一種耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉及其制備方法，涉及石英玻璃纖維棉的制備領(lǐng)域。該制備方法包括：選取3至9根直徑為1.6～2.0mm、二氧化硅含量≥99.95％的石英玻璃棒；石英玻璃棒經(jīng)電加熱裝置加熱至熔融后，經(jīng)線速度為25～40mm/min的初級滾筒拉制成0.8～1.0mm的石英玻璃細(xì)棒；石英玻璃細(xì)棒在1900～2300℃的初級火頭裝置中加熱至熔融狀態(tài)后，經(jīng)線速度為6000～16000mm/min的次級滾筒拉制成50～80μm的石英玻璃絲；石英玻璃絲在溫度為1900～2300℃、噴射氣流速度為200～400m/s的次級火頭裝置中噴吹成直徑為1～3μm的石英玻璃纖維棉。本發(fā)明專利技術(shù)不但能耐1100℃的超高溫，而且單絲直徑較細(xì)、直徑均勻性更好，產(chǎn)品質(zhì)量高。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉及其制備方法
本專利技術(shù)涉及石英玻璃纖維棉的制備
，具體涉及一種耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉及其制備方法。
技術(shù)介紹
普通玻璃纖維棉的纖維長度一般為50～150mm，纖維直徑為12μm，外觀潔白，形態(tài)蓬松，類似棉絮，故又稱短棉。普通玻璃纖維棉由相互交錯的玻璃纖維構(gòu)成多孔結(jié)構(gòu)，具有質(zhì)量輕(表觀密度僅為礦棉表觀密度的一半)、吸聲性能好、過濾效率高、不易燃燒等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于國防、石油化工、建筑、冶金、冷藏、交通運輸?shù)刃袠I(yè)，是各種管道、鍋爐、熱交換器、風(fēng)機(jī)和車船等工業(yè)設(shè)備的優(yōu)良保溫、絕熱、隔冷、吸聲材料。但普通玻璃纖維棉的使用溫度在600℃以下，不能適用于一些高溫的特殊使用環(huán)境。為了解決普通玻璃纖維棉無法適用于高溫使用環(huán)境的問題，目前的替代產(chǎn)品是一種石英玻璃棉，該石英玻璃棉由石英玻璃棒先經(jīng)高溫火焰熔融、拉制成絲后，再經(jīng)超高溫火焰二次熔融而成，具有比普通玻璃纖維棉更好的耐熱性能。但在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)，采用兩級熔融方式拉制而成的石英玻璃棉，存在單絲直徑較粗且生產(chǎn)過程中直徑均勻性較難控制的問題，使得制成的石英玻璃棉的孔密度較疏松，保溫隔熱性能不夠理想，影響了使用效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本專利技術(shù)的目的在于提供一種耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉及其制備方法，不但能耐1100℃的超高溫，而且單絲直徑較細(xì)、直徑均勻性更好，產(chǎn)品質(zhì)量高。為達(dá)到以上目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是：提供一種耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉的制備方法，該制備方法需要采用的制備裝置包括移動夾棒裝置、電加熱裝置、初級火頭裝置、次級火頭裝置、初級滾筒和次級滾筒，該制備方法包括以下步驟：A、準(zhǔn)備原料：選取3至9根直徑為1.6～2.0mm、二氧化硅含量≥99.95％的石英玻璃棒；將所有的石英玻璃棒并齊裝入移動夾棒裝置內(nèi)，轉(zhuǎn)到步驟B；B、一級熔融：開啟移動夾棒裝置，將其線速度調(diào)至7～10mm/min；移動夾棒裝置帶動所有石英玻璃棒勻速通過1800～2000℃的電加熱裝置，所有石英玻璃棒經(jīng)電加熱裝置加熱至熔融狀態(tài)后，進(jìn)入到線速度為25～40mm/min的初級滾筒內(nèi)；初級滾筒將熔融的石英玻璃棒拉制成直徑為0.8～1.0mm的石英玻璃細(xì)棒，轉(zhuǎn)到步驟C；C、二級熔融：將石英玻璃細(xì)棒在溫度為1900～2300℃的初級火頭裝置中加熱至熔融狀態(tài)；將熔融狀態(tài)的石英玻璃細(xì)棒在線速度為6000～16000mm/min的次級滾筒中，拉制成直徑為50～80μm的石英玻璃絲，轉(zhuǎn)到步驟D；D、三級熔融：將石英玻璃絲在溫度為1900～2300℃、噴射氣流速度為200～400m/s的次級火頭裝置中噴吹成直徑為1～3μm的石英玻璃纖維棉。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟A中所述石英玻璃棒的數(shù)量為6根，直徑為1.85mm。