一种高品质玄武岩纤维的加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高品质玄武岩纤维的加工工艺，包括如下步骤：（1）原料称取配制、（2）原料混合熔融、（3）喷丝冷却处理。本发明专利技术对玄武岩纤维的加工工艺进行了合理的优化改进，最终制得的玄武岩纤维力学特性好，在用作填料时能有效的与其余成分相容结合，提升了填充的效果，使用价值较高，又利于环境保护。

Processing technology of a high quality basalt fiber

The invention discloses a processing technology for a high-quality basalt fiber, which comprises the following steps: (1) raw materials are prepared and prepared, (2) raw materials are mixed and fused, and (3) spinneret is cooled. Processing technology of basalt fiber of the invention is reasonably optimized, finally the mechanical properties of basalt fiber have good compatibility with the rest of ingredients can effectively in combination when used as a filler to enhance the filling effect, high use value, but also conducive to environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种高品质玄武岩纤维的加工工艺
本专利技术属于玄武岩纤维加工
，具体涉及一种高品质玄武岩纤维的加工工艺。
技术介绍
玄武岩纤维是一种新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过漏板快速拉制而成的。玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维（碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维）之一，实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。虽然玄武岩纤维的整体特性较好，但其仍存在一定的使用缺点，如其表面特性较差，在当做填充料时无法与其余成分有效的相容，而为了改善此问题现多采用对其表面进行酸碱刻蚀、接枝改性处理等，以此来改变其表面特性，显然增加了后续处理工艺，同时还会引入废液等，不利于环境的保护。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种高品质玄武岩纤维的加工工艺。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高品质玄武岩纤维的加工工艺，包括如下步骤：（1）原料称取配制：按对应重量份称取下列物质备用：75~80份玄武岩、10~15份辉绿岩、24~28份石英砂、17~23份炉渣；（2）原料混合熔融：将步骤（1）称取所得的玄武岩、辉绿岩、石英砂和炉渣进行混合粉碎，然后过425目得混合粉料，最后将混合粉料投入到池窑中加热熔融，加热熔融的温度保持为1480~1500℃，制得溶体备用；（3）喷丝冷却处理：将步骤（2）所得的溶体由池窑底部引出，然后经漏板流出，接着用喷吹设备对其进行喷吹成型冷却制得成品纤维；在冷却处理时，将冷却分为三个阶段，第一阶段是将半成品纤维丝由熔融温度冷却至950℃，在此期间控制冷却的降温速度为220~230℃/min，第二阶段是将半成品纤维丝由950℃冷却至850℃，在此期间控制冷却的降温速度为70~80℃/min，同时施加超声波处理，第三阶段是将半成品纤维丝由850℃冷却至常温，在此期间控制冷却的降温速度为240~250℃/min。进一步的，步骤（1）中所述的炉渣为高炉炉渣。进一步的，步骤（3）中所述的漏板为铂铑漏板或陶瓷漏板。进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理时控制超声波的频率为62~65kHz。