CN104710107A - 一种水净化处理用多孔玻璃纤维的制备方法 - Google Patents

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徐大治
汪洪
童学功
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Abstract

本发明公开了一种水净化处理用多孔玻璃纤维的制备方法，涉及玻璃纤维生产技术领域，以Na2O-Al2O3-B2O3-SiO2系统玻璃制成纤维，再经过分相热处理、酸溶、水洗、烘干，可得到具有一定气孔率的多孔玻璃纤维，采用本发明的技术方案制备的多孔玻璃纤维进行水净化处理，水样浊度在9.65～10.90NTU范围内时，利用多孔玻璃纤维处理后浊度去除率在85%以上，效果良好。

Description

一种水净化处理用多孔玻璃纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃纤维生产技术领域，具体涉及一种水净化处理用多孔玻璃纤维的制备方法。
背景技术
在水的净化处理中，对于悬浮微粒的处理，通常采用过滤和吸附两种工艺过程，目前多采用活性炭、多孔陶瓷粒、多孔玻璃珠、多孔树脂等介质材料达到上述目的，但均存在一定不足，随着科学的发展，特别是各种先进测试仪器的出现，人们对玻璃性能的认识越来越广泛，如采用X-射线衍射仪，研究了微晶玻璃在酸浸析前后的晶相及其变化，借助扫描电子显微镜观察了多孔玻璃的微观结构，多孔玻璃适合用做吸附剂、催化剂载体和药物缓释剂等，在环境、生物、医学和化学反应等现代工程技术中均有广泛的应用。
玻璃纤维是一种极细的纤维状材料，它可以制成纱、布、带、毡、板、管壳等各种形状的制品，各种方法生产的玻璃纤维都呈光滑的圆柱状，其截面在全长范围内均呈完整的圆形，与有机纤维非圆形截面显然不同，它的表面就不像有机纤维呈皱纹状，而是相当光滑，因而纤维间的抱合力非常小，用它造纸，强度不高，但用作过滤材料，对流体的阻力比有机纤维小，玻璃纤维的吸水作用也比有机纤维小的多，本发明将提供一种水净化处理用多孔玻璃纤维的制备方法，将它们的各个性能结合到一起，应用到水净化处理中，弥补活性炭、多孔
陶瓷粒、多孔玻璃珠、多孔树脂等介质材料存在的不足。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种水净化处理用多孔玻璃纤维的制备方法，多孔玻璃纤维应用水在净化处理中以弥补活性炭、多孔陶瓷粒、多孔玻璃珠、多孔树脂等介质材料存在的不足。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种水净化处理用多孔玻璃纤维的制备方法，包括下述工艺步骤：
（1）原料的选择，包括SiO2,B2O,NaO2,Al2O3和Sb2O3；
（2）将步骤（1）中的原料按照一定配比放在在容积为400mL 的刚玉坩埚内，用硅钼棒电阻炉熔制，加料温度为1370℃，熔融澄清温度为1450±10℃，于1200℃出炉，浇注成型，送入马弗炉中，于500℃退火；
（3）步骤（2）中将制得的玻璃加热到拉丝粘度的温度1050℃，拉制成直径10μm 左右的玻璃纤维；
（4）玻璃纤维分相后，在浓度为2mol/L 的HCl 溶液中进行酸浸处理，使玻璃纤维中分出的Na2O-B2O3 相溶解于酸，酸中加入适量浓度为40%的NH4Cl 溶液作为缓冲剂，酸处理以玻璃纤维从乳白色变为透明为止；
（5）经水洗脱水、烘干，得到多孔玻璃纤维。
优选的，所述步骤（2）中加入的原料以重量百分比表示：61%SiO2, 30%B2O,7%NaO2,1.3%Al2O3和0.7%Sb2O3。
优选的，所述步骤（4）中酸浸处理是在恒温95℃条件下进行。
采用本发明的技术方案，以Na2O-Al2O3-B2O3-SiO2 系统玻璃制成纤维，再经过分相热处理、酸溶、水洗、烘干，可得到具有一定气孔率的多孔玻璃纤维，以玻璃棉、玻璃纤维毡的形式用于水净化处理，
用以制造多孔玻璃纤维的玻璃，采用Na2O-Al2O3-B2O3-SiO2系统时，在SiO2不低于55%的前提下，可适当降低SiO2 含量，而相应提高
Na2O-B2O3的含量，有利于提高其气孔率，在分相热处理温度内，选择适当的热处理温度与时间，可得到所需要的微孔孔径，利用本发明的技术方案制备的多孔玻璃纤维进行水净化处理，水样浊度在9.65～10.90NTU 范围内时，利用多孔玻璃纤维处理后浊度去除率在85%以上，效果良好。
具体实施方式
一种水净化处理用多孔玻璃纤维的制备方法，包括下述工艺步骤：
（1）原料的选择，包括SiO2,B2O,NaO2,Al2O3和Sb2O3；
（2）将步骤（1）中的原料以重量百分比表示：61%SiO2,30%B2O,7%NaO2,1.3%Al2O3和0.7%Sb2O3混合放在在容积为400mL 的刚玉坩埚内，用硅钼棒电阻炉熔制，加料温度为1370℃，熔融澄清温度为1450±10℃，于1200℃出炉，浇注成型，送入马弗炉中，于500℃退火；
（3）步骤（2）中将制得的玻璃加热到拉丝粘度的温度1050℃，拉制成直径10μm 左右的玻璃纤维；
（4）玻璃纤维分相后，在浓度为2mol/L 的HCl 溶液中进行酸浸处理，
酸浸处理是在恒温95℃条件下进行，使玻璃纤维中分出的Na2O-B2O3 相溶解于酸，酸中加入适量浓度为40%的NH4Cl 溶液作为缓冲剂，酸处理以玻璃纤维从乳白色变为透明为止；
（5）经水洗脱水、烘干，得到多孔玻璃纤维。
基于上述：采用本发明的技术方案制备的多孔玻璃纤维进行水净化处理，水样浊度在9.65～10.90NTU 范围内时，利用多孔玻璃纤维处理后浊度去除率在85%以上，效果良好。
进行显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种水净化处理用多孔玻璃纤维的制备方法，包括下述工艺步骤：
（1）原料的选择，包括SiO2,B2O,NaO2,Al2O3和Sb2O3；
（2）将步骤（1）中的原料按照一定配比放在在容积为400mL 的刚玉坩埚内，用硅钼棒电阻炉熔制，加料温度为1370℃，熔融澄清温度为1450±10℃，于1200℃出炉，浇注成型，送入马弗炉中，于500℃退火；
（3）步骤（2）中将制得的玻璃加热到拉丝粘度的温度1050℃，拉制成直径10μm 左右的玻璃纤维；
（4）玻璃纤维分相后，在浓度为2mol/L 的HCl 溶液中进行酸浸处理，使玻璃纤维中分出的Na2O-B2O3 相溶解于酸，酸中加入适量浓度为40%的NH4Cl 溶液作为缓冲剂，酸处理以玻璃纤维从乳白色变为透明为止；
（5）经水洗脱水、烘干，得到多孔玻璃纤维。
2.如权利要求1 中所述的水净化处理用多孔玻璃纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中加入的原料以重量百分比表示：61%SiO2, 30%B2O,7%NaO2,1.3%Al2O3和0.7%Sb2O3。
3.如权利要求1 中所述的水净化处理用多孔玻璃纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中酸浸处理是在恒温95℃条件下进行。
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