CN111074379B

CN111074379B - 一种氧化铝-氧化锆复合短纤维及其制备方法

Info

Publication number: CN111074379B
Application number: CN201911368627.1A
Authority: CN
Inventors: 傅超; 郑维金; 岳耀辉; 鹿明; 王成龙
Original assignee: Shandong Luyang Hot High Technology Ceramic Fiber Co
Current assignee: Shandong Luyang Hot High Technology Ceramic Fiber Co
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2039-12-26
Also published as: CN111074379A

Abstract

本发明提供了一种氧化铝‑氧化锆复合短纤维的制备方法，包括以下步骤：A)制备聚合氯化铝溶胶；将氧氯化锆溶液和聚合氯化铝溶胶混合，得到锆铝凝胶；B)将所述锆铝凝胶解胶，得到锆铝溶液；C)将锆铝溶液和纺丝助剂的水溶液混合，蒸馏浓缩，得到锆铝复合纺丝溶液；D)将所述锆铝复合纺丝溶液陈化后甩丝成纤，得到前驱体纤维；E)将所述前驱体纤维进行热处理，得到氧化铝‑氧化锆复合短纤维。本发明通过使用单一的无机铝源和无机锆盐反应，且利用先凝胶再解胶的特点，提升了溶胶纺丝液的稳定性，不用添加额外稳定助剂与晶粒抑制剂，简单安全，适合工业化生产制备氧化铝‑氧化锆复合短纤维。

Description

一种氧化铝-氧化锆复合短纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合纤维技术领域，尤其涉及一种氧化铝-氧化锆复合短纤维及其制备方法。

背景技术

氧化铝/氧化锆复合纤维(以下简称Al₂O₃/ZrO₂纤维)具有比氧化铝纤维更耐高温的性能，比氧化锆纤维更高的抗弯强度和断裂韧性；且已被美国杜邦公司研制并商品化，命名为PRD-166纤维，其含80％氧化铝、20％氧化锆及少量钇。经过测试氧化铝/氧化锆复合纤维的耐高温性能、机械和物理性能优于其他金属和陶瓷材料。

鉴于氧化铝/氧化锆复合纤维的上述优点，研究者开始了广泛研究。J.Chandradass等人在硝酸存在下将异丙醇铝溶解于去离子水中加热搅拌回流，待异丙醇铝完全溶解后加入草酸和氧氯化锆溶液，将得到的溶胶蒸发浓缩得到可纺的氧化铝前驱体凝胶，然后经过干燥烧结得到Al₂O₃/ZrO₂纤维，其还研究了MgO₂等添加剂对纤维结构性能的影响(有机铝源，成本高，溶胶凝胶一步法)(Materials Science and Engineering.2005，408:165–168)。Chandradass等采用异丙醇铝、氧氯化锆为原料，羟乙基纤维素为纺丝助剂，制备了Al2O3-10wt％ZrO₂陶瓷纤维，由于金属醇盐的价格比较昂贵，成本太高，限制了利用金属醇盐制备Al₂O₃-ZrO₂陶瓷纤维的发展(J.Europ.Ceram.Soc.2006，26，2611)。CN103408292涉及一种氧化铝-氧化锆陶瓷纤维的制备方法，该方法利用异丙醇铝、甲酸、醋酸锆和/或添加剂制备可溶性溶胶前驱体，采用离心成纤工艺制备凝胶纤维，再经煅烧得到直径再1～8微米的氧化铝-氧化锆纤维。

