废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法技术

本发明专利技术涉及废旧材料回收利用技术领域，提供了一种废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法，对废旧硅酸铝纤维制品依次进行初步筛分、预处理、配料制浆、成型烘干，制得成品；预处理步骤采用浸泡除杂、机械搅拌、重力沉降；配料制浆步骤加入添加剂，添加剂包括结合剂、改性剂和粘结剂；结合剂优选为高温纳米结合剂。本发明专利技术解决了工业企业废弃硅酸铝纤维制品大量丢弃、掩埋所带来的巨大环境污染及资源浪费问题；制成品纳米硅酸铝纤维板或管壳热面温度600℃时的导热系数≤0.065W/m.k，优于GB/T 16400‑2015中同类产品；方法简单易行，可产生巨大的经济效益和社会效益，具有广阔的应用前景，适于推广应用。

The Method of Recycling Waste Inorganic Fibers to Prepare Low Thermal Conductivity Fiber Products

The invention relates to the technical field of recycling and utilization of waste materials, and provides a method for regenerating waste inorganic fibers to prepare low thermal conductivity fibre products. The waste aluminium silicate fibre products are screened, pretreated, proportioned, pulped and dried in turn to produce finished products. The pretreatment steps are soaking, impurity removal, mechanical stirring and drying. Gravity sedimentation; Additives are added in the proportioning and pulping steps, including binders, modifiers and binders; binders are preferred to be high temperature nano-binders. The invention solves the problem of huge environmental pollution and resource waste caused by large amount of discarding and burying of waste aluminium silicate fibre products in industrial enterprises; the thermal conductivity of the finished nano aluminium silicate fiberboard or tube shell at 600 C is less than 0.065W/m.k, which is superior to the similar products in GB/T 16400 2015, and the method is simple and feasible, and can be produced. Great economic and social benefits, with broad application prospects, suitable for promotion and application.

