CN109252232A - 一种超细硅酸铝甩丝纤维及其生产方法 - Google Patents

一种超细硅酸铝甩丝纤维及其生产方法 Download PDF

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马立宏
何君
程师沛
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Abstract

本发明公开了一种超细硅酸铝甩丝纤维及其生产方法，包括步骤：原料在加热装置内融化、形成的熔融液从所述加热装置内流出至甩丝机旋转的甩丝辊上，使熔融液在粘连力与离心力的作用下被分散成多个液体流股，在经过瞬间风冷后，形成纤维。如此设置，通过甩丝工艺生产出的硅酸铝甩丝纤维，重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低且耐机械震动，从而解决了喷吹工艺形成的纤维短、粗细不均、导热系数高、保温效果差、强度低易折断的问题。

Description

一种超细硅酸铝甩丝纤维及其生产方法
技术领域
本发明涉及无机纤维技术领域，更具体地说，涉及一种超细硅酸铝甩丝纤维及其生产方法。
背景技术
硅酸铝纤维，是以优质焦宝石、高纯氧化铝、二氧化硅、锆英沙等为原料，选择适当的工艺处理，使化学组成、结构相同和不同的分散材料进行聚合纤维化制得的无机材料。一般采用喷吹工艺，经电弧炉熔融，通过压缩空气从喷丝头压出后，立即被喷嘴周围的高速气流喷吹而形成纤维，而后在电场的作用下，纤维被收集到捕集网上而形成薄的毡布片，随后进行卷取。生产过程中，电弧炉能耗较高，电弧产生的瞬间电流不易控制，电弧炉内温度变化大，排出的流股不稳定导致形成的纤维粗细不均，还会产生大量渣球。用喷吹工艺形成的纤维短、导热系数高、保温效果差、强度低易折断。
因此，如何解决喷吹工艺形成的纤维短、粗细不均、导热系数高、保温效果差、强度低易折断的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超细硅酸铝甩丝纤维及其生产方法，以解决喷吹工艺形成的纤维短、粗细不均、导热系数高、保温效果差、强度低易折断的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种超细硅酸铝甩丝纤维的生产方法，包括步骤：原料在加热装置内融化、形成的熔融液从所述加热装置内流出至甩丝机旋转的甩丝辊上，使熔融液在粘连力与离心力的作用下被分散成多个液体流股，在经过瞬间风冷后，形成纤维。
优选地，所述甩丝辊的转速大于15000r/min。
优选地，所述加热装置为电阻炉。
优选地，所述加热装置的加热温度大于1700℃。
优选地，所述熔融液在所述加热装置内保持7小时后进行甩丝。
优选地，所述甩丝辊的前方设有集棉机，多个所述液体流股通过负压作用瞬间风冷后形成纤维、被吸至所述集棉机。
一种超细硅酸铝甩丝纤维，由如上任一项所述的超细硅酸铝甩丝纤维的生产方法制作，所述纤维的原料包括硅酸铝、氧化钙和氧化镁。
优选地，所述甩丝纤维的原料中硅酸铝的含量大于80％。
优选地，所述甩丝纤维的直径小于或等于3微米。
优选地，所述甩丝纤维的导热系数小于0.15W/(m.k)。
本发明提供的技术方案中，一种超细硅酸铝甩丝纤维的生产方法，包括步骤：原料在加热装置内融化、形成的熔融液从加热装置内流出至甩丝机旋转的甩丝辊上，使熔融液在粘连力与离心力的作用下被分散成多个液体流股，在经过瞬间风冷后，形成纤维。如此设置，通过甩丝工艺生产出的硅酸铝甩丝纤维，重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低且耐机械震动，从而解决了喷吹工艺形成的纤维短、粗细不均、导热系数高、保温效果差、强度低易折断的问题。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本具体实施方式的目的在于提供一种超细硅酸铝甩丝纤维及其生产方法，解决了喷吹工艺形成的纤维短、粗细不均、导热系数高、保温效果差、强度低易折断的问题。
以下，对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
