一种复合增强型岩棉板的制备方法与流程

其他产品的制造及其应用技术1.本发明属于建筑材料领域，涉及一种复合增强型岩棉板的制备方法。背景技术：2.岩棉纤维板作为重要的保温防火材料，可用于屋顶、外墙、室内、深加工保温板等多种介质，广泛应用于工业、农业、船舶、军事等诸多领域。3.岩棉板的生产工艺是先将岩棉纤维成纤、施胶后，集棉装置通过负压吸附将岩棉纤维集成一次毡，通过摆锤一层一层重叠均匀分布于产线上得到岩棉板基体，再经高温加压固化制得岩棉板材。由于岩棉板是由絮状纤维压制成型，易出现板面力学性能差异，在施工时常出现压缩强度不足、点载荷偏低的问题，使用后容易出现松软分层、破损掉渣、穿刺漏空、不平整等施工隐患，导致防水层和保温层的破坏，进而影响建筑整体节能效果及使用寿命。目前也有在岩棉板成型后利用热熔滚轮在岩棉板表面进行覆膜或贴铝箔，但其主要作用是为了隔绝水蒸气，提高保温性能，该工艺仅能达到表面贴覆，表面层与岩棉板结合力不足，无法提高岩棉板整体力学性能。4.中国专利申请201721025359.x公开了一种复合钢结构岩棉板，由岩棉层和上层玻璃纤维毡组成，通过将岩棉层与a级不燃材料玻璃纤维毡由相同组分的、不燃的固化酚醛树脂粘接，确保了岩棉的防火性和装饰性，但使用的玻璃纤维毡和酚醛树脂的自身克重超低，最终制得的岩棉板的力学性能较差。5.中国专利申请201310739730.9公开了一种幕墙用岩棉板及其制备方法，该方法采用表面贴敷的方法，先将粘结剂均匀辊涂在玻璃纤维毡的表面，再将玻璃纤维毡贴敷于岩棉板表面并与岩棉板共同进入固化炉，固化直至玻璃纤维毡固定在岩棉板的表面，制得幕墙用岩棉板。但由于其采用较少的粘接剂，且玻璃纤维毡通过粘接剂直接贴敷在成型后的岩棉板，虽然能够提高岩棉板的透气性和防火性，但无法提高岩棉板的力学性能。技术实现要素：6.为进一步提高岩棉板的力学性能，本发明提供一种复合增强型岩棉板的制备方法。7.本发明所述的一种复合增强型岩棉板的制备方法，包括以下步骤：（1）将增强层表面均匀施加树脂，得到带胶增强层，所述的增强层的克重为150~600g/m2，树脂的施加量为20~110g/m2；（2）带胶增强层经打孔或穿刺，得到均匀透气的带胶增强层，所述的均匀透气的带胶增强层的透气率≥50cm3/cm2/s；（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶增强层和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶增强层和岩棉板基体经过固化炉的三段温区，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。8.步骤（1）中，所述的增强层为力学性能较高的增强材料，例如无机纤维毡或无机纤维编织布，优选为无机连续纤维毡，更优选为连续玻璃纤维毡。9.优选地，步骤（1）中，所述的增强层的克重为460~600g/ m2。10.步骤（1）中，施加树脂工艺采用本领域常规使用的方法，例如为喷淋、涂覆、膜转移等，优选为喷淋。11.步骤（1）中，所述的树脂为本领域常规使用的树脂，例如热固型树脂、热塑型树脂等，优选为热固型树脂。所述的树脂选自丙烯酸树脂，脲醛树脂，聚氨酯树脂，酚醛树脂或环氧树脂。12.步骤（1）中，所述的树脂形态为固态或液态。13.优选地，步骤（1）中，树脂的施加量为70~110g/ m2。14.步骤（2）中，通过对带胶增强层打孔或穿刺，提高其透气均匀性。15.步骤（2）中，打孔工艺为常规使用的工艺，例如机械打孔、激光打孔、电流打孔等。16.步骤（2）中，穿刺工艺为常规使用的工艺，例如水刺、针刺、气流穿刺等。17.步骤（2）中，所述的均匀透气的带胶增强层的透气率≥80cm3/cm2/s。18.步骤（3）中，所述的岩棉板基体为将岩棉纤维成纤、施胶后，集棉装置通过负压吸附将岩棉纤维集成一次毡，通过摆锤一层一层重叠均匀分布于产线上得到的岩棉毡。19.步骤（3）中，三段温区依次设置在固化炉入口到出口的位置，其中第一温区的温度为150~250℃，第二温区的温度为160~230℃，第三温区的温度为180~280℃。20.步骤（3）中，固化炉还设置第四温区，第四温区的温度为180~280℃。21.相比于现有技术，本发明具有以下优点：（1）相比于传统岩棉板，本发明使用增强层在线复合的方式，将增强层纤维和岩棉纤维通过树脂精密咬合，并通过同时加温加压成型保证增强层与岩棉基体形成一体结构，大大提升岩棉板界面强度和点载荷，提高其力学强度；（2）本发明提供的复合增强型岩棉板，在大幅提升岩棉板界面强度和点载荷的同时，也提升了岩棉板的表面平整度，平整度偏差≤1mm。22.（3）本发明通过调控增强层的克重以及树脂的施加量，并通过对带胶增强层打孔或穿刺，提高其透气均匀性，使得制得的复合岩棉板的力学强度和平整度进一步提升。23.（4）本发明采用的施胶和固化工艺可调，适合工业化连续生产，制得的复合增强型岩棉板力学性能可控，避免了传统岩棉板表面在施工时裸露在外，使用后松软分层、破损掉渣、穿刺漏空、不平整等情况出现，充分发挥岩棉板原有的性能。附图说明24.图1为单面施胶复合设备图，①为增强层滚轴，②为固化炉上面板，③为固化炉下面板，④为带胶增强层，⑤为压缩前岩棉基体，⑥为岩棉压缩烘干段，⑦为压缩后成型段，⑧为增强毡与岩棉板咬合界面层。25.图2为复合增强型岩棉板的结构示意图。具体实施方式26.下面结合附图和具体实施例，对本发明进行详细的描述。27.下述实施例中，透气率的测试按照 gb/t 5453-1997进行，气压80~150pa，压脚面积50cm2。点载荷和压缩强度按照gbt19686-2015《建筑用岩棉绝热制品》的规定测定。平整度测试按照gb/t 25975-2018。28.