陶瓷纖維紙由噴吹陶瓷纖維棉為主要原料,加入一定比例的結(jié)合劑,填料及助劑,采用濕法成型工藝制成。
濕法工藝,又稱相分離法或熱致相分離法,原理是將高沸點(diǎn)小分子作為致孔劑添加到聚烯烴中,加熱熔融成均勻體系,然后降溫發(fā)生相分離,經(jīng)雙向拉伸后用有機(jī)溶劑萃取出小分子,可制備相互貫通的微孔膜材料。濕法工藝一般采用溶液、固液混合物、氣液混合物等 原料進(jìn)行反應(yīng),制備目標(biāo)物質(zhì)。
生產(chǎn)流程:打漿--除渣--配漿--長(zhǎng)網(wǎng)成型--真空脫水--干燥--裁切--打卷
主要化學(xué)成分Al2O3(45-46%),SiO2(51-52%)
另:纖維毯 板 紙都是以焦寶石和煤矸石為原料熔融成纖維絲加工制成的,所以他們的主要成分都是Al2O3 SiO2,
附加:陶瓷纖維紙的其他名稱
硅酸鋁纖維紙,隔熱紙,防火紙,氧化鋁纖維紙,不燃紙、阻燃紙、隔熱紙、耐高溫纖維紙等。
1、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3003-2006《耐火材料 陶瓷纖維及制品》中標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品名稱為“陶瓷纖維紙”。
2、陶瓷纖維紙主要成分為SIO2和AL2O3,是多種硅酸鹽混合物,有人稱其為“硅酸鹽纖維紙”;氧化鋁是非常重要的組成成分,其含量多少?zèng)Q定陶瓷纖維紙耐溫度,為此又有別稱“硅酸鋁纖維紙”或“硅酸鋁紙”。
3、陶瓷纖維紙應(yīng)用廣泛,有人直接把其作用與產(chǎn)品展現(xiàn)形式疊加組合成一詞“耐火紙”、“防火紙”、“不燃紙”、“阻燃紙”、“隔熱紙”、“耐高溫纖維紙”等。
4、有些老客戶,直接把主體省略把材質(zhì)類型與產(chǎn)品形式疊加組合成詞“標(biāo)準(zhǔn)紙”、“高鋁紙”、“含鋯紙”等。
陶瓷纖維紙的分類
a陶瓷纖維紙的分類
①按AL2O3的含量分:硅酸鋁型(30-69%),多晶莫來(lái)石型(69-75%),氧化鋁型(90%以上)
②根據(jù)使用溫度陶瓷纖維紙分為:
③根據(jù)使用功能分為“B”型、“HB”型及“H”型。
陶瓷纖維B型紙,屬于絕緣及隔熱、隔音陶瓷纖維紙。
“B”型陶瓷纖維紙以標(biāo)準(zhǔn)型或高鋁型散狀噴吹纖維作原料,添加一種或多種有機(jī)結(jié)合劑材,經(jīng)打漿、除渣、配漿后,由長(zhǎng)網(wǎng)機(jī)制成質(zhì)地柔軟、富有彈性的輕質(zhì)纖維紙。“B”型陶瓷纖維紙具有低導(dǎo)熱率和優(yōu)良的使用強(qiáng)度。由于結(jié)構(gòu)均勻,使其具有各向相同的導(dǎo)熱率和光潔 的表面。“B”型陶瓷纖維紙主要用作高溫絕熱材料。
“HB”型陶瓷纖維紙通常作為隔離、絕熱材料
“HB”型陶瓷纖維紙所用纖維原料和生產(chǎn)工藝與“B”型陶瓷纖維紙相同,但所用的結(jié)合劑和添加劑的種類和加入量不同,“HB”型陶瓷纖維紙?zhí)貏e加入了阻燃劑和煙氣控制劑,即使在低溫下使用也不會(huì)產(chǎn)生有機(jī)物燃燒和煙氣。“HB”型陶瓷纖維紙質(zhì)地均勻,表面挺括, 但其柔軟性、彈性及抗張強(qiáng)度等指標(biāo)均稍低于“B”型陶瓷纖維紙,它通常作為隔離、絕熱材料。
