[发明专利]一种膨胀型硅酸铝纤维保温材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及本发明属于保温隔热材料技术领域，具体涉及一种利用硅酸铝纤维和蛭石为主要原料的膨胀型硅酸铝纤维保温材料的制备方法。

背景技术

随着能源消耗的增大和环境污染问题的加重，节能和环保问题日益严峻。保温隔热是节约能源一种有效途径。

硅酸铝纤维是在石棉纤维禁用后的最佳替代品，其成本与使用性能都被市场广泛接受，是1300℃以下主要的保温材料之一。产品形态主要以硅酸铝纤维纸、硅酸铝纤维毡和硅酸铝纤维毯为主。这些传统的硅酸铝纤维保温制品不具备膨胀性能，在使用过程中与初始的形态几乎没有变化，这导致其与发热体接触不紧密，尤其是在对异形件发热体的保温处理下尤为突出，导致保温效果降低。

蛭石是一种天然的受热膨胀（膨胀温度：300-500℃）型矿物材料，本身不具备可燃性，且膨胀后呈现多层片状结构，形成相对封闭的空间，因此，导热系数较低，具备良好的保温隔热效果，是优良的防火隔热材料。但是蛭石成颗粒状，难以成型，限制了其使用范围。

现有技术中也有将纤维材料同蛭石复合使用来达到阻燃、保温等效果的记载。如CN103821285A公开了一种环保屋面保温层的施工方法，（1）在屋面上铺设一层硅酸铝保温材料（2）人工搅拌水和水泥成水泥浆，再将水泥浆均匀抹在膨胀蛭石，再将均匀抹有水泥浆的膨胀蛭石均匀涂抹在硅酸铝保温层上形成膨胀蛭石保温层。硅酸铝保温层同蛭石层是分开的，复合作用较小。CN102557529A涉及一种蛭石复合保温材料，包括主料A、B和辅料A、B，主料A：粒度为30-100目的蛭石1-8份，主料B：酚醛树脂1-8份，辅料A是由滑石粉、发泡剂、活性剂、柔化剂和固化剂按任意比例混合的混合物，辅料B是短玻璃纤维。使用的粘结剂酚醛树脂较多，仍然存在极大的能源消耗和成本的升高。

发明内容

为了解决以上现有技术中纤维材料同蛭石复合制作保温材料中存在的复合作用弱、存在能源消耗和成本高的问题，本申请公开了一种硅酸铝纤维与蛭石复合增强作用明显、降低能源消耗、成本较低的膨胀型硅酸铝纤维保温材料的制备方法。

本发明利用硅酸铝纤维和蛭石为主体原料，按一定比例混合分散后，以PVA、淀粉、CMC、胶乳、水玻璃或硅溶胶等作为胶黏剂，采用湿法造纸工艺成型技术，经上浆、布浆、脱水、施胶、干燥、整饰及卷取得到最终产品。该复合材料在使用过程中，经加温处理后，其蛭石组分开始膨胀，带动整个复合材料体积增大，起到良好的填充和密封作用，从而提高其隔热效果。该材料整个生产过程中无废水排放，无环境污染。

本发明是通过以下步骤得到的：

一种膨胀型硅酸铝纤维保温材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）硅酸铝纤维配制成浆料，然后将纤维切断至10-15mm；

（2）除渣；

（3）向步骤（2）得到的浆料中加入蛭石；

（4）步骤（3）得到的混合浆料泵送至流浆箱，然后脱水成型，在湿纸幅含水量下降到失去光泽位置（纸浆在网部成型后在真空部脱水时，湿纸页由于水含量下降瞬间失去光泽，在失去光泽时形成一条临界线，称为水线）喷洒胶黏剂，干燥成型；

其中，硅酸铝纤维、蛭石与胶黏剂的重量比为（10-17）:（3-10）:（1-2）；

蛭石粒径为1-4mm。

所述的制备方法，优选步骤（1）中硅酸铝纤维配成2-5%浓度的浆料。

所述的制备方法，优选硅酸铝纤维与蛭石的重量比为2-5:1。

所述的制备方法，优选胶黏剂主要作用为保证蛭石在未膨胀前与硅酸铝纤维之间的结合，以及产品的强度，可根据价格及产品的具体性能指标要求选取PVA、CMC、淀粉、胶乳、水玻璃、硅溶胶等中的一种以上胶黏剂作为产品的胶黏剂胶黏剂。

1所述的制备方法，优选在湿纸幅含水量下降到失去光泽位置，采用喷洒方式将胶黏剂喷洒到脱水成型的材料表面，在成型网底部提供真空抽吸，负压为0.01-0.04MPa。

所述的制备方法，优选胶黏剂为PVA：丙烯酸胶乳：淀粉=1:2:4或硅溶胶：丙烯酸胶乳：淀粉=2:4:2。

所述的制备方法，优选硅酸铝纤维与蛭石比例为3:1，蛭石粒径为3mm，胶黏剂为硅溶胶：丙烯酸胶乳：淀粉=2:4:2，胶黏剂用量为硅酸铝纤维与蛭石总重量的5-30%。

所述的制备方法，优选采用水洗法除渣：采用沉砂盘除渣方式，将浆料浓度调节到1-3%，流速为20-60m/min，三道隔板，隔板间隔为2-3米。