【技术实现步骤摘要】
废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法
本专利技术涉及废旧材料回收利用
，特别涉及废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法。
技术介绍
硅酸铝纤维又叫陶瓷纤维，是一种新型轻质耐火材料，以硬质粘土熟料为原料，经电阻或电弧炉熔融、喷吹成纤工艺生产而成。该材料具有容重轻、耐高温、热稳定性好，热传导率低、热容小、抗机械振动好、受热膨胀小、隔热性能好等优点，经特殊加工，可制成硅酸铝纤维板、硅酸铝纤维毡、硅酸铝纤维绳、硅酸铝纤维毯等产品。具有耐高温导热系数低，容重轻，使用寿命长，抗拉强度大，弹性好，无毒等特点，是取代石棉的新型材料，广泛用于冶金、化工、电力、机械工业熔炉等高温设备上用作高温炉充填、窑保温层及热网管道保温等工程。在大量应用陶瓷纤维的同时，也产生了大量的废旧制品。从我国目前的实际情况看，电力、化工、石油、冶金这四大行业是保温材料的使用消费大户，同时，也是废旧保温材料的抛弃大户，每年大量的废弃保温材料被白白地浪费掉。如能实现隔热保温材料废弃物变化为有效资源并循环使用，将它从源头控制和利用起来，这实际上是一种广义上节能减排。国外许多国家，尤其是发达国家，对耐火材料固废的再生利用非常重视，已经上升到环保、资源利用、提高企业的经济效益和社会效益的高度去认识，并制定了相关的法令法规，成立专门的研究机构，组建专业公司，资源利用化率高，美国的钢厂每年产生约100万t废旧耐火材料，以前几乎全部被填埋，仅少量回收。如有的钢厂已达到80%以上。随着1998年美国能源部、工业技术部和钢铁生产者延长耐火材料的使用寿命和回收利用废弃耐火材料计划的制定，用后耐火材料的利用率显著提升，尤其是耐火砖、耐火浇注料等。当前在我国对硅酸铝纤维制品处理的方法基本上等同于一般的工业固体废物。大部分企业在生产过程中，迫于时间、人力及资金等成本压力，对废旧硅酸铝制品的处理基本采用露天堆放、自然填沟和填坑的方式，这种处理方式对土壤、地下水、大气等都会造成现实的影响和潜在的危险，如已经导致了一些地区水源的严重污染。一般工业企业废弃保温材料均作为无用的固废，或被丢弃或被填埋，不仅给生态环境构成较为严重的威胁，而且也导致了大量宝贵资源的浪费。数量巨大的废旧硅酸铝纤维制品造成了可用资源的极大浪费和环境的严重污染，也会对人类的健康造成很大的危害。因此，应重视废旧硅酸铝纤维制品的再生利用工作，积极限制废旧硅酸铝纤维制品的大量生产，努力推动废旧硅酸铝纤维制品回收利用技术的开发研究。同时，为实现经济健康、快速和可持续发展，积极发展循环经济势在必行。其他的废旧无机纤维，如玻璃纤维、岩棉、矿渣棉等，也面临与陶瓷纤维同样的环境污染和资源浪费问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决技术问题的提出：工业企业的无机纤维（硅酸铝纤维、玻璃纤维、岩棉和矿渣棉）制品在使用过程中，因发生浸泡、渗透、扩散、冲刷等外在影响，会导致其变质和侵蚀，而废旧无机纤维制品中在堆放、填埋会混有其他固废材料、杂物、污渍及本身自带渣球、灰渣等等。以废旧硅酸铝纤维为例，目前，对固体废弃物的再利用研究一般是将其做为辅助原料降级使用，以很小的比例掺入到其他产品中，并且是以降低产品质量为代价的。最好的解决方案是研究废旧硅酸铝纤制品的回收再生利用，不但省去运费、处理费等相关费用，再通过新技术生产成陶瓷纳米纤维板或管壳等保温材料，性能指标比传统硅酸铝纤维制品优秀，可以直接在保温绝热领域使用。附加值很高，既实现了固废利用，增加了利润，也实现了循环经济清洁生产，节约了土地，还能获得各种税费优惠和社会效益。传统保温材料是靠隔绝空气来隔热，其导热系数大于空气的导热系数。我们在民用生活中采用抽真空技术形成真空结构，从而形成绝热结构以达到理想的保温效果。工业生产中被保温体体积巨大，形状复杂，温度变化幅度更大（-162℃~1700℃），工业中则无法通过抽真空形成真空结构；陶瓷纳米纤维技术是陶瓷纤维等多种纤维为骨架，采用胶体法和超临界强化工艺将陶瓷材料制备成为纳米级材料，粒径小于40nm（空气分子团自由行程约为70nm）的陶瓷粉体占98%以上，形成真空结构，从而在工业工程领域实现了真空绝热结构，使被保温体表面散热量减少50%以上（较传统保温材料）。陶瓷纳米纤维技术包括陶瓷纳米高温结合剂技术和陶瓷纳米高温复合材料制备工艺，干燥固化后的纳米陶瓷复合材料热面温度600℃时，导热系数小于0.060W/m.k，并且可以在高温下长期使用。在本专利技术中拟针对废旧硅酸铝纤维制品结合陶瓷纳米纤维技术，研究拣选、分类和制备工艺，制备陶瓷纳米纤维管壳等产品，提高产品性能、增加产品价值，实现废旧硅酸铝纤维制品的回收再生利用。注重于分类拣选、清洗、去除渗透层、破碎加工、筛分除杂等预处理工艺。同时，该工艺也能扩展应用于废旧的玻璃纤维、岩棉和矿渣棉。固体废弃物资源化是环境保护最有效和最根本的途径，既可解决固体废料排放问题，保护环境不受污染，又能形成新的产业链，合理利用资源，使真正的生态工业成为现实，产生较好的经济效益和社会效益。研究废物资源再循环是各国垃圾废物综合治理的主导方向，再循环理念也是推进废物污染治理与资源化有机结合的推动力。它既可以保证实现垃圾废物治理的无害化，也可以推进垃圾废物的循环再生。本专利技术的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法，该方法对废旧无机纤维制品依次进行初步筛分、预处理、配料制浆、成型烘干，制得成品；所述无机纤维包括硅酸铝纤维、玻璃纤维、岩棉和矿渣棉等。进一步的，所述预处理步骤为浸泡除杂、机械搅拌、重力沉降中的一种或几种。进一步的，所述配料制浆步骤具体为：在经过预处理后的废旧无机纤维制品原料中，加入添加剂，在浆池中经打浆机打碎，搅拌均匀，得到浆体；所述添加剂包括结合剂、改性剂和粘结剂。进一步的，所述成型烘干步骤为：将制浆步骤得到的浆体放入成型槽内，通过真空吸滤的方法成型，脱模后放入烘干系统进行烘干处理。进一步的，在烘干处理时采用加热烘干。进一步的，所述结合剂为高温纳米结合剂，所述高温纳米结合剂包括疏水性纳米二氧化硅、水和多组分表面活性剂；所述多组分表面活性剂包括带有亲水基的有机表面活性剂和无机分散剂；所述有机表面活性剂为带有磺酸基、硫酸酯基、酰胺基、羟基、铵基、和氧乙烯基中两种以上基团的化合物；所述无机分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸钠中的一种或几种；疏水型纳米二氧化硅与水的质量比为20:80，多组分表面活性剂为二氧化硅水溶液的13-15wt%，有机表面活性剂与无机分散剂的质量比为10：（3-5）。进一步的，所述改性剂为变性淀粉，所述粘结剂为硅溶胶或铝溶胶或水玻璃。进一步的，所述结合剂、改性剂和粘结剂的质量比为15-30：2-5：8-15。进一步的，所述成品包括低导热纳米纤维管壳、低导热纳米纤维板、低导热纳米纤维毡、低导热纳米纤维喷涂块和低导热纳米纤维涂抹料。当采用废旧硅酸铝纤维为原料时，所述成品为陶瓷纳米硅酸铝纤维管壳、陶瓷纳米硅酸铝纤维板、陶瓷纳米硅酸铝纤维毡、陶瓷纳米硅酸铝纤维绳、陶瓷纳米硅酸铝纤维毯。进一步的，所述成品热面温度600℃时的导热系数≤0.065W/m.k。本专利技术的有益效果为：1、解决了工业企业废弃无机纤维如硅酸铝纤维制品大量丢弃、掩埋所带来的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法，其特征在于，该方法对废旧无机纤维制品依次进行初步筛分、预处理、配料制浆、成型烘干，制得成品；所述无机纤维包括硅酸铝纤维、玻璃纤维、岩棉和矿渣棉。

