[发明专利]改性胶粘剂及一种硅酸铝纤维纸板的制备方法

说明书

技术领域    

本发明涉及硅酸铝纤维纸板制备技术领域，特别涉及一种用于硅酸铝纤维纸板中的改性胶粘剂，还涉及使用改性胶粘剂的硅酸铝纤维纸板的制备方法。

背景技术   

在社会高速进步和发展的今天，能量消耗日益增加，出现能源危机，解决能源问题主要是开源和节流，开发新的能源，如：风力、太阳能、地热能、潮汐；节流就是要减少能源的损失、杜绝浪费。在开发新能源的技术上，节能是关乎人类生存和发展的大事，保温隔热是节能技术中容易实现而且应用很广的一种技术。

硅酸铝纤维是以焦宝石、工业氧化铝和硅石为主要原料经电阻炉熔融甩丝或电弧炉熔融喷吹工艺制备而成，直径约2～17um,长度约2～25mm，主要成分中Al₂O₃含量大于46%，Al₂O₃+SiO₂含量大于99%，其它成分小于1%，由于其具有热导率低和耐高温等特点，因此，广泛被用作保温板和毡等保温隔热产品的原料。

传统硅酸铝纤维板制备采用聚乙烯醇（PVA）、羧甲基纤维素（CMC）、羧基丁苯胶乳（SBR）和聚酰胺多胺环氧氯丙烷（PAE）等有机胶粘剂，经过湿法抄造工艺制备，这类产品耐高温性能差；而采用传统无机胶粘剂制备的硅酸铝纤维板虽然耐高温性能好，但密度高、易溃散，限制了其应用。

发明内容   

为了解决以上现有技术中硅酸铝纤维板使用有机胶粘剂耐高温性能差、使用无机胶粘剂密度高、易溃散的问题，本发明提供了一种用于硅酸铝纤维纸板中的改性胶粘剂。

本发明还提供了使用上述改性胶粘剂的低密度、低热导率硅酸铝纤维纸板的制备方法。

本发明是通过以下措施实现的：

一种改性胶粘剂，原料中含有硅酸钠和改性剂，改性剂为磷酸氢二钠、四硼酸钠和硅溶胶按照质量比1:1:1组成，硅酸钠与改性剂的质量比为（8～12）：（1～5）。其中所使用的硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液，硅溶胶中SiO₂有很多种，市售的硅溶胶也有很多种固含规格，比如SiO₂含量为25%、35%等，在此改性胶粘剂中，使用的是硅溶胶的通性，因此硅溶胶的固含对改性胶粘剂的改性效果并没有影响。

所述的改性胶粘剂，优选硅酸钠与改性剂的质量比为12:1。

所述的改性胶粘剂，将原料在温度60-80℃，搅拌速度为80～120rpm搅拌90～180分钟。

一种硅酸铝纤维纸板的制备方法，将硅酸铝纤维添加到权利要求1或2所述的改性胶粘剂中得到硅酸铝纤维浆料，混合时间为10～30分钟；成型、整饰、干燥即得；

硅酸铝纤维与改性胶粘剂的质量比为（1～2）：（8～12）。

所述的制备方法，优选硅酸铝纤维与改性胶粘剂的质量比为1：9。

所述的制备方法，硅酸铝纤维质量浓度为1～2%，改性胶粘剂质量浓度为8～12%。

所述的制备方法，成型工艺条件为：将硅酸铝纤维浆料泵送到敞开流浆箱中，喷流上网，网目为40-60目，成型网下配有真空吸水箱，真空度控制为0.1～0.6MPa。

所述的制备方法，整饰工艺采用双压辊工艺，控制线压为10～80KN/m。

所述的制备方法，干燥工艺采用对流式烘箱，温度控制为105±2℃，时间为30～90分钟。

将改性处理后的水玻璃添加到硅酸铝纤维中，在配浆池内混合调浓后，用泵送至敞开式流浆箱中进行成型，再经整饰压榨处理后，经干燥后制备硅酸铝纤维纸板，成型部和整饰部的滤液回流到配浆池重复使用，通过此工艺制备的硅酸铝纤维纤维纸板密度低、热导率低，可作为优质保温隔热材料。

针对无机胶粘剂水玻璃在高温下易溃散的特点，通过硅溶胶、磷酸盐和硼酸盐复配对其改性处理，提高水玻璃的耐高温性和粘结强度，然后将改性后的水玻璃与硅酸铝纤维混合，泵送至敞开式流浆箱中进行成型，再经整饰压榨处理后，进一步降低纤维之间距离，成型部和整饰部的滤液回流到配浆池重复使用，胶粘剂无结块发生，只需补充消耗的改性胶粘剂即可，整饰后的湿纤维板经干燥后得到低密度、低热导率的硅酸铝纤维纸板。

本发明的有益效果：

（1）首先借助于复配的硅溶胶、磷酸盐和硼酸盐对水玻璃进行改性处理，提高水玻璃的耐高温性和粘结强度，再结合湿法成型-整饰-干燥工艺，制备了低密度、低热导率的硅酸铝纤维纸板；

（2）采用本发明所述工艺制备硅酸铝纤维纸板，生产工艺清洁，无废水排放；