利用废弃的玻璃纤维制品制备泡沫玻璃的方法技术

一种利用废弃的玻璃纤维制品制备泡沫玻璃的方法。首先将收集到的废弃玻璃纤维毡和玻璃纤维网格布晾干人工分拣出其中的金属，有机物等杂物后，切割成小于２０ｍｍ×２０ｍｍ碎片后，球磨至２００目形成玻璃粉；然后将玻璃粉，碳化硅，三氧化二锑，硫酸钠，氟铝酸钠，硝酸钠，三氧化二钴放入球磨机中球磨形成配合料；将配合料装入耐热模具中烧制得泡沫玻璃。本发明专利技术利用废弃玻璃纤维制品为主要原料生产泡沫玻璃，制备的泡沫玻璃密度较小，强度高，导热系数小，吸水率低。本发明专利技术制备工艺操作过程简单，熔制温度低，成本低廉，不仅变废为宝，而且保护了环境，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种泡沫玻璃的制造方法，特别涉及一种利用废弃的玻璃纤维制品制 备泡沫玻璃的方法。
技术介绍
在玻璃纤维工业生产过程及使用过程中，每年都要产生大量的玻璃纤维废料，包 括废弃玻璃纤维硬丝，废弃的玻璃纤维毡，玻璃纤维网格布等。到目前为止，只有废弃的玻 璃纤维硬丝可以通过重新熔化等方法被回收利用，废弃的玻璃纤维毡，玻璃纤维网格布只 能被掩埋处理。主要原因不光是因为这些玻璃纤维表面经过浸润剂处理，更重要的是被制 成玻璃纤维制品的玻璃纤维韧性较高，收集破碎工艺复杂，且废弃的玻璃纤维毡，玻璃纤维 网格布中易夹杂各种金属等杂质，此类杂质如进入玻璃熔化池将对玻璃的性能，颜色等会 造成严重影响。到目前为止，废弃的玻璃纤维毡，玻璃纤维网格布还没有一种有效的回收利 用的方法，每年占用了大量的耕地，并浪费了大量资源。CN1269764C提供了通过一种低成本的加工过程将大量的玻璃纤维废料转变成有 用的陶瓷产品的方法。所述方法包括将玻璃纤维废料减小至玻璃粉末；将玻璃粉末与添加 剂混合均勻形成一种玻璃_添加剂混合物；对玻璃_添加剂混合物颗粒化处理，使之成为 颗粒状粒子；将颗粒状粒子成型为陶瓷制品生坯；以及将该陶瓷制品生坯加热成为陶瓷制 品。该方法所制备的陶瓷产品性能优良，但是，所制备的陶瓷制品密度大于2. 5g/cnT3，由于 泡沫玻璃的密度一般都小于0. 5g/cnT3，同样重量的玻璃粉如果用于生产泡沫玻璃则可以制 备5倍体积的泡沫玻璃，而且产品价格高。因而用玻璃纤维废料制备泡沫玻璃附加值较高。 此外，该方法利用玻璃纤维废料生产陶瓷产品，工艺复杂，成本较高。陈建华等(陈建华，李玉华，李玉涛.废玻璃纤维硬丝泡沫玻璃的制备及其发泡机 理.盐城工学院学报，2001(2) 1-4;陈建华，徐凤广，崔益和，焦宝祥.以废玻璃纤维硬丝为 原料研制泡沫玻璃.新型建筑材料，2000;陈建华，李玉华，李玉涛.用废玻璃纤维硬丝制 备泡沫玻璃.建筑材料学报，2000)以玻璃纤维生产过程产生的固体废弃物中碱玻璃纤维 硬丝为主要原料，加入发泡剂煤粉、焦炭、石灰石、纯碱等，稳泡剂A和B，结合剂水玻璃等在 730°C烧结制备了泡沫玻璃。所用玻璃纤维硬丝为生产中所产生的废弃物，其玻璃表面废经 过浸润剂处理，且玻璃没有被污染，制备泡沫玻璃工艺简单。但是，随着玻璃纤维生产技术 的改进与提高，目前，玻璃纤维生产过程中产生的硬丝量越来越少，且产生的硬丝已被完全 回收，重新用于玻璃的熔化。而且此方法所制备的泡沫玻璃抗压强度高，而抗折强度较低， 大大限制了其作为建筑材料的使用范围。为了满足编织网格织物的编织工艺要求，对玻璃纤维的柔性提出了很高的要求。 