本發(fā)明涉及一種規(guī)?；a(chǎn)玻璃棉的玻璃棉粉料，以及玻璃棉的生產(chǎn)方法和玻璃棉。

背景技術(shù)：

受產(chǎn)品特性及成本等因素影響，玻璃棉對玻璃液的要求遠(yuǎn)不如平板玻璃。在行業(yè)內(nèi)，為了提高窯爐的熔化率，降低成本，粉料配方中一般加入60％以上的廢玻璃。玻璃液經(jīng)過離心機高速旋轉(zhuǎn)拉絲形成直徑8μm以下的玻璃纖維，規(guī)?；a(chǎn)的離心玻璃纖維制品，纖維的韌性不足，纖維發(fā)脆，玻璃棉回彈不足，粉塵率偏高。

隨著社會的發(fā)展，玻璃棉的應(yīng)用范圍從傳統(tǒng)的建筑領(lǐng)域迅速拓寬到航空、航天、家電、汽車等領(lǐng)域。大部分企業(yè)既要依靠大量生產(chǎn)傳統(tǒng)的中低端產(chǎn)品維持企業(yè)的生存也要生產(chǎn)高精尖產(chǎn)品以提高企業(yè)的核心競爭力，因此纖維韌性不足、發(fā)脆、回彈不足、粉塵率高等問題急需解決。

具體的主要需要考慮以下幾個問題：

1、如圖1所示的三相圖，當(dāng)玻璃成分位于相圖中的相界線上，特別是在低共熔點處時，因系統(tǒng)要析出兩種以上的晶體，在初期形成晶核結(jié)構(gòu)時相互產(chǎn)生干擾，從而降低玻璃的析晶傾向，難以析晶。因此從降低熔制溫度和防止析晶的角度出發(fā)，玻璃成分應(yīng)當(dāng)選擇在相界線或共熔點附近。

2、排出氣泡，避免玻璃纖維存在氣泡的缺陷。在液相形成之前釋放的氣體可以經(jīng)松散的配合料層排出，配合料堆的表面積愈大(薄層投料法)，該氣體在窯爐中的分壓愈小，氣體愈容易排出。除此之外有以下方法：a、降低玻璃液的黏度；b、使氣泡的體積增大加速上升，漂浮于玻璃液表面，而后破裂消失；c、使小氣泡的氣體組分溶解于玻璃液中，氣泡被吸收而消失。

3、降低玻璃液的黏度，除提升熔制溫度外，適當(dāng)加入澄清劑與添加劑。

傳統(tǒng)玻璃棉粉料配方中，除了一定劑量的長石、硼砂、白云石、純堿以外，通常加入大量廢玻璃。雖然能夠降低粉料單位成本，提升熔化率。但是存在以下缺陷：

1、加入大量廢玻璃最直接的影響是廢玻璃的化學(xué)成分不穩(wěn)定，其主要化學(xué)成分：SiO₂72.5％、CaO9.53％、MgO4.28％、Al₂O₃0.7％、(Na₂O和K₂O)11.8％，不同的玻璃有一定的波動，對配料熔制過程中熔化、澄清、均化產(chǎn)生極大影響；

2、堿金屬氧化物含量偏低，堿金屬氧化物能夠提供游離氧使玻璃結(jié)構(gòu)中O/Si比值增加，發(fā)生斷鍵，從而降低玻璃的黏度，使玻璃易于熔融，是良好的助溶劑；

3、堿土金屬氧化物含量偏高，以氧化鈣為例，Ca²⁺有極化橋氧和減弱硅氧鍵的作用，這可能是它降低玻璃液高溫黏度的原因之一。但玻璃中氧化鈣含量過多，一般使玻璃的料性變短，脆性增大，這與Ca²⁺對結(jié)構(gòu)的積聚作用有關(guān)，料性變短直接導(dǎo)致玻璃液經(jīng)離心機拉絲成形的過程中，無法很好的控制玻璃纖維的直徑以及長度，對后續(xù)的玻璃棉制品的產(chǎn)品性能產(chǎn)生極大影響。

