CN107988851A - 可溶性陶瓷纤维板材及其制备方法 - Google Patents

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于宝刚
王毅欣
白宗英
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Abstract

本发明公开一种可溶性陶瓷纤维板材及其制备方法，所述板材由纤维毯压制而成，所述纤维毯包括可溶纤维85‑90wt％、隔热填料2‑4wt％、耐火填料3‑5wt％、无机粘结剂3‑5wt％、有机结合剂0.5‑1.5wt％。本发明可溶性陶瓷纤维板材对人体无害、容重小、导热率低、防火等级高，并且可实现压花，生产工艺简单。

Description

可溶性陶瓷纤维板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防火板材，特别是涉及一种环境友好的可溶性陶瓷纤维板材及其制备方法。
背景技术
玻璃棉、矿棉、硅酸铝陶瓷纤维等传统保温隔热材料不仅化学惰性强而且属于致癌纤维材料。随着我国工业的发展，保温隔热材料用量越来越大，必须考虑其对环境的影响。新版防火门国家标准GB12955-2008对防火门芯板提出更严格的要求：一是芯板材料要达到GB 8624燃烧性能的A1级，做成防火门后，防火门的耐火极限时间加长，最长达3小时；要求使用环保材料，达到GB/T20285规定产烟毒性危险分级ZA2级。门扇内若填充材料，应采用对人体无毒无害的防火隔热材料，禁止使用岩棉、硅酸铝等含树脂材料，减少对人身健康的影响。现在国内企业多数选择非纤维类的重质板材，如膨胀珍珠岩板、氧化镁珍珠岩板等做芯板，这样的芯板容重大、性脆易碎、腐蚀钢板、材质较硬，板材无法压花而只能刻花，加工工艺复杂并且生产现场粉尘污染严重，环保性差。
随着国内防火门企业对柔性芯板需求的日益迫切，以及新国家标准要求的日益提高，开发柔性、低容重、高防火等级、可压花的环保纤维类防火门芯板，成为迫切而重要的课题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可溶性陶瓷纤维板材及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，该可溶性陶瓷纤维板材，对人体无害、容重小、导热率低、防火等级高，并且可实现压花，生产工艺简单、生产过程中污染小。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种可溶性陶瓷纤维板材，所述板材由纤维毯压制而成，所述纤维毯包括可溶纤维85-90wt％、隔热填料2-4wt％、耐火填料3-5wt％、无机粘结剂3-5wt％、有机结合剂0.5-1.5wt％。
本发明可溶性陶瓷纤维板材，其中，所述可溶纤维采用硅酸钙镁陶瓷纤维或硅酸镁陶瓷纤维或硅酸钙纤维。
本发明可溶性陶瓷纤维板材，其中，所述隔热填料为轻质隔热材料。
本发明可溶性陶瓷纤维板材，其中，所述轻质隔热材料为膨胀珍珠岩或膨胀蛭石或膨胀石墨。
本发明可溶性陶瓷纤维板材，其中，所述耐火填料为玄武岩或玄武岩纤维或二氧化锆。
本发明可溶性陶瓷纤维板材，其中，所述无机粘接剂为硅溶胶。
本发明可溶性陶瓷纤维板材，其中，所述有机结合剂为有机硅改性树脂。
本发明一种可溶性陶瓷纤维板材的制备方法，包括下述步骤：(1)将可溶纤维85-90wt％、隔热填料2-4wt％、耐火填料3-5wt％、无机粘结剂3-5wt％、有机结合剂0.5-1.5wt％经过混合搅拌制成浆液，(2)使上述浆液成型并干燥制成纤维毯，(3)根据需要切割上述纤维毯。
本发明可溶性陶瓷纤维板材的制备方法，其中，在所述步骤(2)中采用熔融甩丝的方法制成纤维毯。
本发明可溶性陶瓷纤维板材，其中，在所述步骤(2)中采用长网抄取法成型，采用圆盘式连续干燥机或者微波式连续干燥机完成干燥。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
由于本发明可溶性陶瓷纤维板材由纤维毯压制而成，纤维毯的主要成分为可溶性纤维，可溶性纤维具有优良的耐火性能、机械力学性能以及良好的生物降解性能，对人体危害极小，同时还加入了隔热填料、耐火填料，因此制成的可溶性陶瓷纤维板材具有良好的耐火隔热性能，燃烧性能达到A1级，50㎜板材填充的防火门抗压强度≥0.10MPa，达到A1.5甲级门标准，燃烧时无甲醛等有毒气体释放，产烟毒性达到ZA2级以上，更加安全，并且加工工艺简单，可通过压花使产品更美观、多样，加工过程中污染小。