尤其是要成圈的编织组织对于玻璃纤维纱线的性能要求更高，纱线在编制过程中会遇到各 种问题，如起毛，本身强力不够，或者硬度过高而引起编制过程中断纱，这些都会导致编制 不能正常进行，或者织物质量过低，同时，为了提高玻璃纤维的抗水性，对所制备的玻璃纤 维经过表面浸润剂处理后，才可以用于玻璃纤维网格布的编织。涂敷了浸润剂的玻璃纤维网格布强度，韧性，柔性较高。玻璃纤维毡是将玻璃原丝切割成50mm左右长度，将其随机均勻地铺陈在网带上， 随后施以乳液粘结剂或撒布上粉末固化剂，经加热固化后粘结成短切原丝毡。生产过程中 或使用过程中一旦毡片发生破损，此类毡片将被直接废弃，到目前为止，还没有合理的回收 利用的方法。区别与废弃玻璃纤维硬丝，表面未经过处理，回收和粉碎较容易进行。废弃玻璃纤 维网格布和玻璃纤维毡由于表面经过处理，且此类产品柔软，处理工艺复杂。关于大量回收 利用废弃的玻璃纤维网格布及玻璃纤维毡未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种操作过程简单，熔制温度 低，成本低廉，不仅变废为宝而且保护了环境，适于工业化生产的利用废弃的玻璃纤维制品 制备泡沫玻璃的方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是1)首先，将废弃玻璃纤维毡和玻璃纤维网格布晾干，去除其中的金属、有机物及杂 质后将其切割成小于20mmX20mm碎片，并将切割后的碎片放入球磨机中球磨至200目形成 玻璃粉；2)其次，按照质量分数将91 96%的玻璃粉，1 3%的碳化硅，0.5 5%的三 氧化二锑，0. 5 5%的硫酸钠，0. 5 5%的氟铝酸钠，0. 5 5%的硝酸钠和0 的三 氧化二钴放入球磨机中球磨1小时形成泡沫玻璃配合料；3)然后，将配合料装入耐热模具中铺平，铺料厚度为5cm IOcm ；4)最后，将模具连同配合料移入发泡炉中，按照以下烧成制度烧成自室温以2 30C /min的升温速度升温至360°C后，保温30 90min ；然后以10 15°C /min的升温速 度升温至950 1050°C后，保温20 30min ；再以5 10°C /min的降温速度降温至50°C 以下得泡沫玻璃。所说的废弃玻璃纤维毡和玻璃纤维网格布的玻璃组成为无碱玻璃。所说的球磨机中研磨介质为鹅卵石，研磨介质鹅卵石直径小于2mm，装料时控制研 磨介质与加入料的质量比为5 1。所说的碳化硅为工业用碳化硅，粒度大于200目。所说的耐热模具耐火度应高于1200°C，且在1100°C下能够重复使用，使用过程中 模具内壁涂刷脱模剂。按本专利技术的制备方法制成的泡沫玻璃，包括质量分数为91 96%的玻璃粉，1 3%的碳化硅，0. 5 5%的三氧化二锑，0. 5 5%的硫酸钠，0. 5 5%的氟铝酸钠，0. 5 5%的硝酸钠和0 1%的三氧化二钴。本专利技术不但有利于废物利用，保护环境，而且制得的泡沫玻璃结构强度高、吸水率 低、密度小、导热系数低。其密度小于0. 3g ·αιΓ3，吸水率小于0. 5vol%，平均泡径1 3mm， 抗折强度达到l.SMpa。本专利技术可以有效地降低泡沫玻璃的生产成本，保护环境，变废为宝， 具有明显的经济效益和环保效益本专利技术制备工艺操作过程简单，熔制温度低，成本低廉，不 仅变废为宝而且保护了环境，适于工业化生产。具体实施例方式实施例1，1)首先，将废弃的无碱玻璃纤维毡和无碱玻璃纤维网格布晾干，去除其 中的金属、有机物及杂质后将其切割成小于20mmX20mm碎片，并将切割后的碎片放入球磨 机中球磨至200目形成玻璃粉；2)其次，按照质量分数将91%的玻璃粉，2%的碳化硅，5%的三氧化二锑，0.5% 的硫酸钠，0. 