[发明专利]一种超细玻璃微纤维及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202110653841.2 申请日: 2021-06-11
公开(公告)号: CN113307499B 公开(公告)日: 2022-11-25
发明(设计)人: 王喜才 申请(专利权)人: 王喜才
主分类号: C03C13/00 分类号: C03C13/00;C03B37/04
代理公司: 合肥金律专利代理事务所(普通合伙) 34184 代理人: 段晓微
地址: 456400 *** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 玻璃 纤维 及其 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种超细玻璃微纤维,其原料按重量百分比包括:石英砂52%,长石10%,硼砂8%,白云石8.5%,方解石2.5%,碳酸钠12.5%,硝酸钠2.4%,萤石粉1%,碳酸钾0.15%,澄清剂0.2%,氧化铝2.75%,其中,石英砂中的硅含量≥99%,铁含量≤300ppm。本发明还公开了上述超细玻璃微纤维的制备方法,包括如下步骤:取各原料混匀熔化得到玻璃液;将玻璃液送入离心设备,离心甩出,并在喷吹气流的作用下形成超细玻璃微纤维。本发明粗细均匀、平均直径≤2μm,且洁白柔软、拉伸强度好。

技术领域

本发明涉及玻璃技术领域,尤其涉及一种超细玻璃微纤维及其制备方法。

背景技术

超细玻璃微纤维属于玻璃纤维中的一个类型,是一种人造无机纤维。选用碎玻璃或工厂废玻璃为主要原料,配合一些辅料,将熔融状态的玻璃液用离心法吹成直径2.5-5μm棉絮状的玻璃微纤维,俗称玻璃棉。

超细玻璃微纤维之间立体交叉缠绕,具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞,因此被视为多孔材料,具有体质轻、导热系数低、热绝缘和吸声性能好、不燃、耐腐蚀、无毒、不怕虫蛀、不刺皮肤、憎水率高,并具有良好的化学稳定性等优点,是生产密封铅酸蓄电池玻璃纤维吸附性隔板、滤纸、保温纸的理想材料、也是VIP(真空保温板)的首选材料。是公认性能优越的保温、消音、隔热的理想材料。

超细玻璃微纤维的传统工艺是将碎玻璃等原料熔化成玻璃液,然后将玻璃液直接喷吹成丝制得,虽然其可以制得的超细玻璃微纤维的直径较小,但是由于此方法所需能耗较大,且存在严重污染,已经被淘汰。目前常采用离心法制备超细玻璃微纤维,但是离心法制得的超细玻璃微纤维的直径一般只能达到5-8μm,甚至9-12μm,而纤维的粗细影响着其导热系数、保温等性能;另外选用碎玻璃作为原料制得的超细玻璃微纤维的外观和性能并理想。在电池隔板、过滤材料和高性能保温材料等领域,对超细玻璃微纤维的性能要求较高,现有离心法制得的超细玻璃微纤维并不能满足其要求。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种超细玻璃微纤维及其制备方法,本发明粗细均匀、平均直径≤2μm,且洁白柔软、拉伸强度好,能满足电池隔板、过滤材料和高性能保温材料的要求。

本发明提出了一种超细玻璃微纤维,其原料按重量百分比包括:石英砂52%,长石10%,硼砂8%,白云石8.5%,方解石2.5%,碳酸钠12.5%,硝酸钠2.4%,萤石粉1%,碳酸钾0.15%,澄清剂0.2%,氧化铝2.75%,其中,石英砂中的硅含量≥99%,铁含量≤300ppm。

优选地,超细玻璃微纤维的平均直径小于等于2μm。

上述长石为一种含有钙、钠、钾的铝硅酸盐矿物。上述长石可以为钠长石、钙长石、钡长石、钡冰长石、微斜长石、正长石、透长石等。

上述硼砂为十水硼酸钠,化学式为Na2B4O7·10H2O;在超细玻璃微纤维中硼砂具有助熔、降低玻璃膨胀系数、提高热稳定性、改善玻璃光泽外观的作用;在超细玻璃微纤维中碳酸钠具有助熔、减少玻璃液中气泡的作用。

上述萤石粉又称氟石,主要成分是氟化钙。在超细玻璃微纤维中萤石粉具有良好的助熔作用,还具有降粘、降低成本的作用;硝酸钠具有助熔、提高强度的作用;碳酸钾具有助熔、减少玻璃液中气泡的作用。

本发明还提出了上述超细玻璃微纤维的制备方法,包括如下步骤:取各原料混匀熔化得到玻璃液;将玻璃液送入离心设备,离心甩出,并在喷吹气流的作用下形成超细玻璃微纤维,其中,离心转速为3600-3800转/分,喷吹气流为空气和天然气的混合气流,空气的风量≥1200m3/h。

优选地,喷吹气流的温度为1400-1550℃;空气的风压优选80kPa。

优选地,喷吹气流的风速为300-320m/s。

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