CN105386529A - 一种阻燃吸音岩棉复合板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃吸音岩棉复合板，其特征在于，所述岩棉的上表面附有一层防护层，下表面粘结网架，所述防护层上表面覆盖有一层防水层，所述网架贯穿岩棉和防护层，与防水层连接，所述岩棉厚度为60~150mm，与防护层粘结的表面设有若干个不穿通岩棉的孔槽，所述防护层用玻璃纤维，厚度为2~5mm，防护层上开凿有若干条直沟槽，所述防水层为聚合物防水砂浆，厚度为10~20mm。该复合板不仅具有优异的隔热阻燃效果，还能有良好的吸音作用，同时，复合板中设计的直沟槽和孔槽能明显提高复合板的吸音效果，网架穿插进岩棉和防护层里能有效提高其抗拉强度，间接延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑用复合材料，特别是一种阻燃吸音岩棉复合板。
背景技术
现有的岩棉复合板有聚氨酯封边岩棉复合板和钢带封边岩棉复合板。聚氨酯封边岩棉复合板由于使用了可燃的聚氨酯材料，其防火性能不够好；而钢带封边岩棉复合板安装后的板间缝隙大，保温效果差。目前市场上大都使用裸岩棉板作为建筑幕墙的保温材料，岩棉是由纤维材料制成，因为纤维怕水怕潮的特性，在使用时普通的岩棉板并不具有防潮防霉的作用；另外，市场上普通的低密度岩棉抗拉强度很低，不能满足工程的强度需要，高密度岩棉的强度高，虽然能满足工程强度需要，但制造成本高，而且吸音效果显著减弱。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种阻燃吸音岩棉复合板，该复合板不仅具有优异的隔热阻燃效果，还能有良好的吸音作用，同时，还具有较好的综合力学性能和防水防潮性能。
为达到此目的，本发明采用的技术方案如下：一种阻燃吸音岩棉复合板，其特征在于，所述岩棉的上表面附有一层防护层，下表面粘结网架，所述防护层上表面覆盖有一层防水层，所述网架贯穿岩棉和防护层，与防水层连接。
进一步，所述岩棉厚度为60~150mm，与防护层粘结的表面设有若干个不穿通岩棉的孔槽，所述防护层用玻璃纤维，厚度为2~5mm，防护层上开凿有若干条直沟槽，所述防水层为聚合物防水砂浆，厚度为10~20mm。
进一步，所述阻燃吸音岩棉复合板两端的连接端头为互相匹配的隐藏式、搭接式或插接式接头。
进一步，所述岩棉由下列重量份的原料制成：玄武石50~70份，白云石15~30份，焦炭20~30份，矿渣7~9份，纳米碳酸钙2~5份，萤石4~6份，方解石1~3份，铝土矿3~6份。
进一步，所述岩棉通过以下步骤制得：
步骤1、原料准备，将玄武石、白云石、焦炭、矿渣、方解石、铝土矿和萤石按工艺要求破碎成粉料，筛分，分级；
步骤2、入炉熔炼，将上述原料的粉料按一定比例称量后，混合均匀，预热至400℃，然后将混料从炉顶加入到冲天炉内，同时向冲天炉内通入400℃左右的热风，保持冲天炉中的温度为800~850℃，让混料熔化燃烧；
步骤3、离心成纤，将上述熔化后得到的熔体通过炉体流口流出，导流至多辊式离心机内，通过离心机离心的作用，将混料离心成纤维状，并在此时，通过离心机风环环隙处的施胶喷嘴向岩棉纤维喷以雾状的改性酚醛树脂粘结剂，酚醛树脂的喷洒量为40~50g/kg；