本发明可溶性陶瓷纤维板材中的可溶纤维采用硅酸钙镁陶瓷纤维，硅酸钙镁陶瓷纤维不仅具有优良的耐火性能、机械力学性能以及良好的生物降解性能，是传统保温材料潜在的替代品，而且制备硅酸钙镁陶瓷纤维的原材料十分丰富，具备大量制造硅酸钙镁陶瓷纤维的先决条件，使本发明可溶性陶瓷纤维板材可广泛推广、大量应用于工业保温、消防、民用外墙保温等领域，具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明一种可溶性陶瓷纤维板材，由纤维毯压制而成，纤维毯包括硅酸钙镁陶瓷纤维88wt％、轻质隔热填料膨胀珍珠岩4wt％、耐火填料玄武岩4wt％、无机粘结剂硅溶胶3wt％、有机结合剂有机硅改性树脂1wt％，其中玄武岩为天然无机矿物质，起到瓷化剂的作用，提高耐火温度并使纤维毯的力学性能增强。
实施例二
本发明一种可溶性陶瓷纤维板材，由纤维毯压制而成，纤维毯包括硅酸镁陶瓷纤维85.5wt％、轻质隔热填料膨胀蛭石3wt％、耐火填料玄武岩纤维5wt％、无机粘结剂硅溶胶5wt％、有机结合剂有机硅改性树脂1.5wt％，其中玄武岩纤维为经人工处理的无机矿物质，起到瓷化剂的作用，提高耐火温度并使纤维毯的力学性能增强。
实施例三
本发明一种可溶性陶瓷纤维板材，由纤维毯压制而成，纤维毯包括硅酸镁陶瓷纤维90wt％、轻质隔热填料膨胀蛭石2wt％、耐火填料玄武岩纤维3wt％、无机粘结剂硅溶胶4.5wt％、有机结合剂有机硅改性树脂0.5wt％。
可溶纤维是以SiO2、CaO、MgO为成分的耐火纤维，在人体内的半消失期短(12天)，具有良好的生物可溶性，本发明可溶性陶瓷纤维板材中的可溶性纤维还可采用除硅酸钙镁陶瓷纤维、硅酸镁陶瓷纤维外的硅酸钙纤维，轻质隔热填料除膨胀蛭石、膨胀珍珠岩外还可采用膨胀石墨，耐火填料除玄武岩、玄武岩纤维外还可采用二氧化锆，采用上述材料制成的可溶性陶瓷纤维板材其容重不超过220kg/m，具有良好的耐火隔热性能，燃烧性能达到A1级，50㎜板材填充的防火门，抗压强度≥0.10MPa，达到A1.5甲级门标准，燃烧时无甲醛等有毒气体释放，产烟毒性达到ZA2级以上，更加安全。同时，本发明可溶性陶瓷纤维板材不仅可用做防火门芯板，还可用于其他防火设施的芯板。
本发明可溶性陶瓷纤维板材的制备方法，包括下述步骤：
(1)将可溶性纤维85-90wt％、隔热填料2-4wt％、耐火填料3-5wt％、无机粘结剂3-5wt％、有机结合剂0.5-1.5wt％经过混合搅拌制成浆液，
(2)使上述浆液采用长网抄取法成型并采用圆盘式连续干燥机或者微波式连续干燥机完成干燥制成板材，具体可采用麦杰客圆盘式连续干燥设备或勃达微波连续干燥设备。
(3)根据需要将上述板材切割成所需尺寸的待用板材；
(4)经质检后，将上述待用板材入库待用。
采用上述方法制成的可溶性陶瓷纤维板材其容重不超过220kg/m，具有良好的耐火隔热性能，燃烧性能达到A1级，50㎜板材填充的防火门，抗压强度≥0.10MPa，达到A1.5甲级门标准，燃烧时无甲醛等有毒气体释放，产烟毒性达到ZA2级以上，更加安全，并可预先压制出花纹图案，可根据需要任意切割，与防火门门框或其他防火设施装配快捷方便，不卤化，不仅可用做防火门芯板，还可用于其他防火设施。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种可溶性陶瓷纤维板材，其特征在于：所述板材由纤维毯压制而成，所述纤维毯包括可溶纤维85-90wt％、隔热填料2-4wt％、耐火填料3-5wt％、无机粘结剂3-5wt％、有机结合剂0.5-1.5wt％。
2.根据权利要求1所述的可溶性陶瓷纤维板材，其特征在于：所述可溶纤维采用硅酸钙镁陶瓷纤维或硅酸镁陶瓷纤维或硅酸钙纤维。
3.根据权利要求1所述的可溶性陶瓷纤维板材，其特征在于：所述隔热填料为轻质隔热材料。
4.根据权利要求3所述的可溶性陶瓷纤维板材，其特征在于：所述轻质隔热材料为膨胀珍珠岩或膨胀蛭石或膨胀石墨。
5.根据权利要求1所述的可溶性陶瓷纤维板材，其特征在于：所述耐火填料为玄武岩或玄武岩纤维或二氧化锆。
6.根据权利要求1所述的可溶性陶瓷纤维板材，其特征在于：所述无机粘接剂为硅溶胶。
7.根据权利要求1所述的可溶性陶瓷纤维板材，其特征在于：所述有机结合剂为有机硅改性树脂。
8.上述权利要求1-7任一所述的可溶性陶瓷纤维板材的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)将可溶纤维85-90wt％、隔热填料2-4wt％、耐火填料3-5wt％、无机粘结剂3-5wt％、有机结合剂0.5-1.5wt％经过混合搅拌制成浆液，
(2)使上述浆液成型并干燥制成纤维毯，
(3)根据需要切割上述纤维毯。
9.根据权利要求8所述的可溶性陶瓷纤维板材的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中采用熔融甩丝的方法制成纤维毯。
10.根据权利要求8所述的可溶性陶瓷纤维板材的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中采用长网抄取法成型，采用圆盘式连续干燥机或者微波式连续干燥机完成干燥。
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