一种生物环保型无机板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。本发明专利技术还提供了一种生物环保型无机板的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种生物环保型无机板及其制备方法
本专利技术属于无机保温材料
，尤其涉及一种生物环保型无机板及其制备方法。
技术介绍
传统陶瓷纤维无机板制备过程中一般需要添加淀粉类有机粘结剂，通过淀粉类有机粘结剂与无机结合剂(如硅溶胶)共同作用以实现絮凝，烘干后得到含有机粘结剂的纤维板，再经高温煅烧去除有机物后方可得到陶瓷纤维无机板；添加淀粉类有机粘结剂的主要作用是为了促进絮凝，烘干后保证纤维板的常温强度，但对于无机板而言，后续高温煅烧工艺又必须将淀粉有机物烧除，因而添加淀粉变得毫无意义，不仅增加原料成本，而且高温煅烧过程中有机物分解会产生大量有毒有害烟气，严重污染生产生活环境，同时高温煅烧也消耗了大量的电能及天然气，使生产成本进一步增加；另外，淀粉类有机粘结剂经高温烧除后，纤维板的抗压、抗折强度会大幅降低，高温环境下长期使用寿命会大幅缩短；同时，纤维板在实际使用过程中往往需要进行切割、钻孔等加工，普通陶瓷纤维板一般由硅酸铝纤维和矿物填料组成，在加工过程中会产生大量细小的纤维飞沫和矿物粉尘，不可避免地会吸入人体，损害身体健康并造成环境污染，不能适用于石化、冶金、电力等行业室内高温设备及管道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物环保型无机板及其制备方法，本专利技术中的生物环保型无机板不含淀粉类有机粘结剂，且在切割加工过程中产生的粉尘飞沫对人体健康损害较小、更有利于环保。本专利技术提供一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。优选的，所述可溶陶瓷纤维为碱土硅酸盐纤维，包含40～80wt％的SiO2，3～30wt％的MgO和2～20wt％的CaO。优选的，所述可溶陶瓷纤维的长度为0.1～3cm，直径为0.5～8μm。优选的，所述生物陶瓷材料为单晶氧化铝生物陶瓷、氧化锆生物陶瓷和磷酸钙生物活性陶瓷中的一种或几种。优选的，所述生物陶瓷材料的粒度为6～12μm。优选的，所述粘土类矿物质的比表面积为3～200m2/g，粒度为5～25μm。优选的，在所述粘土类矿物质中，所述膨润土的质量分数为50～70％，所述其他粘土类矿物质的质量分数为30～50％。优选的，所述无机结合剂包括工业水玻璃、酸性硅溶胶、碱性硅溶胶、中性硅溶胶和磷酸二氢铝中的一种或几种。本专利技术提供一种如上文所述的生物环保型无机板的制备方法，包括以下步骤：A)将可溶陶瓷纤维、粘土类矿物质、生物陶瓷材料和无机结合剂在水中混合，得到混合浆料；B)在所述混合浆料中加入絮凝剂，进行絮凝，然后将絮凝的浆料形成湿坯，湿坯干燥后得到生物环保型无机板。优选的，所述步骤A)具体为，先将可溶陶瓷纤维和粘土类矿物质加入水中，分散均匀后加入生物陶瓷材料和无机结合剂，得到混合浆料。本专利技术提供了一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。本专利技术涉及一种生物环保型无机板及其制备工艺。所述生物环保型无机板主要由可溶陶瓷纤维、生物陶瓷材料、粘土类矿物质、无机结合剂组成；所述生物环保型无机板在制备过程中去除了淀粉类有机粘结剂，采用具有特定比表面积、粒度的粘土类矿物组合作为吸附剂，解决了无机结合剂与纤维絮凝不充分难题；使用可溶陶瓷纤维替代传统硅酸铝纤维，同时引入生物陶瓷材料作为填料，通过一步烘干直接制备出生物环保型无机板而不需要再经过高温煅烧工艺；所述生物环保型无机板在高温环境下使用无烟无味，加之使用了人体可降解的可溶陶瓷纤维、对环境友好的生物陶瓷材料作为填料，因此在切割加工过程中产生的粉尘飞沫对人体健康损害较小、更有利于环保；所述生物环保型无机板具有优良的绝热性能和力学性能，可应用于石化、冶金、电力等行业大型工业窑炉设备、管道等绝热保温领域，尤其是室内高温设备及管道。