一种低树脂高强度高隔声超细玻璃棉毡的制备方法

摘要

本发明公开了一种低树脂高强度高隔声超细玻璃棉毡的制备方法，包括以下顺序步骤：将窑炉内的玻璃原料高温下加热至熔融状态，排除气泡和杂质，然后经金属漏板流出，经高温高速燃气喷吹形成超细玻璃棉，在纤维丝表面均匀喷洒酚醛树脂胶黏剂A，经过负压风牵引吸附在集棉网带形成湿棉毡，在50～150℃热风1～5min，在湿棉毡上表面喷洒酚醛树脂胶黏剂B，湿棉毡继续随网带进入热压固化炉，炉温180～210℃，固化时间20～40min，制得胶含量梯度分布的低树脂高强度高隔声超细玻璃棉毡。本发明成本低、操作简便，在长期处于振动环境的航空飞机机腔保温降噪领域有非常大的发展前景。

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃棉领域，特别是涉及一种低树脂高强度高隔声超细玻璃棉毡的制备方法。

背景技术

客机在飞行过程中，要给舱内的旅客提供温度适宜、舒适宁静、运行安全的飞行环境。通过在飞机舱的夹层内填充隔音隔热材料是维持舒适环境的重要保证。大型客机的客舱内部噪声等级不高于75dB，因此隔音隔热材料是实现这个目标的重要手段。玻璃棉作为一种无机纤维，具有轻质、保温、防火、隔音吸声、耐高温、阻燃等优越性能，被广泛应用于航空航天、高铁、冷链运输和国防军工等领域。因此，超细玻璃纤维棉毡被作为国产大型客机隔音隔热的首选型号产品。

然而目前超细玻璃棉毡普遍存在拉伸强度、隔声性能不足等缺陷，无法满足客机长期处于振动的应用环境下的要求。因此，制备高强度高隔声超细玻璃棉毡非常重要。超细玻璃纤维隔音隔热棉毡主要是由超细玻璃纤维(纤维直径小于3微米)和憎水酚醛树脂胶组成，其中憎水酚醛树脂胶对棉毡的拉伸强度起了关键性作用。通过提高胶含量可显著提高玻璃棉毡拉伸强度，然而胶含量的提高导致烟雾密度过大，阻燃性能降低。本发明提出的制备方法不仅可方便快捷、低成本实现超细玻璃棉毡强度的有效提高，还可获得较低的树脂含量，提高阻燃性能。

授权公告号为CN102730962B的中国发明专利公开了一种提高微纤维玻璃棉强度的方法。具体方法为：将发热量为2500～4000KCa/m

申请公布号为CN111116046A的中国发明专利公开了一种高强度阻燃防水玻璃棉的制备方法。具体方法为：首先将甘蔗渣与麦秸混合粉碎，将固体产物、碎玻璃、方解石以及其它原料混合研磨，高温处理制得玻璃液，再投入玻璃棉离心机中处理干燥得到高强度阻燃防水玻璃棉。该发明将含铝单质的植物纤维引入玻璃棉中提高玻璃棉的机械强度。然而这种方法引入的含铝单质的植物纤维具有较高的密度，显著提高玻璃棉的重量，使其无法达到轻质指标，并影响阻燃性能，与此同时，铝单质的存在也显著影响玻璃棉的隔热性能，无法满足隔热需求。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有材料的不足，提供一种低树脂高强度高隔声超细玻璃棉毡的制备方法，该方法制得的超细玻璃棉毡具有低树脂、优异的拉伸强度和隔声性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种低树脂高强度高隔声超细玻璃棉毡的制备方法，包括以下顺序步骤：将窑炉内的玻璃原料高温1250～1420℃下加热至熔融状态，排除气泡和杂质，然后经金属漏板流出，经高温高速燃气喷吹形成超细玻璃棉，温度1100～1300℃、流速20～35L/min，在纤维丝表面均匀喷洒酚醛树脂胶黏剂A，经过负压风牵引吸附在集棉网带形成湿棉毡，在50～150℃热风1～5min，在湿棉毡上表面喷洒酚醛树脂胶黏剂B，湿棉毡继续随网带进入热压固化炉，炉温180～210℃，固化时间20～40min，制得低树脂高强度高隔声超细玻璃棉毡。

所述的超细玻璃棉毡中胶含量梯度分布，从下表面到上表面胶含量从3～7％到15～35％，所述超细玻璃棉毡容重为5～15kg/m

所述的酚醛树脂胶黏剂A配方为：酚醛树脂3～7％，水75～90％，丙烯酸2～4％，尿素0.25～0.5％，硅油2～4％，氨水0.5～1.2％，硫酸铵0.25～1％。

所述的酚醛树脂胶黏剂B配方为：酚醛树脂15～35％，水40～65％，尿素1～2％，硅油10-15％，氨水3～5％，硫酸铵1～3％。

与现有材料及技术相比，本发明具有如下有益效果：超细玻璃棉毡胶含量的梯度分布有效降低了整体树脂含量，从而降低烟雾密度、提高阻燃性能，与此同时提高了超细玻璃棉毡整体结构稳定性、拉伸性能和隔声性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1

采用火焰喷吹法制备超细玻璃棉毡，包括以下顺序步骤：将窑炉内的玻璃原料高温1400℃下加热至熔融状态，排除气泡和杂质，然后经金属漏板流出，经高温高速燃气喷吹形成超细玻璃棉，温度1200℃、流速25L/min，在纤维丝表面均匀喷洒酚醛树脂胶黏剂A，经过负压风牵引吸附在集棉网带形成湿棉毡，在100℃热风5min，在湿棉毡上表面喷洒酚醛树脂胶黏剂B，湿棉毡继续随网带进入热压固化炉，炉温210℃，固化时间30min，制得低树脂高强度高隔声超细玻璃棉毡。

所述的酚醛树脂胶黏剂A配方为：酚醛树脂5％，水90％，丙烯酸2％，尿素0.25％，硅油2％，氨水0.5％，硫酸铵0.25％。

所述的酚醛树脂胶黏剂B配方为：酚醛树脂35％，水48％，尿素1％，硅油10％，氨水4％，硫酸铵2％。

该实例制备的超细玻璃棉毡中胶含量梯度分布，从下表面到上表面胶含量从5％到35％，超细玻璃棉毡容重为12kg/m

实施例2

采用离心喷吹法制备超细玻璃棉毡，包括以下顺序步骤：将窑炉内的玻璃原料高温1250～1420℃下加热至熔融状态，排除气泡和杂质，然后经金属漏板流出加入离心器中，在离心器作用下甩出经高温高速燃气喷吹形成超细玻璃棉，温度1200℃、流速25L/min，在纤维丝表面均匀喷洒酚醛树脂胶黏剂A，经过负压风牵引吸附在集棉网带形成湿棉毡，在150℃热风5min，在湿棉毡上表面喷洒酚醛树脂胶黏剂B，湿棉毡继续随网带进入热压固化炉，炉温210℃，固化时间30min，制得低树脂高强度高隔声超细玻璃棉毡。

所述的酚醛树脂胶黏剂A配方为：酚醛树脂7％，水88％，丙烯酸2％，尿素0.25％，硅油2％，氨水0.5％，硫酸铵0.25％。

所述的酚醛树脂胶黏剂B配方为：酚醛树脂25％，水58％，尿素1％，硅油10％，氨水4％，硫酸铵2％。

该实例制备的超细玻璃棉毡中胶含量梯度分布，从下表面到上表面胶含量从7％到25％，超细玻璃棉毡容重为8kg/m

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。