[發(fā)明專利]一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法

有效

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• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104326738A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白佳海;唐鈺棟;唐竹興
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法，屬于陶瓷纖維材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氧化鋁纖維布具有耐高溫、耐腐蝕、強度高、孔隙率高、比表面積大、隔熱保溫等優(yōu)點，可作為高溫耐火保溫材料、催化劑載體、有毒物質(zhì)的吸附劑、薄膜支撐體及化工填料等。傳統(tǒng)纖維布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，然后再利用紡絲或編織等技術(shù)制成纖維布。由于氧化鋁的熔點大約是2300℃左右，如果使用傳統(tǒng)的熔融法制備高純度（95?wt%以上）的氧化鋁纖維布，則具有能耗高、設(shè)備復(fù)雜、成本高等缺點，極大限制了高純度氧化鋁纖維布在高溫耐火保溫材料、催化劑載體、薄膜支撐體等方面的應(yīng)用。此外，國內(nèi)外用濕化學(xué)方法（主要是溶膠—凝膠法）制備氧化鋁纖維的工藝過程和設(shè)備復(fù)雜，成本高；如果紡織成布，成本會進一步提高，這嚴(yán)重阻礙了氧化鋁纖維布的應(yīng)用和推廣。

另一方面，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人口數(shù)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(huán)境污染。因此，開發(fā)對廢舊紡織品的有效利用技術(shù)，既能產(chǎn)生經(jīng)濟效益，還具有巨大的社會效益。本發(fā)明提供的是一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法。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(chǎn)的氧化鋁纖維布的應(yīng)用領(lǐng)域。如本發(fā)明生產(chǎn)的氧化鋁纖維布作為化工填料或一般的保溫材料（應(yīng)用的環(huán)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(fā)明生產(chǎn)的氧化鋁纖維布作為高溫（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(fā)明提供的以含棉布料為模板生產(chǎn)氧化鋁纖維布的方法，除了具有良好的經(jīng)濟效益外，還具有巨大的社會效益。

本發(fā)明提供的是一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法，該方法具有設(shè)備簡單、能耗低、成本低、便于操作、可連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點，便于實現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、能耗低、成本低、可規(guī)模化生產(chǎn)的氧化鋁纖維布的制備方法，其技術(shù)方案為：?

一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法，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；將含棉布料浸到上述溶液中浸泡10分鐘，然后取出并擰出多余的水分，并在50℃下干燥20小時。（2）把所述的浸泡、干燥后的布料放入隧道窯內(nèi)，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(jié)。

所述的一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法，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。

所述的一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法，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。

所述的一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法，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(zhì)量的1~5?%。

所述的一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法，其特征在于步驟（1）中的含棉布料是指布料中棉纖維的質(zhì)量百分含量為80-90%，滌綸纖維的質(zhì)量百分含量為5-15%，氨綸纖維的質(zhì)量百分含量為5-10%。

所述的一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法，其特征在于步驟（1）中的含棉布料可以是新的含棉布料，也可以是廢舊含棉布料，還可以是再生含棉布料。

所述的一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法，其特征在于步驟（2）中的快速加熱升溫是指升溫速度為20-50?℃/min。

所述的一種以含棉布料為模板制備氧化鋁纖維布的簡單方法，其特征在于步驟（2）中的緩慢加熱升溫是指升溫速度為0.1~1.0?℃/min。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：?

1.??????本發(fā)明提供的是一種制備氧化鋁纖維布的濕化學(xué)方法，無需把原始配料加熱到高溫并使其熔融，也沒有成絲和織布等工藝過程，因此工藝簡單，操作安全，能耗低，總成本低，且易于實現(xiàn)工業(yè)化；