实施例1（1）采用克重为150g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为70 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。29.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为80cm3/cm2/s。30.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。31.实施例2（1）采用克重为460g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为70 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。32.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为80cm3/cm2/s。33.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。34.实施例3（1）采用克重为600g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为70 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。35.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为80cm3/cm2/s。36.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。37.实施例4（1）采用克重为460g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为20 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。38.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为80cm3/cm2/s。39.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。40.实施例5（1）采用克重为460g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为70 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。41.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为80cm3/cm2/s。42.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。43.实施例6（1）采用克重为460g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为110 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。44.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为80cm3/cm2/s。45.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。46.实施例7（1）采用克重为460g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为110 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。47.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为50cm3/cm2/s。48.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。49.对比例1（1）采用克重为100g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为70 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。50.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为80cm3/cm2/s。51.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。52.对比例2（1）采用克重为700g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为70 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。53.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为80cm3/cm2/s。54.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。55.对比例3（1）采用克重为460g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为10 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。56.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为80cm3/cm2/s。57.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。58.对比例4（1）采用克重为460g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为140 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。59.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为80cm3/cm2/s。60.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。61.对比例5（1）采用克重为460g/m2玻璃纤维毡为增强毡，在玻璃纤维毡的表面均匀喷洒热固型酚醛树脂，热固型酚醛树脂的施加量为70 g/m2，得到带胶玻璃纤维毡。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。热固型酚醛树脂的生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。62.（2）带胶玻璃纤维毡经在线针刺，形成均匀透气的玻璃纤维毡，针刺后的玻璃纤维毡的透气率为40cm3/cm2/s。63.（3）使用在线固化烘干工艺，将均匀透气的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体在线贴合，贴合的带胶玻璃纤维毡和岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到复合增强型岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。64.对比例6本对比例参照（中国专利申请201721025359.x复合钢结构岩棉板）制备增强毡复合岩棉板，包括以下步骤：（1）使用打褶工艺压制而成的岩棉板为岩棉层，岩棉板规格为160kg/m³；玻璃纤维毡厚度为0.1mm，玻璃纤维毡密度为65g/m²；粘结岩棉板与玻璃纤维毡的酚醛树脂重量为10g/m²。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。酚醛树脂采用热固型酚醛树脂，生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。65.（2）根据（2）材料准备的参数要求，将沾有液态树脂的玻璃纤维毡直接附着在岩棉层上，通过固化炉后，固化的树脂将玻璃纤维毡很牢固地附着在岩棉层表面，得到复合岩棉板。66.对比例7本对比例参照（中国专利申请201310739730.9一种幕墙用岩棉板及其制备方法）制备增强毡复合岩棉板，包括以下步骤：（1）利用贴面辊胶装置将粘接剂均匀辊涂在玻璃纤维毡的表面。67.（2）将步骤（2）的玻璃纤维毡贴敷于岩棉板表面，并与岩棉板共同进入固化炉。玻璃纤维毡的生产厂商：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，型号：tt01。粘接剂采用热固型酚醛树脂，生产厂商：太尔树脂，型号：ym01。68.（3）启动固化炉加热，直至玻璃纤维毡固定在岩棉板的表面，其中固化温度为170~230℃。69.对比例8采用传统方法制备岩棉板，具体步骤如下：岩棉板基体经过从高温固化炉入口到出口设置的三段温区，其中第一温区215℃，第二温区225℃，第三温区245℃，在固化炉上下链板的加压和通风气流下烘干固化成型，得到岩棉板。固化炉上下链板间隙高度：600mm。70.各实施例和对比例制得的复合岩棉板或岩棉板的性能见表1.表1 各实施例和对比例制得的复合岩棉板或岩棉板的测试结果比较各实施例和对比例8可以看出，采用本发明方法，采用在线复合的方式，将增强层纤维和岩棉纤维通过树脂精密咬合，并通过同时加温加压成型保证增强层与岩棉基体形成一体结构，不但能够大大提升岩棉板界面强度和点载荷，提高其力学强度，同时也提升了岩棉板的表面平整度，平整度偏差≤1mm，且提升效果优于现有技术的对比例6和对比例7。对比例6由于使用的玻璃纤维毡和酚醛树脂的自身克重超低，导致最终制得的岩棉板的力学性能较差。对比例7由于采用较少的粘接剂，且玻璃纤维毡通过粘接剂直接贴敷在成型后的岩棉板，虽然能够提高岩棉板的透气性和防火性，但无法提高岩棉板的力学性能。71.从各实施例可以看出，随着增强层克重和树脂施加量的增加，制得的复合增强型岩棉板的界面强度和点载荷表现出先增加后降低的趋势，其中增强层克重为450~460g/m2，树脂施加量为70 g/m2时制备的复合增强型岩棉板的界面强度和点载荷最高。从对比例1和对比例3可以看出，当增强层克重或树脂施加量过低时，制得的复合增强型岩棉板的界面强度和点载荷并没有出现明显提升，与传统岩棉板性能相当。从对比例2可以看出，当克重过高时，虽然仍能制得界面强度和点载荷较高的复合岩棉板，但由于增强层克重过高，导致厚度过厚，使得增强毡在卷轴过程中容易折断，无法将复合岩棉板卷曲成毡，无法实现连续生产，不利于实际应用。从对比例4可以看出，当树脂施加量过高时，虽然在打孔过程中仍能形成均匀透气且透气率满足要求的玻璃纤维毡，但在进一步地烘干固化过程中，由于树脂施加量过高，导致树脂会堵塞已形成的孔隙，使得透气率下降，影响气流透过孔隙，进而影响固化的效果，导致最终制得的复合岩棉板的界面强度和点载荷出现大幅度下降，且平整度变差。从对比例5也可以看出，增强层透气率下降，会导致最终制得的复合岩棉板的界面强度和点载荷出现大幅度下降，同时平整度变差。72.本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。









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