本发明属于功能复合材料技术领域，具体涉及一种建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡及其制备方法。
背景技术：
为了节约能源与保护环境，对建筑围护结构保温的需求将不断提高，但是，无论是传统的红砖，还是飞速发展的新型墙体材料都不能满足围护结构的节能要求。玻璃纤维棉是一种松散状的纤维材料，其容重变化的幅度较大，由于当导热系数相应地增加而容重小到一定程度后，材料内会产生空气循环对流换热，而松散的玻璃纤维内就存在着一个导热系数最小的最佳容重。近年来，玻璃纤维作为一种优质高效不燃保温材料，在建筑外保温工程中得以广泛应用，与传统保温材料相比，玻璃纤维具有防火a级、导热系数低、化学性能稳定、吸音降噪、抗菌防霉、使用周期长等特点。因此，玻璃纤维是理想的建筑保温材料，具有很高的经济价值。
公开号为cn201636492u公开了无甲醛环保型白色保温玻璃棉毡，其外保护层1是铝箔，作为棉毡的外围保护层。保温吸声层3是无甲醛低密度白色离心玻璃纤维棉，白色离心玻璃纤维棉由无甲醛粘结剂和玻璃纤维叠粘而成，颜色为白色，主要用于毡的保温和吸声。无甲醛低密度白色离心玻璃纤维棉与外保护层之间有一层无甲醛粘结层2。该实用新型涉及一种专门用于防火、绝热、吸声要求的高层建筑及制冷、空调机房、车辆、船舶、飞机等保温保冷部位的无甲醛环保型白色保温玻璃棉毡。其容重轻，用于防火、绝热、吸声要求的高层建筑及制冷、空调机房、车辆、船舶、飞机等保温保冷部位时，优于其他保温、吸声材料，效果极其显著，表面贴加铝箔防潮层，可起反辐射及装饰作用，而且有良好的回弹性。
公开号为cn105523717a公开了一种新型耐火玻璃棉毡，该发明公开了一种新型耐火保温玻璃棉毡：由以下原料经离心吹喷法制备成玻璃纤维后：按照重量份数：石英砂16-18份，白云石15-30份，芒硝8-15份，硼砂12-16份，纯碱6-8份，蜡石5-7份，硅灰石3-5份，钠长石7-9份，方解石1-2份，红柱石1-2份，蓝晶石0.5-1份，氧化镁3-7份，氧化钙1-3份；然后在玻璃纤维上喷粘结剂后经压实和固化处理、冷却整理得玻璃棉毡。该发明制得的玻璃棉毡耐热水平大大提高，并且导热系数低，保温效果好，极具市场前景。
公开号为cn201334761公开了一种集热保温玻璃棉卷，主要由集热纸(1)、铝箔纸(2)、保温玻璃棉(3)组成，其能工厂化分体制造组合安装，克服了工地现场在墙体上用eps颗粒掺合砂浆粉抹或粘贴保温板材产生的难于克服的问题。集热保温玻璃棉卷能在各种建筑物上安装应用，具有方便、美观、牢固、低成本等特点，与建筑物形成一体，能起到建筑保温和集热的作用，也更加便于太阳能与建筑物形成一体化。
但上述三专利中，所公开的保温用玻璃纤维均为纤维直径为6～15μm的玻璃棉，且未对所使用的玻璃纤维棉进行抗水改性处理，从而导致制备出的建筑保温用玻璃纤维棉出现热阻值低、蓬松性差、压下回弹率低及玻璃棉吸潮失效等缺陷。因此，如何制备出力学性能优异，蓬松性好，热阻值高是建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡研制亟待解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于：(1)提供一种建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡；(2)提供一种建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡的制备方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
