[发明专利]一种氧化锆-氧化铝纤维复合纤维毯及其制备方法

说明书

本发明提供了一种氧化锆‑氧化铝纤维复合毯的制备方法，包括：A)将铝源、硅源、氧化铝纤维纺丝助剂混合，蒸馏浓缩，陈化，得到氧化铝纤维纺丝液；锆源、相稳定剂、氧化锆纤维纺丝助剂和消泡剂混合搅拌，真空蒸馏，陈化，得到氧化锆纤维纺丝液；B)将氧化锆纤维纺丝液的喷丝板和氧化铝纤维纺丝液的喷丝板并排设置，氧化铝纤维纺丝液和氧化锆纤维纺丝液分别通过上述喷丝板进行喷丝成纤于集棉网上，经吸风压辊、针刺、煅烧，得到氧化锆‑氧化铝纤维复合毯。本发明采用一次成型工艺和一次煅烧工艺，节约人力物力，本发明制备的复合纤维毯整体性能优益，容重在200～400kg/m³，抗压强度好；非纤维物质含量较少，小于10％。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其是涉及一种氧化锆-氧化铝纤维复合纤维毯及其制备方法。

背景技术

在超高温领域，耐温隔热节能材料一直是影响甚至制约该领域发展的重要因素。目前在超高温下应用的保温层大多是由陶瓷粉料或颗粒压制的大密度刚性制品，但由于密度较大，热容较大，隔热性能受到一定的限制。

氧化锆纤维可以用于制作1500℃以上直至2200℃的超高温工业窑炉、超高温实验电炉和其他超高温加热装置等，用于陶瓷烧结、金属冶炼、高温分解、半导体制造、石英熔融、晶体生长、实验研究等诸多工业和科研领域中。在1500℃以上直至2200℃的超高温工业窑炉需要一种耐高温轻质纤维毯取代重质莫来石砖。氧化锆纤维毯是优选的产品。但单纯利用氧化锆纤维制作纤维毯价格较高，因此，开发一种轻质、较厚的复合纤维毯，可以用于超高温工业窑炉、超高温实验电炉和其他超高温加热装置等的内里炉衬，同时价格低，质量好是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种氧化锆-氧化铝纤维复合纤维毯的制备方法，本发明制备的氧化锆-氧化铝纤维复合纤维毯耐高温性能好，长期使用温度高，同时纤维直、分布集中，渣球少。

本发明提供了一种氧化锆-氧化铝纤维复合毯的制备方法，包括：

A)将铝源、硅源、氧化铝纤维纺丝助剂混合，蒸馏浓缩，陈化，得到氧化铝纤维纺丝液；

锆源、相稳定剂、氧化锆纤维纺丝助剂和消泡剂混合搅拌，真空蒸馏，陈化，得到氧化锆纤维纺丝液；

B)将氧化锆纤维纺丝液的喷丝板和氧化铝纤维纺丝液的喷丝板并排设置，氧化铝纤维纺丝液和氧化锆纤维纺丝液分别通过上述喷丝板进行喷丝成纤于集棉网上，经吸风压辊、针刺、煅烧，得到氧化锆-氧化铝纤维复合纤维毯。

优选的，所述氧化锆纤维纺丝液的喷丝板与氧化铝纤维纺丝液的喷丝板之间的距离为0～10cm；所述氧化锆纤维纺丝液的喷丝板上一排内横向喷针间距1～2mm；所述氧化铝纤维纺丝液的喷丝板上一排内横向喷针间距1～2mm；所述氧化锆纤维纺丝液的喷丝板与氧化铝纤维纺丝液的喷丝板的长度比为(1～2)：1。

优选的，所述成纤的参数具体为：风压0.2～0.3MPa，固化距离为3～8m，恒温40～50℃，湿度控制在10RH％～20RH％，氧化锆纤维纺丝液喷针针孔孔径为0.1～0.2mm，氧化铝纤维纺丝液喷针的孔径0.1～0.3mm；集棉网带的传送速度为0.5～1m/min；集棉引风15hz～20hz。

优选的，所述步骤B)喷丝成纤于集棉网上得到坯体；坯体经过雾化后的润滑剂处理；所述雾化速率为0.5～1kg/h；所述润滑剂为聚乙烯蜡乳液或石蜡乳液。

优选的，所述吸风压辊的参数具体为：

吸力0.02～0.05mpa，压辊长度300～800mm，压辊的周长500～800mm，纤维层经压辊缠绕后的厚度为20mm～50mm。

优选的，所述针刺具体为：