CN107415356B - 一种防火保温隔热材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种防火保温隔热材料及其应用,属于防火材料技术领域。本发明提供一种复合陶瓷纤维毡,该纤维毡由基布层和面层组成,基布层为10‑30目陶瓷纤维网格布或陶瓷纤维金属丝加捻复合网格布,面层为陶瓷纤维和玻璃纤维复合层,面层中陶瓷纤维和超细玻璃纤维的用量比为100‑55%:0‑45%。防火保温隔热材料由2‑4层复合陶瓷纤维毡层按照基布层与面层交替排列的方式叠加组成,本发明的防火保温隔热材料防火等级达到A1级,具有较好的耐折性,一层该防火保温隔热材料制作的防火卷帘门耐火时间达到3.8h,防火等级为TF3特级,该防火保温材料可用作防火卷帘门的防火布。
Description
技术领域
一种防火保温隔热材料及其应用,属于防火材料技术领域。
背景技术
陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料,具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点,陶瓷纤维制备的材料具有较好的防火保温隔热性能。玻璃纤维是目前常用的保温材料,与陶瓷纤维相比,玻璃纤维属于中低温保温材料适用温度为700℃以下,而陶瓷纤维属于高温保温材料,使用耐火温度1000-1790℃,陶瓷纤维耐火性较玻璃纤维好;但陶瓷纤维不易梳理、勾连性差,在产品的梳理过程中,会出现缠锡林的问题,导致陶瓷纤维不能与基布针刺而成,容易断裂,不易成网。
CN201510985817一种防火毡材料及其制备工艺,公开了陶瓷纤维与玻璃纤维复合制备的防火毡材料,两种纤维复合成毡,解决陶瓷纤维不易梳理的现状,提高防火等级,该发明制备的防火毡陶瓷纤维的含量为为20-45%,耐温性能偏低,且耐折性能不佳。
现阶段的防火卷帘门通常采用钢制复合板内填充陶瓷棉,其不但防火效果差,而且体积重、阻燃时间短,需要水幕保护,浪费水资源、造价高,无法大跨度使用;另外,在制备防火卷帘门时,为延长卷帘门的耐火时间,提高防火等级,需要增加防火布层的厚度,故需要两层或多层防火毡层或防火棉层,制作工序较为复杂,制作效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种耐温高、耐折性强且使用寿命长的防火保温隔热材料及其应用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种复合陶瓷纤维毡,其特征在于:复合陶瓷纤维毡层由基布层和面层组成,所述基布层为10-30目陶瓷纤维网格布或陶瓷纤维金属丝加捻复合网格布,所述面层为陶瓷纤维和玻璃纤维复合层,所述面层中陶瓷纤维和超细玻璃纤维的用量比为100-55%:0-45%。
本发明的采用10-30目网格布作为基层与陶瓷纤维和超细玻璃纤维复合面层形成三维网状结构,提高了材料的耐折性,增强了材料的强度,延长了材料的使用寿命,同时还有效抑制了由于克数较重导致的毡层变形的问题;陶瓷纤维和超细玻璃纤维复合面层中,陶瓷纤维的用量为55-100%,增加了陶瓷纤维用量,改善了玻璃纤维耐温性差的问题;同时采用由陶瓷纤维为主的网格布作为基布也增强了材料的耐温性。
优选的,所述基布层为16目陶瓷纤维网格布或陶瓷纤维金属丝加捻复合网格布,随着网格布目数的增大,网格布的制作难度迅速增大,制作成本迅速增加,售价增加但制得的防火保温隔热材料防火性能没有明显改善。
所述陶瓷纤维金属丝加捻复合网格布是由陶瓷纤维和直径为30-150μm的不锈钢线、铜丝或铁丝通过加捻复合制得,不锈钢线、铜丝或铁丝的加入使得网格布的强度和耐折性得到进一步加强,同时,防火保温隔热材料的强度和耐折性也得到改善。
