一种玻璃纤维棉及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种玻璃纤维棉，所述玻璃纤维棉按质量计由以下组份构成：SiO2：65-70份，Al2O3：3-7份，CaO：4-8份，MgO：1-4份，Na2O：14-16份，K2O：0.5-1份，B2O3：1-2份，所述玻璃纤维棉的叩解度为15-24°SR，直径为1.0至5.0微米；本发明还公开了制备该玻璃纤维棉的方法，包括原料准备、熔化处理、离心成纤、牵伸制棉和集棉包装步骤，其中熔化处理步骤中玻璃液温度为1400～1600℃，粘度为8～12pa.s。本发明的制备的新型玻璃纤维棉硼含量低，强度高，纤维粉尘少；本发明制备方法所制备产品的质量稳定性高。
【专利说明】一种玻璃纤维棉及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于含硅无机纤维领域，特别涉及一种玻璃纤维棉及其制造方法。
【背景技术】
[0002]玻璃纤维棉:将熔融的玻璃通过离心纤维化，形成棉状的材料，它是一种无机质纤维，具有成型好、体积密度小、热导率低、保温绝热好、吸音性好、耐腐蚀和化学性能稳定等诸多优点，玻璃棉也因此广泛应用工、轻工、石油、冶金、电力和建筑等行业。
[0003]离心喷吹法的基本原理:来自玻璃窑炉流出1200°C玻璃液落入高速旋转的离心器内，在离心力作用下玻璃液通过离心器侧壁上许多的小孔被甩成许多细流股，同时细流股被送入离心器外侧环型燃烧室的火焰中心，细流股被高温速火焰进一步牵伸成微纤维玻璃棉。
[0004]离心机由水冷导料管、风冷式离心头主轴、混合燃气的分配空腔、进气孔板、燃烧室、内外火头、离心头以及离心头内燃烧器、中频加热装置、压缩空气风环等部分组成。玻璃液由导料管进入离心头的侧壁，从离心头的侧壁的小孔被甩出，形成很多细小的玻璃流股，这些流股被离心机火口中喷出的高温高速火焰牵伸成为微玻璃纤维棉。
【发明内容】
[0005]鉴于玻璃纤维棉的优异性能，本发明提供一种新型玻璃纤维棉，并提供一种离心喷吹法制造该玻璃纤维棉的方法。
[0006]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:本发明的玻璃纤维棉按质量计由以下组份构成=SiO2:65-7`0 份，Al2O3:3_7 份，CaO:4_8 份，MgO:1_4 份，Na2O:14-16 份，K2O:0.5-1份，B2O3:1-2份，所述玻璃纤维棉的叩解度为15-24° SR，直径为1.0至5.0微米。
[0007]进一步，所述玻璃纤维棉由硼砂、石英、钠长石粉、白云石、纯碱、方解石和萤石制成。
[0008]本发明离心制备所述玻璃纤维棉的方法，包括以下步骤:
[0009](I)、原料准备:选取硼砂、石英砂、钠长石粉、白云石、纯碱、方解石和萤石并搅拌均匀；
[0010](2)、熔化处理:将步骤(1)所选原材料加入熔化炉熔化制得玻璃液，控制玻璃液温度为1400~1600°C，粘度为8~12pa.s ；
[0011](3)、离心成纤:将步骤(2)所得玻璃液引入成纤盘，玻璃液在成纤盘高速旋转作用下通过成纤盘侧壁小孔甩成玻璃细流；
[0012](4)、牵伸制棉:步骤(3)所得玻璃细流经喷吹炉牵伸形成玻璃纤维棉；
[0013](5)、集棉包装:收集包装步骤(4)所得的玻璃纤维棉。
[0014]进一步，步骤(2)所述玻璃液经料道引入成纤盘，在料道内玻璃液的温度控制在1180-1230°C。
[0015]进一步，步骤(3)中成纤盘内的玻璃液温度为1130_1170°C。[0016]进一步，所述离心成纤步骤中成纤盘直径为330~400mm,离心转速为2400-4000r/mino
[0017]进一步，所述成纤盘侧壁小孔孔径为0.6~0.8mm，离心成纤过程中玻璃液平均着壁厚度< 10mm。
[0018]进一步，步骤(4)中的喷吹炉位于成纤盘上部，该喷吹炉喷出自上而下的高温高速气流将玻璃细流牵伸形成玻璃纤维棉。
[0019]本发明的有益效果在于:本发明的制备的新型玻璃纤维棉硼含量低，强度高，纤维粉尘少。本发明制备方法对成纤盘直径，成纤盘旋转速度，成纤盘小孔直径，熔化时玻璃液温度及粘度，离心成型时玻璃液着壁厚度和温度都有严格限制；这些参数不仅可以生产出需要的产品，而且可以维持玻璃纤维棉的质量的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明:
[0021]图1为本发明离心制备玻璃纤维棉工艺流程图，图中箭头表示物料流向。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0023]实施例1:
[0024]本实施例离心制备玻璃纤维棉的方法，包括以下几个步骤:
[0025](I)原料准备:按表1所述比例选取原材料。将原材料投入搅拌机，加入质量份为6份的水并均匀搅拌。
[0026]
HSI主要成分P?