上述氧化铝/氧化锆复合纤维采用的铝源和锆源均是有机物，价格昂贵，不适合工业化生产。USP5002906A公开了一种氧化铝-氧化锆陶瓷纤维的制备方法，该方法首先使氧化铝粉体和氯化铝在30～60℃发生聚合反应，然后加入锆水溶液，搅拌均匀后经浓缩、纺丝、热处理得到氧化铝-氧化锆复合陶瓷纤维，该方法铝和锆的混合很难达到均匀，使溶胶性质不稳定；CN1379130A公开了一种氧化铝-氧化锆陶瓷纤维的制备方法，该方法以无机铝盐、锆盐及金属铝为主要原料，在回流条件下制得前驱体溶胶，加入水溶性高分子作为助纺剂，浓缩后制得丝原液，经喷吹法制得凝胶纤维(溶胶-凝胶一步法，喷吹成纤，该方法铝和锆的混合很难达到均匀，使溶胶性质不稳定)；乔健等以无机氯化铝、铝粉、碱式碳酸锆、醋酸钇和醋酸为原料，通过溶胶-凝胶法和离心纺丝技术制备了Al2O₃-ZrO₂(3mol％Y2O3)复合陶瓷纤维，凝胶纤维最大长度达70cm，1200℃处理后，完全转变成α-氧化铝(α-Al2O3)和四方相氧化锆(t-ZrO2)(参见：人工晶体学报2014，43，3163)，上述制备方法有铝粉的存在会产生氢气，出现溶胶不稳定的现象，需要添加晶相稳定剂。专利CN107266081A涉及一种采用挤出工艺制备氧化铝-氧化锆复合陶瓷连续纤维的方法，该方法利用含Al13胶粒的氧化铝溶胶、γ-AlOOH纳米分散液、醋酸锆、硝酸钇和聚乙烯醇(PVA)制备可纺性前驱体溶胶，采用干法纺丝技术制备凝胶纤维，经热处理得到氧化铝-氧化锆复合陶瓷连续纤维，该制备工艺的锆源为有机锆源，干法挤出连续的长纤维。

现有工业化生产氧化铝/氧化锆复合纤维，需要将溶胶进行陈化一定时间，陈化过程中溶胶容易受到温度等影响，且其本身固含量较大且属于热力学不稳定体系，故需要对溶胶在甩吹成纤前的稳定性提出要求。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种氧化铝-氧化锆复合短纤维的制备方法，该制备方法制备的氧化铝-氧化锆复合短纤维具有较好的稳定性。

有鉴于此，本申请提供了一种氧化铝-氧化锆复合短纤维的制备方法，包括以下步骤：

A)将铝粉、盐酸和水加热回流，得到聚合氯化铝溶胶；将氧氯化锆溶液和所述聚合氯化铝溶胶混合，得到锆铝凝胶；

B)将醋酸溶液与所述锆铝凝胶混合解胶，得到锆铝溶液；

C)将锆铝溶液和纺丝助剂的水溶液混合，蒸馏浓缩，得到锆铝复合纺丝溶液；

D)将所述锆铝复合纺丝溶液陈化后甩丝成纤，得到前驱体纤维；

E)将所述前驱体纤维进行热处理，得到氧化铝-氧化锆复合短纤维。

优选的，步骤A)中，所述铝粉、盐酸和水的摩尔比为(1.6～2)：1：(10～30)，所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝的含量为18wt％～25wt％，Al元素和Cl元素的摩尔比是(1.6～2.0)：1，pH为3～4；所述氧氯化锆溶液的浓度为50wt％～70wt％，氧化锆的含量为35～40wt％，所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝和所述氧氯化锆溶液中氧化锆的质量比为(0.5～5)：1。

优选的，所述醋酸溶液的浓度为30～60wt％，所述醋酸溶液中醋酸的量为所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝和所述氧氯化锆溶液中氧化锆总质量的5～8wt％。

优选的，所述纺丝助剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、部分水解的聚醋酸乙烯、聚丙烯氨、部分水解的聚丙烯氨、聚氧乙烯、羟烷基纤维素、羧烷基纤维素和聚乙烯乙二醇中的一种或多种，所述纺丝助剂的水溶液的浓度为4wt％～9wt％，所述纺丝助剂的加入量为所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝和所述氧氯化锆溶液中氧化锆总质量的3～8wt％。

优选的，所述蒸馏浓缩的温度为70～80℃，时间为2～4h。

优选的，所述陈化的时间为2～5d，所述陈化后纺丝液的粘度为1500～5000mpa.s。

优选的，所述甩丝的条件具体为：甩丝盘的转速为15～40Hz，风压130～160Pa，液流与风流方向的夹角为30°～50°，温度为30～70℃，相对湿度为20％～40％。

优选的，所述热处理具体为：

将所述前驱体纤维以5～10℃/min升温至100～150℃，再以2～5℃/min升温至150～500℃，最后在空气气氛中以1300～1400℃焙烧30～70min。

本申请还提供了所述的制备方法所制备的氧化铝-氧化锆复合短纤维，其特征在于，氧化铝-氧化锆复合短纤维的平均长度为3～5cm，直径为3～5μm。

优选的，所述氧化铝-氧化锆复合短纤维中氧化铝和氧化锆的质量比为(0.5～5)：1。

本申请提供了一种氧化铝-氧化锆复合短纤维的制备方法，其采用无机铝源和无机锆盐作为氧化铝-氧化锆复合短纤维的原料，在制备的过程中引入了醋酸对锆铝凝胶进行解胶，即先凝胶再解胶的方式提升了溶胶纺丝液的稳定性，不需要加额外稳定助剂和晶粒抑制剂，即可制备氧化铝-氧化锆复合短纤维；进一步的，在制备的过程中，通过制备过程中相关参数的调整，进一步保证了氧化铝-氧化锆复合短纤维的稳定性。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

