[发明专利]一种表面染色镁铝锆复合耐火纤维毡的制备方法

说明书

本发明公开了一种表面染色镁铝锆复合耐火纤维毡的制备方法，其中，质量百分比如下：MgO 60％～85％，Al₂O₃ 5％～25％，ZrO₂ 5％～10％，Y₂O₃ 1％～5％，SrO 1％～5％，TiO₂ 1％～5％，本发明以镁砂、镁铝尖晶石、锆石、磷钇矿、菱锶矿以及钛白粉为原料，在离心甩丝时，利用热空气的辅助将染色剂粉末粘附、熔融并分散至纺丝液外层，随着纺丝液的固化实现了表面染色镁铝锆复合耐火纤维的制备，再经针刺、加压热定型制得表面染色镁铝锆复合耐火纤维毡。本发明所制备表面染色镁铝锆复合耐火纤维具有染色均匀、色牢度高、结构缺陷少，线收缩率低的特点。

技术领域

本发明属于耐火纤维领域，尤其是涉及一种表面染色镁铝锆复合耐火纤维毡的制备方法。

背景技术

与其它耐火材料相比，耐火纤维具有密度小(只有耐火砖的1/5～1/10)、导热系数小(为轻质砖的1/3)、热容小、升温速度快等特点，在冶金、机械、石油、化工、电子及轻工业等各种工业领域中得到了广泛的应用。

耐火纤维多用于代替耐火砖用于热处理炉、加热炉等高温领域，然而自20世纪90年代以来，随新产品的开发和推广，耐火材料也逐渐进入了日常生活中。专利CN1229864A公开了一种不燃性的混纺纱及其应用，将硅酸铝陶瓷耐火纤维与玻璃纤维或高硅氧纤维进行混纺并织造得到织物，所得织物具有很好的不燃性。专利CN1253645C公开了一种防火卷帘，以耐火纤维毯为帘芯，对大型公共场所、库房的防火起到了重要的作用。随防火纤维的应用日益广泛，其附属性能与外观也受到了更高的要求。目前，耐火纤维多为工业使用，对其表观颜色并无过多的要求，多表现为无彩色。然而在日常生活中，人们对耐火纤维表观颜色则会有所追求。目前，有彩色防火纤维制品仍是十分欠缺。镁铝锆复合耐火纤维是一种无机纤维，传统的有机染色方法难以实现对其染色，关于其染色方法尚未有相关报道。

发明内容

为克服染色镁铝锆复合耐火纤维制备方法欠缺的问题，本发明提供一种表面染色镁铝锆复合耐火纤维毡的制备方法。

本发明是通过以下技术实现的：

一种表面染色镁铝锆复合耐火纤维毡的制备方法，步骤如下：

1)主原料准备：根据MgO，Al₂O₃，ZrO₂，Y₂O₃，SrO和TiO₂的质量配比称取镁砂、镁铝尖晶石、锆石、磷钇矿、菱锶矿以及钛白粉，共混并进行粉碎得到主原料；

2)染色剂粉末准备：利用机械球磨仪将染色剂球磨至400～600目得到染色剂粉末；

3)熔融：将主原料投入熔融炉中加热至2100～2300℃，直至完全融化得到熔融液；

4)过滤：过滤熔融液中的杂质，滤液流入2300～2500℃的搅拌釜中并进行持续搅拌得到纺丝液；

5)耐火纤维收集：纺丝液从搅拌釜出料口流出，进入离心头，在离心力作用下，经离心头的细孔甩出，细孔垂直方向喷射携带有染色剂粉末的工业氮气，在工业氮气辅助下，染色剂粉末粘附并熔融于纺丝液表面，同时，纺丝液快速冷却成固体纤维并由集棉器进行收集得到表面染色镁铝锆复合耐火纤维；

6)成毡：将表面染色镁铝锆复合耐火纤维投入开清棉装置进行开松、梳理得到分布均匀的纤维网，利用针刺机对纤维网进行针刺得到耐火纤维毡坯布，对耐火纤维毡坯布进行分阶段加压热定型、切割并收集得到表面染色镁铝锆复合耐火纤维毡。

传统耐火纤维原材料改性剂的粉碎粒径为50～200目，本发明采用400～600目的染色剂粉末。虽然增加了粉碎工艺难度，但经实验验证，本发明所使用的染色剂粉末可获得在耐火纤维上更为均匀的分布，结合更为牢固，染色更为均匀，染色牢度更高。