优选的,陶瓷纤维和超细玻璃纤维的用量比为100-80%:0-20%,陶瓷纤维的耐温性明显高于玻璃纤维,增加陶瓷纤维的用量能够明显改善防火保温隔热材料的耐温性。
所述超细玻璃纤维长200-300mm,长玻璃纤维有利于陶瓷纤维网格布与面层的充分结合,有利于改善防火保温隔热材料的强度和耐折性。
所述复合陶瓷纤维毡由以下步骤制得:
1)将原料陶瓷纤维、超细玻璃纤维按重量比称重,分别进行初步混料;
2)将混合后的原料放入料仓,进行搅拌混料;
3)将步骤2)搅拌混好的原料经风机送入旋风储棉箱,充分混合;
4)将步骤3)混合的原料经气流开纤成网并经喷胶粘合热压针刺工艺制成面层,气流成网机刺辊转速为:锡林转速1300-1500r/min;
5)将面层铺设于网格布上,经粘和和针刺,得复合陶瓷纤维毡层。
所述防火保温隔热材料由3层复合陶瓷纤维毡层按照基布层与面层交替排列的方式叠加组成,复合陶瓷纤维毡层数较少,防火保温隔热材料厚度较小,克重较小,防火性能较弱,而复合纤维毡层数大于4层,防火性能没有得到明显改善,但制作难度加大,制作效率降低,材料克重增大,成本增大,应用不便,应用范围减小。
一种防火保温隔热材料,其特征在于:该防火保温隔热材料由2-4层复合陶瓷纤维毡层按照基布层与面层交替排列的方式叠加制成,制备方法为:首先,将2-4卷复合陶瓷纤维毡层依次经粘和和针刺,复纺成2-4层的初级防火保温隔热材料;然后将初级防火保温隔热材料经粘和热压和针刺制得防火保温隔热材料。2卷复合陶瓷纤维毡层叠加复纺得两层的防火保温隔热材料,两层的防火保温隔热材料与1卷复合陶瓷纤维毡层复纺成具有三层的防火保温隔热材料,2卷两层的防火保温隔热材料叠加复纺得四层的防火保温隔热材料,将1卷两层的防火保温隔热材料与1卷三层的防火保温隔热材料叠加复纺得五层的防火保温隔热材料,继续复纺得多层防火保温隔热材料,经粘合热压和针刺使得防火保温隔热材料厚度减小,密度增大,并起到加固作用,提高防火保温隔热材料的强度。
防火保温隔热材料克重为960-6000 g/m2。
一种防火保温隔热材料的应用,其特征在于:作为防火布在防火卷帘门制备中的应用,本发明的防火保温隔热材料作为防火布应用于防火卷帘门,在制作过程中,只需一层本发明的防火保温隔热材料,不需重复添加防火毡层或防火棉,即可满足防火卷帘门防火等级要求,减少了防火卷帘门制作步骤,提高了工制作效率,并提高了防火卷帘门的防火等级。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果是:
1、本发明公开了一种复合陶瓷纤维毡,复合陶瓷纤维毡层由基布层和面层组成,所述基布层为10-30目陶瓷纤维网格布或陶瓷纤维金属丝加捻复合网格布,所述面层为陶瓷纤维和玻璃纤维复合层,所述面层中陶瓷纤维和超细玻璃纤维的用量比为100-55%:0-45%,陶瓷纤维和超细玻璃纤维复合面层中,陶瓷纤维的用量为55-100%,增加了陶瓷纤维用量,改善了玻璃纤维耐温性差的问题;同时采用由陶瓷纤维为主的网格布作为基布也增强了材料的耐温性。
2、本发明公开一种防火保温隔热材料,采用10-30目网格布作为基层与陶瓷纤维和超细玻璃纤维复合面层形成三维网状结构,提高了材料的耐折性,增强了材料的强度,延长了材料的使用寿命,同时还有效抑制了由于克数较重导致的毡层变形的问题;陶瓷纤维金属丝加捻复合网格布中金属丝不但可以有效改善材料的耐折性,并提高材料的强度,延长材料的使用寿命,2-4层复合陶瓷纤维毡层经粘合针刺制得防火保温隔热材料,克重达到960-6000g/m2,大大提高了材料防火保温隔热的效果,根据标准GB8624-97,防火等级达到A1级。
