[发明专利]一种离心喷吹打浆一体化的超细玻璃纤维棉的生产装置及生产方法

说明书

本发明属于玻璃纤维棉制备技术领域，涉及一种离心喷吹打浆一体化的超细玻璃纤维棉的生产装置及生产方法。该生产装置包括由上至下依次设置的软化喷吹腔、疏解腔和缓冲腔，以及驱动和控制上述腔室中设备的动力系统和用于自控的仪表器件。本发明利用上述装置，实现了超细玻璃纤维棉的离心喷吹打浆一体化生产方法。利用该生产设备通过对离心纤维软化、机械疏解，不仅可实现离心喷吹法拉制4μm及以下的超细玻璃纤维棉，更重要的是有效解决了因传统工艺导致的纤维絮凝缠绕导致的纤维疏解不均问题。

技术领域

本发明属于玻璃纤维棉制备技术领域，涉及一种离心喷吹打浆一体化的超细玻璃纤维棉的生产装置及生产方法。

背景技术

超细玻璃纤维棉的生产中主要是以玻璃熟料为原料，通过火焰喷吹工艺技术生产制备。超细玻璃纤维棉较工业保温玻璃纤维棉的导热性更低，容重更小，但由于超细玻璃棉能耗大，生产成本高，主要用于低温冷藏、生物医药、精密制造及航空航天领域。

在现有技术和工艺当中，纤维原棉的喷吹拉制和纤维棉的打浆成型在生产空间上是独立进行的。原棉生产主要经过原料配比混合、窑炉融化澄清、玻璃液料道冷却均化、漏板一次成纤、离心二次喷吹成纤、料道负压除水集棉，干燥固化、原棉加压打包等生产工序。随后，隔热板成品加工需经过原棉分散、酸化溶解、机械剪切、混合稀释打浆、加压成型、真空抽吸、干燥固化等工序，最终生产出真空绝热板或高效过滤纸等产品。

目前玻璃纤维棉的生产方法为离心喷吹法和火焰喷吹法，离心喷吹法拉制成纤主要采用高温高速气体进行拉制，生产成本低，但成型纤维直径在5.5～12μm之间，普遍作为工业保温材料使用。而直径为0.8～4μm的超细玻璃纤维棉只能采用火焰喷吹法进行拉制，该方法采用高温高速的炉头火焰进行玻璃纤维二次成型拉制，需要耗费巨大的燃气能量，造成原棉生产成本大大增加。

以上加工工艺主要弊端在于超细玻璃纤维棉须通过火焰喷吹法进行拉制，该工艺造成天然气能源的大量消耗和生产成本大幅增加，目前主要集中在四川等天然气能源价格较低的省份。另一方面空间独立生产使得工序复杂，从原料投放到最终的成品需经过十几个生产工序，而且原棉生产和绝缘制品均需要经过加压除水和固化干燥工序，集棉输送带和固化炉占地空间大，价格昂贵，最终都导致相关领域的终端产品价格昂贵，传统领域无法实现应用。

此外，纤维均匀度是影响隔热板的关键要素，纤维均匀度是由纤维在机械疏解和打浆的分散性所决定。原棉经过加压脱水、固化干燥和压缩打包等工序，而高度絮凝，不同直径的原棉纤维在空间上互相缠绕。折使得对原棉进行溶解和机械疏解过程中，高度絮凝的原棉纤维、互相交织缠绕，浆料分散性差。此外玻璃纤维棉属于无机纤维，憎水性强，极易在溶解分散过程中成团缠绕，进而造成分散性不均，影响最终的保温和过滤效果。

申请号201711169838.3的中国专利提出了一种微晶玻璃棉的制造方法，该制造提供了一种微晶玻璃棉，其微晶玻璃棉是由微晶玻璃纤维相互交叉堆积形成的棉状材料，所述微晶玻璃纤维的直径分布在2～10μm，长度分布在0.1～10mm。该方法采用传统的火焰喷吹法制造超细玻璃纤维棉，并未解决火焰喷吹所带来的巨大能量损耗，而且玻璃纤维在拉制成型后达到集棉网，在集棉网入口处遇到水雾后团聚，堆积在集棉网上，使得后期原棉溶解打浆时分散不均。

申请号201710650111.0的中国专利提出了一种超细纤维棉制备低温绝热纸的工艺，该专利原棉拉制同样采用火焰喷吹法制作超细玻璃棉，未能解决离心喷吹法制作超细玻璃纤维棉的技术瓶颈，而且该制作工艺并未解决纤维混合打浆过程中纤维凝聚所造成的打浆分散不均的问题。同时在制作绝缘纸时没有提出根据绝缘纸厚度和容重而调解浆料输送量的具体措施。

发明内容