一种抗静电耐火纤维毡的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抗静电耐火纤维毡的制备方法，其中重量份配比为氧化铝65～75份，氧化镁30～50份，二氧化钛10～15份，三氧化二钇4～8份；包括以下步骤：配料、热处理得到主料‑加抗静电复合结合剂‑熔融‑过滤‑耐火纤维收集‑成毡。本发明专利技术的制备工艺简单，参数易于控制，加压热定型处理使得耐火纤维在短时间内获得致密化结构，晶粒不易发生二次增长，加入抗静电复合结合剂能够使得制备的耐火纤维毡游离醛的含量低具有抗静电性能，使得制备的抗静电耐火纤维毡更为绿色环保，拓展应用领域，增加企业效益。

Preparation method of antistatic refractory fiber felt

The present invention provides a method for preparing antistatic refractory fiber felt, wherein the weight ratio of alumina to 65 ~ 75, Magnesium Oxide 30 ~ 50, 10 ~ 15 three titanium dioxide, oxidation of two yttrium 4 - 8; includes the following steps: mixing, heat treatment and antistatic composite materials melt filtration bonded refractory fiber felt collection. The preparation process is simple, easy to control parameters, pressurized heat treatment makes the refractory fiber dense structure in a short period of time, the grain is not easy to happen two times growth, content of refractory fiber felt free formaldehyde adding antistatic composite binder can make the preparation of low with antistatic properties, antistatic refractory fiber the preparation of the mat is more green, expand the application areas, increase enterprise benefit.

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电耐火纤维毡的制备方法
本专利技术涉及耐火纤维
，尤其涉及一种绿色环保的抗静电耐火纤维毡的制备方法。
技术介绍
耐火纤维柔软、弹性好，还是理想的密封材料，由于具有绝缘、抗氧化、耐油和耐水性能，施工方便，因此在冶金、建材、石油、化工、船舶、电力、航天等领域应用广泛。耐火纤维毡是指以耐火纤维为原料，加入结合剂，经加压成型的隔热耐火纤维制品，其主要用途有各种热工装备的绝热保温，各种工业窑炉、锅炉、石化裂解炉的内衬，热力管道绝热保温、高层建筑隔热保温、吸音、防火及其它行业深加工制品的原料。目前，耐火纤维毡的研究主要集中在对其抗菌、耐热性能领域的研究，但是基于纤维特性容易产生静电作用，在使用过程中容易吸附棉屑、杂物，不易清洁，产生干扰，还会产生使用的安全隐患。中国专利文献上公开了“一种经济型多层耐火纤维毡、毯”，其公告号为CN101294334A，该专利技术由两到三层不同温度等级的耐火纤维品种采用针冲法或针刺法构成一整体耐火纤维毡、毯，形成一种受火面为高温耐火纤维，背火面为普通耐火纤维的多层耐火毡、毯制品，使得耐火纤维资源利用达到最佳化。但是，该专利技术并未提及其静电吸附性能。
技术实现思路
