莫来石陶瓷纤维棉及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108085786A(43)申请公布日2018.05.29(21)申请号201711376816.4(22)申请日2017.12.19(71)申请人苏州图纳新材料科技有限公司地址215000江苏省苏州市苏州工业园区星湖街218号生物纳米园A7-401(72)发明人杨自海张兔子朱博敏(74)专利代理机构苏州谨和知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32295代理人叶栋(51)Int.Cl.D01F9/10(2006.01)D01D5/18(2006.01)D01D5/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称莫来石陶瓷纤维棉及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种莫来石陶瓷纤维棉及其制备方法，该制备方法先通过高温聚缩将莫来石前驱体制备为莫来石纺丝原料，然后通过离心甩丝或者喷吹成纤来制备得到纤维棉原丝，再进一步通过固化、裂解、烧结等工艺制备出莫来石陶瓷纤维棉。制备得到的莫来石纺丝原料软化点及流变性可调，且成本较低，在后续的纺丝操作过程无溶剂、绿色环保，纤维棉原丝对空气中湿度不敏感，便于规模化生产。而所制备得到的莫来石陶瓷纤维棉柔韧性极佳，高温力学性能优良，并能广泛应用于汽车尾气隔热衬垫、高温过滤芯载体、工业窑炉保温棉等领域。CN108085786ACN108085786A权利要求书1/2页1.一种莫来石陶瓷纤维棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、提供莫来石前驱体，将所述莫来石前驱体通过高温聚缩得到莫来石纺丝原料；S2、将所述莫来石纺丝原料通过纺丝工艺得到纤维棉原丝，再将所述纤维棉原丝进行固化并裂解，以得到纤维棉织物；S3、将裂解后的纤维棉织物进行烧结和超高温处理，以得到所述莫来石陶瓷纤维棉。2.如权利要求1所述的莫来石陶瓷纤维棉，其特征在于，步骤S1中，在所述高温聚缩过程中同时进行减压蒸馏，且温度为150-220℃。3.如权利要求1所述的莫来石陶瓷纤维棉，其特征在于，所述莫来石纺丝原料的软化点位于70-125℃。4.如权利要求1所述的莫来石陶瓷纤维棉，其特征在于，步骤S2中，所述纺丝工艺包括离心甩丝，所述离心甩丝的具体步骤包括：将所述莫来石纺丝原料置于离心甩丝机中，在氮气气氛中升温加热，待所述莫来石纺丝原料熔融为均匀的熔体并脱除残余气泡后，将所述熔体从所述离心甩丝机的甩丝孔中高速甩出，以得到纤维棉原丝。5.如权利要求4所述的莫来石陶瓷纤维棉的制备方法，其特征在于，所述离心甩丝的条件包括：所述升温加热的温度为110-180℃、所述离心甩丝机的转速为4000-20000r/min、所述离心甩丝机的甩丝盘孔径为0.1-0.5mm。6.如权利要求1所述的莫来石陶瓷纤维棉的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述纺丝工艺包括喷吹成纤，所述喷吹成纤的具体步骤包括：将所述莫来石纺丝原料置于喷吹设备中，升温加热至所述莫来石纺丝原料完全熔融，在所述喷吹设备中喷吹成纤以得到纤维棉原丝。7.如权利要求6所述的莫来石陶瓷纤维棉的制备方法，其特征在于，所述喷吹成纤的条件包括：温度为110-200℃、气压为0.05-0.6MPa、液压为0.05-0.15Mpa、喷丝液方向与气流方向的夹角为20-70°。8.如权利要求1所述的莫来石陶瓷纤维棉的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述固化的具体步骤包括：将所述纤维棉原丝置于恒温恒湿箱中，先升温至30-40℃，在30-45％的相对湿度下保温20min-2h，再升温至60-95℃，在60-95％的湿度下保温10min-2h，冷却至室温得到固化的纤维棉织物。9.如权利要求1所述的莫来石陶瓷纤维棉的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述裂解的具体步骤包括：将固化后的纤维棉织物置于高温炉中以0.5-30℃/min升温至500-800℃，并在裂解气氛中保温30min-2h进行裂解。10.如权利要求9所述的莫来石陶瓷纤维棉的制备方法，其特征在于，用于形成所述裂解气氛的气体包括氮气、氩气、氦气以及空气中的一种或一种以上气体。11.如权利要求1所述的莫来石陶瓷纤维棉的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述烧结的具体步骤包括：将裂解后的纤维棉织物在空气气氛中以0.15-100℃/min的升温速率升温至1000-1800℃，烧结处理1min-10h。2CN108085786A权利要求书2/2页12.如权利要求1所述的莫来石陶瓷纤维棉的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述超高温处理的具体步骤包括：将烧结后的纤维棉织物用烧嘴产生的燃气火焰在可燃性气氛中对其进行超高温处理以得到所述莫来石陶瓷纤维棉。13.如权利要求12所述的莫来石陶瓷纤维棉的制备方法，其特征在于，用于形成所述可燃性气氛的气体包括乙烯、丙烷、乙炔以及煤气中的一种或一种