一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法，屬保溫材料制造領(lǐng)域。其步驟為：(1)原料加工，將原料按照玄武巖600-680kg/批，花崗巖90-110kg/批，白巖石45-55kg/批，煤矸石140-150kg/批，礦渣150-180kg/批，焦炭250-275kg/批進(jìn)行混合，混合后粉碎，預(yù)熱到450-550℃，原料熔化燃燒時(shí)添加液氧，所述的液氧的用量為28-34m3/批，保持沖天爐中的溫度為890-970℃；(2)物料纖維化；(3)集棉；(4)疊加；(5)固化；(6)切割，包裝。本發(fā)明加工的巖棉不但保溫導(dǎo)熱系數(shù)低，而且保溫效果好，制造成本低，各項(xiàng)性能優(yōu)異。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于保溫材料制造領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的 制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 保溫材料發(fā)展很快，在工業(yè)和建筑中采用良好的保溫技術(shù)與材料，往往可以起到 事半功倍的效果。一般保溫材料要求導(dǎo)熱系數(shù)小于或等于0.2。而工業(yè)設(shè)備和管道的保溫， 采用的隔熱襯里要求具有導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、柔韌性高、防火防水等特性。其常溫導(dǎo)熱系 數(shù)0. 018WAK · m)且絕對(duì)防水，保溫性能是傳統(tǒng)材料3?8倍。隨著科技的發(fā)展和人們生 活水平的提高，對(duì)保溫材料的要求也越來(lái)越高，尤其要求保溫系數(shù)越來(lái)越低。
[0003] 保溫材料可收集多余熱量，適時(shí)平穩(wěn)釋放，梯度變化小，有效降低損耗量，室溫可 趨、冬季保溫均可起到平衡作用。在新樓裝飾和舊樓改造中，克服墻面裂縫、結(jié)露、發(fā)霉、起 皮等先天不足弊病；而且安全可靠的與基底整體粘結(jié)，隨意性好，無(wú)空腔，避免負(fù)風(fēng)壓撕裂 和脫落。有效克服板材拼接后邊肋、陽(yáng)角外翹變形面磚脫落等問(wèn)題。材料中有機(jī)物與主墻 基底存在的游離酸反應(yīng)形成化合物，滲入主墻微孔隙中，形成共同體，確保干態(tài)粘結(jié)性，并 改善濕態(tài)粘結(jié)保值率，具有極好粘結(jié)性。選用漂珠、水鎂石纖維（管狀纖維）等原材料，其結(jié) 構(gòu)中形成封閉的憎水性微孔隙空腔結(jié)構(gòu)，作為相變材料載體，可確保相變材料長(zhǎng)期實(shí)用性。 現(xiàn)在的保溫材料的主要產(chǎn)品為聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料，其多用于鋼絲網(wǎng)夾芯 板材，彩色鋼板復(fù)合夾心板材，雖然有一定限制，但發(fā)展較快，隨著建筑防火對(duì)材料要求越 來(lái)越嚴(yán)格，泡沫塑料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用存在例如耐火效果不好和成本高等很多問(wèn)題。
[0004] 作為新型保溫材料，巖棉的應(yīng)用也越來(lái)越廣，例如中國(guó)專(zhuān)利號(hào)：201120178146. 7，
【公開(kāi)日】2012年01月25日，公開(kāi)了一種巖棉板，其包括有板體，板體從上到下依次分為隔熱 層、保溫層和耐火層，板體的兩端固定安裝有槽型鋼，槽型鋼內(nèi)設(shè)有多個(gè)螺孔，所述板體的 上端面具有防水板，防水板向外拱出并形成瓦狀結(jié)構(gòu)，防水板的兩側(cè)分別設(shè)有集水槽。該實(shí) 用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集防水、隔熱、保溫和耐火功能于一體，耐火等級(jí)高、外形美觀、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 好，是一種理想的防水耐火材料，可廣泛運(yùn)用船舶、冶金、電力、建筑等領(lǐng)域。由此可見(jiàn)，巖棉 已經(jīng)開(kāi)始廣泛的應(yīng)用于各種場(chǎng)合。
