陶瓷纤维背衬板.pdf

一种陶瓷纤维背衬板，属于耐火陶瓷纤维材料类。是以硅酸铝系纤维作为基材，添加一种或多种增强纤维，并加入适当比例的有机结合剂或无机结合剂、填料及添加剂，经配料制浆、成型、干燥及后续加工等工序制成，其特征在于其组成重量比为硅酸铝纤维50－85份，有机纤维0－3份，矿岩棉5～30份，膨胀珍珠岩0～20份，粘土5～20份，淀粉3～8份，聚丙烯酰胺0～1份，聚合氯化铝0.01～0.5份。本发明有效的提高保温隔热无机纤维板的耐热性能、强度和弹性，使生产成本大大地降低，并且可作为硅酸钙板的良好替代品。

1、  一种陶瓷纤维背衬板，以硅酸铝系纤维作为基材，添加一种或多种增强纤维，并加入适当比例的有机结合剂或无机结合剂、填料及添加剂，经配料制浆、成型、干燥及后续加工等工序制成，其特征在于其组成重量比为硅酸铝纤维50-85份，有机纤维0-3份，矿岩棉5～30份，膨胀珍珠岩0～20份，粘土5～20份，淀粉3～8份，聚丙烯酰胺0～1份，聚合氯化铝0.01～0.5份。

2、  根据权利要求1所述的陶瓷纤维背衬板，其特征在于其组成重量比为硅酸铝纤维55-80份，有机纤维1.5-2.5份，矿岩棉7～25份，膨胀珍珠岩2～17份，粘土5～16份，淀粉4～7份，聚丙烯酰胺0.2～0.8份，聚合氯化铝0.03～0.4份。

3、  根据权利要求1所述的陶瓷纤维背衬板，其特征在于其组成重量比为硅酸铝纤维60-75份，有机纤维1.8-2.1份，矿岩棉9～19份，膨胀珍珠岩5～15份，粘土7～13份，淀粉5～6.5份，聚丙烯酰胺0.4～0.7份，聚合氯化铝0.1～0.3份。

4、  根据权利要求1所述的陶瓷纤维背衬板，其特征在于其化学组成中：Al₂O₃：25～50％，SiO₂：35～60％，Fe₂O₃+CaO+MgO+K₂O+Na₂O：3～5％，有机物：3-12％。