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟B中所述電加熱裝置的溫度為1850℃；所述移動夾棒裝置的線速度為10mm/min；所述初級滾筒的線速度為35mm/min；所述石英玻璃細(xì)棒的直徑為1.0mm。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟C中所述初級火頭裝置的溫度為1950℃；所述次級滾筒的線速度為6500mm/min；所述石英玻璃絲的直徑為73μm。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟D中所述次級火頭裝置的溫度為2250℃、噴射氣流速度為230m/s。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟A與B之間還包括調(diào)試裝置的操作：開啟電加熱裝置，使其溫度上升至1800～2000℃；開啟初級火頭裝置，通過調(diào)節(jié)天燃?xì)忾y門、氧氣閥門，將初級火頭裝置的火焰溫度調(diào)為1900～2300℃；開啟次級火頭裝置，通過調(diào)節(jié)天燃?xì)忾y門、氧氣閥門，將次級火頭裝置的火焰溫度調(diào)為1900～2300℃、噴射氣流速度調(diào)為200～400m/s。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟D中將石英玻璃絲噴吹成石英玻璃纖維棉之前，需將石英玻璃絲從次級滾筒中引出，并固定在石英玻璃分絲器上；步驟D之后還包括以下步驟：用干凈的專用石英玻璃棒工具，將石英玻璃纖維棉取下待用。本專利技術(shù)還提供一種耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉，采用所述制備方法制成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的優(yōu)點在于：(1)本專利技術(shù)中，采用二氧化硅含量≥99.95％的石英玻璃棒作為原料，高含量的二氧化硅使得制造出的石英玻璃纖維棉的耐熱性更好，能耐1100℃以下高溫，滿足了適用于高溫使用環(huán)境的要求。(2)本專利技術(shù)的石英玻璃纖維棉采用三級熔融方式制備而成。首先，通過電加熱裝置將石英玻璃棒在1800～2000℃高溫下熔融后，再經(jīng)低速的初級滾筒拉制成直徑為0.8～1.0mm的石英玻璃細(xì)棒；然后，通過初級火頭裝置將石英玻璃細(xì)棒在1900～2300℃的高溫下熔融后，再經(jīng)高速的次級滾筒拉制成50～80μm石英玻璃絲；最后，通過次級火頭裝置將石英玻璃絲經(jīng)1900～2300℃高溫熔融后，噴吹成石英玻璃纖維棉。原料經(jīng)過三級熔融，由石英玻璃棒制成石英玻璃細(xì)棒，再由石英玻璃細(xì)棒制成石英玻璃絲，最后制成石英玻璃纖維棉。多級制造過程使得生產(chǎn)過程中單絲直徑的均勻性較易控制，且由粗至細(xì)的拉制過程使得制造出的石英玻璃纖維棉的直徑更細(xì)，能達(dá)到1～3μm的超細(xì)直徑；進(jìn)而使得制成的石英玻璃棉的孔密度較緊實，保溫隔熱性能更好，產(chǎn)品質(zhì)量更佳，提高了產(chǎn)品使用效果。(3)本專利技術(shù)中，初級火頭裝置、次級火頭裝置均采用天燃?xì)狻⒀鯕庾鳛橹饕剂希a(chǎn)過程無污染，更環(huán)保。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實施例中耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉的制備方法的流程圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖及具體實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見圖1所示，本專利技術(shù)提供一種耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉的制備方法，該制備方法需要采用的制備裝置包括移動夾棒裝置、電加熱裝置、初級火頭裝置、次級火頭裝置、初級滾筒、次級滾筒、石英玻璃分絲器和專用石英玻璃棒工具，該制備方法包括以下步驟：S1：準(zhǔn)備原料：選取3至9根直徑為1.6～2.0mm、二氧化硅含量≥99.95％的石英玻璃棒；將所有的石英玻璃棒并齊裝入移動夾棒裝置內(nèi)，轉(zhuǎn)到S2。具體操作時，石英玻璃棒的數(shù)量優(yōu)選為6根；石英玻璃棒的直徑優(yōu)選為1.85mm。S2：調(diào)試裝置：開啟電加熱裝置，使其溫度上升至1800～2000℃；開啟初級火頭裝置，通過調(diào)節(jié)天燃?xì)忾y門、氧氣閥門，將初級火頭裝置的火焰溫度調(diào)至1900～2300℃；開啟次級火頭裝置，通過調(diào)節(jié)天燃?xì)忾y門、氧氣閥門，將次級火頭裝置的火焰溫度調(diào)至1900～2300℃、噴射氣流速度調(diào)至200～400m/s，轉(zhuǎn)到S3。