[發明專利]介孔玻璃纖維及其制備方法和分級孔道纖維棉及其制備方法

有效

• 申請號: 202110647809.3
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113307489B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 戚棟明;聶磊;朱晨凱;楊曉明;李家煒;夏厚君;嚴小飛
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學;浙江福萊新材料股份有限公司
• 主分類號: C03B37/04
• 分類號: C03B37/04;C03B37/022;C03C25/002;C03C25/66;C03C13/00;D04H3/004;D04H3/12
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄭磊

1.一種介孔玻璃纖維，其特征在于，介孔玻璃纖維直徑為0.25μm-5μm，且介孔玻璃纖維具有介孔結構；

所述介孔玻璃纖維的制備方法，包括以下步驟：

（1）玻璃纖維原料于1100 - 1600℃溫度下熔融成玻璃液，玻璃液在1000 - 1300℃下熔融澄清、均化；

（2）玻璃液成股流入離心盤中，離心盤溫度為800 - 1000℃，離心盤以 2500-3000rad/min的旋轉速度將玻璃液均勻聚集于側壁，通過側壁孔隙離心甩出，得到第一玻璃纖維；

（3）第一玻璃纖維經垂直火焰噴吹，二次熔融并牽伸形成第二玻璃纖維；

（4）對第二玻璃纖維進行熱處理，使造孔劑結晶，得到第三玻璃纖維；

（5）將第三玻璃纖維置于酸液中，酸解結晶晶相，再洗滌除酸，烘干得到介孔玻璃纖維；所述玻璃纖維原料包含硅源、硼源、鋁源、堿土金屬源、堿金屬源以及造孔劑；所述造孔劑選自鐵源和/或鈰源；

所述介孔玻璃纖維的比表面積為15m²/g - 28 m²/g；

所述介孔玻璃纖維的孔隙直徑為10 nm - 100 nm；

所述介孔玻璃纖維孔容為0.1 - 0.3 cm³/g。

2.根據權利要求1所述的玻璃纖維，其中，所述介孔玻璃纖維直徑的98%正態分布在0.3μm-3μm。

3.根據權利要求1所述的玻璃纖維，其中，所述介孔玻璃纖維包括以下組分：

以氧化物的摩爾百分含量計，SiO₂:40-55%，B₂O₃:2.5-15%，Al₂O₃:1.5-10%，堿土金屬氧化物:5-25%，堿金屬氧化物:0.5-33%。

4.根據權利要求1或3所述的玻璃纖維，其中，所述介孔玻璃纖維包括以下組分：

以氧化物的摩爾百分含量計，SiO₂:45-55%，B₂O₃:4-15%，Al₂O₃:3-10%，CaO:5-15%，MgO:5-10%，Na₂O:10-18%，K₂O:0.5-15%。

5.根據權利要求1所述的玻璃纖維，其中，以氧化物的摩爾百分比計，所述玻璃纖維原料包含SiO₂:40-55%，B₂O₃:2.5-15%，Al₂O₃:1.5-10%，堿土金屬氧化物:5-25%，堿金屬氧化物:0.5-33%，以及造孔劑：0.01-10%。

6.根據權利要求1中所述的玻璃纖維，其中，

所述造孔劑選自Fe₂O₃和/或CeO₂；步驟（1）中，玻璃液粘度控制在10² pa.s - 10⁴ pa.s；和/或

步驟（2）中，離心盤直徑為 50mm - 400mm，離心盤側壁孔徑為 0.5 mm - 0.8 mm；和/或

步驟（3）中，垂直火焰頂端氣流溫度為 1000-1500℃，頂端氣流速度為 160 m/s - 320m/s；和/或

第二玻璃纖維直徑為0.3μm - 3μm；和/或

步驟（4）中，所述熱處理溫度為500 - 800℃；和/或

熱處理時間為0.5h - 2h；和/或

步驟（5）中，酸液濃度為1mol/L - 5mol/L；和/或

酸解溫度為20-60℃。

7.一種分級孔道纖維棉，其特征在于，所述分級孔道纖維棉包括樹脂粘結劑和權利要求1-6中任意一項所述的介孔玻璃纖維。