本發(fā)明屬于礦物纖維的制備領(lǐng)域，特別涉及一種噴膠巖棉的制備方法。
背景技術(shù)：
噴膠巖棉材料由玄武巖經(jīng)粉碎、高溫熔煉、噴絲、涂膠、短切、烘培、松解的加工工藝制備而成，具有高度的原纖維化的結(jié)構(gòu)，還有較強(qiáng)的捕獲細(xì)微粒子、抑制流失的能力；且硬度適中，具有良好的抗污性，較低的潮濕敏感性，較高的使用溫度，無(wú)保存環(huán)境的限制，具有比芳綸纖維更好的加工性能和接近的使用性能，其價(jià)格僅是芳綸纖維的1/20。
但是巖棉材料主要由無(wú)機(jī)物噴絲而成，當(dāng)其作為纖維對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行增強(qiáng)時(shí)，巖棉纖維與樹(shù)脂的相溶性較差；雖然本領(lǐng)域中已經(jīng)通過(guò)噴膠處理一定程度上改善了巖棉纖維與樹(shù)脂基體及填料的相容性，但是噴涂在巖棉材料上的膠料往往也都是有機(jī)樹(shù)脂類物質(zhì)，容易從纖維上脫落下來(lái)失去改性效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于：現(xiàn)有的巖棉纖維噴膠處理技術(shù)中，膠料易從纖維上脫落，
為解決該技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種噴膠巖棉的制備方法：
(1)將玄武巖粉碎為礦粉，
作為優(yōu)選：控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計(jì)算為，二氧化硅42～48％、三氧化二鋁7～10％、氧化鈣35～40％、氧化鎂6～10％、其他無(wú)機(jī)物5％以內(nèi)，
粉碎至40～60目；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉充分熔融，
熔化溫度為1450～1800℃；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為1～10微米；
(4)將步驟(3)中得到的巖棉纖維浸漬于銅鹽和硝酸釔的混合水溶液中1.5～3小時(shí)后，低溫烘干，
其中，銅鹽和硝酸釔的混合水溶液中，銅鹽的濃度為0.2～0.3mol/l，硝酸釔的濃度為0.06～0.13mol/l，
銅鹽為氯化銅、硝酸銅、硫酸銅中的一種或幾種的組合，
浸漬時(shí)，巖棉纖維與混合水溶液的質(zhì)量比為1：40～80，浸漬在25℃～40℃下進(jìn)行，浸漬后于60℃下烘干
采用低溫烘干不會(huì)對(duì)纖維本身的性能造成損傷；
(5)對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(4)處理的巖棉纖維表面噴酚醛樹(shù)脂得到噴膠巖棉，控制噴膠層厚度為0.02～0.05微米；
(6)分切，
作為優(yōu)選：對(duì)步驟(5)中噴膠后的巖棉纖維分切至0.5至1.0mm。
本發(fā)明在噴膠之前，采用特定的離子組合對(duì)巖棉纖維進(jìn)行預(yù)處理，促進(jìn)了噴膠后膠層與纖維的結(jié)合牢度，很大程度上避免了噴膠巖棉纖維在儲(chǔ)存、使用過(guò)程中表面膠層的脫落，確保了其在有機(jī)樹(shù)脂體系中的分散相容性；同時(shí)擴(kuò)展了稀土元素的應(yīng)用領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
(1)將玄武巖粉碎至50目的礦粉，
控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計(jì)算為，二氧化硅42％、三氧化二鋁9％、氧化鈣36％、氧化鎂8％、其他無(wú)機(jī)物5％；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉于1600℃下充分熔融；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為3.5微米；
(4)將步驟(3)中得到的巖棉纖維于25℃下浸漬于硝酸銅和硝酸釔的混合水溶液中2小時(shí)后，60℃下烘干，
其中，硝酸銅和硝酸釔的混合水溶液中，硝酸銅濃度為0.22mol/l，硝酸釔的濃度為0.09mol/l，
浸漬時(shí)，巖棉纖維與混合水溶液的質(zhì)量比為1：65；
(5)通過(guò)環(huán)形噴膠裝置將熱固性酚醛樹(shù)脂霧化后，噴至經(jīng)步驟(4)處理的巖棉纖維表面，經(jīng)過(guò)固化爐固化后噴膠層厚度為0.03微米，得到噴膠巖棉纖維；
(6)對(duì)步驟(5)中得到的噴膠巖棉纖維分切至0.7mm。
將本實(shí)施例制備的噴膠巖棉纖維用于增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂基體，具體操作為：
按重量份數(shù)配比稱量：
先將熱塑性線型酚醛樹(shù)脂在粉碎機(jī)中粉碎細(xì)化，得到粉狀的樹(shù)脂，按上述配方要求將上述稱量的各種原材料與粉狀的樹(shù)脂一起在捏合機(jī)中混合得到混合料，然后將混合均勻的混合料在雙輥軋的雙輥上于105～110℃塑煉10分鐘，塑煉成片后冷卻到室溫25℃，最后在粉碎機(jī)中把片狀料粉碎成顆粒，再經(jīng)篩選、造粒，得到增強(qiáng)酚醛模塑料。
實(shí)施例2
(1)將玄武巖粉碎至60目的礦粉，
控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計(jì)算為，二氧化硅44％、三氧化二鋁8％、氧化鈣36％、氧化鎂7％、其他無(wú)機(jī)物5％；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉于1550℃下充分熔融；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為2微米；