[0005] 但是現(xiàn)有巖棉的巖棉保溫導(dǎo)熱系數(shù)只能維持在0· 004WAm · k)(平均溫度25°C ) 左右，一直很難繼續(xù)降低。不過(guò)幸運(yùn)的是巖棉已經(jīng)成為眾多科研人員的研究方向，例如中國(guó) 專(zhuān)利號(hào)201010222393. 2,公開(kāi)了一種巖棉纖維節(jié)能保溫材料的制備方法，該制備方法是將 原料送入沖天爐內(nèi)，經(jīng)高溫熔融后，由高速離心設(shè)備制成人造無(wú)機(jī)纖維，同時(shí)加入粘結(jié)劑和 防塵油，再經(jīng)加溫固化制得巖棉纖維節(jié)能保溫材料制品。該發(fā)明方法的關(guān)鍵是將沖天爐內(nèi) 焦炭燃燒產(chǎn)后的一氧化碳，經(jīng)過(guò)回收再配以天然氣二次焚燒，產(chǎn)生大量的熱量再次送入沖 天爐內(nèi)，再者就是經(jīng)過(guò)富氧裝置給沖天爐內(nèi)添加氧氣助燃，提高爐內(nèi)的溫度，使?fàn)t內(nèi)的溫度 達(dá)到1450攝氏度以上。由于溫度的提高，從而可以增加玄武巖的原料的含量的比例。以 此來(lái)改變巖棉化學(xué)成分，最終達(dá)到改變巖棉的使用性能，提高巖棉的防火等級(jí)和抗老化性 能。該發(fā)明方法主要通過(guò)兩個(gè)步驟共同來(lái)完成：第一、沖天爐內(nèi)的焦炭燃燒產(chǎn)生一氧化碳， 經(jīng)過(guò)抽離風(fēng)機(jī)將含有一氧化碳的氣體抽入焚燒爐內(nèi)，焚燒爐內(nèi)配以一定比例的天然氣，經(jīng) 過(guò)電子點(diǎn)火，在爐內(nèi)產(chǎn)生燃燒，爐內(nèi)的所有可燃?xì)怏w全部充分燃燒，從而產(chǎn)生大量的熱氣， 溫度為700攝氏度左右；再經(jīng)過(guò)換熱器將高溫氣體通過(guò)助燃風(fēng)機(jī)送入沖天爐內(nèi)，增加爐內(nèi) 的溫度420攝氏度以上，產(chǎn)生的二氧化碳隨著煙囪排出。第二、向沖天爐內(nèi)添加氧氣來(lái)助 燃。沖天爐內(nèi)由于有焦炭在燃燒，氧氣作為一種助燃?xì)怏w，通過(guò)氧氣調(diào)壓站一氧氣分配器一 沖天爐，向沖天爐內(nèi)補(bǔ)充一定量的氧氣，從而提高焦炭的燃燒率，同時(shí)還可以增加爐內(nèi)的溫 度200攝氏度以上，這樣不但可以節(jié)約焦炭，提高產(chǎn)品產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量。但其保溫導(dǎo)熱系數(shù) 也是維持在0. 〇〇4WAm · k)(平均溫度25°C )左右，無(wú)法繼續(xù)降低，而現(xiàn)有的實(shí)際需要卻要 求繼續(xù)降低該保溫導(dǎo)熱系數(shù)，因此迫切需要新的巖棉制造方法來(lái)制備新型的保溫導(dǎo)熱系數(shù) 低的巖棉。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 1.要解決的問(wèn)題
[0007] 針對(duì)現(xiàn)有保溫材料的保溫導(dǎo)熱系數(shù)也是維持在0· 004WAm · k)(平均溫度25°C ) 左右，無(wú)法繼續(xù)降低的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法，其不但保 溫導(dǎo)熱系數(shù)低，能維持在〇. 〇〇34WAm · k)(平均溫度25°C )左右，而且保溫效果好，各項(xiàng)性 能優(yōu)異。
[0008] 2.技術(shù)方案
