % Α1203、5.5 ~7.5 % CaO、1.5 ~3.0 % MgO,0.4 ~1.3 %Κ20、14.2 ~16.0 % Na2O'5.5 ~7.6% B2O30
2.根据权利要求书I所述的玻璃棉，其特征在于所述的玻璃棉Al2O3含量为1.4~3.0%，降低了玻璃液的析晶倾向，使纤维柔韧、无毛刺和断裂。
3.根据权利要求书I所述的玻璃棉，其特征在于所述的玻璃棉B2O3含量为5.5~7.6%，在1050±10°C的成纤温度下降低了玻璃液的黏度，纤维容易细化。
4.根据权利要求书I所述的玻璃棉，其特征在于所述的玻璃棉纤维直径90%呈正态分布在2~4μπι范围内。
5.根据权利要求书I所述的玻璃棉，其特征在于所述的玻璃棉纤维长度92%呈正态分布在2~3em范围内。
6.一种离心法超细玻璃棉的制备方法，其特征在于包括下述顺序的步骤: (1)每1000kg原料选用回收平板碎玻璃230~270kg,石英砂250~290kg,长石110~140kg,石灰石14~30kg,白云石50~80kg,纯碱95~I IOkg,五水硼砂120~140kg ； 其中选取的回收平板碎玻璃要求主要成分含量如下:72%< SiO2 ^ 73%,8%(CaO ( 9%,4%^ MgO ( 5%，14%≤ Na2CHK2O ( 15% ； 其中选取的石英砂要求主要成分含量如下:97.5 % ^ SiO2 ^ 99 %,0.8 %(CaO ( 1.0%,0.9%^ MgO ( 1.0%,0.9%^ Al2O3 ^ 1.0% ； 其中选取的长石要求主要成分含量如下:70.0 % ( SiO2 ^ 71.0 %,0.8 %(CaO ( 1.0%,0.9%^ MgO ( 1.0%, 16.0 % ^ Al2O3 ( 18.0% ； 其中选取的石灰石要求主要成分含量如下:55.0 % ^ CaO ^ 56.5 %, 0.8 %(MgO ^ 1.0% ； 其中选取的白云石要求主要成分含量如下=30.5 %≤CaO≤32.0 %，20.0 %(MgO ( 22.0% ； 其中选取的纯碱要求主要成分含量如下:55.0%^ Na2O ^ 56.5% ； 其中选取的五水硼砂要求主要成分含量如下:21.0%≤Na2O ^ 22.5%, 48.0 %(B2O3 ( 49.0% ； (2)将原料均匀混合后，投入窑炉，熔制成均匀透明的玻璃液； (3)将玻璃液从漏板导入离心头，以每个离心头76±2kg/h的流量制得离心法超细玻璃棉。
【文档编号】C03C13/00GK103570247SQ201210259367
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月24日 优先权日:2012年7月24日
【发明者】陈照峰, 张卷, 陈舟 申请人:南京航空航天大学