3、本发明的防火保温隔热材料作为防火布应用于防火卷帘门,在制作过程中,只需一层本发明的防火保温隔热材料,不需重复添加防火毡层或防火棉,即可满足防火卷帘门防火等级要求,减少了防火卷帘门制作步骤,提高了工制作效率,并提高了防火卷帘门的防火等级,根据GB14102-2005《防火卷帘》标准,本发明防火保温隔热材料作为防火层制作的防火卷帘门耐火时间达到3.8h,达到TF3特级防火卷帘标准。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明,实施例1为最佳实施例。
实施例1
本实施例制备的防火保温隔热材料由3层复合陶瓷纤维毡层组成,复合陶瓷纤维毡层由16目陶瓷纤维和不锈钢丝加捻复合网格布和复合面层组成,陶瓷纤维和不锈钢丝加捻复合网格布网格布克重为185g/m2,不锈钢线的直径为90-95μm,复合面层成分为100%陶瓷纤维。
制备方法:
1)将原料陶瓷纤维按重量称取,初步混料;
2)将混合后的原料放入料仓,进行搅拌混料;
3)将步骤2)搅拌混好的原料经风机送入旋风储棉箱,充分混合;
4)将步骤3)混合的原料经气流开纤成网和粘和工艺制成面层,气流开纤成网过程中气流成网机刺辊转速为:锡林转速1400r/min;
5)陶瓷纤维网格布上铺设面层,经粘和和针刺,得复合陶瓷纤维毡层;
6)将2卷复合陶瓷纤维毡层依次经粘和和针刺,得2层防火保温隔热材料,将两层防火保温隔热材料与复合陶瓷纤维毡层进行粘合和针刺,得3层初级防火保温隔热材料;
7)将3层初级防火保温隔热材料经粘和热压和针刺得防火保温隔热材料。
制得的防火保温隔热材料克重为4600g/m2,防火保温隔热材料检测结果见表1。
采用本实施例制备的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级测定见表1。
实施例2
本实施例制备的防火保温隔热材料由3层复合陶瓷纤维毡层组成,复合陶瓷纤维毡层由16目陶瓷纤维和铜丝加捻复合网格布和复合面层组成,陶瓷纤维和铜丝加捻复合网格布网格布克重为180g/m2,铜丝的直径为65-70μm,复合面层成分为100%陶瓷纤维。
制备方法:
1)将原料陶瓷纤维按重量称取,初步混料;
2)将混合后的原料放入料仓,进行搅拌混料;
3)将步骤2)搅拌混好的原料经风机送入旋风储棉箱,充分混合;
4)将步骤3)混合的原料经气流开纤成网和粘和工艺制成面层,气流开纤成网过程中气流成网机刺辊转速为:锡林转速1350r/min;
5)陶瓷纤维网格布上铺设面层,经粘和和针刺,得复合陶瓷纤维毡层;
6)将2卷复合陶瓷纤维毡层依次经粘和和针刺,得2层防火保温隔热材料,将两层防火保温隔热材料与复合陶瓷纤维毡层进行粘合和针刺,得3层初级防火保温隔热材料;
7)将3层初级防火保温隔热材料经粘和热压和针刺得防火保温隔热材料。
制得的防火保温隔热材料克重为4500g/m2,防火保温隔热材料检测结果见表1。
采用本实施例制备的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级测定见表1。
实施例3
本实施例制备的防火保温隔热材料由3层复合陶瓷纤维毡层组成,复合陶瓷纤维毡层由16目陶瓷纤维和铁丝加捻复合网格布和复合面层组成,陶瓷纤维和铁丝加捻复合网格布网格布克重为210g/m2,铁丝的直径为145-150μm,复合面层成分为100%陶瓷纤维。
制备方法:
1)将原料陶瓷纤维按重量称取,初步混料;
2)将混合后的原料放入料仓,进行搅拌混料;
3)将步骤2)搅拌混好的原料经风机送入旋风储棉箱,充分混合;