步骤4、集棉叠加，将风环吹出来的矿棉纤维收集到底部系一活动的输送网带的集棉室内，在网带的下方的抽风室依靠形成的负压将岩棉纤维吸附在网带表面，收集的纤维变为薄板形纤维条，然后通过摆锤式将纤维成S型叠加；
步骤5、固化，在叠加后的岩棉纤维上喷上固化胶水，分两段加热固化，第一段温度为250℃，第二段温度为280℃；
步骤6、压缩，将固化后的岩棉纤维经过三维压棉机压制，形成具有层间搭接结构的三维整体结构；
步骤7、将上述压制后的岩棉纤维切割，包装。
本发明的复合板中，岩棉各组分配比原理如下：
在本发明中，玄武岩是一种致密状或泡沫状结构的岩石，含有大量的二氧化硅含量最多，因此具有出色的抗压抗折条件性能，而且耐磨性好，吸水率低，是非常好的建筑材料，本发明中的岩棉以玄武岩为主料，主要考虑到玄武石抽成的玻璃丝比一般玻璃丝布抗碱性强，耐高温性能好，用作岩棉基体最为合适；岩棉中的焦炭主要是作为燃料添加进去，以保证开始阶段原料能充分受热熔化；白云石本身就是一种耐火材料，在此作为一种碱性熔剂，使混合料易熔，减少能耗；少量的纳米碳酸钙加入岩棉中，增大了填料与聚合物基质的接触面积，为形成物理缠结提供了保证，即纳米碳酸钙分散粒子与树脂界面结合良好，树脂受到外力作用时，刚性纳米级碳酸钙粒子引起基体树脂银纹化吸收能量，从而提高增韧效果，增加粘结力；铝土矿加入岩棉中，在物料纤维化时，能形成硅酸铝耐火纤维，硅酸铝耐火纤维具有重量轻，耐高温，热稳定性好，导热率低，热容小和耐机械震动等优点，是一种非常优秀的耐火填充材料；作为辅料的萤石，能降低炉料的烧结温度，减少燃料消耗，同时还能增强烧结时熟料液相粘度；方解石主要为碳酸钙成分，而碳酸钙绝热材料具有抗压强度高，导热系数小等特点，能提高岩棉的各项性能；在离心的过程中喷洒酚醛树脂，能极大的减少渣球的生成，同时能提高憎水率。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、阻燃效果好，强度高。
整个复合板都是由耐火性高的材料组成，如防水层采用的聚合物防水砂浆，其防火等级为A级，中间的玻璃纤维防护层和岩棉的防火等级也是A级，故其防火性，阻燃性能完全达到建筑标准，同时，其导热系数都很低，传热性很差，具有很好的隔热保温效果；复合板中网架是网架贯穿岩棉和防护层，与防水层连接，提高岩棉的抗拉强度，能有效解决岩棉抗拉强度很低，不能满足工程的强度需要的问题。
2、防水防潮性能好，密封性好。
在本发明的复合板中，为了防止岩棉吸水受潮后而保温和力学性能显著降低，在岩棉中加入少量酚醛树脂粘结剂，并还加入了纳米碳酸钙，一方面加强岩棉本身的憎水性，使之不易吸收水分，另一方面在粘结的地方提高粘结剂粘结力，使复合板各层结合紧密，维持其密封性；同时，在岩棉外部还粘结有玻璃纤维防护层，能有效保护岩棉，在防护层外部粘结防水层，能大幅度阻挡外部水和水汽对里面的侵蚀；为了进一步提高其密封性，复合板两端的连接端头为互相匹配的隐藏式、搭接式或插接式接头，这样安装后的板间缝隙小，水和水汽不易进入，保温效果也得到了提高。
3、吸音效果显著，制造成本低。
岩棉本身都具有吸音的效果，为了进一步提高其吸音能力，在岩棉与防护层粘结的表面上设有若干个不穿通岩棉的孔槽，同时在防护层上设有若干个直沟槽，当声波向里传播时，岩棉表面的孔槽和防护层上的直沟槽形成共振吸声结构，将进入其内的声波吸收掉，当入射声波的频率和***频率一致时，孔槽内的空气产生激烈的振动摩擦，加强了吸收效应，形成吸收峰，使声能显著衰减，同时这些孔槽又不会破坏岩棉的强度，得到两头兼顾的效果。整个复合板都是基于原有工艺上，通过改变工艺参数和步骤而制得的，制造成本相比现有工艺反而要低，结构简单，易于施工，适应性强。
