微纖維玻璃棉漿料分散工藝及其成紙結(jié)構(gòu)和性能的研究.pdf

1、低溫行業(yè)技術(shù)的革新以及新能源技術(shù)的推廣對(duì)絕熱節(jié)能提出了更高的要求，但是低溫領(lǐng)域的保冷技術(shù)卻一直是絕熱節(jié)能的弱項(xiàng)。微纖維玻璃棉作為一種優(yōu)良的原材料在低溫領(lǐng)域的應(yīng)用才剛剛起步。以微纖維玻璃棉為原料，采用濕法造紙的工藝制備的微纖維玻璃棉紙具有質(zhì)輕、孔隙率高、容重小、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)異性能，是保溫保冷的優(yōu)良材料之一。
　　本論文首先以6種打漿度的微纖維玻璃棉為研究對(duì)象，通過光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、比表面積與孔隙度分析儀、纖

2、維質(zhì)量分析儀等，就原料本身的形態(tài)及性能進(jìn)行全方位的研究。結(jié)果表明:6種打漿度的微纖維玻璃棉均呈纖細(xì)的圓柱狀形態(tài)，表面近似光滑，纖維之間易纏繞交織;29°SR、34°SR、39°SR、44°SR、49°SR、54°SR的微纖維玻璃棉纖維的平均直徑依次為1.93μm、1.52μm、0.98μm、0.67μm、0.44μm、0.38μm，重均長(zhǎng)度依次為0.616mm、0.608mm、0.602mm、0.583 mm、0.539 mm、0.52

3、3mm;隨著打漿度的增大，微纖維玻璃棉纖維的比表面積增大，粗度減小、卷曲指數(shù)增大，扭結(jié)指數(shù)減小;打漿度與纖維的平均直徑存在良好的負(fù)相關(guān)，與比表面積存在一定的正相關(guān)。
　　其次，對(duì)微纖維玻璃棉漿料的分散工藝進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:減小漿料濃度，提高機(jī)械處理時(shí)的剪切速率，調(diào)節(jié)漿料pH及添加分散劑SHMP、PEO、HEC均能在一定程度上改善微纖維玻璃棉漿料的分散性;與PEO和HEC相比，SHMP改善漿料分散性的作用更顯著。以SHMP為分散

4、劑，通過正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得出:SHMP添加量、剪切速率和漿料濃度是影響微纖維玻璃棉漿料分散性能的主要因素，漿料的pH是次要因素;微纖維玻璃棉漿料達(dá)到最佳分散狀態(tài)的工藝條件為濃度0.30％，剪切速率2500 r·min-1，pH3.0，SHMP添加量0.06％。
　　基于正交優(yōu)化試驗(yàn)所得到的最佳分散工藝條件，研究了微纖維玻璃棉紙的結(jié)構(gòu)與性能。分析得出:纖維原料的打漿度會(huì)影響微纖維玻璃棉紙的結(jié)構(gòu)和性能;隨著纖維原料打漿度的增大，微纖維玻璃

5、棉紙頁(yè)的總孔體積和總孔面積均呈增大的趨勢(shì)，紙頁(yè)的中值孔徑和平均孔徑均呈減小的趨勢(shì)，紙頁(yè)的孔隙率增大，容重減小;打漿度增大，紙頁(yè)的松厚度增大，透氣度減小，導(dǎo)熱系數(shù)減小，且紙頁(yè)的導(dǎo)熱系數(shù)與孔隙率之間存在著顯著的負(fù)相關(guān)性。
　　最后，利用壓汞儀研究微纖維玻璃棉紙的孔隙結(jié)構(gòu)特性，探討微纖維玻璃棉紙的分形特征。研究得出:微纖維玻璃棉紙頁(yè)結(jié)構(gòu)的分形維數(shù)在2.0～3.0之間變化，紙頁(yè)結(jié)構(gòu)具有明顯的分形特征;隨著纖維原料打漿度的增大，紙頁(yè)分形維數(shù)