一种用于生产玻璃微纤的方法及按该方法生产的玻璃微纤技术

本发明专利技术提供一种用于生产玻璃微纤的方法以及该方法所制备的玻璃微纤。所述的方法包括：步骤1：提供原料；步骤2：将步骤1所述的原料混合均匀，利用往复式自动投料机均匀薄层投入窑炉内，熔制成成分稳定、均匀的玻璃液，所述的窑炉温度为1360‑1400摄氏度之间；步骤3：测定步骤2制得的玻璃液中氧化硼、氧化锌的含量；步骤4：使得步骤3检测合格的玻璃液进入料道，并且在离心力作用下使得玻璃液从离心喷头四周的小孔中甩出；步骤5：经过步骤4喷吹成型的玻璃丝在离心喷吹机的环形喷火口射出的高温高速气流下拉伸成为玻璃微纤。本发明专利技术的方法的优点在于，能够通过离心喷吹法生产直径较细并且均匀的玻璃微纤。

A method for producing glass microfibrils and glass microfibrils produced by this method

【技术实现步骤摘要】
一种用于生产玻璃微纤的方法及按该方法生产的玻璃微纤
本专利技术涉及工业用玻璃棉
，具体地涉及一种用于生产玻璃微纤的方法及按该方法生产的玻璃微纤。
技术介绍
工业用玻璃棉主要包括离心玻璃棉、超细玻璃棉等多种。现有技术超细玻璃棉的生产主要是利用火焰喷吹法，经高温熔化制得小于2μm的纤维棉状，再添加热固型树脂粘合剂加压高温定型制造出各种形状、规格的板、毡、管材制品。离心玻璃棉则是将处于熔融状态的玻璃液利用离心喷吹法工艺制成各种玻璃棉制品。火焰喷吹法的优点是可以获得直径小于2μm的超细玻璃棉，但是生产率低，能耗等成本会比离心喷吹法玻璃棉生产工艺高很多。离心喷吹法生产普通玻璃棉工艺虽然生产率高、能耗低，但是离心喷吹法很难直接用于生产超细玻璃棉。如果直接利用传统的离心喷吹机生产超细玻璃棉，则需要进一步减小离心机部位甩丝小孔的直径、同时增大喷吹气体的天然气用量。这样以来，离心喷吹法生产工艺的生产效率会大大降低，其生产成本可能接近火焰喷吹法，大大降低了离心喷吹法生产超细玻璃棉的实际价值。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种利用离心喷吹法来生产超细玻璃微纤的方法，从而克服以上的问题，从而提供一种新的生产超细玻璃微纤的方法，所生产的玻璃微纤具有直径小、长度长的特点。在本专利技术的一个方面，提供了一种用于生产玻璃微纤的方法，所述的方法包括：步骤1：提供原料，所述的原料包括以重量计240-480份的石英砂、60-85份的钠长石、20-30份的锂长石、25-35份的白云石、25-30份的方解石、3.5-5.0份的萤石、90-140份的五水硼砂、80-95份的纯碱、40-70份的氧化锌和固态原料总重2-3%的水；步骤2：将步骤1所述的原料混合均匀，利用往复式自动投料机均匀薄层投入窑炉内，熔制成成分稳定、均匀的玻璃液，所述的窑炉温度为1360-1400摄氏度之间；步骤3：测定步骤2制得的玻璃液中氧化硼、氧化锌的含量，并且保证氧化硼和氧化锌的含量以重量计与原料含量偏差不超过15%；步骤4：使得步骤3检测合格的玻璃液进入料道，并且由安装在料道下部的漏板流出，进入离心喷吹机的高速旋转离心喷头；所述的玻璃液在高速旋转离心喷头处经历超声波处理，并且在离心力作用下使得玻璃液从离心喷头四周的小孔中甩出；步骤5：经过步骤4喷吹成型的玻璃丝在离心喷吹机的环形喷火口射出的高温高速气流下拉伸成为玻璃微纤。