[發明專利]一種制備氧化鋁纖維磚的簡單方法

有效

• 申請號: 201410557191.1
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104326737A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 白佳海;唐鈺棟;李成峰
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提供一種制備氧化鋁纖維磚的簡單方法，屬于陶瓷纖維材料制備技術領域。

背景技術

氧化鋁纖維磚具有耐高溫、耐腐蝕、強度高、密度低、孔隙率高、比表面積大、隔熱保溫等優點，可作為高溫耐火保溫材料、催化劑載體、有毒物質的吸附劑、薄膜支撐體及化工填料等。傳統纖維磚的制備方法是把原始配料加熱到高溫并使其熔融，用甩絲、拉絲等工藝制備纖維，然后再利用粘結、壓制、高溫燒結等技術制備成纖維磚。由于氧化鋁的熔點大約是2300℃左右，如果使用傳統的熔融法制備高純度（95?wt%以上）的氧化鋁纖維磚，則具有能耗高、設備復雜、成本高等缺點，極大限制了高純度氧化鋁纖維磚在高溫耐火保溫材料、催化劑載體、薄膜支撐體等方面的應用。此外，國內外用濕化學方法（主要是溶膠—凝膠法）制備氧化鋁纖維的工藝過程和設備復雜，成本高；如果進一步粘結、壓制、燒結成磚，成本會進一步提高，這嚴重阻礙了氧化鋁纖維磚的廣泛應用和推廣。

另一方面，隨著我國經濟的發展和人口數量的增多，紡織品的消耗量迅速增加，大量廢舊紡織品被作為垃圾掩埋、焚燒、既造成了資源的浪費，也造成了環境污染。因此，開發對廢舊紡織品的有效利用技術，既能產生經濟效益，還具有巨大的社會效益。本發明提供的是一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維磚的簡單方法。該方法可用新含棉布料為模板，但更具有意義是該方法也可直接用洗滌干凈的廢舊含棉布料作為模板，也可使用再生的含棉布料作為模板。具體選擇那一種含棉布料作為模板，取決于所生產的氧化鋁纖維磚的應用領域。如本發明生產的氧化鋁纖維磚作為一般的保溫材料（應用的環境溫度不超過1400℃），可直接采用洗滌干凈的廢舊含棉布料為模板；如本發明生產的氧化鋁纖維磚作為高溫（高于1650?℃）耐火保溫材料，則需選用新的含棉布料或高純度的再生含棉布料作為模板。因此，本發明提供的以含棉布料為模板生產氧化鋁纖維磚的方法，除了具有良好的經濟效益外，還具有巨大的社會效益。

本發明提供的是一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維磚的簡單方法，該方法具有工藝和設備簡單、能耗低、成本低、便于操作、可連續化生產等優點，便于實現工業化規模生產。

發明內容

本發明的目的是提供一種工藝、設備簡單、能耗低、成本低、可規?；a的氧化鋁纖維磚的制備方法，其技術方案為：?

一種制備氧化鋁纖維磚的簡單方法，其特征在于采用以下步驟：（1）把鋁鹽、尿素、輔助劑溶解到蒸餾水中配制成溶液；（2）把含棉布料縫制成磚形；（3）將所述的磚形布料放到上述溶液中浸泡10分鐘；取出后進行擠壓以排除多余的水分，再用吹風機進一步吹出多余的水分，并在50℃下干燥20小時。（4）把所述的浸泡、干燥后的磚形布料放入隧道窯內，快速加熱升溫到400-800℃，然后緩慢加熱升溫到1200-1650?℃并保溫0.5-1小時燒結。

所述的一種制備氧化鋁纖維磚的簡單方法，其特征在于步驟（1）中的鋁鹽主要是硝酸鋁、硫酸鋁、氯化鋁中的一種。

所述的一種制備氧化鋁纖維磚的簡單方法，其特征在于步驟（1）中所述的溶液中Al³⁺的濃度為0.5-1.5?mol/L，尿素的濃度為1.0-3.0?mol/L。

所述的一種制備氧化鋁纖維磚的簡單方法，其特征在于步驟（1）中的輔助劑指的是聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙二醇中的一種；輔助劑的加入量是尿素質量的1~5?%。

所述的一種制備氧化鋁纖維磚的簡單方法，其特征在于步驟（2）中的含棉布料是指布料中的棉纖維的質量百分含量為80-90%，滌綸纖維的質量百分含量為5-15%，氨綸纖維的質量百分含量為5-10%。

所述的一種制備氧化鋁纖維磚的簡單方法，其特征在于步驟（2）中的含棉布料可以是新含棉布料，也可以是廢舊含棉布料，還可以是再生含棉布料。

所述的一種制備氧化鋁纖維磚的簡單方法，其特征在于步驟（4）中的快速加熱升溫是指升溫速度為20-50?℃/min。

所述的一種制備氧化鋁纖維磚的簡單方法，其特征在于步驟（4）中的緩慢加熱升溫是指升溫速度為0.1~1.0?℃/min。

本發明與現有技術相比，具有如下優點：?

1.??????本發明提供的是一種制備氧化鋁纖維磚的濕化學方法，無需把原始配料加熱到高溫并使其熔融，也沒有粘結、成型等后續工藝過程，故工藝簡單，無需特殊設備，操作安全，能耗低，總成本低，且易于實現工業化；