耐火纖維的快速連續(xù)制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐火纖維的快速連續(xù)制備方法，屬于紡絲領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]莫來(lái)石纖維是一種優(yōu)質(zhì)的耐火材料，它具有膨脹均勻、熱震穩(wěn)定性極好、荷重軟化點(diǎn)高、高溫蠕變值小、硬度大、抗化學(xué)腐蝕性好等特點(diǎn)，其紡織方法主要包括溶膠凝膠法、聚合法、熔融共混紡絲法等。
[0003]在進(jìn)行熔融共混紡織莫來(lái)石纖維時(shí)，為保證所得纖維的表面光滑度和形成莫來(lái)石晶型的纖維，后期的燒結(jié)需在真空下進(jìn)行且需保證較長(zhǎng)的燒結(jié)時(shí)間。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種耐火纖維的快速連續(xù)制備方法，利用該方法制備燒結(jié)時(shí)間短且無(wú)需再真空下進(jìn)行。
[0005]一種耐火纖維的快速連續(xù)制備方法，包括制漿、紡絲和熱處理的步驟所述熱處理步驟為:常壓下，將紡絲所得原絲置于燒結(jié)爐中，首先以60?80°C /min的速度升溫至1430°C?1480°C，保溫 0.2 ?0.5h 后，以 5 ?20°C /min 的速度升溫至 1510°C?1570°C，保溫0.2?2h。
[0006]本發(fā)明所述耐火纖維的快速連續(xù)制備方法優(yōu)選所述熱處理步驟為:常壓下，將紡絲所得原絲置于燒結(jié)爐中，首先以60?80°C /min的速度升溫至1450°C?1470°C，保溫0.2?0.3h后，以5?10°C /min的速度升溫至1530°C?1550°C，保溫0.2?0.5h。
[0007]本發(fā)明所述耐火纖維的快速連續(xù)制備方法優(yōu)選所述制漿的步驟為:將Al2O3與S12原料粉末按摩爾比3:2.05?2.25溶于混合溶液中，攪拌均勻，
[0008]其中，所述Al2O3與S12原料粉末的平均粒徑均在I μ m?100 μ m ;所述混合溶液為PVA、PVB與稀釋劑組成的溶液，其中PVA與PVB占混合溶液總重量的10?35%，PVA與PVB的重量比為1:2?10。
[0009]本發(fā)明所述耐火纖維的快速連續(xù)制備方法優(yōu)選所述制漿步驟為:將Al2O3與S12原料粉末按摩爾比3:2.12?2.20溶于溶液中，攪拌均勻。
[0010]本發(fā)明所述耐火纖維的快速連續(xù)制備方法優(yōu)選所述制漿的步驟中，所述Al2O3與S12原料粉末的平均粒徑均在10 μ m?50 μ m。
[0011]本發(fā)明所述耐火纖維的快速連續(xù)制備方法優(yōu)選所述制漿的步驟中，PVA與PVB占混合溶液總重量的15?20%。
[0012]本發(fā)明所述耐火纖維的快速連續(xù)制備方法優(yōu)選所述制漿的步驟中，PVA與PVB的重量比為1:3?5。
[0013]本發(fā)明所述耐火纖維的快速連續(xù)制備方法優(yōu)選所述稀釋劑為乙醇或丙醇。
[0014]本發(fā)明所述耐火纖維的快速連續(xù)制備方法優(yōu)選所述紡絲步驟為:將制漿所得漿液置于紡絲裝置中，加熱至100°c?200°C，保溫0.5?lh，隨后以20?400m/min的速度進(jìn)行紡絲，得原絲。
[0015]本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案為:
[0016]①制漿JfAl2O3與S12原料粉末按摩爾比3:2.05?2.25溶于混合溶液中，攪拌均勻，
[0017]其中，所述Al2O3與S12原料粉末的平均粒徑均在I μ m?100 μ m ;所述混合溶液為PVA、PVB與稀釋劑組成的溶液，其中PVA與PVB占混合溶液總重量的10?35%，PVA與PVB的重量比為1:2?10 ;
[0018]②紡絲:將制漿所得漿液置于紡絲裝置中，加熱至100°C?200°C，保溫0.5?lh，隨后以20?400m/min的速度進(jìn)行紡絲,得原絲。
[0019]③熱處理:常壓下，將紡絲所得原絲置于燒結(jié)爐中，首先以60?80°C /min的速度升溫至1430°C?1480°C，保溫0.2?0.5h后，以5?20°C /min的速度升溫至1510°C?1570°C，保溫 0.2 ?2h。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述莫來(lái)石纖維的制備方法，該方法的燒結(jié)步驟包含兩步，其目的是使莫來(lái)石在兩個(gè)晶型轉(zhuǎn)變階段得到充分的轉(zhuǎn)換，在第一步驟熱處理階段保證莫來(lái)石充分成核；第二階段熱處理使得莫來(lái)石晶核得到良好的生長(zhǎng)，雖為兩個(gè)熱處理階段，但是由于晶型轉(zhuǎn)化充分，因此，縮短了獲得高質(zhì)量莫來(lái)石纖維的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)燒結(jié)。此外，以PVA與PVB的混合溶液為添加劑，采用熔融紡絲法進(jìn)行紡絲，有效改善了添加劑的揮發(fā)情況，降低了所得纖維的表面粗糙度。同時(shí)，由于選用了氧化硅過(guò)量的原料配比，使得所用原料的粒度下降，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]①制漿:將Al2O3與S12原料粉末按摩爾比3:2.10溶于混合溶液中，攪拌均勻，
