一种超低导热系数玻璃纤维纳米毡及其制备方法
阅读说明：本技术 一种超低导热系数玻璃纤维纳米毡及其制备方法 (Ultralow-thermal-conductivity-coefficient glass fiber nano-felt and preparation method thereof ) 是由 沈亚平 袁宝华 许如庆 黄振振 冯钒 于 2020-12-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种超低导热系数玻璃纤维纳米毡及其制备方法,其特征在于：其中制备方法包括以下步骤：S1：配白水、S2：配制浆料、S3：湿毡坯成型、S4：淋粘接剂浆、S5：干燥固化、S6：收卷成品。本发明制备的超低导热系数玻璃纤维纳米毡的导热系数低于0.022w/m.k,其具有低导热系数、隔音降噪、防腐性能好等优点。(The invention relates to a glass fiber nano-felt with ultra-low thermal conductivity and a preparation method thereof, which is characterized in that: the preparation method comprises the following steps: s1: water blending, S2: preparing slurry, S3: wet mat forming, S4: pouring adhesive slurry, S5: drying and curing, S6: and (6) rolling a finished product. The glass fiber nano-felt with the ultralow heat conductivity coefficient prepared by the invention has the heat conductivity coefficient lower than 0.022w/m.k, and has the advantages of low heat conductivity coefficient, sound insulation, noise reduction, good corrosion resistance and the like.)
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体的涉及一种超低导热系数玻璃纤维纳米毡及其制备方法。
背景技术
现如今玻璃纤维自身所具有的特性有：防潮、耐火、高强度、与石膏结合优良。但玻璃纤维湿法薄毡都为二次生产而得，其包括了玻纤毡的生产和玻纤毡的表面涂层，此方法制造的玻纤湿法薄毡效率低，能耗高，品质难以保证。并且此方法必须先生产出合格的玻纤湿法毡，然后再放在涂刮线进行二次加工，湿法毡生的生产速度一般可达80—90m/min，而涂刮线的生产速度只可达到20m/min左右，所以一条湿法毡线需要4-5条涂刮线相匹配，这样成本、能耗将大大提高，生产效率也降低了很多。而且现如今玻璃纤维纳米毡在建筑领域的应用也越来越广泛，并且现如今的建筑保温材料如聚苯乙烯泡沫板、玻璃棉等材料导热系数高保温效果差，限制了其应用。
发明内容
本发明提供了一种超低导热系数玻璃纤维纳米毡，通过特定的配比使其具有低导热系数、隔音降噪、防腐性能好等优点。
为解决上述的技术问题，本发明提供了一种超低导热系数玻璃纤维纳米毡，其特征在于：按质量分数计其是由以下组分经烘干制得：无碱玻璃纤维短切纱30-90、纳米粉0.1-70、粘结剂0.1-70，所述的无碱玻璃纤维短切纱的长度为6-18mm、直径为8-15μm。
本发明还提供了一种超低导热系数玻璃纤维纳米毡的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：配白水：将一定量的自来水、增稠剂、表面活性剂以及消泡剂分别添加到搅拌罐内，通过搅拌罐内的搅拌机构进行混合形成白水；
S2：配制浆料：将玻璃纤维短切纱均匀分散到白水中形成浆料；
S3：湿毡坯成型：先将步骤S2制得的浆料用白水进行稀释，再由喂料泵经白水过滤脱水器进入成型机流浆箱后在成型网上纤维成型制得湿毡坯；
S4：淋粘接剂浆：把湿毡坯从成型网上转移到施胶机的施胶网上,通过施胶器在湿毡坯上均匀地浸淋粘接剂浆得到玻纤毡坯；
S5：干燥固化：淋胶后的玻纤毡坯被送入干燥固化炉中,进行干燥固化粘结剂，得到固化成品；
S6：收卷成品：固化成品由双工位自动卷取机上卷成定长的筒状即得成品。
