專利名稱：一種超細(xì)超輕玻璃保溫棉的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于玻璃纖維領(lǐng)域，具體涉及一種超細(xì)超輕玻璃保溫棉的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
玻璃棉是將熔融的玻璃通過離心纖維化，形成棉狀的材料，它是一種無機(jī)質(zhì)纖維， 具有成型好、體積密度小、熱導(dǎo)率低、保溫絕熱好、吸音性好、耐腐蝕和化學(xué)性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，玻璃棉也因此廣泛應(yīng)用于化工、輕工、石油、冶金、電力和建筑等行業(yè)。但是對(duì)于某些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，如航天航空領(lǐng)域等，則對(duì)玻璃棉的性能提出了更為嚴(yán)格的條件，例如要求玻璃棉必須足夠輕，以減輕飛機(jī)自身的重量，導(dǎo)熱系數(shù)必須足夠小以保證機(jī)殼具有很高的熱阻和優(yōu)異的保溫性(一般來說纖維越細(xì)其橫向的熱阻越高)?，F(xiàn)有市場(chǎng)上的玻璃保溫棉其纖維直徑一般在7. 5微米左右，密度一般在15kg/m3，對(duì)于航空航天等特殊領(lǐng)域難以滿足要求。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枮?01010168427. 4) “一種超細(xì)玻璃棉制品的生產(chǎn)方法”公開了一種超細(xì)玻璃棉制品的生產(chǎn)方法，使用該方法能夠生產(chǎn)出纖維直徑在2飛微米的超細(xì)玻璃棉制品，但該生產(chǎn)方法的不足之處是生產(chǎn)出的玻璃棉的密度不夠小，而這對(duì)于玻璃保溫棉應(yīng)用于航空領(lǐng)域是至關(guān)重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)的玻璃保溫棉生產(chǎn)方法，使制得的玻璃棉不僅纖維直徑小而且熔重密度也很小。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案 一種超細(xì)超輕玻璃保溫棉的生產(chǎn)方法，包括如下步驟
(1 )、準(zhǔn)備原料以重量計(jì)，將10% 15%長(zhǎng)石、的白云石、3% 4%純堿、9% 10%硼砂和719Γ80%的碎玻璃進(jìn)行混合，獲得原料；
(2)、原料的熔制將步驟(1)所得原料熔融，依次經(jīng)過硅酸鹽形成階段、玻璃形成階段、玻璃液澄清階段、玻璃液均化階段和玻璃液冷卻階段，獲得預(yù)處理玻璃液；其中，所述硅酸鹽形成階段的溫度控制在800°C 1000°C，玻璃形成階段的溫度控制在1200°C 1400°C， 玻璃液均化階段控制熔池中各區(qū)域的溫差梯度為2V ；
(3)、纖維化過程使步驟(2)所得預(yù)處理玻璃液流入高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)，經(jīng)離心形成玻璃纖維，然后在高速高溫的燃?xì)饬髯饔孟率顾霾ＡЮw維經(jīng)加熱、拉伸后得到軟而細(xì)的玻璃棉；
其中
步驟(2)中玻璃液澄清階段的溫度控制在1450°C 1650°C，玻璃液冷卻階段將玻璃液冷卻至 11400C 1160°C ；
步驟(3)中控制離心機(jī)轉(zhuǎn)速在135(Γ1450轉(zhuǎn)/分鐘之間，并控制離心機(jī)上熱板孔的孔徑為0. 6^0. 7毫米。
優(yōu)選地，步驟(3)中所述燃?xì)饬鞯臏囟仍?900°C 2000°C之間，流速在600m/ s飛50m/s之間。由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明通過控制工藝條件，能夠成功制得纖維直徑在3. 5微米以下、熔重密度低至 6. 5kg/nT9 kg/m3的玻璃保溫棉。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1