陶瓷纤维背衬板
技术领域
本发明属于耐火陶瓷纤维材料类，具体是一种陶瓷纤维背衬板。
背景技术
传统的保温隔热无机纤维板主要有：玻璃棉板、岩棉保温板、矿渣棉保温板、矿棉保温装饰吸声天花板、石棉板、硅酸铝纤维板及混配纤维板等。
传统的保温隔热无机纤维板使用温度要么在600℃以下，比如：玻璃棉板、岩棉保温板、矿渣棉保温板、矿棉保温装饰吸声天花板、石棉板；要么在1000℃以上，比如硅酸铝纤维板及混配纤维板；目前，尚没有使用温度600℃～1000℃的保温隔热纤维板。尽管有一些纤维增强的复合保温隔热板，使用温度在600℃～1000℃范围内，但由于不是以纤维为基材，使得这些材料脆性大，使用时易粉化，例如：硅酸钙板在运输使用过程中脆性大，容易破损，并且使用时由于高温烧失作用造成硅酸钙板的粉化，从而失去强度。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，使用温度在600℃～1000℃范围内，采用陶瓷纤维为基材取代石棉纤维，并添加一种或多种加强纤维以及加入部分助剂后，而制得的一种能够大幅度提高保温隔热板的保温隔热性能的陶瓷纤维背衬板。
本发明是通过以下技术方案实现的：
即一种陶瓷纤维背衬板，以硅酸铝系纤维作为基材，添加一种或多种有机纤维或无机纤维做增强纤维，并加入适当比例地有机结合剂或无机结合剂、填料及添加剂，经配料制浆、成型、干燥及后续加工等工序制成，其特征在于其组成重量比为硅酸铝纤维50-85份，有机纤维0-3份，矿岩棉5～30份，膨胀珍珠岩0～20份，粘土5～20份，淀粉3～8份，聚丙烯酰胺0～1份，聚合氯化铝0.01～0.5份。
其组成重量比进一步为硅酸铝纤维55-80份，有机纤维1.5-2.5份，矿岩棉7～25份，膨胀珍珠岩2～17份，粘土5～16份，淀粉4～7份，聚丙烯酰胺0.2～0.8份，聚合氯化铝0.03～0.4份。
其组成重量比更进一步为硅酸铝纤维60-75份，有机纤维1.8-2.1份，矿岩棉9～19份，膨胀珍珠岩5～15份，粘土7～13份，淀粉5～6.5份，聚丙烯酰胺0.4～0.7份，聚合氯化铝0.1～0.3份。
本发明采用得增强纤维为一种或多种有机纤维或无机纤维，以此来提高本发明产品的强度及降低成本。有机纤维是指废报纸、苎麻纱、聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维等纤维种中的一种或复合使用；无机纤维是指岩棉、矿渣棉、玻璃纤维等纤维种中的一种或复合使用。
本发明所采用的结合剂是淀粉、硅溶胶、铝溶胶、两种中的一种或复合使用。淀粉可采用阳离子淀粉、阴离子淀粉、羧甲基淀粉、羟烷基淀粉、交联淀粉、氧化淀粉、酸变性淀粉、预糊化淀粉、磷酸酯淀粉9种中的一种或复合使用，淀粉材质可采用木薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉5种中的一种或复合使用。
本发明采用填料是轻质填料和粘土类填料并通过复合使用来进一步提高背衬板的强度。
本发明所说的轻质填料是指堆积密度1000kg/m³以下的轻质隔热料，包括：膨胀珍珠岩、硅藻土、膨胀蛭石、海泡石、漂珠、陶瓷纤维废料等。
本发明所说的粘土类填料是指在水中具有膨胀性的常用粘上填料，包括：膨润土、高岭土、软质粘土、半软质粘土、球粘土和凹凸棒土等。
本发明所说的配料制浆是指将硅酸铝纤维、增强纤维、结合剂、填料及添加剂按上述材料配比进行机械混合，浆料中的纤维长度通常在2-5mm之间，制成的浆料浓度为2.5-5％。
本发明所采用的添加剂包括絮凝剂和凝结剂两部分，采用聚丙烯酰胺作为絮凝剂，采用聚合氯化铝或硫酸铝作为凝结剂。
本发明所说絮凝剂为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺可以是阳离子性、阴离子性或两性，不同电荷性质的聚丙烯酰胺可以单独使用也可以并用。
本发明所说的凝结剂为聚合氯化铝和硫酸铝中的一种或复合使用，其作用是使絮凝到纤维上的结合剂及填料固定下来，避免成型过程中絮团被破坏。
本发明所介绍的成型工序是指将水基浆料通过成型设备进行脱水并形成湿坯，本发明所介绍的干燥工序是将成型后的湿坯，送入干燥室进行加热脱水的过程。
本发明的有益效果如下：