进一步：所述的步骤S2：配制浆料：是由以下步骤所组成：
A1：先在搅拌机中放入离子水，然后加入羟乙基纤维素，使水的粘度为9-20cp，再加入分散剂和消泡剂，分散剂含量为400-800ppm，消泡剂的含量为400-800ppm，分散剂是烷基二甲基苄基铵盐型，消泡剂是聚二甲基硅氧烷；
A2：然后将玻璃纤维短切纱加入搅拌机中搅拌分散30-120min，玻璃纤维短切纱投料量与搅拌机中离子水的重量比为1：3-1：10。
又进一步：所述的步骤A1中的搅拌机包括外筒体、内筒体、密封盖、搅拌粉碎机构，所述的内筒体设置在外筒体内并与外筒体内底部的电机相连，所述的内筒体通过电机的驱动进行旋转，所述的密封盖通过升降机构连接在外筒体的顶部，所述的密封盖上还连接有加压管，所述的内筒体内的底部还设置有压力阀，所述的搅拌粉碎机构是由伺服电机、转轴、搅拌框体、固定轴和粉碎轮，所述的伺服电机安装在密封盖的顶部并与转轴相连，所述的转轴穿过密封盖伸入至内筒体内，所述的内筒体内的转轴上连接有两个搅拌框体，所述的搅拌框体呈U型，所述的固定轴的上下两端固定在搅拌框体的两侧壁之间，所述的固定轴从上到下依次安装有五个粉碎轮。
又进一步：所述的升降机构包括第二伺服电机、丝杠、活灵、导向套和导向杆，所述的第二伺服电机安装在外筒体的左侧外壁上，所述的丝杠与第二伺服电机相连，所述的密封盖通过活灵连接在丝杠上，所述的外筒体的右侧外壁上固定有一块支撑板，所述的导向杆竖直固定在支撑板上，所述的密封盖通过导向套活动连接在导向杆上。
又进一步：所述的搅拌框体上方的转轴上还转动连接有活塞密封头，所述的活塞密封头活塞式地连接在内筒体内，所述的活塞密封头在内筒体的带动下绕着转轴进行旋转。
又进一步：所述的压力阀包括阀体、阀芯、第一弹簧、电动缸和推板，所述的阀体固定在内筒体的底部，所述的阀体的下端呈敞开状并与外筒体相连通，所述的阀体的上端呈密封状，所述的阀芯通过第一弹簧连接在阀体内，所述的阀体的侧壁上开设有泄流口，所述的泄流口与内筒体相连通，所述的泄流口上方的阀体的内壁上开设有凹槽，所述的凹槽内通过第二弹簧连接有梯形卡头，所述的阀芯的侧壁上开设有与梯形卡头相匹配的卡槽，所述的梯形卡头在第二弹簧的作用下卡入卡槽内，所述的梯形卡头固定在阀体的密封端，所述的推板活动连接在阀体内并与电动缸相连。
又进一步：所述的步骤S4中的粘接剂浆可以为丙烯酸粘结剂、环氧粘结剂、聚酯粘结剂、聚乙酸乙烯酯粘结剂与纳米粉组成，粘结剂与纳米粉比例为1:100-100:1。
再进一步：所述的步骤S5中的烘干温度为110-210℃，时间1-5min。
采用上述结构后，本发明通过特定的配比制成的玻璃纤维纳米毡的导热系数低于0.022w/m.k，使其低导热系数、隔音降噪、防腐性能好等优点；并且本设计所采用的搅拌机具有粉碎的功能，使原料混合的更加完全，增加了其的实用性能。
附图说明
下面结合附图和
具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
图1是搅拌机的结构图。
图2为压力阀的结构图。
图3为图2中A的放大图。
具体实施方式
本发明提供了一种超低导热系数玻璃纤维纳米毡，其按质量分数计其是由以下组分经烘干制得：无碱玻璃纤维短切纱30-90、纳米粉0.1-70、粘结剂0.1-70，所述的无碱玻璃纤维短切纱的长度为6-18mm、直径为8-15μm。
本发明还提供了一种超低导热系数玻璃纤维纳米毡的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：配白水：将一定量的自来水、增稠剂、表面活性剂以及消泡剂分别添加到搅拌罐内，通过搅拌罐内的搅拌机构进行混合形成白水；
S2：配制浆料：将玻璃纤维短切纱均匀分散到白水中形成浆料；
S3：湿毡坯成型：先将步骤S2制得的浆料用白水进行稀释，再由喂料泵经白水过滤脱水器进入成型机流浆箱后在成型网上纤维成型制得湿毡坯；
S4：淋粘接剂浆：把湿毡坯从成型网上转移到施胶机的施胶网上,通过施胶器在湿毡坯上均匀地浸淋粘接剂浆得到玻纤毡坯；
S5：干燥固化：淋胶后的玻纤毡坯被送入干燥固化炉中,进行干燥固化粘结剂，得到固化成品；
S6：收卷成品：固化成品由双工位自动卷取机上卷成定长的筒状即得成品。
上述的步骤S2：配制浆料：是由以下步骤所组成：
A1：先在搅拌机中放入离子水，然后加入羟乙基纤维素，使水的粘度为9-20cp，再加入分散剂和消泡剂，分散剂含量为400-800ppm，消泡剂的含量为400-800ppm，其中分散剂是烷基二甲基苄基铵盐型，消泡剂是聚二甲基硅氧烷；