附图说明
图1是本发明的一种阻燃吸音岩棉复合板；
图2是本发明的防护层和岩棉局部图。
图中标记：1为防水层，2为防护层，3为岩棉，4为网架，5为直沟槽，6为孔槽。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种阻燃吸音岩棉复合板，岩棉3的上表面附有一层防护层2，下表面粘结网架4，防护层2上表面覆盖有一层防水层1，网架4贯穿岩棉3和防护层2，与防水层1连接，岩棉3厚度为60mm，与防护层2粘结的表面设有若干个不穿通岩棉的孔槽5，防护层2用玻璃纤维，厚度为5mm，防护层2上开凿有若干条直沟槽6，防水层1为聚合物防水砂浆，厚度为20mm，阻燃吸音岩棉复合板两端的连接端头为互相匹配的隐藏式、搭接式或插接式接头，岩棉3由下列重量份的原料制成：玄武石70份，白云石30份，焦炭30份，矿渣9份，纳米碳酸钙5份，萤石6份，方解石1份，铝土矿3份，岩棉通过以下步骤制得：
步骤1、原料准备，将玄武石、白云石、焦炭、矿渣、方解石、铝土矿和萤石按工艺要求破碎成粉料，筛分，分级；
步骤2、入炉熔炼，将上述原料的粉料按一定比例称量后，混合均匀，预热至400℃，然后将混料从炉顶加入到冲天炉内，同时向冲天炉内通入400℃左右的热风，保持冲天炉中的温度为850℃，让混料熔化燃烧；
步骤3、离心成纤，将上述熔化后得到的熔体通过炉体流口流出，导流至多辊式离心机内，通过离心机离心的作用，将混料离心成纤维状，并在此时，通过离心机风环环隙处的施胶喷嘴向岩棉纤维喷以雾状的加有纳米硅酸钙的改性酚醛树脂粘结剂，酚醛树脂的喷洒量为50g/kg；
步骤4、集棉叠加，由风环吹出来的矿棉纤维被收集到底部系一活动的输送网带的集棉室内，在网带的下方是抽风室，依靠抽风室形成的负压将岩棉纤维吸附在网带表面，收集的纤维变为薄板形纤维条，然后通过摆锤式将纤维成S型
叠加；
步骤5、固化，在叠加后的岩棉纤维上喷上固化胶水，分两段加热固化，第一段温度为250℃，第二段温度为280℃；
步骤6、压缩，将固化后的岩棉纤维经过三维压棉机压制，形成具有层间搭接结构的三维整体结构；
步骤7、将上述压制后的岩棉纤维切割，包装。
通过上述制备方法制得的岩棉的密度为205kg/m3，渣球含量低于3.2%，纤维平均直径3.8μm，导热系数0.036W/（m·K），憎水率99.9%以上，使用温度在700℃以上，燃烧性能达到A级，整个复合板阻燃效果好，强度高，防水防潮性能好。复合板中设计的直沟槽和孔槽能明显提高复合板的吸音效果，网架穿插进岩棉和防护层里能有效提高其抗拉强度，间接延长其使用寿命。
实施例二
如图1所示，一种阻燃吸音岩棉复合板，岩棉3的上表面附有一层防护层2，下表面粘结网架4，防护层2上表面覆盖有一层防水层1，网架4贯穿岩棉3和防护层2，与防水层1连接，岩棉3厚度为150mm，与防护层2粘结的表面设有若干个不穿通岩棉的孔槽5，防护层2用玻璃纤维，厚度为2mm，防护层2上开凿有若干条直沟槽6，防水层1为聚合物防水砂浆，厚度为10mm，阻燃吸音岩棉复合板两端的连接端头为互相匹配的隐藏式、搭接式或插接式接头，岩棉3由下列重量份的原料制成：玄武石50份，白云石15份，焦炭20份，矿渣7份，纳米碳酸钙2份，萤石4份，方解石3份，铝土矿6份，岩棉通过以下步骤制得：