现有技术中氧化铝-氧化锆复合纤维的制备方法，采用有机铝源和有机锆盐制备氧化铝-氧化锆复合溶胶，价格昂贵，不适合工业化生产，而使用无机铝源和无机锆盐，采用溶胶凝胶一步法制备的溶胶不稳定，鉴于上述技术问题，本申请提供了一种氧化铝-氧化锆复合短纤维的制备方法，该制备方法采用单一的无机铝源和无机锆盐反应，且利用先凝胶再解胶的方法提升了溶胶纺丝液的稳定性。具体的，本申请提供了一种氧化铝-氧化锆复合短纤维的制备方法，包括以下步骤：

A)将铝粉、盐酸和水加热回流，得到聚合氯化铝溶胶；将氧氯化锆溶液和聚合氯化铝溶胶混合，得到锆铝凝胶；

B)将醋酸溶液与所述锆铝凝胶混合解胶，得到锆铝溶液；

在上述制备氧化铝-氧化锆复合短纤维的制备过程中，本申请首先配制原料，即将铝粉、盐酸和水加热回流，得到聚合氯化铝溶胶；所述铝粉的纯度99％以上，200目～325目。盐酸的浓度为36.5％，分析纯。所述铝粉、盐酸和水的摩尔比为(1.6～2)：1：(10～30)，在具体实施例中，所述铝粉、盐酸和水的摩尔比为(1.7～1.9)：1：(18～23)。所述加热回流的温度为70～120℃，所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝的含量为18wt％～25wt％，Al元素和Cl元素的摩尔比是(1.6～2.0)：1，pH为3～4；在具体实施例中，所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝的含量为20～24wt％。氧氯化锆溶液的配制则是将氧氯化锆配制成50～70wt％的溶液。

在上述原料配制完成后，则将所述聚合氧化铝溶胶和氧氯化锆混合，具体为：在室温下，按所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝与所述氧氯化锆溶液中氧化锆质量比(0.5～5):1，将所述氧氯化锆溶液倒入所述聚合氧化铝溶胶中；随着氧氯化锆溶液添加量的增加，慢慢出现锆铝凝胶；添加完氧氯化锆溶液后，静置混合液，待凝胶完全，放于30～60℃水浴中加热。

按照本发明，然后将醋酸溶液与所述锆铝凝胶混合解胶，得到锆铝溶液；所述醋酸溶液的浓度为30wt％～60wt％，在具体实施例中，所述醋酸溶液的浓度为35～50wt％；所述醋酸溶液中醋酸的加入量为所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝和所述氧氯化锆溶液中氧化锆总质量的5～8wt％，在具体实施例中，所述醋酸溶液中醋酸的加入量为所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝和所述氧氯化锆溶液中氧化锆总质量的6～7wt％。

本申请还配制了纺丝助剂的水溶液，即将纺丝助剂在70～105℃下缓慢溶解为4～9wt％的水溶液。待上述解胶完成后，则将纺丝助剂的水溶液和锆铝溶液混合，蒸馏浓缩，即得到锆铝复合纺丝溶液；所述纺丝助剂的水溶液中纺丝助剂的加入量按照所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝和所述氧氯化锆溶液中氧化锆总质量的3～8wt％加入。所述纺丝助剂为本领域技术人员熟知的纺丝助剂，对此本申请没有特别的限制，在本申请中，所述纺丝助剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、部分水解的聚醋酸乙烯、聚丙烯氨、部分水解的聚丙烯氨、聚氧乙烯、羟烷基纤维素、羧烷基纤维素和聚乙烯乙二醇中的一种或多种；其分子量为10⁴～10⁶。所述蒸馏浓缩的温度为70～80℃，时间为2～4h。

在得到锆铝复合纺丝溶液之后，则将所述锆铝复合纺丝溶液陈化后甩丝成纤，得到前驱体纤维；所述陈化为本领域技术人员熟知的陈化过程，具体是在室温下进行，所述陈化的时间为2～5d，以得到粘度为1500～5000mpa.s(25℃)。