5%的氟铝酸钠，0. 5%的硝酸钠和0. 5%的三氧化二钴放入球磨机中球磨1小 时形成泡沫玻璃配合料；3)然后，将配合料装入耐热模具中铺平，铺料厚度为5cm ；4)最后，将模具连同配合料移入发泡炉中，按照以下烧成制度烧成自室温以 20C /min的升温速度升温至360°C后，保温90min ；然后以10°C /min的升温速度升温至 950°C后，保温20min ；再以5°C /min的降温速度降温至50°C以下得泡沫玻璃。实施例2，1)首先，将废弃的无碱玻璃纤维毡和无碱玻璃纤维网格布晾干，去除其 中的金属、有机物及杂质后将其切割成小于20mmX20mm碎片，并将切割后的碎片放入球磨 机中球磨至200目形成玻璃粉；2)其次，按照质量分数将96 %的玻璃粉，1 %的碳化硅，0. 5 %的三氧化二锑， 0. 5%的硫酸钠，0. 5本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用废弃的玻璃纤维制品制备泡沫玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤：　　１）首先，将废弃玻璃纤维毡和玻璃纤维网格布晾干，去除其中的金属、有机物及杂质后将其切割成小于２０ｍｍ×２０ｍｍ碎片，并将切割后的碎片放入球磨机中球磨至２００目形成玻璃粉；　　２）其次，按照质量分数将９１～９６％的玻璃粉，１～３％的碳化硅，０．５～５％的三氧化二锑，０．５～５％的硫酸钠，０．５～５％的氟铝酸钠，０．５～５％的硝酸钠和０～１％的三氧化二钴放入球磨机中球磨１小时形成泡沫玻璃配合料；　　３）然后，将配合料装入耐热模具中铺平，铺料厚度为５ｃｍ～１０ｃｍ；　　４）最后，将模具连同配合料移入发泡炉中，按照以下烧成制度烧成：自室温以２～３℃／ｍｉｎ的升温速度升温至３６０℃后，保温３０～９０ｍｉｎ；然后以１０～１５℃／ｍｉｎ的升温速度升温至９５０～１０５０℃后，保温２０～３０ｍｉｎ；再以５～１０℃／ｍｉｎ的降温速度降温至５０℃以下得泡沫玻璃。

【技术特征摘要】
利用废弃的玻璃纤维制品制备泡沫玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤1)首先，将废弃玻璃纤维毡和玻璃纤维网格布晾干，去除其中的金属、有机物及杂质后将其切割成小于20mm×20mm碎片，并将切割后的碎片放入球磨机中球磨至200目形成玻璃粉；2)其次，按照质量分数将91～96％的玻璃粉，1～3％的碳化硅，0.5～5％的三氧化二锑，0.5～5％的硫酸钠，0.5～5％的氟铝酸钠，0.5～5％的硝酸钠和0～1％的三氧化二钴放入球磨机中球磨1小时形成泡沫玻璃配合料；3)然后，将配合料装入耐热模具中铺平，铺料厚度为5cm～10cm；4)最后，将模具连同配合料移入发泡炉中，按照以下烧成制度烧成自室温以2～3℃/min的升温速度升温至360℃后，保温30～90min；然后以10～15℃/min的升温速度升温至950～1050℃后，保温20～30min；再以5～10℃/min的降温速度降温至50℃以下得泡沫玻璃。2.根据权利要求1所述的利用废弃的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏伟，刘新年，高档妮，董琦，李文福，王薇，盖言成，焦宇鸿，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]