“H”型陶瓷纖維紙是理想的密封、墊襯材料。
“H”型陶瓷纖維紙是剛性打的纖維紙,它是由標(biāo)準(zhǔn)型陶瓷纖維、惰性填料、無(wú)機(jī)結(jié)合劑及其它添加劑等原料配制的棉漿,經(jīng)長(zhǎng)網(wǎng)機(jī)制成的剛性纖維紙。其優(yōu)良的性能使“H”型陶瓷纖維紙成為取代石棉紙板的理想產(chǎn)品。“H”型陶瓷纖維紙易于加工、富有柔韌性,并且 有優(yōu)良的高溫耐壓強(qiáng)度,它是一種理想的密封、墊襯材料。
陶瓷纖維紙的特性
GB/T3003-2206國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求:厚度0.2-2.5mm的陶瓷纖維紙抗拉強(qiáng)度≥0.25Mpa,(250KPa)
多數(shù)企業(yè)宣傳稱自己的陶瓷纖維紙的拉伸強(qiáng)度≥0.3Mpa,也有企業(yè)稱≥0.4Mpa)
兆帕(MPa)是一個(gè)壓強(qiáng)的概念,這是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位,在工程上,經(jīng)常有俗語(yǔ)如此描述壓強(qiáng)"多少多少公斤力",或者描述某物質(zhì)某設(shè)備的耐壓,抗拉強(qiáng)度為:多少多少公斤.
0.3Mpa大約相當(dāng)于30公斤的水作用于一平方厘米的面積上的強(qiáng)度.
因?yàn)?牛頓=9.85公斤.再細(xì)說(shuō)?再細(xì)說(shuō),看初中物理課本吧.,
a纖維紙的低渣球含量
≤12%.陶瓷纖維紙?jiān)谏a(chǎn)過(guò)程中采用的是高純度的陶瓷纖維棉為主要原料濕法成型工藝制成。陶瓷纖維棉是將黏土熟料、氧化鋁粉、硅石粉、鉻英砂等原料在高溫電爐中高溫熔化,在經(jīng)過(guò)一道道的工序形成陶瓷纖維棉。陶瓷纖維棉在成纖過(guò)程中無(wú)論是采取高壓氣流噴吹 成纖或是采用離心成纖,陶瓷纖維棉熔體都是從熔體的成纖黏度范圍在一瞬間上升至脆性黏度范圍,在這一瞬間中大部分熔體被牽引而成纖維狀的陶瓷纖維棉纖維,但是仍然有一小部分的熔體(受熱不均和處理不當(dāng))還來(lái)不及成纖變成了顆粒狀物,這就是陶瓷纖維棉中 的渣球。
陶瓷纖維棉的渣球含量就是指在陶瓷纖維棉(或是其制品)中,顆粒直徑大于0.25mm的渣球質(zhì)量與試樣質(zhì)量之比,以百分比表示。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)<<絕熱用巖棉 ,礦渣棉及其制品>>GB/T11835-1998中,對(duì)硅酸鋁纖維棉的渣球含量要求≤12%。國(guó)外將粒度>0.25mm渣球的含量控制 在≤5%,而國(guó)內(nèi)因纖維制造技術(shù)的限制,將渣球的含量控制在≤12%,即纖維制品中近1/8是渣球,比國(guó)外含量高出一倍。所以在確定陶瓷纖維制品容重時(shí),要充分考慮渣球的含量多少。