在甩丝成纤之前，优选将陈化后的纺丝液过滤、调制均匀，以保证纺丝液的纯度。所述甩丝成纤的工艺手段为本领域技术人员熟知的技术手段，对此本申请不进行特别的限制。在本申请中，甩丝成纤过程中相关参数的调整可进一步保证短纤维的稳定性，具体的，所述甩丝成纤的条件具体为：甩丝盘的转速为15～40Hz，风压130～160Pa，液流与风流方向的夹角为30°～50°，温度为30～70℃，相对湿度为20％～40％；在具体实施例中，甩丝盘的转速为20～35Hz，风压140～150Pa，液流与风流方向的夹角为35°～45°，温度为40～65℃，相对湿度为25％～37％。

本申请最后将上述得到的前驱体纤维进行热处理，得到氧化铝-氧化锆复合短纤维；在此过程中，所述热处理具体为：

将所述前驱体纤维以5～10℃/min升温至100～150℃，以脱去部分纤维所含吸附水和部分配位水；再以2～5℃/min升温至150～500℃，以脱去有机基团的热分解产物和部分配位水，最后在空气气氛中以1300～1400℃焙烧30～70min。

上述热处理过程中，所述升温速率的控制和最终热处理温度有利于前驱体纤维内部结构水和有机物的排除，尽可能的避免逸出时对纤维造成的的损伤，并利于氧化铝和氧化锆形成共晶晶相。

本申请还提供了上述方法所制备的氧化铝-氧化锆复合短纤维，其平均长度为3～5cm，直径为3～5μm；所述氧化铝-氧化锆复合短纤维中氧化铝和氧化锆的质量比为(0.5～5)：1。

本申请提供了一种氧化铝-氧化锆复合短纤维的制备方法，该方法原料组成简单，低成本即制备出性能稳定的溶胶(胶体自然放置半年以上不凝胶)，并通过成纤、干燥、热处理工艺控制制备出了氧化铝-氧化锆复合短纤维，纤维平均长度为3～5cm，拓宽了无机纤维的产品种类，为解决高温绝热领域用耐高温材料的缺乏问题贡献部分力量。实验结果表明，本申请制备的氧化铝-氧化锆复合短纤维具有较好的稳定性：在1400～1500℃温度区间，长期使用3～5年。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的氧化铝-氧化锆复合短纤维的制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

(1)将铝粉、盐酸和蒸馏水按照摩尔比1.7:1:19.5的比例，在100℃下加热回流得到Al₂O₃含量22wt％的聚合氯化铝溶胶，冷却至室温备用；将氧氯化锆(氧化锆含量35.5％)配制为质量分数50％的溶液；室温下，按氧化铝与氧化锆质量比1.5:1，将氧氯化锆溶液倒入聚合氧化铝溶胶中，随着氧氯化锆溶液添加量的增加，慢慢出现锆铝凝胶；添加完氧氯化锆溶液后，静止混合液，待凝胶完全，放于40℃水浴中加热；

(2)将醋酸配置为50％的溶液，醋酸按照聚合氯化铝中氧化铝与锆源中氧化锆的质量之和的6％加入上述凝胶中解胶；

(3)将纺丝助剂(聚乙烯醇)在85℃下慢慢溶解为质量分数为6wt％的水溶液；

(4)待解胶完全，将纺丝助剂的固含量按照聚合氯化铝中氧化铝与锆源中氧化锆的质量之和的8％加入到水溶液中，将其混合均匀后升温至75℃蒸馏浓缩3h，得到透明均匀的锆铝复合纺丝溶液；

(5)室温下陈化2d，得到粘度为2000mpa.s(25℃)稳定可纺的Al₂O₃/ZrO₂纺丝液；此Al₂O₃/ZrO₂纺丝液在室温中保存8个月以上，不出现凝胶；

(6)将纺丝原液过滤，在储料池中搅拌，调制均匀；再在甩丝盘转速35Hz，风压140Pa，液流与风流方向保持35°夹角，温度为60℃、相对湿度在35％条件下甩吹成纤，在集棉网带上均匀集棉；

(7)按照升温速率10℃/min，将前驱体纤维在由室温加热至120℃下脱去部分纤维所含吸附水及部分配位水；再按照升温速率5℃/min，至500℃下脱去有机基团的热分解产物和部分配位水，保温1h，再按照升温速率15℃/min，升温至1300℃，此温度下焙烧35min，得到氧化铝-氧化锆复合纤维。纤维平均长度3～5cm。