在本专利技术优选的方面，在所述的步骤1中，所述的原料包括以重量计420-480份的石英砂、60-65份的钠长石、20-22份的锂长石、25-28份的白云石、27-30份的方解石、3.5-4.0份的萤石、110-120份的五水硼砂、80-95份的纯碱、50-60份的氧化锌、和固态原料总重2-3%的水。在本专利技术优选的方面，在所述的步骤3中，保证氧化硼和氧化锌的含量以重量计与原料含量偏差不超过10%。在本专利技术优选的方面，在所述的步骤4中，所述的超声波的频率为40kHz，在离心喷头内能量密度为7.5-12.5kW/L。在本专利技术优选的方面，在所述的步骤1中，所述的原料包括以重量计446份的石英砂、62份的钠长石、21份的锂长石、26份的白云石、28份的方解石、3.5份的萤石、110份的五水硼砂、85份的纯碱、50份的氧化锌和固态原料总重2%的水；所述的超声波的频率为40kHz，在离心喷头内能量密度为11.5kW/L。在本专利技术的其他方面，还包括按照以上方法制备得到的玻璃微纤。本专利技术的方法的优点在于，能够通过离心喷吹法生产直径较细并且均匀的玻璃微纤。按照本专利技术的方法制备的玻璃纤维由于使用离心喷吹法具有成本低、能耗低等特点；由于直径细且均匀，可以用于多种用途，如建筑保温、隔音防火等用途。具体实施方式实施例1本实施例所描述的用于生产玻璃微纤的方法包括以下的步骤：步骤1：提供原料，原料的组成如下文所示；步骤2：将步骤1所述的原料混合均匀，利用往复式自动投料机均匀薄层投入窑炉内，熔制成成分稳定、均匀的玻璃液，所述的窑炉温度为1360-1400摄氏度之间；步骤3：测定步骤2制得的玻璃液中氧化硼、氧化锌的含量，保证氧化硼和氧化锌的含量以重量计与原料含量偏差不超过10%；步骤4：使得步骤3检测合格的玻璃液进入料道，并且由安装在料道下部的漏板流出，进入离心喷吹机的高速旋转离心喷头；所述的玻璃液在高速旋转离心喷头处经历超声波处理，并且在离心力作用下使得玻璃液从离心喷头四周的小孔中甩出；所述的超声波的频率和能量密度如下文所述。步骤5：经过步骤4喷吹成型的玻璃丝在离心喷吹机的环形喷火口射出的高温高速气流下拉伸成为玻璃微纤。所述的原料选用以下的五种：原料A：以重量计446千克的石英砂、62千克的钠长石、21千克的锂长石、26千克的白云石、28千克的方解石、3.5千克的萤石、110千克的五水硼砂、85千克的纯碱、50千克的氧化锌和固态原料总重2%的水。原料B：以重量计446千克的石英砂、62千克的钠长石、21千克的锂长石、26千克的白云石、28千克的方解石、3.5千克的萤石、70千克的五水硼砂、85千克的纯碱、50千克的氧化锌和固态原料总重2%的水。原料C：以重量计446千克的石英砂、62千克的钠长石、21千克的锂长石、26千克的白云石、28千克的方解石、3.5千克的萤石、110千克的五水硼砂、85千克的纯碱、和固态原料总重2%的水。原料D：以重量计480千克的石英砂、75千克的钠长石、30千克的锂长石、30千克的白云石、30千克的方解石、5.0千克的萤石、72千克的五水硼砂、85千克的纯碱、和固态原料总重2%的水。步骤4中，超声波的条件有两种：超声条件1：超声波的频率为40kHz，在离心喷头内能量密度为10kW/L；超声条件2：无超声处理。将以上的四组原料分别按照前文所述的步骤加入到窑炉中，并且熔制成玻璃液。对玻璃液进行组分分析，并且按照以下的描述分别进行试验：试验组1：使用原料A，超声条件1。试验组2：使用原料B，超声条件1。试验组3：使用原料C，超声条件1。试验组4：使用原料D，超声条件1。试验组5：使用原料E，超声条件2。试验组6：使用原料F，超声条件2。试验组7：使用原料G，超声条件2。试验组8：使用原料H，超声条件2。