可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板及其製法的製作方法
2023-05-24 16:15:11
專利名稱：可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板及其製法的製作方法
技術領域：
本發明屬於建築耐火、隔音、裝飾材料，具體涉及一種可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板及其製法。
背景技術：
傳統建築吸聲板產品，主要以石棉、巖棉、礦渣棉、膨脹珍珠巖、蛭石等原材料為主加入適當比例的粘合劑，經成型、乾燥、切割、壓花、飾面等工序加工而成。
以上材料生產的吸聲板產品存在以下問題使用石棉生產的吸聲板雖然價格較為便宜，但由於已經證明石棉在生產和使用過程中，產生的粉塵具有對人體致癌作用，已經被限制或停止使用。
使用巖棉、礦渣棉、膨脹珍珠巖、蛭石為主要原材料生產的吸聲板產品使用溫度僅為450℃-600℃左右，難以達到耐火的要求。
發明內容
本發明的目的是通過採用可溶纖維代替傳統的石棉、巖棉、礦渣棉、膨脹珍珠巖、蛭石等材料生產可溶纖維吸聲板，由於可溶纖維在人體體液中有足夠的溶解度，會縮短纖維在人體內的停留時間，將纖維對人體的損害降至最低，從而使可溶纖維板成為無害於人體的產品。
本發明採用的技術方案是研製一種可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板，其特徵在於該吸聲板主要成分的重量百分組成為可溶纖維 30～60％無機結合劑10～20％有機結合劑3～5％填料 10～40％其他材料 3～9％。
上述的可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板，其中的可溶纖維是可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維，該纖維的重量百分組成為SiO256～85％CaO+MgO 11～40％B2O31～2％Al2O30～1％Fe2O30～0.5％Na2O+K2O 0～0.5％。
上述的無機結合劑是二氧化矽溶膠、氧化鋁溶膠、矽酸鈉和/或硫酸鋁；上述的有機結合劑是澱粉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、木薯和/或橡子粉；上述的填料是粘土、硅藻土和/或膨脹珍珠巖；上述的其他材料是加強纖維、防潮劑和防腐劑；其中加強纖維是植物纖維和/或短切玻璃纖維；防潮劑是固體石蠟和/或松香酸納；防腐劑是硼酸、五氯酚納和/或二萘酚。
一種可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板的製法，其特徵是可溶纖維為主體材料並造粒，加入配比量的結合劑配漿製漿，經成型、乾燥、表面處理切割、壓花、精切等工序加工而成；工藝流程如下(1)纖維造粒將可溶纖維造粒，粒狀棉的粒度為5～20mm，其渣球含量在0～5％；(2)配漿製漿將粒狀棉及結合劑按所需比例進行混合，攪拌至漿料呈懸浮狀，棉漿比在≤10％；(3)成型成型在長網機上進行，包括漿料上網、真空吸濾脫水、真空壓榨脫水及水針切割部分；(4)乾燥溼板坯含水率為100～120％，於100～350℃之間乾燥50～150分鐘；(5)切割、飾面機械切割成板坯，刨面機刨平，表面噴塗塗料，(6)二次乾燥經過表面噴塗的板坯，在100～120℃，乾燥1～15min；(7)壓花、機械切割成精確成品尺寸，即得。
本發明可溶纖維吸聲板的質量指標如下體積密度 220-600kg/m3抗彎曲強度0.7-1.0MPa含水率0～3％可燃性A級不燃導熱係數 常溫0.035-0.0.042W/m.k平均吸聲係數(125HZ-4000HZ)0.45-0.7溶解度100-250mg/L與現有技術比較本發明的優點在於1.採用與人體體液相溶的可溶纖維為主要原材料，使產品對人體健康的影響降至最低。
2.可大幅度提高吸聲板的耐火使用溫度(可達1000℃)，具體實施方式
實施例1一、可溶維部分重量配比(kg)SiO285份，CaO+MgO 11份，B2O32份，Al2O31份，Fe2O30.5份，Na2O+K2O 0.5份。
工藝過程 上述原料混合均勻後，在特製的電阻爐(或電弧爐、玻歇爐)中1500～1800℃熔融成液態，利用噴吹法或甩絲法(0.3～0.6Mpa風壓)進行纖維生產。
