一种可溶纤维、可溶纤维板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可溶纤维，较多地采用了具有较低熔点的K2O，当熔点较低的K2O与本发明专利技术的其他组分以一定的配比共熔后制成的可溶纤维使用温度却得到了有效提高。与现有技术相比，本发明专利技术还省略了具有较高熔点的MgO，所得到的可溶纤维却具有了明显更高的低共熔点温度，获得了明显更高的使用温度，解决了可溶纤维在高温环境中使用受限的问题。同时，本发明专利技术提供的可溶纤维具有较优的高温力学性能，而可溶纤维的可溶解性能并未受到影响。将得到的可溶纤维应用于可溶纤维板中，制得的可溶纤维板具有较高的使用温度，高温力学性能较优，同时可溶纤维板的可溶解性能并未受到影响。

Soluble fiber and soluble fibrous plate and preparation method thereof

The invention provides a soluble fiber with more K2O with lower melting point, and the use temperature of the soluble fiber made with the lower melting point of the K2O and the other components of the invention is effectively improved. Compared with the existing technology, the invention also omitted the MgO with high melting point, and the soluble fiber obtained has obviously higher low melting point temperature, and obtained the obviously higher use temperature, which solves the problem of limited use of soluble fiber in high temperature environment. Meanwhile, the soluble fiber provided by the invention has better mechanical properties at high temperature, and the solubility of the soluble fiber has not been affected. The soluble fiber is applied to the soluble fiber plate. The soluble fiber plate has high temperature, high mechanical properties at high temperature, and the solubility of soluble fiber plate has not been affected.