4)将步骤3)混合的原料经气流开纤成网和粘和工艺制成面层,气流开纤成网过程中气流成网机刺辊转速为:锡林转速1400r/min;
5)陶瓷纤维网格布上铺设面层,经粘和和针刺,得复合陶瓷纤维毡层;
6)将2卷复合陶瓷纤维毡层依次经粘和和针刺,得2层防火保温隔热材料,将两层防火保温隔热材料与复合陶瓷纤维毡层进行粘合和针刺,得3层初级防火保温隔热材料;
7)将3层初级防火保温隔热材料经粘和热压和针刺得防火保温隔热材料。
制得的防火保温隔热材料克重为4730g/m2,防火保温隔热材料检测结果见表1。
采用本实施例制备的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级测定见表1。
实施例4
本实施例制备的防火保温隔热材料由2层复合陶瓷纤维毡层组成,复合陶瓷纤维毡层由16目陶瓷纤维网格布和复合面层组成,陶瓷纤维网格布克重为100g/m2,复合面层成分为100%陶瓷纤维。
制备方法:
1)将原料陶瓷纤维按重量称取,初步混料;
2)将混合后的原料放入料仓,进行搅拌混料;
3)将步骤2)搅拌混好的原料经风机送入旋风储棉箱,充分混合;
4)将步骤3)混合的原料经气流开纤成网和粘和工艺制成面层,气流开纤成网过程中气流成网机刺辊转速为:锡林转速1300r/min;
5)陶瓷纤维网格布上铺设面层,经粘和和针刺,得复合陶瓷纤维毡层;
6)将2卷复合陶瓷纤维毡层依次经粘和和针刺,得2层防火保温隔热材料;
7)将2层初级防火保温隔热材料经粘和热压和针刺得防火保温隔热材料。
制得的防火保温隔热材料克重为3200g/m2,防火保温隔热材料检测结果见表1。
采用本实施例制备的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级测定见表1。
实施例5
本实施例制备的防火保温隔热材料由4层复合陶瓷纤维毡层组成,复合陶瓷纤维毡层由16目陶瓷纤维网格布和复合面层组成,陶瓷纤维网格布克重为110g/m2,复合面层成分为75%陶瓷纤维和25%超细玻璃纤维,超细玻璃纤维长260mm。
制备方法:
1)将原料陶瓷纤维按重量称取,初步混料;
2)将混合后的原料放入料仓,进行搅拌混料;
3)将步骤2)搅拌混好的原料经风机送入旋风储棉箱,充分混合;
4)将步骤3)混合的原料经气流开纤成网和粘和工艺制成面层,气流开纤成网过程中气流成网机刺辊转速为:锡林转速1400r/min;
5)陶瓷纤维网格布上铺设面层,经粘和和针刺,得复合陶瓷纤维毡层;
6)将2卷复合陶瓷纤维毡层依次经粘和和针刺,得2层防火保温隔热材料,将2卷2层的防火保温隔热材料进行粘合和针刺,得4层初级防火保温隔热材料;
7)将4层初级防火保温隔热材料经粘和热压和针刺得防火保温隔热材料。
制得的防火保温隔热材料克重为6000g/m2,防火保温隔热材料检测结果见表1。
采用本实施例制备的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级测定见表1。
实施例6
本实施例制备的防火保温隔热材料由3层复合陶瓷纤维毡层组成,复合陶瓷纤维毡层由16目陶瓷纤维网格布和复合面层组成,陶瓷纤维网格布克重为160g/m2,复合面层成分为55%陶瓷纤维和45%超细玻璃纤维,超细玻璃纤维长250mm。
制备方法:
1)将原料陶瓷纤维按重量称取,初步混料;
2)将混合后的原料放入料仓,进行搅拌混料;
3)将步骤2)搅拌混好的原料经风机送入旋风储棉箱,充分混合;
4)将步骤3)混合的原料经气流开纤成网和粘和工艺制成面层,气流开纤成网过程中气流成网机刺辊转速为:锡林转速1500r/min;
5)陶瓷纤维网格布上铺设面层,经粘和和针刺,得复合陶瓷纤维毡层;