步骤1、原料准备，将玄武石、白云石、焦炭、矿渣、方解石、铝土矿和萤石按工艺要求破碎成粉料，筛分，分级；
步骤2、入炉熔炼，将上述原料的粉料按一定比例称量后，混合均匀，预热至400℃，然后将混料从炉顶加入到冲天炉内，同时向冲天炉内通入400℃左右的热风，保持冲天炉中的温度为800℃，让混料熔化燃烧；
步骤3、离心成纤，将上述熔化后得到的熔体通过炉体流口流出，导流至多辊式离心机内，通过离心机离心的作用，将混料离心成纤维状，并在此时，通过离心机风环环隙处的施胶喷嘴向岩棉纤维喷以雾状的加有纳米硅酸钙的改性酚醛树脂粘结剂，酚醛树脂的喷洒量为40g/kg；
步骤4、集棉叠加，由风环吹出来的矿棉纤维被收集到底部系一活动的输送网带的集棉室内，在网带的下方是抽风室，依靠抽风室形成的负压将岩棉纤维吸附在网带表面，收集的纤维变为薄板形纤维条，然后通过摆锤式将纤维成S型
叠加；
步骤5、固化，在叠加后的岩棉纤维上喷上固化胶水，分两段加热固化，第一段温度为250℃，第二段温度为280℃；
步骤6、压缩，将固化后的岩棉纤维经过三维压棉机压制，形成具有层间搭接结构的三维整体结构；
步骤7、将上述压制后的岩棉纤维切割，包装。
通过上述制备方法制得的岩棉的密度为211kg/m3，渣球含量低于3.2%，纤维平均直径3.9μm，导热系数0.037W/（m·K），憎水率99.9%以上，使用温度在700℃以上，燃烧性能达到A级，整个复合板阻燃效果好，强度高，防水防潮性能好。复合板中设计的直沟槽和孔槽能明显提高复合板的吸音效果，网架穿插进岩棉和防护层里能有效提高其抗拉强度，间接延长其使用寿命。
实施例三
如图1所示，一种阻燃吸音岩棉复合板，岩棉3的上表面附有一层防护层2，下表面粘结网架4，防护层2上表面覆盖有一层防水层1，网架4贯穿岩棉3和防护层2，与防水层1连接，岩棉3厚度为100mm，与防护层2粘结的表面设有若干个不穿通岩棉的孔槽5，防护层2用玻璃纤维，厚度为4mm，防护层2上开凿有若干条直沟槽6，防水层1为聚合物防水砂浆，厚度为16mm，阻燃吸音岩棉复合板两端的连接端头为互相匹配的隐藏式、搭接式或插接式接头，岩棉3由下列重量份的原料制成：玄武石65份，白云石26份，焦炭27份，矿渣8份，纳米碳酸钙4.5份，萤石5份，方解石2.5份，铝土矿5.5份，岩棉通过以下步骤制得：
步骤1、原料准备，将玄武石、白云石、焦炭、矿渣、方解石、铝土矿和萤石按工艺要求破碎成粉料，筛分，分级；
步骤2、入炉熔炼，将上述原料的粉料按一定比例称量后，混合均匀，预热至400℃，然后将混料从炉顶加入到冲天炉内，同时向冲天炉内通入400℃左右的热风，保持冲天炉中的温度为830℃，让混料熔化燃烧；
步骤3、离心成纤，将上述熔化后得到的熔体通过炉体流口流出，导流至多辊式离心机内，通过离心机离心的作用，将混料离心成纤维状，并在此时，通过离心机风环环隙处的施胶喷嘴向岩棉纤维喷以雾状的加有纳米硅酸钙的改性酚醛树脂粘结剂，酚醛树脂的喷洒量为47g/kg；
步骤4、集棉叠加，由风环吹出来的矿棉纤维被收集到底部系一活动的输送网带的集棉室内，在网带的下方是抽风室，依靠抽风室形成的负压将岩棉纤维吸附在网带表面，收集的纤维变为薄板形纤维条，然后通过摆锤式将纤维成S型