试验组1-8分别进行试生产，并且得到试验组1-8的玻璃微纤。采用GB/T7690.5-2013中记载的方法来测量试验组1-8的玻璃微纤的直径。使用锋利的剪刀剪取长度不超过25mm的纤维作为试样，并且将试样放在载玻片上。将线未分开，使其不再是紧密的一束，并且基本上保持平行。用玻璃棒蘸取一滴液体介质在载玻片上，浸润试样并且覆盖载玻片。通过400倍显微镜观察，并且测量纤维一边到另一边的距离。移动载玻片并且随机选择纤维，直到获得25个读数，并且计算其平均值和标准偏差。所述的液体介质是1:2的甘油和水的混合溶液。试验结果如表1所示：表1：试验组1-8的玻璃微纤的平均直径试验组编号平均直径（微米）标准偏差（微米）11.70.222.20.732.41.142.70.853.50.764.50.974.91.386.51.7从以上的对比试验中可以看到，试验组1的玻璃微纤具有最小的直径和最小的平均偏差。试验组1和2、3的比较可以看出，无论是将氧化锌除去，还是降低硼化物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产玻璃微纤的方法，其特征在于，所述的方法包括：步骤1：提供原料，所述的原料包括以重量计240‑480份的石英砂、60‑85份的钠长石、20‑30份的锂长石、25‑35份的白云石、25‑30份的方解石、3.5‑5.0份的萤石、90‑140份的五水硼砂、80‑95份的纯碱、40‑70份的氧化锌和固态原料总重2‑3%的水；步骤2：将步骤1所述的原料混合均匀，利用往复式自动投料机均匀薄层投入窑炉内，熔制成成分稳定、均匀的玻璃液，所述的窑炉温度为1360‑1400摄氏度之间；步骤3：测定步骤2制得的玻璃液中氧化硼、氧化锌的含量，并且保证氧化硼和氧化锌的含量以重量计与原料含量偏差不超过15%；步骤4：使得步骤3检测合格的玻璃液进入料道，并且由安装在料道下部的漏板流出，进入离心喷吹机的高速旋转离心喷头；所述的玻璃液在高速旋转离心喷头处经历超声波处理，并且在离心力作用下使得玻璃液从离心喷头四周的小孔中甩出；步骤5：经过步骤4喷吹成型的玻璃丝在离心喷吹机的环形喷火口射出的高温高速气流下拉伸成为玻璃微纤。

【技术特征摘要】
1.一种用于生产玻璃微纤的方法，其特征在于，所述的方法包括：步骤1：提供原料，所述的原料包括以重量计240-480份的石英砂、60-85份的钠长石、20-30份的锂长石、25-35份的白云石、25-30份的方解石、3.5-5.0份的萤石、90-140份的五水硼砂、80-95份的纯碱、40-70份的氧化锌和固态原料总重2-3%的水；步骤2：将步骤1所述的原料混合均匀，利用往复式自动投料机均匀薄层投入窑炉内，熔制成成分稳定、均匀的玻璃液，所述的窑炉温度为1360-1400摄氏度之间；步骤3：测定步骤2制得的玻璃液中氧化硼、氧化锌的含量，并且保证氧化硼和氧化锌的含量以重量计与原料含量偏差不超过15%；步骤4：使得步骤3检测合格的玻璃液进入料道，并且由安装在料道下部的漏板流出，进入离心喷吹机的高速旋转离心喷头；所述的玻璃液在高速旋转离心喷头处经历超声波处理，并且在离心力作用下使得玻璃液从离心喷头四周的小孔中甩出；步骤5：经过步骤4喷吹成型的玻璃丝在离心喷吹机的环形喷火口射出的高温高速气流下拉伸成为玻璃微纤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾春生，王瞻，张骥，
申请(专利权)人：安徽吉曜玻璃微纤有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34