影響容重的一個(gè)主要因素就是陶瓷纖維紙生產(chǎn)過(guò)程中的渣球含量,同時(shí)渣球?qū)μ沾衫w維紙的均勻度,紙張的強(qiáng)度以及熱導(dǎo)性能有很大的影響
我們都知道,陶瓷纖維紙的容重范圍在200±20㎏/m3上,渣球容重范圍是2800-3200㎏/m3, 渣球的容重是陶瓷纖維紙的十倍以上,通過(guò)數(shù)據(jù)分析我們不難看出,渣球含量的高低直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。
渣球含量高了,意味著陶瓷纖維紙里面的晶狀體顆粒就多了。稍微大一點(diǎn)的晶狀體顆粒在生產(chǎn)過(guò)程中就會(huì)對(duì)紙張的均勻度產(chǎn)生影響。在外觀上,我們可以清楚地看到大顆粒渣球使得紙張的平整性變差,在紙張上出現(xiàn)小凹坑。
通過(guò)進(jìn)一步的分析,我們都知道陶瓷纖維紙均勻度好的內(nèi)部的纖維棉結(jié)構(gòu)緊密封閉,保溫性能較好。渣球含量大的陶瓷纖維紙,纖維棉的結(jié)構(gòu)性變差,空洞變大,使得陶瓷纖維紙的封閉性變差,空氣的對(duì)流傳熱增加,導(dǎo)致總導(dǎo)熱系數(shù)增加,保溫性能降低。
陶瓷纖維紙中渣球的存在,改變了原有的纖維棉排列結(jié)構(gòu),使得彼此之間的間隙變大,大大降低了纖維紙的強(qiáng)度,強(qiáng)度一旦變差,就會(huì)導(dǎo)致陶瓷纖維紙的耐磨性,電絕緣性變差等問(wèn)題,降低陶瓷纖維紙的使用率。
因此.渣球含量不僅會(huì)影響纖維紙的容重,而且會(huì)也對(duì)陶瓷纖維紙的均勻度和熱導(dǎo)性和紙張的強(qiáng)度也有一定的影響。由于噴吹法生產(chǎn)的陶瓷纖維細(xì)而軟,渣球含量相對(duì)低,這也是陶瓷纖維紙多采用噴吹纖維的原因所在.
而在GB/T3003-2206<<耐火材料陶瓷纖維及制品>>國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)渣球含量并無(wú)要求,但是按照標(biāo)準(zhǔn)從嚴(yán)的原則,人們多引用GB/T11835-1998中,對(duì)硅酸鋁纖維棉的渣球含量要求12%,
b陶瓷纖維紙的有機(jī)物含量
≤10%,也有企業(yè)稱≤6-8%,甚至5%.目前尚未查到有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求,也包括<<絕熱用巖棉 ,礦渣棉及其制品>>GB/T11835-1998標(biāo)準(zhǔn).國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)待查.
陶瓷纖維紙中由于無(wú)機(jī)纖維自身無(wú)結(jié)合性,所以常常需要使用黏合劑。結(jié)合劑在使用過(guò)程中會(huì)完全燒蝕掉。但是有機(jī)物越少,添加劑越少,陶瓷纖維紙的質(zhì)量越好.
也有企業(yè)標(biāo)明(如魯陽(yáng)):1260℃的纖維紙有機(jī)含量小于等于10%,1400℃的纖維紙的有機(jī)含量小于等于8%.
c看到有客戶需求彩色的陶瓷纖維紙,其使用領(lǐng)域及加工工藝?