本专利技术为了克服传统耐火纤维毡具有静电作用的问题，提供了一种绿色环保的抗静电耐火纤维毡的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种抗静电耐火纤维毡的制备方法，包括以下步骤：(1)按照重量份配比称取氧化铝，氧化镁，二氧化钛和三氧化二钇于200～400℃下保温1～2h后共混进行粉碎得到主料；(2)将抗静电复合结合剂缓慢加入到主料中，将混合均匀后的混合物投入熔融炉中加热至1500～1800℃得到熔融液；(3)过滤熔融液中的杂质，滤液流入1800～1950℃的搅拌反应釜中不间断搅拌得到纺丝液；(4)纺丝液从出料口流出，进入离心头经离心头的细孔喷出，纺丝液快速冷却得到固体纤维，通过集棉器进行收集得到抗静电耐火纤维；(5)将步骤(4)得到的抗静电耐火纤维投入开清棉装置进行开松、梳理并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抗静电耐火纤维毡坯布，对抗静电耐火纤维毡坯布进行加压热定型、切割并收集得到成品。本专利技术的耐火纤维主要成份为多晶质氧化铝纤维，成本低，耐热性能高。其作为超轻质高温绝热材料之一，作为生产耐火纤维毡具有轻便、隔热的效果，氧化铝纤维由于其良好的耐化学腐蚀性能，可增加耐火纤维毡的环保性和再循环性。原料中加入二氧化钛，能够起到催化的效果，可以与氧化铝发生协同作用，起到增韧的效果，此外，二氧化钛有较好的紫外线掩蔽作用，在耐火纤维毡中作为防晒剂和抗氧化剂使用，能够延长耐火纤维毡的使用寿命。三氧化二钇可以作为荧光添加剂，使得制备的耐火纤维毡具有荧光特性。将抗静电复合结合剂加入粉碎后的主料中，能够充分混合反应，使得耐火纤维毡具有抗静电性能，避免在使用过程中由于产生静电而造成安全事故。作为优选，所述重量份配比为氧化铝65～75份，氧化镁30～50份，二氧化钛10～15份，三氧化二钇4～8份。作为优选，所述抗静电复合结合剂由以下重量份的原料制成：酚醛树脂7～8份，无水乙醇5～6份，甲醛捕捉剂0.05～0.15和抗静电剂0.15～0.2份。作为优选，所述甲醛捕捉剂具有下式：R-NH2，R选自-OH，-CH2-CH2-SO3H，-CH2(COOH)和-CH(COOH)(CH2CH2CONH2)中的一种或几种。本专利技术采用含有伯胺基团的化合物作为甲醛捕捉剂，其反应原理为：酸性条件下，甲醛捕捉剂中的伯胺基团与酚醛树脂中游离醛的羰基在45～60℃条件下可以发生亲核加成反应生成RNHCH2OH，该结构稳定性很差，可以迅速脱水生成RNH＝CH2，并互相之间发生缩合反应，形成聚合物交联剂。该反应一方面可以减少体系中游离醛的含量，另一方面可以生成网络状的聚合物交联剂，可以对酚醛树脂改性增韧，提高其耐热性能和粘结性。-CH(COOH)(CH2CH2CONH2)为氨基酸的通式，本专利技术中的氨基酸选自异亮氨酸、谷氨酰胺、丙氨酸、缬氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丝氨酸、半胱氨酸，以及其盐。作为优选，所述抗静电剂为聚环氧乙烷，聚醚酯酰胺，羧基内铵盐接枝共聚体中的一种或几种。本专利技术所选用聚环氧乙烷，聚醚酯酰胺和羧基内铵盐接枝共聚体均为高分子永久型抗静电剂，属亲水性聚合物，其作用原理如下：当其和酚醛树脂高分子基体共混后，一方面由于其分子链的运动能力较强，分子间便于质子移动，通过离子导电来传导和释放产生的静电荷；另一方面，抗静电能力是通过其特殊的分散形态体现的。研究表明：高分子永久型抗静电剂主要是在制品表层呈微细的层状或筋状分布,构成导电性表层,而在中心部分几乎呈球状分布，形成所谓的“芯壳结构”，并以此为通路泄漏静电荷。因为高分子永久型抗静电剂是以降低材料体积电阻率来达到抗静电效果，不完全依赖表面吸水,所以受环境的湿度影响几乎没有，将本专利技术的结合剂中加入高分子永久型抗静电剂，能够使得结合剂具有稳定的抗静电能力，安全性能高。作为优选，步骤(2)中抗静电复合结合剂的加入量控制在12.2～14.3重量份。作为优选，步骤(1)中所述主料的粒径为150～240目。本专利技术采用150～240目的原料，能够获得更快的熔融速率，一方面可以提高整个工艺的生产效率，另一方面制得的耐火纤维毡具有相对稳定的特性。作为优选，步骤(4)中离心头的离心速度为2～3万转/分，细孔的孔径为0.1～0.3毫米。作为优选，步骤(4)中所述抗静电耐火纤维直径为25～30微米，长度为70～260毫米。该工艺参数范围内制得的耐火纤维毡的表面平整，保温效果好。