現有電阻爐設立3組電極，由於原料改變，使電阻增大，導電率降低，導致熔化困難，為此對現有電阻爐增加3組電極，成為6組電極，以提高原料的導電率。
本發明生產的可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維，柔軟而富有彈性，纖維平均直徑1～5μm，纖維長度為30～150mm，渣球含量為5～10％。
本發明所獲得纖維，在PH7.3～7.5，溫度37±0.5℃的偏鹼性溶液中浸泡24h，用原子吸收光譜儀測定，其溶解度為100～250mg/L；而對比的普通陶瓷纖維溶解度為0mg/L。
二、可溶纖維吸聲板部分主要成分的重量配比(kg)可溶纖維60份，矽酸鈉或二氧化矽溶膠20份，澱粉和/或聚乙烯醇5份，硅藻土和/或膨脹珍珠巖10份，其他材料5份。其他材料是加強纖維(植物纖維)；防潮劑(固體石蠟)；防腐劑(硼酸和/或五氯酚納)本發明的工藝流程如下1、纖維造粒採用造粒機進行，粒狀棉的粒度在10～20mm，其渣球含量在5％；2、配漿製漿將粒狀棉及結合劑按所需比例進行混合、攪拌，棉漿比10％；3、成型在長網機上進行，包括漿料上網、真空吸濾脫水或真空壓榨脫水及水針切割部分。經過脫水後的溼板坯，其含水率一般為100～120％。
4、乾燥在100～350℃/50～150min，經過乾燥後的製品其含水率在3％以下。
5、切割切割包括縱切、橫切組成，均採用機械切割。
6、刨面切、橫切後的板坯，通過刨面機刨平。
7、表面噴塗刨面後的板坯，進行表面噴塗機，配製好的塗料(塗料由聚乙烯醇、超細碳酸鈣粉、鈦白粉、方解石粉、SPA202消泡劑等製成)從塗料儲槽由泵定量供給，用噴嘴噴膠。
8、二次乾燥經過表面噴塗的板坯，進入二次乾燥爐，乾燥溫度為100～120℃，乾燥時間在1～15min。
9、壓花壓花有滾壓花、模壓花、熱壓花等幾種形式。
10、精切；採用機械切割法將壓有花紋的板切割成精確成品尺寸，尺寸一般為300×300；400×400；600×600(mm)。
本發明可溶纖維吸聲板的技術指標如下體積密度 220-600kg/m3抗彎曲強度0.7-1.0MPa含水率0～3％可燃性A級不燃導熱係數 常溫0.035-0.0.042W/m.k平均吸聲係數(125HZ-4000HZ)0.45-0.7溶解度100-250mg/L本發明的可溶纖維吸聲板除了技術指標等同或優於普通吸聲板外，可大幅度提高吸聲板的耐火使用溫度(可達1000℃)。
實施例2一、可溶纖維部分重量配比(kg)SiO256.5份，CaO+MgO 40份，B2O32份，Al2O31份，Fe2O30.5份；工藝過程1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa風壓；直徑5～10μm；長度90～250mm；渣球含量5～10％；溶解度100～250mg/L。
二、可溶纖維吸聲板部分主要成分的重量配比(kg)可溶纖維30份，矽酸鈉和/或硫酸鋁20份，澱粉和/或羧甲基纖維素3份，硅藻土或膨脹珍珠巖40份，其他材料7份。其他材料是加強纖維(植物纖維和/或短切玻璃纖維)；防潮劑(松香酸納)；防腐劑(硼酸或五氯酚納)。
工藝流程可溶纖維造粒至粒度在5～10mm，渣球含量在0～1％；粒狀棉及結合劑按所需比例進行混合、攪拌，棉漿比9％；在長網機上漿料上網成型、真空吸濾脫水、水針切割；含水率100～120％，100～150℃/100～150min，至含水率在2％；機械切割、刨面機刨平；表面噴塗、二次乾燥(100～120℃/10～15min。)、壓花、精確成所需成品尺寸、包裝。
可溶纖維吸聲板的質量指標體積密度220～600kg/m3；抗彎曲強度0.7～1.0Mpa；含水率0～3％；可燃性A級不燃；導熱係數常溫0.035-0.042W/m.k；平均吸聲係數(125HZ-4000HZ)0.45～0.7；溶解度100～250mg/L(同上述可溶纖維的測定方法)；其餘同例1。
實施例3可溶纖維部分重量配比(kg)SiO256份，CaO+MgO 40份，B2O32份，Al2O31份，Fe2O30.5份，Na2O+K2O 0.5份；1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa風壓；直徑1～6μm；長度100～250mm；渣球含量5～8％；溶解度190～250mg/L。
可溶纖維吸聲板部分主要成分的重量配比(kg)可溶纖維50份，矽酸鈉和/或硫酸鋁20份，聚乙烯醇和/或羧甲基纖維素3份，硅藻土和膨脹珍珠巖共24份，其他材料3份。其他材料是加強纖維(植物纖維或短切玻璃纖維)；防潮劑(固體石蠟)；防腐劑(五氯酚納或五氯酚納)。