1、一种建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡，按质量百分比计，所述棉毡包括如下组分：73～92wt％超细玻璃纤维棉，2.5～4.55wt％加工助剂和5.5～22.5wt％铝箔玻纤布，所述超细玻璃纤维棉按质量百分比计，由82～93wt％离心棉和7～18wt％火焰棉组成。
进一步，按质量百分比计，所述离心棉包括如下组分：sio2：60.5～68wt％，na2o：9.5～14.5wt％，k2o：1～2.5wt％，al2o3：4.5～6wt％，mgo：1.5～5.5wt％，cao：4.5～8.5wt％，b2o3：6.5～7.5wt％，fe2o3：0.1～0.15wt％，zno：0.5～1.5wt％，bao：1～2.5wt％。
进一步，按质量百分比计，所述火焰棉包括如下组分：sio2：60.5～61.5wt％，na2o：11～12.5wt％，k2o：1～1.5wt％，al2o3：4.5～5.5wt％，mgo：2.5～3.5wt％，cao：5～6.5wt％，b2o3：5.5～6.5wt％，fe2o3：0.08～0.1wt％，zno：0.4～1.2wt％，bao：2～2.2wt％。
进一步，所述超细玻璃纤维棉中b2o3的总含量控制在5.5～7％，所述na2o和k2o的总含量控制在10～14.5wt％。
进一步，所述加工助剂为羟基硅油、瓦克硅油、甲基硅油或氨基硅油中的一种或几种。
2、制备所述的一种建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)根据超细玻璃纤维棉组成成分选取石英砂、钠长石、钾长石、纯碱、方解石、白云石、硼砂、氧化锌和碳酸钡均匀混合并熔炼成无杂质透明的玻璃液；
(2)玻璃液通过高速旋转的离心盘甩出超细玻璃纤维；
(3)将混合有加工助剂的火焰棉均匀雾化喷洒于超细玻璃纤维表面，制得改性超细玻璃纤维棉，通过负压引风将所述改性超细玻璃纤维棉均匀分散在铝箔玻纤布表面；
(4)将均匀分布有改性超细玻璃纤维棉的铝箔玻纤布烘干后制得建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡。
进一步，步骤(1)中，所述玻璃液的温度为1125±10℃；步骤(2)中，玻璃液进入离心盘时玻璃液流股流量为380～450kg/h；所述离心盘的温度为1025±10℃。
进一步，步骤(3)中，所述喷洒时喷射压力为0.55～0.65mpa，喷射流量为265～300kg/h。
进一步，步骤(3)中，所述改性超细玻璃纤维棉的直径97％正态分布在1.8～2.6μm。
进一步，步骤(4)中，所述烘干具体为在160～164℃的烘房内烘制4～5min。
本发明的有益效果在于：本发明提供一种建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡及其制备方法，通过优化该超细玻璃纤维棉毡各组成成分用量，特别对其中超细玻璃纤维中离心棉和火焰棉各组分用量的优化，使由特定用量的各组分形成火焰棉与加工助剂能够更好的结合，并保证与离心棉复合后，能够制备出保温性能更好的改性超细玻璃纤维棉。其中，该超细玻璃纤维中将b2o3的总含量控制在5.5～7％，即改性超细玻璃纤维棉中b2o3的总含量控制在5.5～7％，可有效细化纤维，降低玻璃的膨胀系数，提高超细玻璃纤维的热稳定性、化学稳定性和机械强度，从而大幅度提高改性后超细玻璃纤维棉的蓬松性，将na2o和k2o的总含量控制在10～14.5wt％，即改性超细玻璃纤维棉中na2o和k2o的总含量控制在10～14.5wt％，能够有效提高玻璃液助熔效果，降低玻璃的成纤温度，有助于纤维细化，提高改性后超细玻璃纤维棉的孔隙率，进而提高改性后超细玻璃纤维棉的机械强度和热阻值；该超细玻璃纤维棉毡中改性超细玻璃纤维棉的直径97％正态分布在1.8～2.6μm，可有效提高改性后超细玻璃纤维棉的空隙率和降低最大孔径，从而增大改性后超细玻璃纤维棉的比表面积、拉伸强度、蓬松性及热阻值。进一步，该超细玻璃纤维棉毡中不添加任何酚醛树脂胶类，符合建筑保温用玻璃棉绿色环保的要求，同时，该超细玻璃纤维棉毡还具有热阻值高、蓬松性好、压下回弹率高、抗水性好等优点，能够广泛用于建筑围护结构的保温。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1
