专利名称：陶瓷纤维板及其生产工艺的制作方法
技术领域：
陶瓷纤维板及其生产工艺，属于耐高温纤维板的技术领域，尤其涉及陶瓷纤维板技术。
背景技术：
陶瓷纤维是一种硅酸铝系纤维，属于耐火纤维范畴。其主体成分为氧化铝(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)。陶瓷纤维按微观结构分为非晶质陶瓷纤维和晶体陶瓷纤维两大类，而按耐温等级区分，由低向高依次为普通硅酸铝纤维、高铝硅酸纤维、含铬(Cr2O3)硅酸铝纤维、含锆(ZrO2)硅酸铝纤维、多晶莫来石纤维和多晶氧化铝纤维等。陶瓷纤维长期使用温度一般在1000℃以上。它不但具有石棉、玻璃棉、矿棉等传统无机纤维优良的绝热性能，而且它能在高温下长期使用，可取代传统重质耐火材料，所以近年来，在世界范围内该技术发展较快。目前世界陶瓷纤维年产量约20万吨，年增长率10-15％。
由陶瓷纤维衍生出的制品有陶瓷纤维针刺毯、毡、湿毡、板、模块、纸、织物等。其中，陶瓷纤维板具有优良的力学性能和抗风蚀性能，用途广泛。例如在炼钢工业中，可用于连续铸钢滑动水口系统滑板砖与水口砖之间的高温密封、连续铸钢的定位或钢花防溅板、炉内衬、烘箱里衬、窑炉缝隙的修补、高温部件之间连接时的密封垫片等等。
美国专利4389282，名称为《陶瓷纤维板》，及美国专利5273821，名称为《高强度陶瓷纤维板》中提及的陶瓷纤维板，均采用真空成型工艺制作。即将陶瓷纤维原料、粘结剂乳液及填料一次混匀，经真空成型后烘干制得。这种生产方法，生产效率低。其产品强度差，密度小，抗冲击能力、耐磨擦性能均差。这样的板材在冲切剪裁时极易形成冲切缺口，难以保证冲切产品尺寸的精度，浪费大。所以它不能满足高精度、耐高温、耐摩擦工业材料的使用要求。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的问题，提出一种结构全新的陶瓷纤维板及其生产工艺，它能有效的增加陶瓷纤维板的强度、密度、抗冲击、耐磨擦性能及提高生产效率，本发明的技术解决方案为它由多层陶瓷纤维纸1层叠、加压制成，在每二层陶瓷纤维纸1之间设有粘结剂层2。陶瓷纤维纸1的厚度为0.2-1.0mm.。二层陶瓷纤维纸之间的粘结剂层2厚度为0.5-3.0mm。
其生产工艺有半连续生产法和连续生产法。半连续生产法的工艺步骤如下1)以陶瓷纤维为原料，采用湿法连续成型工艺制成陶瓷纤维纸；2)将陶瓷纤维纸进行裁剪、层叠，并在相邻的二层纸之间刷上一定厚度的粘结剂、填料混合物，形成粘结剂层2；3)在液压机上加压10-20分钟；4)置烘箱中40-60℃烘干制得。
连续生产法的工艺步骤如下1)以陶瓷纤维为原料，采用湿法连续成型工艺制成陶瓷纤维纸；2)在湿纸上施加粘结剂，通过负压机除去多余粘结剂，并施加粉状填料混合物；3)将湿纸置烘箱中40-60℃烘至3-5分钟至陶瓷纤维纸呈半干；4)机械收卷至所需厚度，切割后取下，移至液压机上；5)在液压机上加压10-20分钟；6)置烘箱中40-60℃烘干制得。在上述两种生产工艺中，陶瓷纤维原料纤维直径为1-5μm；纤维长度为10-100mm。
本发明制得的陶瓷纤维层压板，由于是用多层结构致密的陶瓷纤维纸加入粘结剂、填料经高压制成，因此它密度高、抗拉、抗冲击能力强、耐磨擦性能好，又具有一定柔性，特别适于用作高温部件之间的密封、窑炉缝隙的修复、耐火材料的背衬等方面使用。
图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1(半连续生产法)1)选用非晶质陶瓷纤维直径2-3μm，长度20-80mm，采用湿法连续成型工艺生产出0.4mm厚、600mm宽的陶瓷纤维纸。
2)将卷状陶瓷纤维纸裁剪成500mm×500mm的大小形状备用。
将丙烯酸酯乳液1000ml、聚丙烯酰胺(分子量500万)3％的水溶液200ml、高铝水泥(CA-50)1kg、高岭土500g、滑石粉(325目)100g、硅灰石(400目)200g等进行强烈搅拌混合均匀4～5分钟成糊状粘结剂、填料混合物备用。