工藝可溶纖維造粒，粒度在8～15mm，渣球含量在1～2％；粒狀棉及結合劑按配量混合、攪拌，棉漿比7.5％；漿料上網成型、真空吸濾脫水、水針切割；含水率100～110％，200～250℃/100～120min，至含水率2％；機械切割、刨面機刨平；表面噴塗、二次乾燥(100～120℃/10～15min。)、壓花、精確成所需成品尺寸、包裝。
可溶纖維吸聲板的質量指標體積密度220～300kg/m3；抗彎曲強度0.7～1.0Mpa；含水率0～3％；可燃性A級不燃；導熱係數常溫0.035-0.042W/m.k；平均吸聲係數(125HZ-4000HZ)0.45～0.7；溶解度100～250mg/L(同上述可溶纖維的測定方法)；其餘同例1。
實施例4可溶纖維(以下簡稱纖維)部分重量配比(kg)SiO258份，CaO+MgO 40份，B2O31份，Fe2O30.5份，Na2O+K2O 0.5份；1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa風壓；直徑6～10μm；長度150～250nm；渣球含量5～14％；溶解度180～250mg/L。
可溶纖維板(以下簡稱板)部分配比(kg)可溶纖維60份，矽酸鈉和/或二氧化矽溶膠10份，木薯和/或橡子粉5份，硅藻土或膨脹珍珠巖16份，其他材料9份。
其他材料是加強纖維(短切玻璃纖維)；防潮劑(松香酸納)防腐劑(硼酸或五氯酚納)。
工藝可溶纖維造粒，粒度在10～15mm，渣球含量在2～3％；粒狀棉及結合劑按配量混合、攪拌，棉漿比6.5％；漿料上網成型、真空吸濾脫水、水針切割；含水率100～110％，200～250℃/100～120min，至含水率2％；機械切割、刨面機刨平；表面噴塗、二次乾燥(100～120℃/10～15min。)、壓花、精確成所需成品尺寸、包裝。
板的質量指標體積密度220～300kg/m3；抗彎曲強度0.7～1.0Mpa；含水率2.5％；可燃性A級不燃；導熱係數常溫0.035-0.042W/m.k；平均吸聲係數(125HZ-4000HZ)0.45～0.7；溶解度100～250mg/L(同上述可溶纖維的測定方法)；其餘同例1。
實施例5纖維配比(kg)SiO260份，CaO+MgO 38.5份，B2O31份，Na2O+K2O 0.5份；1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa風壓；直徑2～5μm；長度30～200mm；渣球含量5～15％；溶解度100～200mg/L。
板配比(kg)可溶纖維45份，矽酸鈉和/或硫酸鋁20份，羧甲基纖維素和/或橡子粉5份，粘土和/或硅藻土21份，其他材料9份。
其他材料是加強纖維(短切玻璃纖維)；防潮劑(松香酸納)；防腐劑(硼酸或五氯酚納)。
可溶纖維造粒，粒度10～15mm，渣球含量2～3％；粒狀棉及結合劑按配量混合、攪拌，棉漿比8.5％；含水率100～110％，200～250℃/100～120min，幹至含水率2％；二次乾燥100～120℃/10～15min。
板的質量體積密度550～600kg/m3；抗彎曲強度0.7～1.0Mpa；含水率1.5％；可燃性A級不燃；導熱係數常溫0.035-0.042W/m.k；平均吸聲係數(125HZ-4000HZ)0.45～0.7；溶解度100～250mg/L(同上述可溶纖維的測定方法)；其餘同例2。
實施例6可溶纖維重量配比(kg)SiO270份，CaO+MgO 27.5份，B2O32份，Na2O+K2O 0.5份；1500～1900℃熔融；0.3～0.6Mpa風壓；直徑2～5μm；長度90～250mm；渣球含量5～13％；溶解度100～200mg/L。
可溶纖維吸聲板部分主要成分的重量配比(kg)可溶纖維55份，矽酸鈉和/或二氧化矽溶膠18份，澱粉和/或聚乙烯醇5份，硅藻土或膨脹珍珠巖13份，其他材料9份。
其他材料是加強纖維(短切玻璃纖維)；防潮劑(松香酸納)；防腐劑(硼酸或五氯酚納)。
可溶纖維造粒，粒度15～20mm，渣球含量2.5～3％；棉漿比8.5％；含水率100～110％，200～250℃/100～120min幹至含水率1.5％；二次乾燥100～120℃/10～15min。
板的質量體積密度500～550kg/m3；抗彎曲強度0.7～1.0Mpa；含水率1.5％；可燃性A級不燃；導熱係數常溫0.035-0.042W/m.k；平均吸聲係數(125HZ-4000HZ)0.45～0.7；溶解度100～250mg/L(同上述可溶纖維的測定方法)；其餘同例1。
