[发明专利]一种低温泡沫玻璃保温材料的膨化成型一体化工艺

说明书

技术领域

本发明属于低温泡沫玻璃保温材料及其制备领域，特别是涉及一种低温泡沫玻璃保温材料的膨化成型一体化装置及方法。

背景技术

泡沫玻璃保温板是一种新型的保温、隔燃、吸声材料。泡沫玻璃保温板以碎玻璃为材料，经过高温融熔通过离心加工成无机纤维，泡沫玻璃墙体保温材料就是其中一种新型的环保保温材料，拥有着环保、安全、舒适、节约的性质。低温泡沫玻璃保温材料是从高化学稳定性高耐久性钠硼硅系玻璃及其内秉结构特征的角度出发的。硼元素有夺取游离氧或取代Si元素形成带负电荷的[BO₄]^-四面体的趋势从而将体系中的R⁺牢牢地吸附，使结构趋向紧密从而大大提高了其稳定性。它是通过溶胶-凝胶法制备胚体料，在200～300℃下进行加热膨化制备而成。

低温泡沫玻璃保温材料内部充满无数开口或闭口的小气孔，气孔的面积占总体积的80％～90％，孔径有几微米左右。它是一种性能优越的绝热(保冷)、吸声、防潮、防火的轻质高强建筑材料和装饰材料，A级不燃与建筑物同寿命。此外，因为发泡工艺的关系，低温泡沫玻璃保温材料的发泡温度低，消耗能源极少，而且原料简单易得，为人工合成保温骨料替代天然轻集料矿物提供了发展方向。

目前，如专利号为201210295591.0的中国发明专利《一种聚合物改性的低温泡沫玻璃保温材料及其制备方法》所述的低温泡沫玻璃保温材料最可行的工艺还是依靠对颗粒胚体料进行加热膨化，最终获得的只能是颗粒料，要做成其他可用的保温成品需要进一步的加工；而且加热膨化都是间歇式，在放入胚体料和收集颗粒料的阶段需要打开密闭容器，热量浪费大，过程不连续效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低温泡沫玻璃保温材料的膨化成型一体化装置及方法，采用螺杆挤出工艺，使膨化和成型可以同时不间断地进行，效率高，能耗低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种低温泡沫玻璃保温材料的膨化成型一体化装置，包括料仓、混合器、螺旋送料器、挤出机筒、挤出模具、冷却筒和回火箱，挤出机筒的内部横向安装有挤出螺杆，该挤出螺杆的一端通过变速箱与电动机相连。

为了使膨化和成型可以同时不间断的进行，挤出螺杆的另一端穿出挤出机筒并与挤出模具相连，该挤出模具的另一侧依次布置有冷却筒和切断工具，所述的挤出机筒的外侧包裹有保温与辅助加热套筒，以对机筒进行持续的加热。

为了保证进入挤出机筒的含水中间料能够充分混合均匀，在该挤出机筒靠近变速箱的一端的上侧与横向布置的混合器的一端下侧相连，该混合器的另一端的上侧与其上方横向布置的螺旋式送料器的一端下侧相连，该螺旋式送料器的另一端上侧与其上方的料仓相连，料仓中的中间料经过螺旋式送料器和混合器的先后混合搅拌以后形成均匀的混合料。

作为本发明所述的连续挤压膨化装置的一种补充，所述的料仓的下端中部安装有振动装置，该料仓上与螺旋式送料器连接的开口布置在靠近一侧侧壁的位置，振动装置使中间料不断振动并从料仓上与螺旋式送料器连接的开口处进入到螺旋式送料器中，保证了膨化的连续性。

作为本发明所述的连续挤压膨化装置的另一种补充，所述的混合器的中部横向安装有搅拌轴，该搅拌轴上错位安装有若干个搅拌杆，这种结构使中间料能顺利地通过混合器，并充分混合。

作为本发明所述的连续挤压膨化装置的一种优选，所述的挤出螺杆上螺棱的螺距以及螺槽深度从其靠近变速箱的一端向另一端逐渐变小，由于螺槽空间进一步变小，低温泡沫玻璃保温材料中间料进一步升温升压，半熔融的颗粒与颗粒之间会交联在一起形成整体，有利于后期的成型步骤。

作为本发明所述的连续挤压膨化装置的一种补充，所述的冷却筒与切断工具之间布置有回火箱，回火箱对冷却后的产品进行回火升温处理，以消除制品内应力。

另外，本发明还提供了一种上述连续挤压膨化装置的使用方法，其具体步骤如下：

(a)将含硼原料与水玻璃用溶胶-凝胶法制备含水中间料；

(b)将含水中间料投入到料仓中，含水中间料在料仓的位置偏向与螺旋式送料器连接的一侧；

(c)整个装置开始工作，含水中间料进入螺旋式送料器进行初步的搅拌后进入混合器与添加剂进行充分的搅拌混合；

(d)充分混合的含水中间料进入到挤出机筒中受到挤出螺杆产生的200～400℃温度及3～8Mpa的高压开始熔融膨化；保温与辅助加热套筒保证温度稳定；