按照本實(shí)施例的超細(xì)超輕玻璃棉的生產(chǎn)方法，按如下的步驟進(jìn)行 (1)、準(zhǔn)備原料回收碎玻璃，對(duì)其進(jìn)行清洗并破碎至尺寸小于30毫米；將11%長(zhǎng)石、 1. 1%白云石、3. 3%純堿、9. 5%硼砂和75. 1%碎玻璃進(jìn)行混合獲得原料。(2)、原料的熔制將步驟(1)所得原料投入熔池內(nèi)熔融，依次經(jīng)過
硅酸鹽形成階段原料在800°C ^lOOO0C的高溫下，水分蒸發(fā)，組分熔化，鹽類分解，形成硅酸鹽和游離二氧化硅不透明液體；
玻璃形成階段在1200°C 1400°C的高溫下，硅酸鹽熔融，形成含有大量氣泡不均勻的透明玻璃液；
玻璃液澄清階段在1450°C 1550°C的高溫下，玻璃液的粘度降低，玻璃液中氣泡溢出，得到無氣泡不均勻的透明玻璃液；
玻璃液均化階段控制熔池的各區(qū)域溫度，使各區(qū)域產(chǎn)生溫差，溫差梯度約2°C左右， 依靠溫差玻璃液自然對(duì)流，得到均勻的玻璃液；其中，熔池分為五個(gè)區(qū)域，各區(qū)域的溫度為 區(qū)域①1450°C ；區(qū)域②1452°C ；區(qū)域③14M°C ；區(qū)域④1452°C ；區(qū)域⑤1450°C ；
玻璃液冷卻階段在玻璃棉窖爐的前爐中，將玻璃液冷卻至1140°C 1150°C，獲得均勻、純凈、透明的預(yù)處理玻璃液。(3)、纖維化過程使步驟(2)所得預(yù)處理玻璃液流入以1400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)，形成玻璃膜，再經(jīng)離心形成玻璃纖維(其中，熱板孔孔徑約為0. 65毫米)，然后在溫度1900°C 2000°C，流速600m/iT650m/S的高速高溫燃?xì)饬髯饔孟率顾霾ＡЮw維經(jīng)加熱、拉伸后得到軟而細(xì)的玻璃棉。本實(shí)施例所得玻璃棉的纖維直徑為3. 5微米，熔重密度為8. 5 kg/m3。實(shí)施例2
按照本實(shí)施例的超細(xì)超輕玻璃棉的生產(chǎn)方法，按如下的步驟進(jìn)行 (1)、準(zhǔn)備原料回收碎玻璃，對(duì)其進(jìn)行清洗并破碎至尺寸小于30毫米；將13%長(zhǎng)石、 1. 5%白云石、3. 2%純堿、9. 65%硼砂和72. 65%碎玻璃進(jìn)行混合獲得原料。(2)、原料的熔制將步驟(1)所得原料投入熔池內(nèi)熔融，依次經(jīng)過
硅酸鹽形成階段原料在800°C ^lOOO0C的高溫下，水分蒸發(fā)，組分熔化，鹽類分解，形成硅酸鹽和游離二氧化硅不透明液體；
玻璃形成階段在1200°C 1400°C的高溫下，硅酸鹽熔融，形成含有大量氣泡不均勻的透明玻璃液；
玻璃液澄清階段在1550°C 1600°C的高溫下，玻璃液的粘度降低，玻璃液中氣泡溢出，得到無氣泡不均勻的透明玻璃液；
玻璃液均化階段控制熔池的各區(qū)域溫度，使各區(qū)域產(chǎn)生溫差，溫差梯度約2°C左右， 依靠溫差玻璃液自然對(duì)流，得到均勻的玻璃液；其中，熔池分為五個(gè)區(qū)域，各區(qū)域的溫度為 區(qū)域①1550°C ；區(qū)域②1552°C ；區(qū)域③15M°C ；區(qū)域④1552°C ；區(qū)域⑤1550°C ；
玻璃液冷卻階段在玻璃棉窖爐的前爐中，將玻璃液冷卻至1150°C 1160°C，獲得均勻、純凈、透明的預(yù)處理玻璃液。(3)、纖維化過程使步驟(2)所得預(yù)處理玻璃液流入以1400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)，形成玻璃膜，再經(jīng)離心形成玻璃纖維(其中，熱板孔孔徑約為0. 65毫米)，然后在溫度1900°C 2000°C，流速600m/iT650m/S的高速高溫燃?xì)饬髯饔孟率顾霾ＡЮw維經(jīng)加熱、拉伸后得到軟而細(xì)的玻璃棉。本實(shí)施例所得玻璃棉的纖維直徑為3. 35微米，熔重密度為7. ^g/m3。實(shí)施例3
按照本實(shí)施例的超細(xì)超輕玻璃棉的生產(chǎn)方法，按如下的步驟進(jìn)行 (1)、準(zhǔn)備原料回收碎玻璃，對(duì)其進(jìn)行清洗并破碎至尺寸小于30毫米；將10. 5%長(zhǎng)石、 1. 3%白云石、3. 2%純堿、9. 6%硼砂和75. 4%碎玻璃進(jìn)行混合獲得原料。(2)、原料的熔制將步驟(1)所得原料投入熔池內(nèi)熔融，依次經(jīng)過
硅酸鹽形成階段原料在800°C ^lOOO0C的高溫下，水分蒸發(fā)，組分熔化，鹽類分解，形成硅酸鹽和游離二氧化硅不透明液體；