實施例7可溶纖維部分重量配比(kg下同)SiO262份，CaO+MgO 35.5份，B2O32份，Fe2O30.5份；1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa風壓；直徑4～7μm；長度70～250mm；渣球含量5～8％；溶解度200～250mg/L。
可溶纖維吸聲板部分主要成分的重量配比(kg)可溶纖維45份，二氧化矽溶膠和/或氧化鋁溶膠20份，澱粉或聚乙烯醇5份，硅藻土或膨脹珍珠巖27份，其他材料3份。
其他材料是加強纖維(短切玻璃纖維)；防潮劑(固體石蠟和松香酸納)；防腐劑(硼酸和/或二萘酚)。
可溶纖維造粒，粒度10～15mm，渣球含量3.5～4％；棉漿比5.5％；含水率100～110％，300～350℃/50～100min幹至含水率0.5％；二次乾燥100～120℃/10～15min。
板的質量體積密度400～450kg/m3；抗彎曲強度0.7～1.0Mpa；含水率0.5％；可燃性A級不燃；導熱係數常溫0.035-0.042W/m.k；平均吸聲係數(125HZ-4000HZ)0.45～0.7；溶解度100～250mg/L(同上述可溶纖維的測定方法)；其餘同例1。
實施例8可溶纖維重量配比SiO258.5份，CaO+MgO 39.5份，B2O31份，Al2O30.1份，Fe2O30.5份，Na2O+K2O 0.4份；1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa風壓；直徑4～8μm；長度30～200mm；渣球含量5～10％；溶解度200～250mg/L。
可溶纖維吸聲板部分，主要成分的重量配比(kg)可溶纖維52份，氧化鋁溶膠和/或矽酸鈉18份，澱粉和/或羧甲基纖維素4份，硅藻土或粘土23份，其他材料3份。
其他材料是加強纖維(短切玻璃纖維)；防潮劑(固體石蠟和松香酸納)；防腐劑(硼酸和/或二萘酚)。
可溶纖維造粒，粒度10～13mm，渣球含量3～4％；棉漿比7.5％；含水率100～110％，300～350℃/50～100min幹至含水率0.5％；二次乾燥100～120℃/10～15min。
板的質量體積密度300～350kg/m3；抗彎曲強度0.7～1.0Mpa；含水率0.5％；可燃性A級不燃；導熱係數常溫0.035-0.042W/m.k；平均吸聲係數(125HZ-4000HZ)0.45～0.7；溶解度100～250mg/L(同上述可溶纖維的測定方法)；其餘同例1。
實施例9可溶纖維重量配比SiO257份，CaO+MgO 40份，B2O32份，Al2O30.3份，Fe2O30.3份，Na2O+K2O 0.4份；1900～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa風壓；直徑6～10μm；長度150～250mm；渣球含量5～12％；溶解度150～250mg/L。
可溶纖維53份，二氧化矽溶膠和/或矽酸鈉17份，澱粉和/或木薯5份，膨脹珍珠巖或粘土22份，其他材料3份。
其他材料是加強纖維(植物纖維和/或短切玻璃纖維)；防潮劑(固體石蠟和/或松香酸納)；防腐劑(硼酸和/或二萘酚)。
可溶纖維造粒，粒度10～15mm，渣球含量4～5％；棉漿比6.5％；含水率100～110％，300～350℃/50～100min幹至含水率0.85％；二次乾燥100～120℃/10～15min。
板的質量體積密度250～300kg/m3；抗彎曲強度0.7～1.0Mpa；含水率0.5％；可燃性A級不燃；導熱係數常溫0.035-0.042W/m.k；平均吸聲係數(125HZ-4000HZ)0.45～0.7；溶解度100～250mg/L(同上述可溶纖維的測定方法)；其餘同例1。
實施例10纖維配比(kg)SiO280份，CaO+MgO 17份，B2O32份，Fe2O30.5份，Na2O+K2O0.5份；1900～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa風壓；直徑3～6μm；長度100～250mm；渣球含量5～14％；溶解度100～240mg/L。
板配比可溶纖維53份，二氧化矽溶膠12份，澱粉和/或聚乙烯醇3份，澱粉和/或木薯5份，膨脹珍珠巖或粘土23份，其他材料4份。