6)将2卷复合陶瓷纤维毡层依次经粘和和针刺,得2层防火保温隔热材料,将两层防火保温隔热材料与复合陶瓷纤维毡层进行粘合和针刺,得3层初级防火保温隔热材料;
7)将3层初级防火保温隔热材料经粘和热压和针刺得防火保温隔热材料。
制得的防火保温隔热材料克重为4800g/m2,防火保温隔热材料检测结果见表1。
采用本实施例制备的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级测定见表1。
实施例7
本实施例制备的防火保温隔热材料由3层复合陶瓷纤维毡层组成,复合陶瓷纤维毡层由10目陶瓷纤维网格布和复合面层组成,陶瓷纤维网格布克重为86g/m2,复合面层成分为100%陶瓷纤维。
制备方法同实施例1。
制得的防火保温隔热材料克重为4580g/m2,防火保温隔热材料检测结果见表1。
采用本实施例制备的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级测定见表1。
实施例8
本实施例制备的防火保温隔热材料由3层复合陶瓷纤维毡层组成,复合陶瓷纤维毡层由30目陶瓷纤维网格布和复合面层组成,陶瓷纤维网格布克重为130g/m2,复合面层成分为100%陶瓷纤维。
制备方法同实施例1。
制得的防火保温隔热材料克重为4500g/m2,防火保温隔热材料检测结果见表1。
采用本实施例制备的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级测定见表1。
对比例1
本实施例制备的防火保温隔热材料由1层复合陶瓷纤维毡层组成,复合陶瓷纤维毡层由16目陶瓷纤维网格布和复合面层组成,陶瓷纤维网格布克重为105g/m2,复合面层成分为100%陶瓷纤维。
制备方法:
1)将原料陶瓷纤维按重量称取,初步混料;
2)将混合后的原料放入料仓,进行搅拌混料;
3)将步骤2)搅拌混好的原料经风机送入旋风储棉箱,充分混合;
4)将步骤3)混合的原料经气流开纤成网和粘和工艺制成面层,气流开纤成网过程中气流成网机刺辊转速为:锡林转速1500r/min;
5)陶瓷纤维网格布上铺设面层,经粘和和针刺,得复合陶瓷纤维毡层;
6)复合陶瓷纤维毡层经粘和热压和针刺得防火保温隔热材料。
本对比例制得的防火保温隔热材料克重为600 g/m2,防火保温隔热材料检测结果见表1。
采用本对比例制备的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级测定见表1。
对比例2
本实施例制备的防火保温隔热材料由3层复合陶瓷纤维毡层组成,复合陶瓷纤维毡层由5目陶瓷纤维网格布和复合面层组成,陶瓷纤维网格布克重为81g/m2,复合面层成分为100%陶瓷纤维。
制备方法同实施例1。
制得的防火保温隔热材料克重为4320g/m2,防火保温隔热材料检测结果见表1。
采用本对比例制备的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级测定见表1。
对比例3
本实施例制备的防火保温隔热材料由3层复合陶瓷纤维毡层组成,复合陶瓷纤维毡层由16目陶瓷纤维网格布和复合面层组成,陶瓷纤维网格布克重为155g/m2,复合面层成分为50%陶瓷纤维和50%超细玻璃纤维,超细玻璃纤维长260mm。
制备方法同实施例1。
制得的防火保温隔热材料克重为4610g/m2,防火保温隔热材料检测结果见表1。
采用本对比例制备的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级测定见表1。
性能检测:
耐火性能检测:实施例1-8和对比例1-3制备的防火保温隔热材料,根据作为中国建筑材料及建筑物内部使用的部分特定用途材料燃烧性能分级的准则的GB 8624-2006标准,对进行材料防火性能评价,评价结果见表1。
耐折性检测:取相同大小的实施例1-8和对比例1-3制备的防火保温隔热材料进行耐折性实验,对材料在一个部位进行折曲实验,折曲频率为60-100次/min,折曲角度为120-150°,以材料折曲部位出现断裂时的折曲次数代表材料的耐折性能。
防火卷帘门的防火等级根据GB14102-2005《防火卷帘》标准根据其耐火时间来判定,耐火时间大于1.5h小于2.0h为TF1级,耐火时间大于2.0h小于3.0 h为TF2级,耐火时间大于3.0h为TF3级,为特级防火卷帘。
表1为实施例1-8和对比例1-3的防火保温隔热材料性能及采用一层该防火保温隔热材料制备的防火卷帘门防火等级
。
由表1可知,实施例1-8的防火保温隔热材料防火等级检测均为A1级,对比例1-3的防火保温隔热材料防火等级检测均为A2级;耐折性检测,实施例1-3的防火保温隔热材料由于加入不锈钢线、铜丝或铁丝,耐折性能得到较大提升,折曲次数25000次时没有出现断裂,实施例1-8的防火保温隔热材料的耐折性能均优于对比例1-3;一层实施例1-8和对比例1-3的防火保温隔热材料制作的防火卷帘门防火等级检测结果显示,本发明的防火保温隔热材料具有较优的防火作用,制作的防火卷帘门耐火时间达到3.8h,防火等级达到TF3特级。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种防火保温隔热材料,其特征在于:由2-4层复合陶瓷纤维毡按照基布层与面层交替排列的方式叠加组成;
所述的复合陶瓷纤维毡由基布层和面层组成,所述基布层为10-30目陶瓷纤维网格布或陶瓷纤维金属丝加捻复合网格布,所述面层为陶瓷纤维和玻璃纤维复合层,所述面层中陶瓷纤维和超细玻璃纤维的用量比为100-55%:0-45%。
2.根据权利要求1所述的一种防火保温隔热材料,其特征在于:所述基布层为16目陶瓷纤维网格布或陶瓷纤维金属丝加捻复合网格布。
3.根据权利要求1所述的一种防火保温隔热材料,其特征在于:所述陶瓷纤维金属丝加捻复合网格布是由陶瓷纤维和直径为30-150μm的不锈钢线、铜丝或铁丝通过加捻复合制得。
4.根据权利要求1所述的一种防火保温隔热材料,其特征在于:陶瓷纤维和超细玻璃纤维的用量比为100-80%:0-20%。
5.根据权利要求1所述的一种防火保温隔热材料,其特征在于:所述超细玻璃纤维长200-300mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种防火保温隔热材料,其特征在于:所述的复合陶瓷纤维毡由以下步骤制得:
1)将原料陶瓷纤维、超细玻璃纤维按重量比称重,分别进行初步混料;
2)将混合后的原料放入料仓,进行搅拌混料;
3)将步骤2)搅拌混好的原料经风机送入旋风储棉箱,充分混合;
4)将步骤3)混合的原料经气流开纤成网并经喷胶粘合热压针刺工艺制成面层,气流成网机刺辊转速为:锡林转速1300-1500r/min;
5)将面层铺设于网格布上,经粘合和针刺,得复合陶瓷纤维毡。
7.根据权利要求1所述的防火保温隔热材料,其特征在于:所述防火保温隔热材料由3层复合陶瓷纤维毡按照基布层与面层交替排列的方式叠加制成。
8.根据权利要求1所述的防火保温隔热材料,其特征在于:防火保温隔热材料克重为960-6000 g/m2。
9.权利要求1~8任一项所述防火保温隔热材料的应用,其特征在于:作为防火布在防火卷帘门制备中的应用。
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