玻璃形成階段在1200°C 1400°C的高溫下，硅酸鹽熔融，形成含有大量氣泡不均勻的透明玻璃液；
玻璃液澄清階段在1600°C 1650°C的高溫下，玻璃液的粘度降低，玻璃液中氣泡溢出，得到無氣泡不均勻的透明玻璃液；
玻璃液均化階段控制熔池的各區(qū)域溫度，使各區(qū)域產(chǎn)生溫差，溫差梯度約2°C左右， 依靠溫差玻璃液自然對(duì)流，得到均勻的玻璃液；其中，熔池分為五個(gè)區(qū)域，各區(qū)域的溫度為 區(qū)域①1600°C ；區(qū)域②1602°C ；區(qū)域③1604°C ；區(qū)域④1602°C ；區(qū)域⑤1600°C ；
玻璃液冷卻階段在玻璃棉窖爐的前爐中，將玻璃液冷卻至1150°C 1160°C，獲得均勻、純凈、透明的預(yù)處理玻璃液。(3)、纖維化過程使步驟(2)所得預(yù)處理玻璃液流入以1400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)，形成玻璃膜，再經(jīng)離心形成玻璃纖維(其中，熱板孔孔徑約為0. 65毫米)，然后在溫度1900°C 2000°C，流速600m/iT650m/S的高速高溫燃?xì)饬髯饔孟率顾霾ＡЮw維經(jīng)加熱、拉伸后得到軟而細(xì)的玻璃棉。本實(shí)施例所得玻璃棉的纖維直徑為3. 1微米，熔重密度為6. 67kg/m3。以上對(duì)本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超細(xì)超輕玻璃保溫棉的生產(chǎn)方法，包括如下步驟(1 )、準(zhǔn)備原料以重量計(jì)，將10% 15%長(zhǎng)石、的白云石、3% 4%純堿、9% 10%硼砂和719Γ80%的碎玻璃進(jìn)行混合，獲得原料；(2)、原料的熔制將步驟(1)所得原料熔融，依次經(jīng)過硅酸鹽形成階段、玻璃形成階段、玻璃液澄清階段、玻璃液均化階段和玻璃液冷卻階段，獲得預(yù)處理玻璃液；其中，所述硅酸鹽形成階段的溫度控制在800°C 1000°C，玻璃形成階段的溫度控制在1200°C 1400°C， 玻璃液均化階段控制熔池中各區(qū)域的溫差梯度為2V ；(3)、纖維化過程使步驟(2)所得預(yù)處理玻璃液流入高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)，經(jīng)離心形成玻璃纖維，然后在高速高溫的燃?xì)饬髯饔孟率顾霾ＡЮw維經(jīng)加熱、拉伸后得到軟而細(xì)的玻璃棉；其特征在于步驟(2)中玻璃液澄清階段的溫度控制在1450°C 1650°C，玻璃液冷卻階段將玻璃液冷卻至 11400C 1160°C ；步驟(3)中控制離心機(jī)轉(zhuǎn)速在135(Γ1450轉(zhuǎn)/分鐘之間，并控制離心機(jī)上熱板孔的孔徑為0. 6^0. 7毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)超輕玻璃保溫棉的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(3)中所述燃?xì)饬鞯臏囟仍?900°C 2000°C之間，流速在600m/S 650m/S之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超細(xì)超輕玻璃保溫棉的生產(chǎn)方法，包括原料的準(zhǔn)備、原料的熔制和纖維化過程三個(gè)步驟，其中，原料的熔制步驟中的玻璃液澄清階段的溫度控制在1450℃~1650℃，玻璃液冷卻階段將玻璃液冷卻至1140℃~1160℃；纖維化過程中離心機(jī)轉(zhuǎn)速在1350~1450轉(zhuǎn)/分鐘，離心機(jī)上熱板孔的孔徑開設(shè)為0.6~0.7毫米。本發(fā)明玻璃保溫棉的生產(chǎn)方法，通過對(duì)原料熔制過程和纖維化過程中的部分工藝條件進(jìn)行調(diào)整，能夠成功制得纖維直徑在3.5微米以下、熔重密度低至6.5kg/m3~9kg/m3的玻璃保溫棉。
文檔編號(hào)C03B37/005GK102399056SQ20111013523
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者周介明 申請(qǐng)人:蘇州維艾普新材料有限公司