[0009] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0010] 一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法，其步驟為：
[0011] (1)原料加工，將原料按照玄武巖600-680kg/批，花崗巖90-110kg/批，白巖石 45-55kg/批，煤矸石140-150kg/批，礦渣150-180kg/批，焦炭250-275kg/批進(jìn)行混合，混 合后粉碎，預(yù)熱到450-550°C，預(yù)熱后將原料加入沖天爐中，使原料熔化燃燒，原料熔化燃燒 時(shí)添加液氧，所述的液氧的用量為28-34m 3/批，保持沖天爐中的溫度為890-970°C ;
[0012] (2)物料纖維化，將步驟（1)中熔化的溶液經(jīng)過(guò)離心成纖，變成纖維狀，在離心的 過(guò)程中噴灑酚醛樹(shù)脂，樹(shù)脂的噴灑量為49-63kg/噸纖維；
[0013] (3)集棉，將步驟⑵中的離心成纖的纖維收集；
[0014] (4)疊加，將步驟（3)中收集的纖維變?yōu)楸“逍卫w維條，然后將纖維成S型疊加，增 加薄板型纖維條的厚度，變?yōu)榀B加型纖維條；
[0015] (5)固化，將步驟（4)中疊加后的疊加型纖維條固化；在固化的同時(shí)對(duì)疊加型纖維 條進(jìn)行壓縮，得到巖棉保溫板；
[0016] ⑶切害I]，包裝。
[0017] 優(yōu)選地，所述的步驟（1)中的原料按照玄武巖650kg/批，花崗巖99kg/批，白巖石 49kg/批，煤砰石146kg/批，礦漁165kg/批，焦炭265kg/批進(jìn)行混合。
[0018] 優(yōu)選地，所述的步驟（1)中沖天爐的溫度為930°C。
[0019] 優(yōu)選地，所述的步驟（1)中原料熔化燃燒時(shí)添加液氧，所述的液氧的用量為31m3/ 批。
[0020] 優(yōu)選地，所述的步驟（2)中離心的速度為6000-7500轉(zhuǎn)/h。
[0021] 優(yōu)選地，所述的步驟（2)中酚醛樹(shù)脂為2402型酚醛樹(shù)脂。
[0022] 優(yōu)選地，所述的步驟（5)中固化的溫度為200-300°C，壓縮的壓強(qiáng)為0. 04MPa。
[0023] 3.有益效果
[0024] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：
[0025] (1)本發(fā)明原料按照玄武巖600_680kg/批，花崗巖90-110kg/批，白巖石 45-55kg/批，煤矸石140-150kg/批，礦渣150-180kg/批，焦炭250-275kg/批進(jìn)行混合， 相對(duì)于傳統(tǒng)的材料配比，增加了花崗巖和煤矸石，降低了成本，提高了性能，原料熔化燃燒 時(shí)添加液氧，在890-970°C加熱，節(jié)約能源，熔化的溶液經(jīng)過(guò)離心成纖，變成纖維狀，在離心 的過(guò)程中噴灑酚醛樹(shù)脂，樹(shù)脂的噴灑量為49-63kg/噸纖維，提高了憎水率，離心的速度為 6000-7500轉(zhuǎn)/h，加工出來(lái)的纖維直徑只有3. 5左右，纖維更細(xì)小，保溫效果更好，降低了導(dǎo) 熱系數(shù)；
[0026] (2)本發(fā)明原料按照玄武巖650kg/批，花崗巖99kg/批，白巖石49kg/批，煤砰石 146kg/批，礦漁165kg/批，焦炭265kg/批進(jìn)行混合時(shí)效果最好；
[0027] (3)本發(fā)明離心的速度為6000-7500轉(zhuǎn)/h，配合特殊的成份比，使得加工出的纖維 平均直徑達(dá)到3. 5 μ m左右，最細(xì)的能達(dá)到2. 7 μ m，導(dǎo)熱保溫系數(shù)低；
[0028] (4)本發(fā)明固化的溫度為200-300°C，壓縮的壓強(qiáng)為0. 04MPa，提高了本發(fā)明制備 的產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法，其步驟為：