陶瓷纖維紙由精選硅酸鋁陶瓷纖維棉為主要原料采用濕法成型工藝制成。在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上改善了除渣和烘干工藝,其特點(diǎn)為無(wú)石棉、纖維分布均勻、色澤潔白、無(wú)分層、渣球少(四次離心除渣)、容重依據(jù)用途靈活調(diào)整、強(qiáng)度大(含增強(qiáng)纖維)、彈性好、機(jī)械加工性 強(qiáng)。目前來(lái)看陶瓷纖維紙做的白色的應(yīng)用較為廣泛(彩色陶瓷纖維紙很少見(jiàn),不太懂。)
陶瓷纖維紙主要用來(lái)高溫隔熱保溫耐火之用。以白色居多。如果是彩色,需要添加色素等有機(jī)物,而有機(jī)物對(duì)其熱導(dǎo)率有不利的影響。但是如果用于特殊的領(lǐng)域(過(guò)濾填充),也以白色居多。但是只要市場(chǎng)需求,我們可以合作開(kāi)發(fā)彩色陶瓷纖維紙。企業(yè)的使命就是滿足 市場(chǎng)需求。
d 濕法生產(chǎn)的陶瓷纖維紙無(wú)石棉、纖維分布均勻、色澤潔白、無(wú)分層、渣球少(四次離心除渣)、容重依據(jù)用途靈活調(diào)整、強(qiáng)度大(含增強(qiáng)纖維)、彈性好、機(jī)械加工性強(qiáng)。厚度均勻,表面平整,柔韌性好??蛇M(jìn)行剪切或沖切加工進(jìn)一步制成各種尺寸規(guī)格的制品。
陶瓷纖維紙優(yōu)點(diǎn):1、高強(qiáng)抗撕扯2、 高柔韌 3、 低渣球含量4、 準(zhǔn)確的厚度5、抗熱沖擊6、很低的導(dǎo)熱率,
陶瓷纖維紙的應(yīng)用
a如果用在較小的部件上,陶瓷纖維紙可以自貼嗎?
是可以黏貼的,一般可以黏貼的陶瓷纖維紙稱為陶瓷纖維紙貼,它是采用不干膠附在纖維紙表面,用在電子產(chǎn)品或者餐飲設(shè)備商業(yè)燒烤爐等加熱部分粘貼使用,起到隔熱、耐高溫、絕緣的作用。一般的纖維紙是很少自貼的,如果用于不是高溫的地方,可以直接用雙面膠 來(lái)貼,如果是高溫的地方,則需要用專用的高溫防火膠。
b陶瓷纖維紙:具體應(yīng)用中哪些用于內(nèi)襯,哪些用于外包
隔離用途:陶瓷纖維紙以其容重低,導(dǎo)熱系數(shù)小,熱穩(wěn)定性好,耐高溫等優(yōu)良特性,成為耐火、保溫、隔熱、隔音和防火的優(yōu)選材料,纖維紙?jiān)?000℃高溫下也不會(huì)燃燒,具有高強(qiáng)抗撕扯性。正是因?yàn)檫@些特殊的隔離特性,紙可用作合金的防噴濺材料、耐熱板材的表面 材料以及防火材料等。經(jīng)含浸涂覆面處理,消除氣泡,還可以用作電絕緣材料因而被運(yùn)用在工業(yè)防腐和絕緣方面,還被應(yīng)用在防火用具的制作材料方面。
過(guò)濾用途:陶瓷纖維紙還可以與玻璃纖維配抄生產(chǎn)空氣濾紙。這種陶瓷纖維空氣濾紙具有空氣流阻力低、過(guò)濾效率高、耐高溫、抗腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定、環(huán)保等特點(diǎn),主要應(yīng)用于大規(guī)模集成電路和電子工業(yè)、儀表、醫(yī)藥制劑、國(guó)防工業(yè)、地鐵、人防工程、食品 、生物工程、工作室的空氣凈化、有毒煙霧、煤煙微粒以及血液過(guò)濾材料等。