叠加；
步骤5、固化，在叠加后的岩棉纤维上喷上固化胶水，分两段加热固化，第一段温度为250℃，第二段温度为280℃；
步骤6、压缩，将固化后的岩棉纤维经过三维压棉机压制，形成具有层间搭接结构的三维整体结构；
步骤7、将上述压制后的岩棉纤维切割，包装。
通过上述制备方法制得的岩棉的密度为208kg/m3，渣球含量低于3.2%，纤维平均直径3.8μm，导热系数0.036W/（m·K），憎水率99.9%以上，使用温度在700℃以上，燃烧性能达到A级，整个复合板阻燃效果好，强度高，防水防潮性能好。复合板中设计的直沟槽和孔槽能明显提高复合板的吸音效果，网架穿插进岩棉和防护层里能有效提高其抗拉强度，间接延长其使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种阻燃吸音岩棉复合板，其特征在于，所述岩棉（3）的上表面附有一层防护层（2），下表面粘结网架（4），所述防护层（2）上表面覆盖有一层防水层（1），所述网架（4）贯穿岩棉（3）和防护层（2），与防水层（1）连接。
2.如权利要求1所述的阻燃吸音岩棉复合板，其特征在于，所述岩棉（3）厚度为60~150mm，与防护层（2）粘结的表面设有若干个不穿通岩棉的孔槽（5），所述防护层（2）用玻璃纤维，厚度为2~5mm，防护层（2）上开凿有若干条直沟槽（6），所述防水层（1）为聚合物防水砂浆，厚度为10~20mm。
3.如权利要求1或2所述的阻燃吸音岩棉复合板，其特征在于，所述阻燃吸音岩棉复合板两端的连接端头为互相匹配的隐藏式、搭接式或插接式接头。
4.如权利要求3所述的阻燃吸音岩棉复合板，其特征在于，所述岩棉（3）由下列重量份的原料制成：玄武石50~70份，白云石15~30份，焦炭20~30份，矿渣7~9份，纳米碳酸钙2~5份，萤石4~6份，方解石1~3份，铝土矿3~6份。
5.如权利要求4所述的阻燃吸音岩棉复合板，其特征在于，所述岩棉通过以下步骤制得：
步骤1、原料准备，将玄武石、白云石、焦炭、矿渣、方解石、铝土矿和萤石按工艺要求破碎成粉料，筛分，分级；
步骤2、入炉熔炼，将上述原料的粉料按一定比例称量后，混合均匀，预热至400℃，然后将混料从炉顶加入到冲天炉内，同时向冲天炉内通入400℃左右的热风，保持冲天炉中的温度为800~850℃，让混料熔化燃烧；
步骤3、离心成纤，将上述熔化后得到的熔体通过炉体流口流出，导流至多辊式离心机内，通过离心机离心的作用，将混料离心成纤维状，并在此时，通过离心机风环环隙处的施胶喷嘴向岩棉纤维喷以雾状的改性酚醛树脂粘结剂，酚醛树脂的喷洒量为40~50g/kg；
步骤4、集棉叠加，将风环吹出来的矿棉纤维收集到底部系一活动的输送网带的集棉室内，在网带的下方的抽风室依靠抽风室形成的负压将岩棉纤维吸附在网带表面，收集的纤维变为薄板形纤维条，然后通过摆锤式将纤维成S型
叠加；
步骤5、固化，在叠加后的岩棉纤维上喷上固化胶水，分两段加热固化，第一段温度为250℃，第二段温度为280℃；
步骤6、压缩，将固化后的岩棉纤维经过三维压棉机压制，形成具有层间搭接结构的三维整体结构；
步骤7、将上述压制后的岩棉纤维切割，包装。
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