(4)將步驟(3)中得到的巖棉纖維于25℃下浸漬于硝酸銅和硝酸釔的混合水溶液中2小時(shí)后，60℃下烘干，
其中，硝酸銅和硝酸釔的混合水溶液中，硝酸銅濃度為0.25mol/l，硝酸釔的濃度為0.07mol/l，
浸漬時(shí)，巖棉纖維與混合水溶液的質(zhì)量比為1：50；
(5)通過(guò)環(huán)形噴膠裝置將熱固性酚醛樹(shù)脂霧化后，噴至經(jīng)步驟(4)處理的巖棉纖維表面，經(jīng)過(guò)固化爐固化后噴膠層厚度為0.02微米，得到噴膠巖棉纖維；
(6)對(duì)步驟(5)中得到的噴膠巖棉纖維分切至0.5mm。
將本實(shí)施例制備的噴膠巖棉纖維用于增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂基體，具體選料、操作均同實(shí)施例1。
對(duì)比實(shí)施例1
噴膠之前，未采用含有硝酸銅和硝酸釔的混合水溶液對(duì)巖棉纖維進(jìn)行預(yù)處理，其余操作均同實(shí)施例1：
(1)將玄武巖粉碎至50目的礦粉，
控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計(jì)算為，二氧化硅42％、三氧化二鋁9％、氧化鈣36％、氧化鎂8％、其他無(wú)機(jī)物5％；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉于1600℃下充分熔融；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為3.5微米；
(4)通過(guò)環(huán)形噴膠裝置將熱固性酚醛樹(shù)脂霧化后，噴至步驟(3)得到的巖棉纖維表面，經(jīng)過(guò)固化爐固化后噴膠層厚度為0.03微米，得到噴膠巖棉纖維；
(5)對(duì)步驟(4)中得到的噴膠巖棉纖維分切至0.7mm。
將本對(duì)比實(shí)施例制備的噴膠巖棉纖維用于增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂基體，具體選料、操作均同實(shí)施例1。
對(duì)比實(shí)施例2
噴膠之前對(duì)巖棉纖維進(jìn)行預(yù)處理的水溶液中不含有硝酸釔，其余操作均同實(shí)施例1：
(1)將玄武巖粉碎至50目的礦粉，
控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計(jì)算為，二氧化硅42％、三氧化二鋁9％、氧化鈣36％、氧化鎂8％、其他無(wú)機(jī)物5％；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉于1600℃下充分熔融；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為3.5微米；
(4)將步驟(3)中得到的巖棉纖維于25℃下浸漬于硝酸銅的水溶液中2小時(shí)后，60℃下烘干，
水溶液中硝酸銅濃度為0.22mol/l，
浸漬時(shí)，巖棉纖維與硝酸銅水溶液的質(zhì)量比為1：65；
(5)通過(guò)環(huán)形噴膠裝置將熱固性酚醛樹(shù)脂霧化后，噴至經(jīng)步驟(4)處理的巖棉纖維表面，經(jīng)過(guò)固化爐固化后噴膠層厚度為0.03微米，得到噴膠巖棉纖維；
(6)對(duì)步驟(5)中得到的噴膠巖棉纖維分切至0.7mm。
將本對(duì)比實(shí)施例制備的噴膠巖棉纖維用于增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂基體，具體選料、操作均同實(shí)施例1。
對(duì)比實(shí)施例3
噴膠之前對(duì)巖棉纖維進(jìn)行預(yù)處理的水溶液中不含有硝酸銅，其余操作均同實(shí)施例1：
(1)將玄武巖粉碎至50目的礦粉，
控制礦粉各化學(xué)組分按重量百分比計(jì)算為，二氧化硅42％、三氧化二鋁9％、氧化鈣36％、氧化鎂8％、其他無(wú)機(jī)物5％；
(2)將步驟(1)中所得的礦粉于1600℃下充分熔融；
(3)將步驟(2)中得到的熔融物甩絲成巖棉纖維，控制纖維直徑為3.5微米；
(4)將步驟(3)中得到的巖棉纖維于25℃下浸漬于硝酸釔的水溶液中2小時(shí)后，60℃下烘干，
水溶液中硝酸釔濃度為0.09mol/l，
浸漬時(shí)，巖棉纖維與硝酸釔水溶液的質(zhì)量比為1：65；
(5)通過(guò)環(huán)形噴膠裝置將熱固性酚醛樹(shù)脂霧化后，噴至經(jīng)步驟(4)處理的巖棉纖維表面，經(jīng)過(guò)固化爐固化后噴膠層厚度為0.03微米，得到噴膠巖棉纖維；
(6)對(duì)步驟(5)中得到的噴膠巖棉纖維分切至0.7mm。
將本對(duì)比實(shí)施例制備的噴膠巖棉纖維用于增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂基體，具體選料、操作均同實(shí)施例1。
表1：對(duì)以上各實(shí)施例、對(duì)比實(shí)施例所制備的增強(qiáng)酚醛模塑料檢測(cè)到的技術(shù)指標(biāo)
從上表中各檢測(cè)結(jié)果的比較來(lái)看，對(duì)比實(shí)施例中由于未采用本方案中特定的離子組合對(duì)巖棉纖維進(jìn)行預(yù)處理，導(dǎo)致了一部分噴膠巖棉纖維在增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂的加工工藝中表面膠層出現(xiàn)脫落，從而影響了纖維在基體中的分散程度。