填充用途:陶瓷纖維紙除了隔離和過(guò)濾還具有填充著一個(gè)特性,因而會(huì)被用作填充材料,陶瓷纖維紙具有優(yōu)良的機(jī)械加工性能,而且高強(qiáng)、抗撕,還具有高柔韌性,而且陶瓷纖維紙,渣球含量低,所以可以制作成家具的填充材料,一般可以做防水的外層裝飾等,例如夏 日的坐墊,都會(huì)在內(nèi)部添加陶瓷纖維紙,防水填充,還給人以很舒適的感覺(jué)。
陶瓷纖維紙具體應(yīng)用如下:
工業(yè)絕熱,密封、防腐材料
儀器設(shè)備,家用電器、電熱元件,電熱裝置的隔熱以及絕緣材料
汽車、航天行業(yè)用隔熱吸音材料
膨脹縫填充材料
建材、冶金、玻璃行業(yè)用隔熱材料
耐高溫隔熱墊片
高溫密封墊片
各種電器元件的密封墊片
工業(yè)電爐鍋電絕緣及隔熱材料
爐門及爐體膨脹縫密封材料
鑄鋁模型內(nèi)襯
微晶玻璃與熱熔玻璃的脫模,
脫硝催化劑生產(chǎn)線隔熱
熔融金屬處密封墊
汽車消音器的消聲隔熱材料、排氣管的保溫材料
汽車、航天工業(yè)的隔熱、吸音 過(guò)濾材料
高溫環(huán)境下的隔熱 保溫 密封 電絕緣 吸音 過(guò)濾等
各種工業(yè)爐及鋼水包、鑄桶、浸入式水口的高溫隔熱材料等。
主要用于內(nèi)襯的有:工業(yè)窯爐內(nèi)襯的絕熱保溫、鑄鋁模型內(nèi)襯
具體是內(nèi)襯還是外包的方式,要根據(jù)工作狀況而定。
c硅酸鋁纖維紙無(wú)粘結(jié)劑不能緊密的結(jié)合, 那么除了使用膠粘劑外還做了什么措施來(lái)提高陶瓷纖維紙的結(jié)合強(qiáng)度
由無(wú)機(jī)硅酸鋁纖維加工制成的硅酸鋁纖維紙,具有良好的尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、抗化學(xué)藥劑性、阻燃性和電絕緣性。但是硅酸鋁纖維經(jīng)不起打漿,又缺乏粘結(jié)力,所以加工成的紙頁(yè)難以滿足強(qiáng)度要求。再者,無(wú)機(jī)纖維不能細(xì)纖維化,纖維之間沒(méi)有氫鍵結(jié)合力,強(qiáng)度較低 ,這也成為無(wú)機(jī)纖維造紙的難點(diǎn)。目前提高無(wú)機(jī)纖維成紙強(qiáng)度的方法主要有:
(1)加入有機(jī)或無(wú)機(jī)膠粘劑,硅酸鋁纖維造紙的增強(qiáng)有內(nèi)添和外施兩種,一般內(nèi)添的方式用的比較普遍,優(yōu)點(diǎn)在于混合均勻,方法簡(jiǎn)易,但添加料流失相對(duì)較多;外施包括噴、涂、浸三種,只用于少數(shù)特需品種,其優(yōu)點(diǎn)是損失小,留著率高,但操作相對(duì)繁雜。所用有機(jī)黏 合劑有丙烯酸系樹(shù)脂、聚氨酯類乳液、聚醋酸乙烯酯類、丙烯腈與丙烯酸丁酯的聚合物、聚乙烯醇等;硅酸鋁纖維黏合劑有膠體硅、硅酸鈉、磷酸鋁等。無(wú)機(jī)系黏合劑能賦予干燥固結(jié)性、耐熱性、燒結(jié)性,但僅用無(wú)機(jī)系黏合劑得不到充分的強(qiáng)度。
(2)某些合成或天然纖維紙的成紙強(qiáng)度好,成紙勻度高,因此可以考慮在無(wú)機(jī)纖維中加入不同數(shù)量、不同打漿度的天然纖維原料起到增強(qiáng)作用。用粘結(jié)纖維增強(qiáng)的方法,不用添加任何化學(xué)品即可在普通長(zhǎng)網(wǎng)機(jī)上順利抄造。其優(yōu)點(diǎn)不僅僅在于提高紙的強(qiáng)度,而且可以顯著地 改善紙頁(yè)的成形和抄造。缺點(diǎn)是需要突出無(wú)機(jī)纖維性能,通過(guò)這種粘結(jié)方式成紙的產(chǎn)品大部分會(huì)在高溫下失去成紙強(qiáng)度,導(dǎo)致紙頁(yè)的潰散。