其他材料是加強纖維(植物纖維和/或短切玻璃纖維)；防潮劑(固體石蠟和/或松香酸納)；防腐劑(硼酸和/或二萘酚)。
可溶纖維造粒，粒度16～20mm，渣球含量3～4％；棉漿比9.5％；含水率100～110％，300～350℃/50～100min幹至含水率0.5％；二次乾燥100～120℃/10～15min。
板的質量體積密度300～350kg/m3；抗彎曲強度0.7～1.0Mpa；含水率0.5％；可燃性A級不燃；導熱係數常溫0.035～0.042W/m.k；平均吸聲係數(125HZ-4000HZ)0.45～0.7；溶解度100～250mg/L(同上述可溶纖維的測定方法)；其餘同例1。
權利要求
1.一種可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板，其特徵在於該吸聲板主要成分的重量百分組成為可溶纖維 30～60％無機結合劑10～20％有機結合劑3～5％填料 10～40％其他材料 3～9％。
2.按照權利要求1所述的可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板，其特徵是所述的可溶纖維是可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維，該纖維的重量百分組成為SiO256～85％CaO+MgO 11～40％B2O31～2％Al2O30～1％Fe2O30～0.5％Na2O+K2O 0～0.5％。
3.按照權利要求1所述的可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板，其特徵是所述的無機結合劑是二氧化矽溶膠、氧化鋁溶膠、矽酸鈉和/或硫酸鋁。
4.按照權利要求1所述的可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板，其特徵是所述的有機結合劑是澱粉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、木薯和/或橡子粉。
5.按照權利要求1所述的可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板，其特徵是所述的填料是粘土、硅藻土和/或膨脹珍珠巖。
6.按照權利要求1所述的可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板，其特徵是所述的其他材料是加強纖維、防潮劑和防腐劑；其中加強纖維是植物纖維和/或短切玻璃纖維；防潮劑是固體石蠟和/或松香酸納；防腐劑是硼酸、五氯酚納和/或二萘酚。
7.按照權利要求1所述的可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板的製法，其特徵是可溶纖維為主體材料並造粒，加入配比量的結合劑配漿製漿，經成型、乾燥、表面處理切割、壓花、精切等工序加工而成；工藝流程如下(1)纖維造粒將可溶纖維造粒，粒狀棉的粒度為5～20mm，其渣球含量在0～5％；(2)配漿製漿將粒狀棉及結合劑按所需比例進行混合，攪拌至漿料呈懸浮狀，棉漿比在≤10％；(3)成型成型在長網機上進行，包括漿料上網、真空吸濾脫水或真空壓榨脫水及水針切割部分；(4)乾燥溼板坯含水率為100～120％，於100～350℃之間乾燥50～150分鐘；(5)切割、飾面機械切割成板坯，刨面機刨平，表面噴塗塗料，(6)二次乾燥經過表面噴塗的板坯，在100～120℃，乾燥1～15h；(7)壓花、機械切割成精確成品尺寸，即得。
全文摘要
一種可溶於人體體液的無機矽酸鹽纖維吸聲板及其製法，其特徵在於該吸聲板主要成分的重量百分組成為可溶纖維30～60％，無機結合劑10～20％，有機結合劑3～5％，填料10～40％，其他材料3～9％。其製法是可溶纖維為主體材料並造粒，加入配比量的結合劑配漿製漿，經成型、乾燥、表面處理切割、壓花、精切等工序加工而成。本發明的可溶纖維吸聲板，採用與人體體液相溶的可溶纖維為主要原材料，使產品對人體健康的影響降至最低；且除了技術指標等同或優於普通吸聲板外，可大幅度提高吸聲板的耐火使用溫度(可達1000℃)。
文檔編號B27N3/04GK1544771SQ200310105699
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月24日 優先權日2003年11月24日
發明者鹿成洪, 鹿成會, 張紀軍, 刁鳳平, 李京友 申請人:山東魯陽股份有限公司