[0024]其中，所述Al2O3與S12原料粉末的平均粒徑均在20 μ m ;所述混合溶液為PVA、PVB與丙醇組成的溶液，其中PVA與PVB占混合溶液總重量的20%，PVA與PVB的重量比為1:4 ；
[0025]②紡絲:將制漿所得漿液置于紡絲裝置中，加熱至120°C，保溫lh，隨后以50m/min的速度進(jìn)行紡絲，得原絲。
[0026]③熱處理:常壓下，將紡絲所得原絲置于燒結(jié)爐中，首先以80°C /min的速度升溫至1460°C，保溫0.3h后，以5°C /min的速度升溫至1540°C，保溫0.5h。
[0027]所得纖維均勻、表面平滑，直徑為45 μ m。
[0028]實(shí)施例2
[0029]①制漿:將Al2O3與S12原料粉末按摩爾比3:2.25溶于混合溶液中，攪拌均勻，
[0030]其中，所述Al2O3與S12原料粉末的平均粒徑均在20 μ m ;所述混合溶液為PVA、PVB與乙醇組成的溶液，其中PVA與PVB占混合溶液總重量的16%，PVA與PVB的重量比為1:5 ；
[0031]②紡絲:將制漿所得漿液置于紡絲裝置中，加熱至120°C，保溫lh，隨后以50m/min的速度進(jìn)行紡絲，得原絲。
[0032]③熱處理:常壓下，將紡絲所得原絲置于燒結(jié)爐中，首先以70°C /min的速度升溫至1440°C，保溫0.35h后，以10°C /min的速度升溫至1570°C，保溫0.5h。
[0033]所得纖維均勻、表面平滑，直徑為27 μ m。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐火纖維的快速連續(xù)制備方法，包括制漿、紡絲和熱處理的步驟，其特征在于:所述熱處理步驟為:常壓下，將紡絲所得原絲置于燒結(jié)爐中，首先以60?80°C /min的速度升溫至1430°C?1480°C，保溫0.2?0.5h后，以5?20°C /min的速度升溫至1510°C?1570°C，保溫 0.2 ?2h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述熱處理步驟為:常壓下，將紡絲所得原絲置于燒結(jié)爐中，首先以60?80°C /min的速度升溫至1450°C?1470°C，保溫0.2?0.3h后，以5?10°C /min的速度升溫至1530°C?1550°C，保溫0.2?0.5h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述制漿的步驟為:將Al2O3與S12原料粉末按摩爾比3:2.05?2.25溶于混合溶液中，攪拌均勻， 其中，所述Al2O3與S12原料粉末的平均粒徑均在I μ m?100 μ m ;所述混合溶液為PVA, PVB與稀釋劑組成的溶液，其中PVA與PVB占混合溶液總重量的10?35%，PVA與PVB的重量比為1:2?10。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:所述制漿步驟為:將Al2O3與S12原料粉末按摩爾比3:2.12?2.20溶于溶液中，攪拌均勻。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:所述制漿的步驟中，所述Al2O3與S12原料粉末的平均粒徑均在10 μ m?50 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:所述制漿的步驟中，PVA與PVB占混合溶液總重量的15?20%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:所述制漿的步驟中，PVA與PVB的重量比為1:3?5。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:所述稀釋劑為乙醇或丙醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述紡絲步驟為:將制漿所得漿液置于紡絲裝置中，加熱至100°C?200°C，保溫0.5?lh，隨后以20?400m/min的速度進(jìn)行紡絲，得原絲。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種耐火纖維的快速連續(xù)制備方法，屬于紡絲領(lǐng)域。一種耐火纖維的快速連續(xù)制備方法，包括制漿、紡絲和熱處理的步驟所述熱處理步驟為：常壓下，將紡絲所得原絲置于燒結(jié)爐中，首先以60～80℃/min的速度升溫至1430℃～1480℃，保溫0.2～0.5h后，以5～20℃/min的速度升溫至1510℃～1570℃，保溫0.2～2h。該方法利用了莫來(lái)石晶型轉(zhuǎn)化的特性、雖為兩步燒結(jié)，但是大大縮短了獲得高質(zhì)量莫來(lái)石纖維的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)燒結(jié)。
【IPC分類(lèi)】D01D1-02, D01F9-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104695054
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310660327
【發(fā)明人】張磊
【申請(qǐng)人】大連奧林匹克電子城咨信商行
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月5日