4、配合料的分解、部分組分的揮發(fā)、氧化物的氧化還原反應(yīng)、玻璃與氣體介質(zhì)及耐火材料的相互作用等原因都會產(chǎn)生大量氣體，這些氣體會形成無數(shù)的氣泡。而大多數(shù)玻璃棉企業(yè)最常用的方法是采取升高溫度降低黏度加速澄清企圖達(dá)到排除氣泡的作用，但是效果十分微小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種規(guī)?；a(chǎn)玻璃棉的玻璃棉粉料；

本發(fā)明的另一個目的是提供一種規(guī)?；a(chǎn)玻璃棉的方法；

本發(fā)明的又一個目的是提供一種規(guī)?；a(chǎn)的玻璃棉。

為了達(dá)到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種規(guī)?；a(chǎn)玻璃棉的玻璃棉粉料，包括下述質(zhì)量份的組分：廢玻璃75～85份；五水硼砂5～10份；純堿1～3份；白云石1～3份；鉀長石1～3份；碳酸鉀1～2份；硝酸鈉0.5～1.5份；食鹽0.3～1份；硫酸鈉0.5～1份。

優(yōu)選的是，所述的玻璃棉粉料包括下述質(zhì)量份的組分：廢玻璃85份；五水硼砂7份；純堿2份；白云石1份；鉀長石3份；碳酸鉀1份；硝酸鈉1份；食鹽0.5份；硫酸鈉0.7份。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述的廢玻璃由下述質(zhì)量百分比的組分組成SiO₂：72.5％、CaO：9.53％、MgO：4.28％、Al₂O₃：0.7％、(Na₂O和K₂O)：11.8％，其余為不可避免的雜質(zhì)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述的白云石由下述質(zhì)量百分比的組分組成：MgO：21.65％、CaO：30.31％、CO₂：47.65，其余為不可避免的雜質(zhì)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述的鉀長石由下述質(zhì)量百分比的組分組成：SiO₂：64.85％、Al₂O₃：19.26％、Na₂O：2.36％、K₂O：12.69％，其余為不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明還提供了采用所述的玻璃棉粉料規(guī)?；a(chǎn)玻璃棉的方法，將玻璃棉粉料按照上述組分配制，然后將配制均勻的粉料加入馬蹄焰窯爐，于溫度1400～1430℃下融化澄清。

本發(fā)明還提供了所述的玻璃棉生產(chǎn)方法獲得的玻璃棉，所述的玻璃棉的壓縮回彈率≥96.1％；玻璃棉的纖維平均直徑為3.5μm；含水量≤0.3％；導(dǎo)熱系數(shù)≤0.032W/(m·K)；燃燒性能如下：質(zhì)量損失率≤4.8％，爐內(nèi)溫升≤3℃，持續(xù)火焰時間為0s。

下面對本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋和說明。

玻璃棉粉料中Na₂SO₄、NaNO₃、NaCl按照一定比例加入配料中，澄清能夠達(dá)到玻璃棉生產(chǎn)所需要的理想玻璃液效果。Na₂SO₄的分解溫度較高，屬高溫澄清劑；NaNO₃一般作為供氧體與變價氧化物配合使用，玻璃中很少單獨以硝酸鹽作為澄清劑；NaCl高溫時氣化揮發(fā)能促進(jìn)玻璃液澄清；Na₂SO₄、NaNO₃、NaCl按照一定比例形成復(fù)合澄清劑，主要利用了澄清劑中氧澄清，硫澄清和鹵素澄清三大澄清優(yōu)勢，充分發(fā)揮三者的協(xié)同效應(yīng)和疊加效果，可達(dá)到持續(xù)澄清的效果，大大地增強了澄清能力。相較砷銻類復(fù)合澄清劑更加綠色，環(huán)保，安全，高效。若未加入上述的三種組分或者三種組分的加入量不符合本發(fā)明的配比，則無法生產(chǎn)超細(xì)玻璃纖維，生產(chǎn)出來的玻璃棉制品回彈嚴(yán)重不足，纖維發(fā)脆，粉塵率高。

玻璃棉粉料中加入純堿和鉀長石，提升堿金屬氧化物含量，通過游離氧使玻璃結(jié)構(gòu)中O/Si比值增加，發(fā)生斷鍵，從而降低玻璃的黏度，促進(jìn)氣泡的排除。通過加入適量硝酸鉀調(diào)整堿金屬氧化物氧化鉀和氧化鈉的比例，降低玻璃液表面張力，進(jìn)一步促使玻璃液中的氣泡排出。

