[發(fā)明專(zhuān)利]一種高性能珍珠巖纖維及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811110123.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109133654B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋朋澤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 遼寧新洪源環(huán)保材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C03C13/06
• 分類(lèi)號(hào): C03C13/06;C03B37/022;C03C6/04
• 代理公司: 北京高文律師事務(wù)所 11359
• 代理人: 徐江華

本發(fā)明提供了一種高性能珍珠巖纖維及其制備方法，包含組份和重量含量如下：SiO₂55.2?64.5％、Al₂O₃4.5?8.5％、Na₂O 12.5?16.2％、CaO 10.8?15.8％、K₂O 1.5?5.5％、ZrO 0.30?0.50％、MgO 0.15?0.7％、Fe₂O₃0.18?0.68％，所述珍珠巖纖維的主要成分來(lái)源于珍珠巖、葉臘石、石英砂、方解石、鉀長(zhǎng)石、氧化鈉、氧化鈣、純堿。本發(fā)明的高性能珍珠巖纖維中不含硼和氟等破壞玻璃結(jié)構(gòu)的組分，達(dá)到了熔制拉絲和纖維的理化性能的平衡，尤其是耐酸性能較其他玻璃纖維有較大幅度的提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備高性能珍珠巖纖維及其制備方法，特別是一種適用于池窯法、坩堝窯法生產(chǎn)，可用于增強(qiáng)材料，紡織材料，針刺材料，過(guò)濾材料的高性能珍珠巖纖維，屬于特種玻璃纖維領(lǐng)域。

背景技術(shù)

玻璃纖維屬于無(wú)機(jī)纖維材料，具有耐溫耐腐、高強(qiáng)低伸等優(yōu)異的性能和較低的價(jià)格。大規(guī)模池窯法生產(chǎn)玻璃纖維的技術(shù)取得突破后，顯著降低了玻璃纖維的生產(chǎn)成本，因此玻璃纖維的使用范圍和使用量不斷擴(kuò)大，廣泛應(yīng)用在航空航天、汽車(chē)、建筑、電子、電氣、化工、冶金、環(huán)境保護(hù)、國(guó)防等行業(yè)。采用玻璃纖維增強(qiáng)有機(jī)高分子材料可制得性能優(yōu)良的復(fù)合材料，也可用于增強(qiáng)無(wú)機(jī)材料(例如水泥)在道路、橋梁建設(shè)等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。

目前應(yīng)用較為廣泛的是無(wú)堿玻纖和中堿玻纖，無(wú)堿玻纖屬于鋁硼硅酸鹽玻纖，它的拉伸強(qiáng)度、電絕緣性能很好，因其玻璃成分中含有一定量的硼、氟，結(jié)構(gòu)骨架松散，不夠完整，耐酸侵蝕性能較差，由其制備的復(fù)合材料在酸性環(huán)境下容易被酸侵蝕而與樹(shù)脂基體剝離，迅速失去強(qiáng)度。中堿玻纖屬于鈉鈣硅酸鹽成分，化學(xué)穩(wěn)定性較好，因其含堿量高，不能作電絕緣材料，同時(shí)拉伸強(qiáng)度等物性指標(biāo)相對(duì)較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有的無(wú)堿玻纖和中堿玻纖存在的問(wèn)題，提供一種玻璃成分設(shè)計(jì)合理的珍珠巖纖維組合物。在保持無(wú)堿玻璃纖維高物理性能的基礎(chǔ)上，具有中堿玻璃纖維的耐酸性、成本低等特點(diǎn)，同時(shí)易于實(shí)現(xiàn)池窯法大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種高性能珍珠巖纖維的制備方法，包括如下步驟：

(1)將混合物輸送至窯爐內(nèi)熔制成玻璃液；

(2)將玻璃液拉制成纖維，所述纖維的直徑為3μm-17μm；

所述混合物的主要成分來(lái)源于珍珠巖、葉臘石、石英砂、方解石、鉀長(zhǎng)石、氧化鈉、氧化鈣、純堿；所述纖維中包含的各組分及重量含量如下：SiO₂：55.2-64.5％、Al₂O₃：4.5-8.5％、Na₂O：12.5-16.2％、CaO：10.8-15.8％、K₂O：1.5-5.5％、ZrO：0.30-0.50％、MgO：0.15-0.7％、Fe₂O₃：0.18-0.68％。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中輸送設(shè)備為氣力輸送系統(tǒng)；所述窯爐內(nèi)的熔制溫度為1300-1500℃。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中的熔制方式為純氧燃燒、全電熔或純氧燃燒電助融。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中的拉制是指玻璃液通過(guò)拉絲漏板和拉絲機(jī)制成纖維。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中的拉制是指將玻璃液通過(guò)制球機(jī)制成玻璃球，再將玻璃球采用代鉑爐在1200-1350℃下熔融，采用拉絲漏板，在1180-1230℃的漏板溫度下拉制成纖維。