WNa2 [B4O5 (OH)4].8H20 9
砂岩SiO2UlO240.5
钠长石粉Na(AlSi3O8)6
白云石CaMg(C^O3)25.5
?ΜNa2CO329
方解石CaCO32
萤石CaF20.5
[0027]
[0028](2)熔化处理:将步骤(1)搅拌好的混合原料经上料系统投入储料仓，并在适当的时候加入窑化炉。本实施例的窑化炉出料口设有分配料道，可以同时为Α、Β生产线供料；窑化炉设有两个燃气喷枪，每30min切换使用，燃气经喷枪喷出燃烧从而使原材料融化形成玻璃液，废气经烟道排除。本实施例熔化时控制玻璃液温度为1430-1470°C。
[0029](3)离心成纤:将步骤(2)所得玻璃液通过料道导入离心机，当玻璃液进入离心机成纤盘时，玻璃液在成纤盘高速旋转作用下通过成纤盘侧壁小孔甩成玻璃细流。本实施例中离心机直径为900mm ;成纤盘的直径为360mm,转速为3500r/min,成纤盘侧壁小孔孔径为0.6~0.8mm，成纤盘侧壁外围由铁钴合金制成；玻璃液经料道进入离心机成纤盘，玻璃液在料道内的温度为1120-1130°C，离心过程中玻璃液平均着壁厚度为5_。本实施例中成纤盘外围还设有高速加热器，用以维持成纤盘中的玻璃液温度在1150°C左右。
[0030](4)、牵伸制棉:步骤(3)所得玻璃细流在喷吹炉牵伸作用下形成玻璃纤维棉。本实施例中成纤盘顶部设有环型喷吹炉，该环型喷吹炉自上而下喷吹出高温高速气流，玻璃细流在所述高温高速气流形成玻璃纤维棉 。
[0031](5)集棉包装:在集棉室中收集包装步骤(4)所得的玻璃纤维棉即得成品。
[0032]将本实施例制得的玻璃纤维棉按照GB/T1549-94进行检测，按质量份计，本实施例玻璃纤维棉成份如下=SiO2:68.99 份，Al2O3:5.43 份，CaO:5.86 份，MgO:1.4 份，Na2O:15.44份，K2O:0.54份，B2O3:1.25份；所述玻璃棉的叩解度为18。SR，直径为3.0微米，含水率为0.2%，渣球含量为0.01% ;玻璃棉平整均匀，杂质含量极低，韧性好，抄片强度为866N/m2，有害物质含量达到欧盟ROUS标准。
[0033]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。
【权利要求】
1.一种玻璃纤维棉，其特征在于:所述玻璃纤维棉按质量计由以下组份构成=SiO2:65-70 份，Al2O3:3-7 份，CaO:4_8 份，MgO:1_4 份，Na2O:14-16 份，K2O:0.5-1 份，B2O3:1~2份，所述玻璃纤维棉的叩解度为15-24° SR，直径为1.0至5.0微米。
2.如权利要求1所述玻璃纤维棉，其特征在于:所述玻璃纤维棉由硼砂、石英砂、钠长石粉、白云石、纯碱、方解石和萤石制成。
3.—种离心制备如权利要求1或2所述玻璃纤维棉的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、原料准备:选取硼砂、石英砂、钠长石粉、白云石、纯碱、方解石和萤石并搅拌均匀； (2)、熔化处理:将步 骤(1)所选原材料加入熔化炉熔化制得玻璃液，控制玻璃液温度为 1400 ~1600°C，粘度为 8 ~12pa.s ； (3)、离心成纤:将步骤(2)所得玻璃液引入成纤盘，玻璃液在成纤盘高速旋转作用下通过成纤盘侧壁小孔甩成玻璃细流； (4)、牵伸制棉:步骤(3)所得玻璃细流经喷吹炉牵伸形成玻璃纤维棉。
4.如权利要求3所述离心制备玻璃纤维棉的方法，其特征在于:步骤(2)所述玻璃液经料道引入成纤盘，在料道内玻璃液的温度控制在1180-1230°C。
5.如权利要求3所述离心制备玻璃纤维棉的方法，其特征在于:步骤(3)中成纤盘内的玻璃液温度为1130-1170°C。
6.如权利要求3所述离心制备玻璃纤维棉的方法，其特征在于:所述离心成纤步骤中成纤盘直径为330~400mm,离心转速为2400-4000r/min。
7.如权利要求3所述离心制备玻璃纤维棉的方法，其特征在于:所述成纤盘侧壁小孔孔径为0.6~0.8mm,离心成纤过程中玻璃液平均着壁厚度< 10mm。
8.如权利要求3-7任意一项所述离心制备玻璃纤维棉的方法，其特征在于:步骤(4)中的喷吹炉位于成纤盘上部，该喷吹炉喷出自上而下的高温高速气流将玻璃细流牵伸形成玻璃纤维棉。
【文档编号】C03C13/02GK103553347SQ201310556845
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】郭茂, 秦大江, 傅小菊 申请人:重庆再升科技股份有限公司