实施例2

(3)将纺丝助剂(聚乙烯吡咯烷酮)在85℃下慢慢溶解为质量分数为6wt％的水溶液；

(4)待解胶完全，将纺丝助剂的固含量按照聚合氯化铝中氧化铝与锆源中氧化锆的质量之和的8％加入到水溶液中，将其混合均匀后升温至80℃蒸馏浓缩2.5h，得到透明均匀的锆铝复合纺丝溶液；

(5)室温下陈化3d，得到粘度为3000mpa.s(25℃)稳定可纺的Al₂O₃/ZrO₂纺丝液；此Al₂O₃/ZrO₂纺丝液在室温中保存6个月以上，不出现凝胶；

实施例3

(1)将铝粉、盐酸和蒸馏水按照摩尔比1.7:1:19.5的比例，在100℃下加热回流得到Al₂O₃含量22wt％的聚合氯化铝溶胶，冷却至室温备用；将氧氯化锆(氧化锆含量35.5％)配制为质量分数50％的溶液；室温下，按氧化铝与氧化锆质量比5:1，将氧氯化锆溶液倒入聚合氧化铝溶胶中，随着氧氯化锆溶液添加量的增加，慢慢出现锆铝凝胶；添加完氧氯化锆溶液后，静止混合液，待凝胶完全，放于40℃水浴中加热；

(4)待解胶完全，将纺丝助剂的固含量按照聚合氯化铝中氧化铝与锆源中氧化锆的质量之和的7％加入到水溶液中，将其混合均匀后升温至75℃蒸馏浓缩3h，得到透明均匀的锆铝复合纺丝溶液；

(5)室温下陈化2d，得到粘度为2000mpa.s(25℃)稳定可纺的Al₂O₃/ZrO₂纺丝液；此Al₂O₃/ZrO₂纺丝液在室温中保存9个月以上，不出现凝胶；

(6)将纺丝原液过滤，在储料池中搅拌，调制均匀；再在甩丝盘转速35Hz，风压140Pa，液流与风流方向保持35°夹角，温度为60℃、相对湿度在25％条件下甩吹成纤，在集棉网带上均匀集棉；

对比例1

(1)将铝粉、盐酸和蒸馏水按照摩尔比1.7:1:19.5的比例，在100℃下加热回流得到Al₂O₃含量22wt％的聚合氯化铝溶胶，冷却至室温备用；将氧氯化锆(氧化锆含量35.5％)配制为质量分数50％的溶液；室温下，按氧化铝与氧化锆质量比1.5:1，将氧氯化锆溶液倒入聚合氧化铝溶胶中；随着氧氯化锆溶液添加量的增加，慢慢出现锆铝凝胶；添加完氧氯化锆溶液后，静止混合液，待凝胶完全，放于40℃水浴中加热；

(2)将醋酸配置为50％的溶液，按照聚合氯化铝中氧化铝与锆源中氧化锆的质量之和的6％，加入上述凝胶中解胶；

(4)待解胶完全，将纺丝助剂固含量按照聚合氯化铝中氧化铝与锆源中氧化锆的质量之和的2％加入到水溶液中，将其混合均匀后升温至75℃蒸馏浓缩3h，得到透明均匀的锆铝混合溶液；

(5)室温下陈化2d，得到粘度为2000mpa.s(25℃)稳定可纺的Al₂O₃/ZrO₂纺丝液；

(6)将纺丝原液过滤，在储料池中搅拌，调制均匀，在甩丝盘转速45Hz，风压170Pa，液流与风流方向保持30°夹角，温度为70℃、相对湿度在40％条件下甩吹成纤，在集棉网带上均匀集棉；

(7)按照升温速率10℃/min，将前驱体纤维在由室温加热至120℃下脱去部分纤维所含吸附水及部分配位水；按照升温速率5℃/min，至500℃下脱去有机基团的热分解产物和部分配位水，保温1h，按照升温速率15℃/min，升温至1300℃，此温度下焙烧35min，得到氧化铝-氧化锆复合纤维。氧化铝-氧化锆复合纤维的平均长度2～4cm，存在较多低于3厘米长的纤维，易吸入人体，对人身安全产生危害。

对比例2

(1)将铝粉、盐酸和蒸馏水按照摩尔比1.7:1:19.5的比例，在100℃下加热回流得到Al₂O₃含量22wt％的聚合氯化铝溶胶，冷却至室温备用；将氧氯化锆(氧化锆含量35.5％)配制为质量分数50％的溶液，室温下，按氧化铝与氧化锆质量比1.5:1将氧氯化锆溶液倒入聚合氧化铝溶胶中；随着氧氯化锆溶液添加量的增加，慢慢出现锆铝凝胶，添加完氧氯化锆溶液后，静止混合液，待凝胶完全，放于40℃水浴中加热；