[0032] (1)原料加工，將原料按照玄武巖650kg/批，花崗巖99kg/批，白巖石49kg/批，煤 矸石146kg/批，礦渣165kg/批，焦炭265kg/批進(jìn)行混合，混合后粉碎，預(yù)熱到490°C，預(yù)熱 后將原料加入沖天爐中，使原料熔化燃燒，原料熔化燃燒時(shí)添加液氧，所述的液氧的用量為 31m 3/批，保持沖天爐中的溫度為930°C ;
[0033] (2)物料纖維化，將步驟（1)中熔化的溶液經(jīng)過(guò)離心成纖，變成纖維狀，在離心的 過(guò)程中噴灑酚醛樹(shù)脂，酚醛樹(shù)脂為2402型酚醛樹(shù)脂，樹(shù)脂的噴灑量為63kg/噸纖維；離心的 速度為7500轉(zhuǎn)/h ;
[0034] (3)集棉，將步驟（2)中的離心成纖的纖維收集；
[0035] (4)疊加，將步驟（3)中收集的纖維變?yōu)楸“逍卫w維條，然后將纖維成S型疊加，增 加薄板型纖維條的厚度，變?yōu)榀B加型纖維條；
[0036] (5)固化，將步驟（4)中疊加后的疊加型纖維條固化；在固化的同時(shí)對(duì)疊加型纖維 條進(jìn)行壓縮，得到巖棉保溫板；固化的溫度為200°C，壓縮的壓強(qiáng)為0. 04MPa ;
[0037] ⑶切害I]，包裝。
[0038] 所得到經(jīng)過(guò)切割的保溫巖棉板的尺寸為長(zhǎng)度1000mm，寬度600mm，厚度50mm，密 度為73kg/m 3。對(duì)該保溫巖棉板的性能進(jìn)行測(cè)試，纖維平均直徑為2. 7 μ m，最高使用溫 度670°C，渣球含量（粒徑大于0. 25mm)為3. 5 %，憎水率99. 6 %，短期吸水量為0. 17kg/ m3(10mm，24h)，抗拉強(qiáng)度為9. 8kpa。壓縮強(qiáng)度為66kpa(變形10 % )，保溫導(dǎo)熱系數(shù)為 0. 0031WAm · k)(平均溫度25°C )。從以上指標(biāo)來(lái)看，明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。
[0039] 實(shí)施例2
[0040] 同實(shí)施例1，所不同的是步驟（1)中將原料按照玄武巖600kg/批，花崗巖110kg/ 批，白巖石45kg/批，煤矸石150kg/批，礦渣150kg/批，焦炭275kg/批進(jìn)行混合，混合后 粉碎，預(yù)熱到450°C，預(yù)熱后將原料加入沖天爐中，沖天爐中的溫度為970°C，使原料熔化燃 燒，所述的液氧的用量為28m 3/批；步驟（2)中樹(shù)脂的噴灑量為49kg/噸纖維；離心的速度 為7100轉(zhuǎn)/h ;步驟（5)中固化的溫度為260°C。
[0041] 所得到經(jīng)過(guò)切割的保溫巖棉板的尺寸為長(zhǎng)度1000mm，寬度600mm，厚度50mm，密 度為77kg/m 3。對(duì)該保溫巖棉板的性能進(jìn)行測(cè)試，纖維平均直徑為3. 5 μ m，最高使用溫度 650°C，渣球含量（粒徑大于0. 25mm)為3. 3 %，大大優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，憎水率99. 5 %，短期吸 水量為〇.181^/1113(1〇111111，2411)，抗拉強(qiáng)度為9.41^^。壓縮強(qiáng)度為63.51^^(變形10%)，保 溫導(dǎo)熱系數(shù)為〇. 〇〇36WAm · k)(平均溫度25°C )。從以上指標(biāo)來(lái)看，明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。
[0042] 實(shí)施例3
[0043] 同實(shí)施例1，所不同的是步驟（1)中將原料按照玄武巖680kg/批，花崗巖90kg/ 批，白巖石55kg/批，煤矸石140kg/批，礦渣180kg/批，焦炭250kg/批進(jìn)行混合，混合后 粉碎，預(yù)熱到550°C，預(yù)熱后將原料加入沖天爐中，沖天爐中的溫度為890°C，使原料熔化燃 燒，所述的液氧的用量為34m 3/批；步驟（2)中樹(shù)脂的噴灑量為57kg/噸纖維；離心的速度 為6000轉(zhuǎn)/h ;步驟（5)中固化的溫度為300°C。