A2：然后将玻璃纤维短切纱加入搅拌机中搅拌分散30-120min，玻璃纤维短切纱投料量与搅拌机中离子水的重量比为1：3-1：10。
如图1所示的步骤A1中的搅拌机包括外筒体1、内筒体2、密封盖4、搅拌粉碎机构，所述的内筒体设置在外筒体内并与外筒体内底部的电机3相连，所述的内筒体通过电机的驱动进行旋转，所述的密封盖通过升降机构连接在外筒体的顶部，所述的密封盖上还连接有加压管8，所述的内筒体内的底部还设置有压力阀5，所述的搅拌粉碎机构是由伺服电机6、转轴16、搅拌框体15、固定轴18和粉碎轮17，所述的伺服电机安装在密封盖的顶部并与转轴相连，所述的转轴穿过密封盖伸入至内筒体内，所述的内筒体内的转轴上连接有两个搅拌框体，所述的搅拌框体呈U型，所述的固定轴的上下两端固定在搅拌框体的两侧壁之间，所述的固定轴从上到下依次安装有五个粉碎轮。
如图1所示的升降机构包括第二伺服电机12、丝杠14、活灵13、导向套11和导向杆9，所述的第二伺服电机安装在外筒体的左侧外壁上，所述的丝杠与第二伺服电机相连，所述的密封盖通过活灵连接在丝杠上，所述的外筒体的右侧外壁上固定有一块支撑板10，所述的导向杆竖直固定在支撑板上，所述的密封盖通过导向套活动连接在导向杆上。
如图1所示的搅拌框体上方的转轴上还转动连接有活塞密封头7，所述的活塞密封头活塞式地连接在内筒体内，所述的活塞密封头在内筒体的带动下绕着转轴进行旋转。
如图2和图3所示的压力阀包括阀体5-1、阀芯5-2、第一弹簧5-6、电动缸5-3和推板5-11，所述的阀体固定在内筒体的底部，所述的阀体的下端呈敞开状并与外筒体相连通，所述的阀体的上端呈密封状，所述的阀芯通过第一弹簧连接在阀体内，所述的阀体的侧壁上开设有泄流口5-5，所述的泄流口与内筒体相连通，所述的泄流口上方的阀体的内壁上开设有凹槽5-10，所述的凹槽内通过第二弹簧5-8连接有梯形卡头5-9，所述的阀芯的侧壁上开设有与梯形卡头相匹配的卡槽，所述的梯形卡头在第二弹簧的作用下卡入卡槽内，所述的梯形卡头固定在阀体的密封端，所述的推板活动连接在阀体内并与电动缸相连。
上述的步骤S4中的粘接剂浆可以为丙烯酸粘结剂、环氧粘结剂、聚酯粘结剂、聚乙酸乙烯酯粘结剂与纳米粉组成，粘结剂与纳米粉比例为1:100-100:1。
上述的步骤S5中的烘干温度为110-210℃，时间1-5min。
综上所述，本发明通过特定的配比制成的玻璃纤维纳米毡的导热系数低于0.022w/m.k，使其低导热系数、隔音降噪、防腐性能好等优点；并且本设计所采用的搅拌机具有粉碎的功能，使原料混合的更加完全，增加了其的实用性能。
实施例一
实施例一中步骤S2：配制浆料是指先在搅拌机中放入离子水，然后加入羟乙基纤维素，使水的粘度为12cp，再加入分散剂和消泡剂，分散剂含量为500ppm，消泡剂的含量为500ppm；将直径为10μm长度为6mm的玻璃纤维短切纱加入搅拌机中搅拌分散30min，玻璃纤维短切纱投料量与搅拌机中离子水的重量比为1：5；将经搅拌分散后的玻璃纤维短切纱平铺到网带上，经脱水后淋上粘结剂浆后经烘干，烘干温度为120℃，时间2min。其中粘结剂浆为丙烯酸粘结剂与纳米粉1:1配制而成，无碱玻璃纤维短切纱与粘结剂浆的重量比为1：1；产品导热系数0.010w/m.k。
实施例二
实施例二中步骤S2：配制浆料是指先在搅拌机中放入离子水，然后加入羟乙基纤维素，使水的粘度为18cp，再加入分散剂和消泡剂，分散剂含量为600ppm，消泡剂的含量为500ppm；将直径为8μm长度为8mm玻璃纤维短切纱加入搅拌机中搅拌分散35min，玻璃纤维短切纱与搅拌机中离子水的重量比为1：4；将经搅拌分散后的玻璃纤维短切纱平铺到网带上，经脱水后淋上粘结剂后经烘干，烘干温度为120℃，时间2min。其中粘结剂浆为环氧粘结剂与纳米粉2:1配制而成，无碱玻璃纤维短切纱与粘结剂浆的重量比为2：1；产品导热系数0.005w/m.k。
实施例三
实施例三中步骤S2：配制浆料是指先在搅拌机中放入离子水，然后加入羟乙基纤维素，使水的粘度为10cp，再加入分散剂和消泡剂，分散剂含量为700ppm，消泡剂的含量为400ppm；将直径为10μm长度为8mm玻璃纤维短切纱加入搅拌机中搅拌分散40min，玻璃纤维短切纱投料量与搅拌机中离子水的重量比为1：6；将经搅拌分散后的玻璃纤维短切纱平铺到网带上，经脱水后淋上粘结剂浆后经烘干，烘干温度为130℃，时间2min。其中粘结剂浆为聚乙酸乙烯酯粘结剂与纳米粉3:1配制而成，无碱玻璃纤维短切纱与粘结剂浆的重量比为3：1；产品导热系数0.022w/m.k。
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