【技术实现步骤摘要】
一种可溶纤维、可溶纤维板及其制备方法
本专利技术涉及耐火绝热材料
，尤其涉及一种可溶纤维、可溶纤维板及其制备方法。
技术介绍
陶瓷纤维板的主要化学成分是Al2O3和SiO2，因陶瓷纤维品种的不同，陶瓷纤维板的使用温度呈现出了较大的差异，较高的使用温度可以达到800℃至1350℃，满足大多数工业应用。尽管陶瓷纤维板使用温度较高，但由于陶瓷纤维粉尘被人体吸入后难以溶解，目前有一些国际组织和机构比如：国际癌症研究中心(简称IARC)已经把陶瓷纤维划分为2B类(可能致癌物质)。他们的依据是：正常人体体液pH值为7.35～7.45(中性偏碱)，而以Al2O3、SiO2为主要成分的陶瓷纤维被人体吸入后不被溶解，故对人体有害。虽然陶瓷纤维对人体致癌作用的证据尚不充分，但欧、美一些国家已将硅酸铝陶瓷纤维列入控制使用的产品，并要求在产品包装物上加印有害产品的标记。为解决陶瓷纤维板可能的使用受限问题，人们开发了可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维板(简称可溶纤维板)。公开号为CN1544373A的中国专利公开了一种可溶纤维板制品，其特征在于该纤维板主要成分的重量百分组成为：可溶纤维70～85％，无机结合剂12～15％，有机结合剂3～5％。包括如下步骤：向打浆机中加入可溶纤维棉进行打浆，然后在配浆池中加入无机结合剂和有机结合剂进行配浆，采用抄取、真空吸滤或压滤成型，经干燥、后加工等步骤而制成。该可溶纤维板制品，是以SiO2为主体的配料体系，引入了CaO、MgO、B2O3、Fe2O3、Na2O和/或K2O，并严格控制配料中Al2O3含量，从而制得了可溶于pH为7.35～7.45溶液的无机硅酸盐纤维板。然而，上述可溶纤维的实际的使用温度无法超过1000℃，因此，以该种可溶纤维为主材料制备的可溶纤维板使用温度也只能在1000℃以下，高温环境下力学性能较差，限制了其在高温环境中的应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种可溶纤维、可溶纤维板及其制备方法，本专利技术提供的可溶纤维使用温度较高，高温力学性能较优。本专利技术提供了一种可溶纤维，包括：所有组份用量之和为100wt％。优选的，所述K2O的含量为1wt％～5wt％。优选的，所述Al2O3的含量为1.1wt％～2wt％。本专利技术还提供了一种可溶纤维板，包括：100重量份的可溶纤维、3～8重量份的有机结合剂和5～15重量份的无机结合剂；所述可溶纤维为上文所述的可溶纤维。优选的，所述有机结合剂选自阳离子玉米淀粉、阳离子木薯淀粉和阳离子马铃薯淀粉中的一种或几种；所述无机结合剂为低钠型中性二氧化硅溶胶和/或氧化锆溶胶。优选的，所述低钠型中性二氧化硅溶胶选自山东百特新材料有限公司的N25、山东百特新材料有限公司的N30、山东百特新材料有限公司的AM30、日产化学工业株式会社的SNOWTEXC、日产化学工业株式会社的SNOWTEXN和日产化学工业株式会社的SNOWTEXO中的一种或几种；所述氧化锆溶胶选自大连斯诺化学新材料科学技术有限公司生产的纳米锆溶胶。本专利技术还提供了一种可溶纤维板的制备方法，包括：A)将可溶纤维进行碎浆，得到碎浆后的可溶纤维料浆；B)将所述碎浆后的可溶纤维料浆与有机结合剂、无机结合剂混合，成型后得到可溶纤维板；所述可溶纤维为上文所述的可溶纤维。优选的，所述碎浆后，还包括所述碎浆后的可溶纤维料浆进行除渣。优选的，所述成型的方式为真空吸滤、压滤或长网抄取。优选的，所述成型后还包括干燥。本专利技术提供了一种可溶纤维，包括：所有组份用量之和为100wt％。本专利技术较多地采用了具有较低熔点的K2O，当熔点较低的K2O与本专利技术的其他组分以一定的配比共熔后制成的可溶纤维使用温度却得到了有效提高。进一步研究发现，K2O具有抑止可溶纤维在800℃～1260℃高温条件下的析晶和晶体长大，从而提高了玻璃态可溶纤维的使用温度。与现有技术相比，本专利技术还省略了具有较高熔点的MgO，所得到的可溶纤维却具有了明显更高的低共熔点温度，获得了明显更高的使用温度，解决了可溶纤维在高温环境中使用受限的问题。同时，本专利技术提供的可溶纤维具有较优的高温力学性能，与此同时，可溶纤维的可溶解性能并未受到影响。将得到的可溶纤维应用于可溶纤维板中，制得的可溶纤维板具有较高的使用温度，高温力学性能较优，同时可溶纤维板的可溶解性能并未受到影响，采用模拟肺液检测，可溶纤维板的溶解度均在100ppm以上。实验结果表明，本专利技术提供的可溶纤维板在1100℃～1200℃范围内保温24h后的加热永久线变化率在-3.0％以下，耐压强度依然较好，均在0.1MPa以上，满足高温使用条件下的自重支撑能力需要，加热永久线变化率满足长期使用温度在1100℃～1200℃高温条件下的使用要求。因此，本专利技术提供的可溶纤维板的使用温度可以达到1200℃，比普通的可溶纤维板的使用温度提高了200℃，满足了高温环境中的保温节能要求和环保要求。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种可溶纤维，包括：所有组份用量之和为100wt％。本专利技术提供的可溶纤维包括SiO2。SiO2作为可溶纤维的主体氧化物，在可溶纤维中构成了玻璃体的网络骨架，对于提高可溶纤维的耐高温性能是非常关键的。所述SiO2的含量为65wt％～75wt％；优选为68wt％～72wt％。在本专利技术的某些实施例中，所述SiO2的含量为69.28wt％、71.2wt％、72wt％、71.1wt％、68.6wt％、71.6wt％、70.6wt％、71.4wt％、70.8wt％、71.5wt％或71.8wt％。本专利技术提供的可溶纤维包括CaO。CaO为可溶纤维的另一主体氧化物。CaO在可溶纤维中构成了玻璃体的网络变形体，提高了玻璃态可溶纤维的柔韧性。所述CaO的含量为10wt％～30wt％；优选为15wt％～28wt％。在本专利技术的某些实施例中，所述CaO的含量为27.19wt％、24.27wt％、25.5wt％、24.45wt％、22.8wt％、24.2wt％、25.4wt％、23.94wt％、26.6wt％或23.2wt％。本专利技术提供的可溶纤维还包括K2O。所述K2O的含量为0.6wt％～5wt％；优选为1wt％～5wt％；更优选为2wt％～5wt％。在本专利技术的某些实施例中，所述K2O的含量为1.5wt％、2.2wt％、1wt％、0.6wt％、5wt％、3.35wt％、1.25wt％或1.78wt％。所述K2O具有较低的熔点，当熔点较低的K2O与SiO2、CaO共熔后制成的可溶纤维使用温度却得到了提高。进一步研究发现，K2O具有抑止可溶纤维在800℃～1260℃高温条件下的析晶和晶体长大，从而提高了玻璃态可溶纤维的使用温度。本专利技术提供的可溶纤维还包括B2O3。B2O3在可溶纤维中的作用为助熔剂。所述B2O3的含量为0wt％～2wt％；优选为0wt％～0.5wt％。在本专利技术的某些实施例中，所述B2O3的含量为0.1wt％、0.15wt％、0.12wt％、0.2wt％或0.11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可溶纤维，包括：

【技术特征摘要】
1.一种可溶纤维，包括：所有组份用量之和为100wt％。2.根据权利要求1所述的可溶纤维，其特征在于，所述K2O的含量为1wt％～5wt％。3.根据权利要求1所述的可溶纤维，其特征在于，所述Al2O3的含量为1.1wt％～2wt％。4.一种可溶纤维板，包括：100重量份的可溶纤维、3～8重量份的有机结合剂和5～15重量份的无机结合剂；所述可溶纤维为权利要求1～3任意一项所述的可溶纤维。5.根据权利要求4所述的可溶纤维板，其特征在于，所述有机结合剂选自阳离子玉米淀粉、阳离子木薯淀粉和阳离子马铃薯淀粉中的一种或几种；所述无机结合剂为低钠型中性二氧化硅溶胶和/或氧化锆溶胶。6.根据权利要求5所述的可溶纤维板，其特征在于，所述低钠型中性二氧化硅溶胶选自山东百特新材料有限公司的N25、山东百特新材料有限公司的N30、山...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，葛振鹏，岳耀辉，张成贺，刘焕英，
申请(专利权)人：山东鲁阳节能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37