實際操作時，可將電加熱裝置的溫度上升至1850℃；將初級火頭裝置的火焰溫度調(diào)至1950℃；將次級火頭裝置的火焰溫度調(diào)至2250℃、噴射氣流速度調(diào)至230m/s。S3：一級熔融：開啟移動夾棒裝置，將其線速度調(diào)至7～10mm/min；移動夾棒裝置帶動所有石英玻璃棒勻速通過1800～2000℃的電加熱裝置，所有石英玻璃棒經(jīng)電加熱裝置加熱至熔融狀態(tài)后，進(jìn)入到初級滾筒內(nèi)；將初級滾筒的線速度調(diào)至25～40mm/min后，初級滾筒將熔融的石英玻璃棒拉制成直徑為0.8～1.0mm的石英玻璃細(xì)棒，轉(zhuǎn)到S4。實際操作時，移動夾棒裝置的線速度優(yōu)選為10mm/min；初級滾筒的線速度優(yōu)選為35mm/min，拉制成的石英玻璃細(xì)棒的直徑為1.0mm。S4：二級熔融：將石英玻璃細(xì)棒在溫度為1900～2300℃的初級火頭裝置中加熱至熔融本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉的制備方法，該制備方法需要采用的制備裝置包括移動夾棒裝置、電加熱裝置、初級火頭裝置、次級火頭裝置、初級滾筒和次級滾筒，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：A、準(zhǔn)備原料：選取3至9根直徑為1.6～2.0mm、二氧化硅含量≥99.95％的石英玻璃棒；將所有的石英玻璃棒并齊裝入移動夾棒裝置內(nèi)，轉(zhuǎn)到步驟B；B、一級熔融：開啟移動夾棒裝置，將其線速度調(diào)至7～10mm/min；移動夾棒裝置帶動所有石英玻璃棒勻速通過1800～2000℃的電加熱裝置，所有石英玻璃棒經(jīng)電加熱裝置加熱至熔融狀態(tài)后，進(jìn)入到線速度為25～40mm/min的初級滾筒內(nèi)；初級滾筒將熔融的石英玻璃棒拉制成直徑為0.8～1.0mm的石英玻璃細(xì)棒，轉(zhuǎn)到步驟C；C、二級熔融：將石英玻璃細(xì)棒在溫度為1900～2300℃的初級火頭裝置中加熱至熔融狀態(tài)；將熔融狀態(tài)的石英玻璃細(xì)棒在線速度為6000～16000mm/min的次級滾筒中，拉制成直徑為50～80μm的石英玻璃絲，轉(zhuǎn)到步驟D；D、三級熔融：將石英玻璃絲在溫度為1900～2300℃、噴射氣流速度為200～400m/s的次級火頭裝置中噴吹成直徑為1～3μm的石英玻璃纖維棉。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉的制備方法，該制備方法需要采用的制備裝置包括移動夾棒裝置、電加熱裝置、初級火頭裝置、次級火頭裝置、初級滾筒和次級滾筒，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：A、準(zhǔn)備原料：選取3至9根直徑為1.6～2.0mm、二氧化硅含量≥99.95％的石英玻璃棒；將所有的石英玻璃棒并齊裝入移動夾棒裝置內(nèi)，轉(zhuǎn)到步驟B；B、一級熔融：開啟移動夾棒裝置，將其線速度調(diào)至7～10mm/min；移動夾棒裝置帶動所有石英玻璃棒勻速通過1800～2000℃的電加熱裝置，所有石英玻璃棒經(jīng)電加熱裝置加熱至熔融狀態(tài)后，進(jìn)入到線速度為25～40mm/min的初級滾筒內(nèi)；初級滾筒將熔融的石英玻璃棒拉制成直徑為0.8～1.0mm的石英玻璃細(xì)棒，轉(zhuǎn)到步驟C；C、二級熔融：將石英玻璃細(xì)棒在溫度為1900～2300℃的初級火頭裝置中加熱至熔融狀態(tài)；將熔融狀態(tài)的石英玻璃細(xì)棒在線速度為6000～16000mm/min的次級滾筒中，拉制成直徑為50～80μm的石英玻璃絲，轉(zhuǎn)到步驟D；D、三級熔融：將石英玻璃絲在溫度為1900～2300℃、噴射氣流速度為200～400m/s的次級火頭裝置中噴吹成直徑為1～3μm的石英玻璃纖維棉。2.如權(quán)利要求1所述的耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉的制備方法，其特征在于：步驟A中所述石英玻璃棒的數(shù)量為6根，直徑為1.85mm。3.如權(quán)利要求1所述的耐高溫超細(xì)石英玻璃纖維棉的制備方法，其特征在于：步驟B中...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳宜平，劉濤，劉正楠，夏新，艾春生，
申請(專利權(quán))人：武漢鑫友泰光電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42