本具体实施方式提供了一种超细硅酸铝甩丝纤维及其生产方法，包括步骤：原料在加热装置内融化、形成的熔融液从加热装置内流出，直接流淌到甩丝机高速旋转的甩丝辊上，甩丝辊与液态流股接触后，流股在与甩丝辊接触形成的粘连力和旋转后形成的离心力的作用下被分散成若干细小的液体流股，在经过瞬间风冷后，形成纤维。如此设置，通过甩丝工艺生产出的硅酸铝甩丝纤维，重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低且耐机械震动。
作为可选的实施方式，于本发明的具体实施例中，甩丝辊的转速大于15000r/min，可以获得平均直径3微米以下的超细硅酸铝甩丝纤维，该超细硅酸铝甩丝纤维，在平均温度500℃时导热系数可达：0.116W/(m.k)，绝热性能好。
作为可选的实施方式，加热装置为电阻炉，加热装置的加热温度大于1700℃，高温熔融液在熔融状态下保持7小时以达到甩丝的要求。
一些实施例中，甩丝辊的前方设有集棉机，集棉机上设有负压风机，负压风机产生的风流对多个液体流股进行瞬间风冷后形成纤维、被吸至集棉机。
本实施例还提供了一种超细硅酸铝甩丝纤维，由如上述实施例中的超细硅酸铝甩丝纤维的生产方法制作，纤维的原料包括硅酸铝、氧化钙和氧化镁，其中，硅酸铝的含量大于80％，优选为85％。甩丝纤维的直径小于或等于3微米，甩丝纤维的导热系数小于0.15W/(m.k)，优选为0.116W/(m.k)。硅酸铝甩丝纤维，是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，因而在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应用。由于物料熔点高，硅酸铝甩丝纤维可以在高温下保持稳定的性能，故也称为硅酸铝耐火纤维。
需要说明的是，上述各个实施例中的不同功能的装置或部件可以进行结合，比如，本实施例中超细硅酸铝甩丝纤维及其生产方法，包括步骤：原料在电阻炉内融化、形成的熔融液从电阻炉内流出至甩丝机旋转的甩丝辊上，使熔融液在与甩丝辊接触形成的粘连力和旋转后形成的离心力的作用下被分散成多个液体流股，在经过瞬间风冷后，形成纤维。甩丝辊的转速大于15000r/min，电阻炉的加热温度大于1700℃，熔融液在电阻炉内保持7小时后进行甩丝。甩丝辊的前方设有集棉机，多个液体流股通过负压作用瞬间风冷后形成纤维、被吸至集棉机。
本实施例还提供了一种超细硅酸铝甩丝纤维，由如上述实施例中的超细硅酸铝甩丝纤维的生产方法制作，纤维的原料包括硅酸铝、氧化钙和氧化镁，其中，硅酸铝的含量大于80％，甩丝纤维的直径小于或等于3微米，甩丝纤维的导热系数小于0.15W/(m.k)。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种超细硅酸铝甩丝纤维的生产方法，其特征在于，包括步骤：原料在加热装置内融化、形成的熔融液从所述加热装置内流出至甩丝机旋转的甩丝辊上，使熔融液在粘连力与离心力的作用下被分散成多个液体流股，在经过瞬间风冷后，形成纤维。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述甩丝辊的转速大于15000r/min。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述加热装置为电阻炉。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述加热装置的加热温度大于1700℃。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述熔融液在所述加热装置内保持7小时后进行甩丝。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述甩丝辊的前方设有集棉机，多个所述液体流股通过负压作用瞬间风冷后形成纤维、被吸至所述集棉机。
7.一种超细硅酸铝甩丝纤维，由权利要求1～6任一项所述的超细硅酸铝甩丝纤维的生产方法制作，其特征在于，所述纤维的原料包括硅酸铝、氧化钙和氧化镁。
8.根据权利要求7所述的超细硅酸铝甩丝纤维，其特征在于，所述甩丝纤维的原料中硅酸铝的含量大于80％。
9.根据权利要求7所述的超细硅酸铝甩丝纤维，其特征在于，所述甩丝纤维的直径小于或等于3微米。
10.根据权利要求7所述的超细硅酸铝甩丝纤维，其特征在于，所述甩丝纤维的导热系数小于0.15W/(m.k)。
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