制备建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡
(1)按质量比称取28份石英砂、6.5钠长石粉、4.5份钾长石粉、10份纯碱、4.5份方解石、6.5白云石、9.5硼砂、1.5份氧化锌和2份碳酸钡均匀混合后投入窑炉煅烧，并熔炼成成分均匀、无杂质透明的玻璃液，所得玻璃液的温度为1125℃；
(2)将步骤(1)中得到的玻璃液通过漏板以400kg/h的流量流入高速旋转的温度为1025℃的离心盘中甩出超细玻璃纤维；
(3)按0.55mpa的喷射压力，265kg/h的喷射流量将混合有氨基硅油和瓦克硅油的火焰棉均匀雾化喷洒于步骤(2)中制备的超细玻璃纤维表面，制得直径97％正态分布在2.5μm的改性超细玻璃纤维棉，所得改性超细玻璃纤维棉中b2o3的含量为6wt％，na2o+k2o的含量为13wt％，通过负压引风将所述改性超细玻璃纤维棉均匀分散在铝箔玻纤布表面，其中火焰棉的用量为所用超细玻璃纤维棉总质量的8wt％，氨基硅油的用量为所制备棉毡总质量的1wt％，瓦克硅油的用量为所制备棉毡总质量的1.5wt％；铝箔玻纤布的用量为所制备棉毡总质量的10.5wt％；
(4)将均匀分布有改性超细玻璃纤维棉的铝箔玻纤布在162℃的烘房内烘制5min后，制得建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡。
实施例2
制备建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡
(1)按质量比称取29份石英砂、5.5钠长石粉、4份钾长石粉、9.5份纯碱、5份方解石、6白云石、10.5硼砂、2份氧化锌和1.5份碳酸钡均匀混合后投入窑炉煅烧，并熔炼成成分均匀、无杂质透明的玻璃液，所得玻璃液的温度为1115℃；
(2)将步骤(1)中得到的玻璃液通过漏板以385kg/h的流量流入高速旋转的温度为1020℃的离心盘中甩出超细玻璃纤维；
(3)按0.6mpa的喷射压力，295kg/h的喷射流量将混合有羟基硅油和氨基硅油的火焰棉均匀雾化喷洒于步骤(2)中制备的超细玻璃纤维表面，制得直径97％正态分布在2μm的改性超细玻璃纤维棉，所得改性超细玻璃纤维棉中b2o3的含量为6.8wt％，na2o+k2o的含量为12.4wt％，通过负压引风将所述改性超细玻璃纤维棉均匀分散在铝箔玻纤布表面，其中火焰棉的用量为所用超细玻璃纤维棉总质量的10wt％，羟基硅油的用量为所制备棉毡总质量的2.5wt％，氨基硅油的用量为所制备棉毡总质量的1wt％；铝箔玻纤布的用量为所制备棉毡总质量的8wt％；
(4)将均匀分布有改性超细玻璃纤维棉的铝箔玻纤布在164℃的烘房内烘制4min后，制得建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡。
将实施例1和实施例2制备的建筑保温用环保抗水超细玻璃纤维棉毡与其它建筑保温用棉毡进行对比，分别测试几种棉毡的纤维直径、渣含量、抗拉强度、排水性、蓬松回弹率和热阻值，测试结果见表1。
表1各棉毡纤维直径、渣含量、抗拉强度、排水性、蓬松回弹率和热阻值测试结果
由表1可知，实施例1和实施例2中制备的超细玻璃纤维棉毡在上述各项性能上均优于现有常用的黄棉和保温白棉，特别是在排水性、蓬松回弹率及热阻值三个方面，表现出了较大的优势，更能适用于建筑围护结构的保温。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。