[發明專利]環保型可降解耐火陶瓷纖維及制備方法

無效

• 申請號: 201010596212.2
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102167600A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 段斌文;方勝;崔曉軍;余超;石書冰;敖平
• 申請（專利權）人: 中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/14;C04B35/057;C04B35/622
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 盧洪方

技術領域

本發明涉及纖維材料及其制備技術，主要涉及一種環保型可降解耐火陶瓷纖維及其制備方法。

背景技術

陶瓷纖維材料是一種纖維狀輕質耐火材料，在冶金、石油、化工、機械、陶瓷、玻璃、電子等行業應用廣泛。近年來，隨著全球能源價格的不斷上漲，節能已成為中國國家戰略問題。此外，陶瓷纖維材料同隔熱磚等傳統耐材相比節能達20～30％以上，因此，陶瓷纖維在上述領域得到了更多更廣的應用。

但是，近年來，隨著人們對環境保護的日益重視，傳統陶瓷纖維材料對人體的污染情況就越來越受到人們的關注。目前，盡管傳統陶瓷纖維尚未列入《“高污染、高環境風險”產品名錄(2009年)》，但是該產品的生產過程污染嚴重卻是事實。國際癌癥研究社(IARC)曾對各種陶瓷纖維進行過健康分類，歐盟在IARC的基礎上建立了以纖維平均直徑和纖維成分為標準的生物可溶性指標。按照歐盟規定，傳統的陶瓷纖維為二類可能致癌物質，因此，國外一些企業已經開始加強了對非晶質陶瓷纖維的限制使用。

由于傳統的硅酸鋁普通纖維和硅酸鋁高純纖維對人體健康有影響，因此，耐材行業加強了對環保型可降解耐火陶瓷纖維的開發。

發明內容

為解決上述環境污染問題，本發明的目的提出一種環保型可降解耐火陶瓷纖維及其制備方法，該環保型可降解耐火陶瓷纖維可以在1150℃長期使用，并具有節能環保、可實現窯爐輕型化、提高窯爐生產效率及延長爐體使用壽命等特點。

本發明的目的采用如下技術方案來實現：

一種環保型可降解耐火陶瓷纖維，所述環保型可降解耐火陶瓷纖維的主要原料及質量百分比為：SiO₂?30～70wt％，CaO?20～50wt％，MgO?1～20wt％；所述環保型可降解耐火陶瓷纖維還加入有改善高溫熔體粘度，提高纖維柔韌性和抗拉強度的B₂O₃、ZrO₂、Y₂O₃、TiO₂；所述B₂O₃、ZrO₂、Y₂O₃、TiO₂總的加入量為主要原料總重量的1～3wt％。

所述環保型可降解耐火陶瓷纖維中雜質Fe₂O₃的含量不高于2％；雜質Na₂O+K₂O的總含量也不高于2％。

所述環保型可降解耐火陶瓷纖維的制備方法，首先將SiO₂、CaO和MgO用1800～2100℃的高溫熔化，然后用噴吹法或甩絲法實現纖維化，再經一系列加工處理后制成產品。這兩種生產工藝均是在電阻爐啟熔后，利用熔料自身的電阻，持續加熱和熔化原料，形成所需要的熔池；隨后，熔池中的高溫熔液從爐底的鎢或鉬流口排放，形成流股，再經一定壓力的壓縮空氣流或甩絲輥進行噴吹或拉伸成纖；成纖后的纖維經引風機輸送到除渣器除渣，并在集棉器中集成棉胎，經針刺、熱處理、縱切、橫切、打卷，最后得到所需的耐火纖維制品；

所述環保纖維的生產工藝為：噴吹或甩絲工藝；

所述環保纖維的熔融溫度為：1800～2100℃；

所述環保纖維的成纖溫度為：1400～1600℃；

所述環保纖維的噴吹壓力為：0.2～0.7Mpa；

所述環保纖維的甩絲輥轉速為：6000～10000r/min。

本發明中：

1、SiO₂、CaO和MgO為主要成分可降低纖維的持久性，增加纖維在人體體液中的降解性。