(4)待解胶完全，将纺丝助剂固含量按照聚合氯化铝中氧化铝与锆源中氧化锆的质量之和的8％加入到水溶液中，将其混合均匀后升温至75℃蒸馏浓缩3h，得到透明均匀的锆铝混合溶液；

(5)室温下陈化2d，得到粘度为2000mpas(25℃)稳定可纺的Al₂O₃/ZrO₂纺丝液；

(6)将纺丝原液过滤，在储料池中搅拌，调制均匀；在甩丝盘转速35Hz，风压140Pa，液流与风流方向保持35°夹角，温度为60℃、相对湿度在30％条件下甩吹成纤，在集棉网带上均匀集棉；

(7)按照升温速率10℃/min，将前驱体纤维在由室温加热至120℃下脱去部分纤维所含吸附水及部分配位水；再按照升温速率5℃/min，至500℃下脱去有机基团的热分解产物和部分配位水，保温1h；再按照升温速率15℃/min，升温至1200℃，此温度下焙烧35min，得到氧化铝-氧化锆复合纤维。氧化铝-氧化锆复合纤维的纤维平均长度3～5cm，主晶相为t-ZrO₂，只有少量的θ-Al₂O₃；由此可以看出，焙烧温度的改变会影响纤维中晶相的形成。

对比例3

(2)将醋酸配置为50％的溶液，按照聚合氯化铝中氧化铝与锆源中氧化锆的质量之和的0.2％，加入上述凝胶中解胶；

(4)解胶并不完全，存在少许极小的凝胶颗粒，将纺丝助剂固含量按照聚合氯化铝中氧化铝与锆源中氧化锆的质量之和的8％加入到水溶液中，将其混合均匀后升温至75℃蒸馏浓缩3h，得到锆铝复合纺丝溶液；

(5)室温下陈化2d，得到粘度为2000mpas(25℃)的Al₂O₃/ZrO₂纺丝液；因解胶不够彻底均匀，复合纺丝溶液很快出现凝胶，保存时长少于2个月。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种氧化铝-氧化锆复合短纤维的制备方法，包括以下步骤：

B)将醋酸溶液与所述锆铝凝胶混合解胶，得到锆铝溶液；

E)将所述前驱体纤维进行热处理，得到氧化铝-氧化锆复合短纤维；

步骤A)中，所述铝粉、盐酸和水的摩尔比为(1.6～2)：1：(10～30)，所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝的含量为18wt％～25wt％，Al元素和Cl元素的摩尔比是(1.6～2.0)：1，pH为3～4；所述氧氯化锆溶液的浓度为50wt％～70wt％，氧化锆的含量为35～40wt％，所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝和所述氧氯化锆溶液中氧化锆的质量比为(0.5～5)：1；

所述醋酸溶液的浓度为30～60wt％，所述醋酸溶液中醋酸的量为所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝和所述氧氯化锆溶液中氧化锆总质量的5～8wt％；

所述纺丝助剂的水溶液的浓度为4wt％～9wt％，所述纺丝助剂的加入量为所述聚合氯化铝溶胶中氧化铝和所述氧氯化锆溶液中氧化锆总质量的3～8wt％；

所述蒸馏浓缩的温度为70～80℃，时间为2～4h；

所述陈化的时间为2～5d，所述陈化后纺丝液的粘度为1500～5000mpa.s；

所述甩丝的条件具体为：甩丝盘的转速为15～40Hz，风压130～160Pa，液流与风流方向的夹角为30°～50°，温度为30～70℃，相对湿度为20％～40％；

所述热处理具体为：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝助剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、部分水解的聚醋酸乙烯、聚丙烯氨、部分水解的聚丙烯氨、聚氧乙烯、羟烷基纤维素、羧烷基纤维素和聚乙烯乙二醇中的一种或多种。

3.权利要求1所述的制备方法所制备的氧化铝-氧化锆复合短纤维，其特征在于，氧化铝-氧化锆复合短纤维的平均长度为3～5cm，直径为3～5μm。

4.根据权利要求3所述的氧化铝-氧化锆复合短纤维，其特征在于，所述氧化铝-氧化锆复合短纤维中氧化铝和氧化锆的质量比为(0.5～5)：1。