欲生产厚度约3.2mm的陶瓷纤维板先铺一张0.4mm厚、500mm×500mm的陶瓷纤维纸，均匀刷上一层上述糊状粘结剂料(150ml，厚度约1.3mm)，覆上第二张陶瓷纤维纸，再均匀刷上一层糊状粘结剂、填料混合物。到第八层陶瓷纤维纸覆上即可。
3)随即转移到液压机上加压(3000MPa)，保持压力10分钟，取出。
4)放入40℃的烘箱中烘干24小时左右。锯成所需大小。此陶瓷纤维层压板性能测试结果厚度3.3mm；抗拉强度50kN/m；密度856kg/m3。
实施例2(连续生产法)其具体操作过程如下1)用非晶质陶瓷纤维直径2-3μm，长度20-80mm，采用湿法连续成型工艺生产出0.4mm厚、600mm宽的陶瓷纤维纸。
2)在湿纸页上喷施固含量为2-3％的丙烯酸酯乳液粘合剂，通过0.01-0.02MPa负压抽吸掉部分粘合剂；在距施加粘合剂30-50cm处，采用线性加料机均匀施加粉状填料混合物(高铝水泥500g、氧化铝300g、叶腊石粉200g、云母粉100g、粘土150g)，每平方米施加的填料控制在70-150g之间。施加过填料的陶瓷纤维纸进入烘干炉。
3)烘干炉温度控制在40-60℃，烘干时间为3-5分钟。此时陶瓷纤维纸中的粘合剂尚未完全烘干。
4)整齐卷绕到直径为800mm的滚筒上，达到10层后沿滚筒轴向切开(随后继续卷绕下一块陶瓷纤维板所需层数)，水平摊放。
5)转移到30吨液压机上加压，保持15分钟，取出。
6)放入40℃的烘箱中烘干16小时以上，锯成所需大小。
此陶瓷纤维层压板性能测试结果厚度3.3mm；抗拉强度50kN/m；密度856kg/m3。
权利要求
1.陶瓷纤维板，其特征在于由多层陶瓷纤维纸(1)层叠、加压制成，在每二层陶瓷纤维纸(1)之间设有粘结剂层(2)。
2.根据权利要求1所述的陶瓷纤维板，其特征在于陶瓷纤维纸(1)的厚度为0.2-1.0mm。
3.根据权利要求1所述的陶瓷纤维板，其特征在于二层陶瓷纤维纸之间的粘结剂层(2)厚度为0.5-3.0mm。
4.陶瓷纤维板的生产工艺，其工艺步骤如下1)以陶瓷纤维为原料，采用湿法连续成型工艺制成陶瓷纤维纸(1)；2)将陶瓷纤维纸进行裁剪、层叠，并在相邻的二层纸之间刷上一定厚度的粘结剂、填料混合物，形成粘结剂层(2)；3)在液压机上加压10-20分钟；4)置烘箱中40-60℃烘干制得。
5.陶瓷纤维板的生产工艺，其工艺步骤如下1)以陶瓷纤维为原料，采用湿法连续成型工艺制成陶瓷纤维纸(1)；2)在湿纸上施加粘结剂，通过负压机除去多余粘结剂，并均匀施加粉状填料混合物；3)将湿纸置烘箱中40-60℃烘至3-5分钟至陶瓷纤维纸呈半干；4)机械收卷至所需厚度，切割后取下，移至液压机上；5)在液压机上加压10-20分钟；6)置烘箱中40-60℃烘干制得。
6.根据权利要求4、5所述的陶瓷纤维板的生产工艺，其特征在于陶瓷纤维原料的纤维直径为1-5μm；纤维长度为10-100mm。
全文摘要
陶瓷纤维板及其生产工艺，属于耐高温纤维板的技术领域。它由多层陶瓷纤维纸层叠、加压制成，在每二层纸之间设有粘结剂层。粘结剂层厚度为0.5－3.0mm。其生产工艺有两种。半连续生产法的工艺步骤是将按连续成型工艺制成的陶瓷纤维纸，进行裁剪、层叠，并在相邻的二层纸之间刷上粘结剂、填料混合物，在液压机上加压10－20分钟，置烘箱中40－60℃烘干制得。连续法的工艺步骤是在陶瓷纤维纸制成后，先在湿纸上施加粘结剂乳注液，然后施加粉状填料，将湿纸置烘箱中40－60℃烘至半干，机械收卷、加压、烘干制得。本发明制得的陶瓷纤维层压板，密度高、抗拉、抗冲击能力强、耐摩擦性能好，又具有一定柔性。特别适于用作高温部件之间的密封、窑炉缝隙的修复、耐火材料的背衬等方面使用。
文档编号D21H27/30GK1563578SQ200410014
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月14日 优先权日2004年4月14日
发明者王志明 申请人:南京双威科技实业有限责任公司