[發(fā)明專利]一種無(wú)堿粉煤灰連續(xù)纖維及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510733000.7
• 申請(qǐng)日: 2015-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105366946A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文生;高楓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連升華粉煤灰制品有限公司
• 主分類號(hào): C03C13/06
• 分類號(hào): C03C13/06
• 代理公司: 大連格智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉煤灰纖維制造方法領(lǐng)域，特別是一種利用高摻量粉煤灰生產(chǎn)的無(wú)堿粉煤灰連續(xù)纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

由于我國(guó)近期電力工業(yè)仍以火力發(fā)電為主，每年粉煤灰排量在3億噸以上，粉煤灰的排放浪費(fèi)大量水資源、儲(chǔ)灰廠占用大量耕地，盡管粉煤灰綜合利用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，但每年的利用率也只有70％左右。

我國(guó)經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)研究，粉煤灰在建工，建材，水利等各部門得到廣泛的應(yīng)用。粉煤灰綜合利用主要有幾個(gè)方面，如水泥原料、水泥混合材料、大型水利樞紐工程、泵送混凝土等常規(guī)利用，還有如大體積混凝土制品、高級(jí)填料等高級(jí)化利用途徑。粉煤灰主要用來(lái)生產(chǎn)粉煤灰水泥，粉煤灰磚、粉煤灰硅酸鹽砌塊、粉煤灰加氣混凝土及其他建筑材料，還可用做農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑，回收工業(yè)原料和做環(huán)境材料，粉煤灰可生產(chǎn)短纖維棉等。

目前對(duì)于連續(xù)纖維的分類，通常用堿金屬氧化物含量來(lái)區(qū)分，一般指，氧化鈉，氧化鉀含量。根據(jù)含堿量連續(xù)纖維分為如下幾種：

無(wú)堿纖維：R₂O含量小于0.8％：是一種鋁硼硅酸鹽成分。它的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性能、強(qiáng)度很好。

中堿纖維：R₂O的含量為11.9％-16.4％，是一種鈉鈣硅酸鹽成分，因其含堿量高，不能作電絕緣材料，但其化學(xué)穩(wěn)定性和強(qiáng)度尚好。

高堿纖維：R₂O的含量等于或大于15％的纖維稱為高堿纖維。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明根據(jù)粉煤灰在煤粉燃燒和排出過(guò)程中形成的晶體，極少量未燃碳組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)混合體，提出一種利用高摻量粉煤灰生產(chǎn)無(wú)堿粉煤灰連續(xù)纖維的方法，使粉煤灰的利用有了一個(gè)新的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。

本發(fā)明提供了一種無(wú)堿粉煤灰連續(xù)纖維，其特征在于，各組分質(zhì)量配比為：

所述添加劑為氧化鈦、氧化硼、氧化鋅中的一種或幾種混合物。

氧化鈣的引入有效提高纖維的化學(xué)穩(wěn)定性、硬度、機(jī)械強(qiáng)度、使其具有耐久性，特別是耐水的侵蝕。

本發(fā)明還提供了一種無(wú)堿粉煤灰連續(xù)纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、原料合成：將粉煤灰、氧化鈣、氧化鎂、添加劑按照粉煤灰80～90wt％、氧化鈣2～10wt％、氧化鎂3～7wt％，添加劑2～11wt％的比例混合；所述添加劑為氧化鈦、氧化硼、氧化鋅中的一種或幾種混合物；

S2、計(jì)量上爐：將上述物料在1550℃～1650℃熔融2～3h，得到澄清液漿；

S3、纖維制備：所述澄清液漿降溫至1150～1200℃時(shí)，輸送至多孔漏板，拉制連續(xù)纖維，即得無(wú)堿粉煤灰連續(xù)纖維。

優(yōu)選方式下，步驟S2所述熔融過(guò)程采用火焰池窯或電熔窯。

優(yōu)選方式下，步驟S3所述拉制連續(xù)纖維過(guò)程采用自動(dòng)換筒拉絲機(jī)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的有益效果在于：

1本發(fā)明配方簡(jiǎn)單，拓展了粉煤灰的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。利用高摻量粉煤灰加工高附加值的工業(yè)產(chǎn)品。

2本發(fā)明符合國(guó)家粉煤灰綜合利用與區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)構(gòu)建發(fā)展要求，對(duì)于保護(hù)生態(tài)，資源利用是一個(gè)有發(fā)展前景的項(xiàng)目。

3本發(fā)明也設(shè)計(jì)材料科學(xué)與工程科學(xué)技術(shù)，對(duì)材料的和易性、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度都有探索性的發(fā)展。

本發(fā)明所述方法生產(chǎn)的無(wú)堿粉煤灰連續(xù)纖維，纖維纖細(xì)，柔軟，具有電絕緣性能，機(jī)械強(qiáng)度高，耐水性好。相較于普通粉煤灰纖維，本法生產(chǎn)的無(wú)堿粉煤灰連續(xù)纖維達(dá)到無(wú)限長(zhǎng)，用于制線、紡紗，作乳膠布、方格布基材、酸性過(guò)濾布、窗紗基材等。而且本方法有效的對(duì)廢棄物粉煤灰進(jìn)行利用，達(dá)到資源循環(huán)利用的目的。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

S1、原料合成：按如下比例混合；

所述粉煤灰為大連泰山電廠粉煤灰。

S2、計(jì)量上爐：上述物料混合后隨加料機(jī)輸送至火焰池窯或電熔窯內(nèi)；在1550℃熔融2h，得到澄清液漿。

S3、纖維制備：上述煅燒制成的液漿經(jīng)料道流至多孔漏板，降溫至1150℃，采用自動(dòng)換筒拉絲機(jī)，溫度控制、頁(yè)面控制、漏板控制為成熟技術(shù)，經(jīng)由拉絲機(jī)自動(dòng)化控制，拉至成無(wú)堿粉煤灰連續(xù)纖維。

實(shí)施例2

S1、原料合成：按如下比例混合；

所述粉煤灰為大連泰山電廠粉煤灰。