玻璃棉粉料中加入適量的鉀長石，鉀長石可以增加Al₂O₃的含量提高玻璃纖維的機械強度、化學(xué)穩(wěn)定性，降低其析晶傾向，同時可以帶來Na₂O、K₂O、SiO₂，由于鉀長石能引入堿金屬氧化物，可以節(jié)約一部分純堿的用量。

玻璃棉粉料中加入適量的五水硼砂，增加B₂O₃含量，降低玻璃液黏度，加速澄清的作用。B₂O₃的含量在2％左右可以使熔爐的生產(chǎn)效率大大提高。在本發(fā)明中選用五水硼砂作為B₂O₃的來源，是由于十水硼砂對配料的利用率影響較大，五水噴砂成本過高。

玻璃棉性能的測試方法如下：

1、壓縮回彈性

1.1、測試方法：MTS-F05-06-A1-2014，第5.2.11節(jié)

1.2、樣品尺寸：150mm×150mm；

1.3、處理條件：測量原始厚度→樣品夾于100mm×100mm平板間，加載500g→120℃，1h→室溫，2h→(38±2)℃，(95±2)％RH，22h→室溫，1h→測量測試后厚度。

2、抗霉菌性

2.1、測試方法：MTS-F05-06-001-A1-2014，第5.2.8節(jié)

2.2、樣品尺寸：30mm×30mm；

2.3、測試條件：(38±2)℃，(98±2)％RH，168h。

3、耐熱老化性能

3.1、測試方法：MTS-F05-06—001-A1-2014，第5.2.8節(jié)

3.2、樣品尺寸：30mm×30mm；

3.3、測試條件：(150±2)℃，168h→常溫2h。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果：

1)、生產(chǎn)成本低，資源綜合利用，利于環(huán)保：主要原料為廢玻璃，成本低，從而大幅度降低了玻璃棉的價格，提升其產(chǎn)品競爭力，同時處理了大量的廢玻璃，有益于環(huán)保。

2)、能滿足大規(guī)模生產(chǎn)，熔爐的生產(chǎn)效率提高：以40㎡的馬蹄焰窯爐為例，熔化率能達(dá)到3T/㎡·天，即日產(chǎn)120噸離心玻璃棉產(chǎn)品。

3)、玻璃棉的產(chǎn)品性能高：玻璃纖維的粉塵率低、韌性好、纖維直徑可達(dá)到超細(xì)玻璃纖維的標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說明

圖1為Na₂O-CaO-SiO₂三相圖。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述和說明。

實施例1：

廢玻璃85份；五水硼砂7份；純堿2份；白云石1份；鉀長石3份；碳酸鉀1份；硝酸鈉1份；食鹽0.5份；硫酸鈉0.7份。

廢玻璃的由下述質(zhì)量百分比的組分組成：SiO₂：72.5％、CaO：9.53％、MgO：4.28％、Al₂O₃：0.7％、(Na₂O和K₂O)：11.8％，其余為不可避免的雜質(zhì)。

白云石由下述質(zhì)量百分比的組分組成：MgO：21.65％、CaO：30.31％、CO₂：47.65，其余為不可避免的雜質(zhì)。

鉀長石由下述質(zhì)量百分比的組分組成：SiO₂：64.85％、Al₂O₃：19.26％、Na₂O：2.36％、K₂O：12.69％，其余為不可避免的雜質(zhì)。

將上述的物料混合均勻后加入馬蹄焰窯爐，于1400℃融化澄清得到玻璃液。

玻璃液經(jīng)鉑金漏板流入離心機，控制流股流量0.2-1.2T/h，溫度900-950℃，離心機經(jīng)過一次成纖和二次成纖，形成玻璃纖維，引風(fēng)將玻璃纖維吸入集棉系統(tǒng)，再通過固化爐固化成形，得到成形的玻璃棉制品。

獲得的玻璃棉進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如下。

第一批次玻璃棉的檢測數(shù)據(jù)：

第二批次玻璃棉的檢測數(shù)據(jù)：

第三批次玻璃棉的檢測數(shù)據(jù)：

盡管這里參照本發(fā)明的解釋性實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，上述實施例僅為本發(fā)明較佳的實施方式，本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。