作为优选，步骤(5)所述加压热定型的温度为500～600℃，压力为5～15Kg/cm2，时间为30～60min。本专利技术具有如下有益效果：原料成本低，制备工艺简单，参数易于控制，加压热定型处理使得耐火纤维在短时间内获得致密化结构，晶粒不易发生二次增长，加入抗静电复合结合剂能够使得制备的耐火纤维毡游离醛的含量低且具有抗静电性能，使得制备的抗静电耐火纤维毡更为绿色环保，能够拓展应用领域，增加企业效益。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在本专利技术中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。实施例1按照以下配比制备抗静电复合结合剂待用：酚醛树脂7g，无水乙醇5g，0.05g的H2N-CH2-CH2-SO3H和聚环氧乙烷0.15g。(1)按照以下配比称取氧化铝65g，氧化镁30g，二氧化钛10g和三氧化二钇4g于200℃下保温1h后共混进行粉碎得到粒径为150目的主料；(2)将12.2g抗静电复合结合剂缓慢加入到主料中，将混合均匀后的混合物投入熔融炉中加热至1500℃得到熔融液；(3)过滤熔融液中的杂质，滤液流入1800℃的搅拌反应釜中不间断搅拌得到纺丝液；(4)纺丝液从出料口流出，进入离心头经离心头的细孔喷出，离心头的离心速度为2万转/分，细孔的孔径为0.1毫米。纺丝液快速冷却得到固体纤维，通过集棉器进行收集得到平均直径为25微米，长度为70毫米的抗静电耐火纤维；(5)将步骤(4)得到的抗静电耐火纤维投入开清棉装置进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗静电耐火纤维毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照重量份配比称取氧化铝，氧化镁，二氧化钛和三氧化二钇于200～400℃下保温1～2h后共混进行粉碎得到主料；(2)将抗静电复合结合剂缓慢加入到主料中，将混合均匀后的混合物投入熔融炉中加热至1500～1800℃得到熔融液；(3)过滤熔融液中的杂质，滤液流入1800～1950℃的搅拌反应釜中不间断搅拌得到纺丝液；(4)纺丝液从出料口流出，进入离心头经离心头的细孔喷出，纺丝液快速冷却得到固体纤维，通过集棉器进行收集得到抗静电耐火纤维；(5)将步骤(4)得到的抗静电耐火纤维投入开清棉装置进行开松、梳理并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抗静电耐火纤维毡坯布，对抗静电耐火纤维毡坯布进行加压热定型、切割并收集得到成品。

【技术特征摘要】
1.一种抗静电耐火纤维毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照重量份配比称取氧化铝，氧化镁，二氧化钛和三氧化二钇于200～400℃下保温1～2h后共混进行粉碎得到主料；(2)将抗静电复合结合剂缓慢加入到主料中，将混合均匀后的混合物投入熔融炉中加热至1500～1800℃得到熔融液；(3)过滤熔融液中的杂质，滤液流入1800～1950℃的搅拌反应釜中不间断搅拌得到纺丝液；(4)纺丝液从出料口流出，进入离心头经离心头的细孔喷出，纺丝液快速冷却得到固体纤维，通过集棉器进行收集得到抗静电耐火纤维；(5)将步骤(4)得到的抗静电耐火纤维投入开清棉装置进行开松、梳理并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抗静电耐火纤维毡坯布，对抗静电耐火纤维毡坯布进行加压热定型、切割并收集得到成品。2.根据权利要求1所述的一种抗静电耐火纤维毡的制备方法，其特征在于，所述重量份配比为氧化铝65～75份，氧化镁30～50份，二氧化钛10～15份，三氧化二钇4～8份。3.根据权利要求1所述的一种抗静电耐火纤维毡的制备方法，其特征在于，所述抗静电复合结合剂由以下重量份的原料制成：酚醛树脂7～8份，无水乙醇5～6份，甲醛捕捉剂0.05～0.15和抗静电剂0.15～0.2份。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐华，
申请(专利权)人：长兴华悦耐火材料厂，
类型：发明
国别省市：浙江,33