[0044] 所得到經(jīng)過(guò)切割的保溫巖棉板的尺寸為長(zhǎng)度1000mm，寬度600mm，厚度50mm，密 度為75kg/m 3。對(duì)該保溫巖棉板的性能進(jìn)行測(cè)試，纖維平均直徑為3. 1 μ m，最高使用溫度 660°C，渣球含量（粒徑大于0. 25mm)為3. 0 %，大大優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，憎水率99. 8 %，短期吸 水量為〇. 14kg/m3 (10mm，24h)，抗拉強(qiáng)度為10. lkpa。壓縮強(qiáng)度為69kpa (變形10 % )，保溫 導(dǎo)熱系數(shù)為〇. 〇〇34WAm · k)(平均溫度25°C )。從以上指標(biāo)來(lái)看，明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法，其步驟為： (1) 原料加工，將原料按照玄武巖600-680kg/批，花崗巖90-110kg/批，白巖石 45-55kg/批，煤矸石140-150kg/批，礦渣150-180kg/批，焦炭250-275kg/批進(jìn)行混合，混 合后粉碎，預(yù)熱到450-550°C，預(yù)熱后將原料加入沖天爐中，使原料熔化燃燒，原料熔化燃燒 時(shí)添加液氧，所述的液氧的用量為28-34m 3/批，保持沖天爐中的溫度為890-970°C ; (2) 物料纖維化，將步驟（1)中熔化的溶液經(jīng)過(guò)離心成纖，變成纖維狀，在離心的過(guò)程 中噴灑酚醛樹(shù)脂，樹(shù)脂的噴灑量為49-63kg/噸纖維； (3) 集棉，將步驟（2)中的離心成纖的纖維收集； (4) 疊加，將步驟（3)中收集的纖維變?yōu)楸“逍卫w維條，然后將纖維成S型疊加，增加薄 板型纖維條的厚度，變?yōu)榀B加型纖維條； (5) 固化，將步驟（4)中疊加后的疊加型纖維條固化；在固化的同時(shí)對(duì)疊加型纖維條進(jìn) 行壓縮，得到巖棉保溫板； (6) 切割，包裝。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法，其特征在于：所 述的步驟（1)中的原料按照玄武巖650kg/批，花崗巖99kg/批，白巖石49kg/批，煤矸石 146kg/批，礦渣165kg/批，焦炭265kg/批進(jìn)行混合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法，其特征在于：所述 的步驟（1)中沖天爐的溫度為930°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法，其特征在于：所述 的步驟（1)中原料熔化燃燒時(shí)添加液氧，所述的液氧的用量為31m 3/批。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法，其特征在于：所述 的步驟（2)中離心的速度為6000-7500轉(zhuǎn)/h。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法，其特征在于：所述 的步驟（2)中酚醛樹(shù)脂為2402型酚醛樹(shù)脂。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的一種導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料的制備方法，其特 征在于：所述的步驟（5)中固化的溫度為200-300°C，壓縮的壓強(qiáng)為0. 04MPa。
【文檔編號(hào)】C03B37/005GK104140237SQ201410362876
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】束青華, 何海兵, 楊勇 申請(qǐng)人:馬鞍山市宏達(dá)保溫材料有限公司