专利名称：：含银高性能玻璃微纤维料块及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种含二氧化硅的玻璃料，具体地讲，是一种含银高性能玻璃微纤维料块。
背景技术：
：玻璃纤维因其无毒、防腐、耐热等优良性能广泛用于工业复合材料、空气过滤材料、保温材料及新型建材。目前90%以上的企业生产玻璃微纤维都采用天然气对玻璃料块进行熔化、拉丝、喷吹等工艺，生产一吨玻璃微纤维的天然气用量在l万方左右。加之近年来我国能源、原材料、人力资源、运输费用迅速上涨，天然气上涨50%以上，导致微纤维生产成本至少增加20%，其主要原因为在玻璃熔化时需要较高的温度(160(TC左右，见表2)。目前国外于生产玻璃微纤维的玻璃料块的成分都是硼硅酸盐酸玻璃，最典型玻璃的主要成分及相应成分熔点见表1:表1:最典型玻璃的主要成分及相应成分熔点<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>各玻璃成分的基础是Si02、Al203、CaO三元系统，由于Si02、Al203、CaO的熔点较高，导致整个玻璃料块的熔化温度升高，各个型号玻璃的熔点见表2:表2:各个型号玻璃的熔点<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>以上的玻璃结构和组分决定了各种纤维自身的熔化温度和熔点，在实际生产过程中，由于许多企业采用矿物原料，其中含有大量的难熔杂质(最高可达到20%_30%)，在玻璃中很难熔化，而且玻璃成分中杂质量越大，硬度越大，越不易熔化，是造成目前国内玻璃行业高能耗的一个主要原因。又由于普通火焰加热池窑的下层没有热源，随着池深增加，温度越来越低。这样，下层玻璃液的流动性也就越来越差，使成分中比重较大的A1203等组分容易下沉，形成含A1203量高的变质层。当温度、液流变化时，容易被裹入玻璃液流形成条纹等缺陷。另外，Si(^在温度较低的区域，还易出现析晶，从而形成结石。此外，现有的杀菌空气过滤材料一般由纤维滤纸和生物抗菌剂组成，生物抗菌剂为溶菌酶、硫酸鱼精蛋白、聚赖氨酸、乳酸链球菌素、硫酸多粘菌素、甘氨酸或纳他霉素。由于生物抗菌剂粘附在纤维滤纸上，易脱落，使用一段时间后，杀菌功效减弱。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种低熔化温度和能吹出纤维平均直径小于0.3i！m的含银高性能玻璃微纤维料块。为了解决上述问题，本发明的含银高性能玻璃微纤维料块，包含下列重量份数比的各组分Si024850.5份A1203910份B2031516份Na201213份K2012份Ca00.30.5份Mg00.20.3份Ba078份Zn034份Ag200.21份由于Si(^的含量超过时，熔化困难，且容易析晶；且当CaO含量超过5X时，会因料性太短而不能拉制成直径小于7iim的细纤维，因为CaO会使玻璃在高温下的温度_粘度曲线变化太陡，因此，本发明通过B203代替部分Si02，添加MgO代替部分CaO，以降低Si02和CaO的含量，并且添加增大导热原料Na20和K20的含量和添加助溶剂BaO，使玻璃料的熔化温度降低到IOO(TC以下，从而减少了玻璃料过程中能源的消耗。此外，在料块添加Ag^组分，制得的玻璃微纤维中含Ag+，Ag+具有杀菌作用，可用于空气过滤材料，而且杀菌功效持久。当CaO/Al203的比值较大时，玻璃粘度就会增大，因此，CaO与A1203的重量比优选为0.030.04。作为上述技术方案的优选例，在于包含下列重量份数比的各组分Si0249.8份A1A9.65份BA15.3份Na2012.8份K201.5份cao0.35份MgO0.3份BeiO6.8份ZnO3.5份Ag200.2份4本发明的另一目的在于提供一种制备含银高性能玻璃微纤维料块的方法，包括备料、熔制玻璃液和成型步骤，在备料时所采用的原料及各原料的重量份数比为Si02含量为99.2%的石英砂3638份，Si02含量为64.8%的钾长石2223份，CaC03含量为98.5%的方解石23份，CaF2含量大于90%的萤石0.20.3份，纯度为98%的纯碱1011份，B203含量为99.9%的五水硼酸79份，B203含量为36.5%的硼砂1112份，MgO含量为21.9%的白云石11.5份，纯度为98.5%的八12030.5l份，纯度为99.2%的碳酸钡44.5份，纯度为99.7%的氧化锌2.53份，纯度为99.5X的Ag200.150.75;各原料分别粉碎后过5080目筛。本发明采用的原材料均为专一化学结构式，杂质含量低于5%，使得在熔制玻璃液时比其它玻璃料的原料更易熔化，降低能源消耗。作为优选，在熔制玻璃液步骤中，所用熔炉的炉体由22号锆刚玉砖砌筑成，熔炉的流液洞采用41号锆刚玉砖砌成，并且该熔炉采用钼电极电加热，熔制温度为10001200°C。