按本专利技术制备的生物环保型无机板容重为300～400kg/m3；其平均500℃导热系数＜0.137W/(m.k)；其常温抗压强度为0.15～0.25MPa，抗折强度为0.15～0.3MPa。具体实施方式本专利技术提供了一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。在本专利技术中，所述可溶陶瓷纤维是以二氧化硅、氧化镁、氧化钙为主要成分的碱土硅酸盐纤维，其组成按重量百分比以氧化物记为SiO2＝40％～80％，MgO＝3％～30％，CaO＝2％～20％，且SiO2+MgO+CaO≥85％，余量为B2O3，Al2O3，Fe2O3，Na2O，K2O中的一种或任意多种组合；所述可溶陶瓷纤维的长度为0.1～3cm，其中优选1.5cm，直径为0.5～8μm，其中优选3μm；所述可溶陶瓷纤维在生物环保型无机板中的质量分数为50％～70％，如50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％或70％，优选为以上述任一数值为上限或下限为范围值。在本专利技术中，所述生物陶瓷材料主要是指化学性能稳定、生物相溶性好的陶瓷材料，包括单晶氧化铝生物陶瓷、氧化锆生物陶瓷、磷酸钙生物活性陶瓷中的一种或几种；其中单晶氧化铝生物陶瓷是由提拉法、导模法、气相化学沉积生长法、焰熔法来制备的；氧化锆生物陶瓷是指含有少量稳定剂(氧化钙、氧化镁或氧化钇)的高纯二氧化锆；磷酸钙生物活性陶瓷是具有不同钙磷比的磷酸钙陶瓷总称，其中包括：磷酸四钙、无定形磷酸钙、磷酸三钙、磷酸八钙、二水磷酸氢钙、磷酸氢钙、焦磷酸钙、二水磷酸钙、磷酸七钙、磷酸二氢四钙、一水磷酸一钙、偏磷酸钙；所述生物陶瓷材料的粒度为6～12μm，其中优选8μm；所述生物陶瓷材料在生物环保型无机板中的质量分数为10％～20％，如10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％，优选为以上述任一数值为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：/n可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；/n所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物环保型无机板，包括以下质量分数的制备原料：
可溶陶瓷纤维：50～70％，生物陶瓷材料：10～20％，粘土类矿物质：5～10％，无机结合剂：15～20％；
所述粘土类矿物质包括膨润土和其他粘土类矿物质，所述其他粘土类矿物质包括粘土混合物，具体指膨润土和其它粘土类矿物质的组合，其它粘土类矿物质包括沸石粉、针状硅灰石、高岭土、海泡石粉、凹凸棒土、水滑石粉、白云石粉、薄水铝石粉、改性煤矸石粉中的一种或几种。


2.根据权利要求1所述的生物环保型无机板，其特征在于，所述可溶陶瓷纤维为碱土硅酸盐纤维，包含40～80wt％的SiO2，3～30wt％的MgO和2～20wt％的CaO。


3.根据权利要求1所述的生物环保型无机板，其特征在于，所述可溶陶瓷纤维的长度为0.1～3cm，直径为0.5～8μm。


4.根据权利要求1所述的生物环保型无机板，其特征在于，所述生物陶瓷材料为单晶氧化铝生物陶瓷、氧化锆生物陶瓷和磷酸钙生物活性陶瓷中的一种或几种。


5.根据权利要求1所述的生物环保型无机板，其特征在于，所述生物陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，张成贺，刘焕英，孟凡伟，刘超，
申请(专利权)人：山东鲁阳节能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37