由于本发明采用陶瓷纤维作为基材，配合部分增强纤维，加入适当比例的轻质填料和粘土填料，可有效的提高保温隔热无机纤维板的耐热性能、强度和弹性，并且生产成本大大地降低，从而克服传统的保温隔热无机纤维板使用温度不在600℃～1000℃范围内的空档，并且由于强度高、弹性好，可作为硅酸钙板的良好替代品。
具体实施方式
实施例一
将硅酸铝纤维50份，聚乙烯醇纤维4份，矿岩棉6份，膨胀珍珠岩3份，粘土5份，淀粉3份，聚丙烯酰胺0.2份，聚合氯化铝0.01份加入制浆机进行制浆，制浆完成后的纤维长度为3mm，然后加入适当比例的水，使浆料浓度保持在2.5％，然后采用真空成型设备进行成型，尺寸为900×600×50，成型完毕后产品送入烘干室烘干，通过切割、磨光最终实现本发明。本发明产品化学成分如下：Al₂O₃：25％；SiO₂：59％；有机物：12％；Fe₂O₃+CaO+MgO+K₂O+Na₂O：4％，产品体积密度为280Kg/m³，加热永久线收缩率(800℃×24h)为1.8％；冷态耐压强度为0.23MPa；导热系数(热面温度600℃)为0.122W/m.k。
实施例二
将硅酸铝纤维60份，矿岩棉5份，膨胀珍珠岩10份，粘土5份，淀粉5份，聚丙烯酰胺0.15份，聚合氯化铝0.05份加入制浆机进行制浆，制浆完成后的纤维长度为2mm，然后加入适当比例的水，使浆料浓度保持在3％，然后采用抄取设备进行成型，尺寸为900×600×50，成型完毕后产品送入烘干室烘干，通过切割、磨光最终实现本发明。本发明产品化学成分如下：Al₂O₃：29％；SiO₂：60％；有机物：8％；Fe₂O₃+CaO+MgO+K₂O+Na₂O：3％，产品体积密度为280Kg/m³，加热永久线收缩率(800℃×24h)为1.6％；冷态耐压强度为0.24MPa；导热系数(热面温度600℃)为0.121W/m.k。
实施例三
将硅酸铝纤维65份，聚乙烯醇纤维4.5份，矿岩棉20份，膨胀珍珠岩5份，粘土5份，淀粉5份，聚丙烯酰胺0.6份，聚合氯化铝0.2份加入制浆机进行制浆，制浆完成后的纤维长度为3mm，然后加入适当比例的水，使浆料浓度保持在2.5％，然后采用真空成型设备进行成型，尺寸为900×600×50，成型完毕后产品送入烘干室烘干，通过切割、磨光最终实现本发明。本发明产品化学成分如下：Al₂O₃：38％；SiO₂：54％；有机物：3％；Fe₂O₃+CaO+MgO+K₂O+Na₂O：5％，产品体积密度为280Kg/m³，加热永久线收缩率(800℃×24h)为1.8％；冷态耐压强度为0.25MPa；导热系数(热面温度600℃)为0.12W/m.k。
实施例四
将硅酸铝纤维70份，矿岩棉15份，膨胀珍珠岩15份，粘土17份，淀粉7份，聚丙烯酰胺0.8份，聚合氯化铝0.7份加入制浆机进行制浆，制浆完成后的纤维长度为2mm，然后加入适当比例的水，使浆料浓度保持在3％，然后采用抄取设备进行成型，尺寸为900×600×50，成型完毕后产品送入烘干室烘干，通过切割、磨光最终实现本发明。本发明产品化学成分如下：Al₂O₃：49％；SiO₂：35％；有机物：11％；Fe₂O₃+CaO+MgO+K₂O+Na₂O：5％，产品体积密度为280Kg/m³，加热永久线收缩率(800℃×24h)为1.6％；冷态耐压强度为0.23MPa；导热系数(热面温度600℃)为0.122W/m.k。
实施例五
将硅酸铝纤维85份，矿岩棉30份，膨胀珍珠岩20份，粘土20份，淀粉8份，聚丙烯酰胺1份，聚合氯化铝1份加入制浆机进行制浆，制浆完成后的纤维长度为2mm，然后加入适当比例的水，使浆料浓度保持在3％，然后采用抄取设备进行成型，尺寸为900×600×50，成型完毕后产品送入烘干室烘干，通过切割、磨光最终实现本发明。本发明产品化学成分如下：Al₂O₃：50％；SiO₂：40％；有机物：6％；Fe₂O₃+CaO+MgO+K₂O+Na₂O：4％，产品体积密度为280Kg/m³，加热永久线收缩率(800℃×24h)为1.6％；冷态耐压强度为0.25MPa；导热系数(热面温度600℃)为0.12W/m.k。
由于本发明采用陶瓷纤维作为基材，配合部分增强纤维，加入适当比例的轻质填料和粘土填料，可有效的提高保温隔热无机纤维板的耐热性能、强度和弹性，并且生产成本大大地降低，从而克服传统的保温隔热无机纤维板使用温度不在600℃～1000℃范围内的空档，并且由于强度高、弹性好，可作为硅酸钙板的良好替代品。