与现有技术相比，本发明的有益效果是(1)熔化温度低，本发明的熔化温度不到IOO(TC，因此在用本发明生产玻璃纤维时较其它玻璃料提前到达熔点，整个熔化过程可节约能源30%以上。(2)因其玻璃纤维组分发生了很大变化，其内部结构也随着配方和原料的改变随着发生变化，因此在熔化和吹拉过程中，熔化的玻璃料更易被游离，形成平均直径低于0.3iim的玻璃纤维。(3)玻璃纤维中含有银离子，用该纤维制成的空气过滤材料具有杀菌功能，而且杀菌功效持久。(4)采用的原材料均为专一化学结构式，杂质含量低于5%，更易熔化。(5)采用电加热，加热均匀，不会分层。图1为本发明与其它玻璃料的玻璃熔制曲线图。具体实施例方式下面结合实施例进一步对本发明加以说明。实施例1采用市售分析纯化学试剂，按表3中的配方配料表3<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>组成重量(kg)B20315.3Na2012.8K201.5CaO0.3MgO0.3BaO6.8ZnO3Ag200.2精确计算和称量原料，搅拌均匀后制成混合料待用，按常规工艺在熔炉中熔制玻璃液，玻璃液出料铸成玻璃棒材，该玻璃棒材的熔化温度低(930°C)，图1为该玻璃棒材的玻璃熔制曲线图。该玻璃棒材可用于生产平均直径小于0.3m的玻璃微纤维。实施例24步骤1、采用杂质含量较低的矿物原料，按表4备料。步骤2、熔制玻璃液将各原料按配方混合均匀后加入熔炉中。所用熔炉的炉体由22号锆刚玉砖砌筑成，熔炉的流液洞采用41号锆刚玉砖砌成，并且该熔炉采用钼电极电加热，熔制温度为IIO(TC，熔制24小时。步骤3、出料玻璃液从熔炉的流液洞流出后，用水冷却得玻璃料块，所得玻璃料块的组分及其熔化温度见表5。表4:制备玻璃料的原料及其重量比6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表5:本发明制备的玻璃料的组分及其熔化温度<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表5可以看出，本发明制备的玻璃料块的熔化温度低，熔化温度在100(TC以下。权利要求一种含银高性能玻璃微纤维料块，其特征在于包含下列重量份数比的各组分SiO248～50.5份Al2O339～10份B2O315～16份Na2O12～13份K2O1～2份CaO0.3～0.5份MgO0.2～0.3份BaO7～8份ZnO3～4份Ag2O0.2～1份2.根据权利要求1所述的含银高性能玻璃微纤维料块，其特征在于所述CaO与A1203的重量比为0.030.04。3.根据权利要求1所述的含银高性能玻璃微纤维料块，其特征在于包含下列重量份数比的各组分Si0249.8份A120339.65份B20315.3份Na2012.8份K201.5份cao0.35份MgO0.3份BeiO6.8份ZnO3.5份Ag200.2份4.制备如根据权利要求1所述的含银高性能玻璃微纤维料块的方法，包括备料、熔制玻璃液和出料步骤，其特征在于在备料时所采用的原料及各原料的重量份数比为Si(^含量为99.2%的石英砂3638份，Si02含量为64.8%的钾长石2223份，CaC03含量为98.5X的方解石23份，CaF2含量大于90X的萤石0.20.3份，纯度为98%的纯碱1011份，B203含量为99.9%的五水硼酸79份，B203含量为36.5%的硼砂1112份，MgO含量为21.9%的白云石11.5份，纯度为98.5%的A12030.51份，纯度为99.2%的碳酸钡44.5份，纯度为99.7%的氧化锌2.53份，纯度为99.5X的Ag200.150.75;各原料分别粉碎后过5080目筛。5.根据权利要求4所述的含银高性能玻璃微纤维料块的制备方法，其特征在于在熔制玻璃液步骤中，所用熔炉的炉体由22号锆刚玉砖砌筑成，熔炉的流液洞采用41号锆刚玉砖砌成，并且该熔炉采用钼电极电加热，熔制温度为10001200°C。全文摘要本发明公开了一种含银高性能玻璃微纤维料块，其包含下列重量份数比的各组分SiO248～50.5份、Al2O39～10份、B2O315～16份、Na2O12～13份、K2O1～2份、CaO0.3～0.5份、MgO0.2～0.3份、BaO7～8份、ZnO3～4份、Ag2O0.2～1份，本发明的玻璃料块的熔点低，整个熔化过程可节约能源30％以上，且适宜加工平均直径低于0.3μm的玻璃纤维；玻璃纤维中含有银离子，用该纤维制成的空气过滤材料具有杀菌功能，而且杀菌功效持久。同时本发明还公开了一种含银高性能玻璃微纤维料块的制备方法。文档编号C03C3/093GK101693595SQ20091019104公开日2010年4月14日申请日期2009年9月30日优先权日2009年9月30日发明者刘军,秦大江,陶伟申请人:重庆再升科技发展有限公司;