【技术特征摘要】
1.一种废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法，其特征在于，该方法对废旧无机纤维制品依次进行初步筛分、预处理、配料制浆、成型烘干，制得成品；所述无机纤维包括硅酸铝纤维、玻璃纤维、岩棉和矿渣棉。2.如权利要求1所述的废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法，其特征在于，所述预处理步骤为浸泡除杂、机械搅拌、重力沉降中的一种或几种。3.如权利要求1所述的废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法，其特征在于，所述配料制浆步骤具体为：在经过预处理后的废旧无机纤维制品原料中，加入添加剂，在浆池中经打浆机打碎，搅拌均匀，得到浆体；所述添加剂包括结合剂、改性剂和粘结剂。4.如权利要求1所述的废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法，其特征在于，所述成型烘干步骤为：将制浆步骤得到的浆体放入成型槽内，通过真空吸滤的方法成型，脱模后放入烘干系统进行烘干处理。5.如权利要求4所述的废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法，其特征在于，在烘干处理时采用加热烘干。6.如权利要求3所述的废旧无机纤维再生制备低导热纤维制品的方法，其特征在于，所述结合剂为高温纳米结合剂，所述高温纳米结合剂包括疏水性纳米二氧化硅、水和多组分表面活...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷卫江，项汉银，娄军杰，李信伟，肖建立，殷翰之，
申请(专利权)人：洛阳热盈节能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41