[發明專利]一種高強度巖棉材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710110505.7
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106863955A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 謝春竹;顧煒翔;李振瑞
• 申請（專利權）人: 天長市康美達新型絕熱材料有限公司
• 主分類號: B32B19/08
• 分類號: B32B19/08;B32B9/00;B32B5/08;B32B37/10;C03B37/00;C03C13/06;B05C3/12
• 代理公司: 北京市金棟律師事務所11425
• 代理人: 高會會

1.一種高強度巖棉材料，由多層巖棉纖維層堆積后經壓制得到的；其特征在于：還包括增強巖棉復合纖維層，所述增強巖棉復合纖維層疊置在多層巖棉纖維中；其中，所述增強巖棉復合纖維層包括由具有碳纖維紗線芯的巖棉纖維紗線構成的增強網，所述巖棉纖維紗線是通過將碳纖維紗線浸漬巖棉纖維熔漿后制備得到的。

2.根據權利要求1所述的一種高強度巖棉材料，其特征在于：所述高強度巖棉材料是由包括巖棉纖維層和增強巖棉復合纖維層交替疊置的多層纖維預制體經壓制得到的；且所述多層纖維預制體的上表面層和下表面層為巖棉纖維層。

3.根據權利要求2所述的一種高強度巖棉材料，其特征在于：所述增強巖棉復合纖維層還包括至少一層豎向巖棉纖維過渡連接層，所述至少一層豎向巖棉纖維過渡連接層設置在所述增強網的上表面和/或下表面上；其中，所述豎向巖棉纖維過渡連接層是指纖維絲沿豎直放置排布的；與巖棉纖維層的沿水平方向排布的纖維絲相交叉。

4.根據權利要求1、2或者3所述的一種高強度巖棉材料，其特征在于：在將碳纖維紗線浸漬巖棉纖維熔漿前，對碳纖維紗線的表面進行噴砂毛化處理。

5.根據權利要求1、2或者3所述的一種高強度巖棉材料，其特征在于：所述增強網為由具有碳纖維紗線芯的巖棉纖維紗線編織構成的三維立體網；網眼為六角柱狀體。

6.根據權利要求1、2或者3所述的一種高強度巖棉材料，其特征在于：所述巖棉纖維層是將巖棉纖維熔漿在離心拋甩及空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，并鼓風成型得到的；其中，按重量份，所述巖棉纖維熔漿是由包括玄武巖40～50份、粉煤灰20～30份、石灰石5～10份、輝長巖5～10份、礦渣5～8份、鐵礦石5～8份、硅灰土5～6份、焦炭5～6份和高嶺土5～6份的原料混合物熔融得到的。

7.如權利要求1至6中任一項所述的一種高強度巖棉材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、制備增強巖棉復合纖維層：在惰性氣體氛圍下，將碳纖維紗線浸漬穿過巖棉纖維熔漿，在碳纖維紗線表面包覆熔漿，經冷卻降溫，得到具有碳纖維紗線芯的巖棉纖維紗線；然后將具有碳纖維紗線芯的巖棉纖維紗線編織，得到增強網；進而得到包括該增強網的增強巖棉復合纖維層；

步驟二、按巖棉纖維層和增強巖棉復合纖維層交替疊置的方式，并控制上表面層和下表面層為巖棉纖維層，得到多層纖維預制體；

步驟三、采用三維壓棉機，將多層纖維預制體壓制，即得高強度巖棉材料。

8.根據權利要求7所述的一種高強度巖棉材料的制備方法，其特征在于：步驟一中，提供了一種浸漬包覆裝置，包括牽引輥、被動輥、導向輥組、冷卻隧道和浸漬罐，所述牽引輥與被動輥固定設置在所述浸漬罐的兩側，所述導向輥組排布在牽引輥與被動輥之間，使碳纖維紗線的自由端由被動輥引出并繞設在導向輥組和牽引輥上后，碳纖維紗線經過浸漬罐內；所述冷卻隧道設置在碳纖維紗線穿出浸漬罐后至牽引輥之間的運行線路上，對碳纖維紗線外包裹的巖棉纖維熔漿進行冷卻成型；在牽引輥的牽引下，碳纖維紗線從浸漬罐中的巖棉纖維熔漿內穿過，經冷卻隧道冷卻后，成型，然后纏繞至牽引輥上，得到具有碳纖維紗線芯的巖棉纖維紗線。

9.根據權利要求8所述的一種高強度巖棉材料的制備方法，其特征在于：所述導向輥組包括至少3個導向輥，在浸漬罐的一側邊沿上固定一個導向輥，記為導入導向輥；在浸漬罐的相對另一側邊沿上固定一個導向輥，記為導出導向輥；在浸漬罐的底壁上固定至少一個導向輥，記為轉向導向輥；其余導向輥固定設置在碳纖維紗線的運行線路上，記為矯正導向輥；

所述冷卻隧道設置在所述轉向導向輥與所述導出導向輥之間的穿出巖棉纖維熔漿后的碳纖維紗線的運行路徑上；且所述冷卻隧道內設置多個冷風出口，所述冷風出口的朝向為沿碳纖維紗線運行方向。

10.根據權利要求7所述的一種高強度巖棉材料的制備方法，其特征在于：步驟一中，所述浸漬包覆裝置還包括噴砂毛化結構單元，所述噴砂毛化結構單元包括噴砂毛化腔和噴砂槍，所述噴砂槍的噴頭設置在所述毛化腔內；所述噴砂毛化腔的腔體位于所述浸漬包覆裝置的被動輥與浸漬罐之間的碳纖維紗線的運行線路上。