传统加工方法是将原料制成的溶体直接进行拉丝冷却制成，在后期使用时多需要进行表面改性处理，如用酸碱刻蚀来提升表面的粗糙度和表面活性，通过接枝有机单体来增强与树脂等基体的相容性等，上述方式虽然取得了不错的改进效果，但增加了工艺的复杂度，同时还会产生大量的废液，不利于环境保护。为了改进此问题，专利技术人对玄武岩纤维的加工工艺进行了大量的研究，发现人们对于其加工工艺的改进较少，而工艺特点决定了玄武岩纤维的成品特性，为了改善玄武岩纤维作为填料的使用品质，专利技术人选择对其加工工艺进行调整改进，其中先合理选配了多种原料成分，保证了纤维的整体特性基础，然后进行熔融操作，最后对其进行喷丝冷却，在冷却阶段进行了特殊的控制处理，第一阶段控制较高的冷却速度便于快速降温成型，第二阶段显著降低冷却速度，降温的温度范围为850℃~950℃，此阶段利用低速冷却，促使其发生适度的析晶现象，部分晶粒析出，显露突出于纤维表面，在后续冷却时会冷缩成倒钩型结构，提升了表面的粗糙度以及吸附结合能力，在此期间施加的超声波能控制晶粒的过度析出，同时又减弱了此阶段的应力，降低了其带来的力学性能下降的副作用程度，最后又以较高的冷却速度进行冷却，保证了成型的速度以及力学性能。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术对玄武岩纤维的加工工艺进行了合理的优化改进，最终制得的玄武岩纤维力学特性好，在用作填料时能有效的与其余成分相容结合，提升了填充的效果，使用价值较高，又利于环境保护。具体实施方式实施例1一种高品质玄武岩纤维的加工工艺，包括如下步骤：（1）原料称取配制：按对应重量份称取下列物质备用：75份玄武岩、10份辉绿岩、24份石英砂、17份炉渣；（2）原料混合熔融：将步骤（1）称取所得的玄武岩、辉绿岩、石英砂和炉渣进行混合粉碎，然后过425目得混合粉料，最后将混合粉料投入到池窑中加热熔融，加热熔融的温度保持为1480~1490℃，制得溶体备用；（3）喷丝冷却处理：将步骤（2）所得的溶体由池窑底部引出，然后经漏板流出，接着用喷吹设备对其进行喷吹成型冷却制得成品纤维；在冷却处理时，将冷却分为三个阶段，第一阶段是将半成品纤维丝由熔融温度冷却至950℃，在此期间控制冷却的降温速度为220℃/min，第二阶段是将半成品纤维丝由950℃冷却至850℃，在此期间控制冷却的降温速度为70℃/min，同时施加超声波处理，第三阶段是将半成品纤维丝由850℃冷却至常温，在此期间控制冷却的降温速度为240℃/min。进一步的，步骤（1）中所述的炉渣为高炉炉渣。进一步的，步骤（3）中所述的漏板为铂铑漏板。进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理时控制超声波的频率为62kHz。实施例2一种高品质玄武岩纤维的加工工艺，包括如下步骤：（1）原料称取配制：按对应重量份称取下列物质备用：78份玄武岩、12份辉绿岩、26份石英砂、20份炉渣；（2）原料混合熔融：将步骤（1）称取所得的玄武岩、辉绿岩、石英砂和炉渣进行混合粉碎，然后过425目得混合粉料，最后将混合粉料投入到池窑中加热熔融，加热熔融的温度保持为1490~1500℃，制得溶体备用；（3）喷丝冷却处理：将步骤（2）所得的溶体由池窑底部引出，然后经漏板流出，接着用喷吹设备对其进行喷吹成型冷却制得成品纤维；在冷却处理时，将冷却分为三个阶段，第一阶段是将半成品纤维丝由熔融温度冷却至950℃，在此期间控制冷却的降温速度为225℃/min，第二阶段是将半成品纤维丝由950℃冷却至850℃，在此期间控制冷却的降温速度为75℃/min，同时施加超声波处理，第三阶段是将半成品纤维丝由850℃冷却至常温，在此期间控制冷却的降温速度为245℃/min。进一步的，步骤（1）中所述的炉渣为高炉炉渣。进一步的，步骤（3）中所述的漏板为铂铑漏板。进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理时控制超声波的频率为64kHz。实施例3一种高品质玄武岩纤维的加工工艺，包括如下步骤：（1）原料称取配制：按对应重量份称取下列物质备用：80份玄武岩、15份辉绿岩、28份石英砂、23份炉渣；（2）原料混合熔融：将步骤（1）称取所得的玄武岩、辉绿岩、石英砂和炉渣进行混合粉碎，然后过425目得混合粉料，最后将混合粉料投入到池窑中加热熔融，加热熔融的温度保持为1490~1500℃，制得溶体备用；（3）喷丝冷却处理：将步骤（2）所得的溶体由池窑底部引出，然后经漏板流出，接着用喷吹设备对其进行喷吹成型冷却制得成品纤维；在冷却处理时，将冷却分为三个阶段，第一阶段是将半成品纤维丝由熔融温度冷却至950℃，在此期间控制冷却的降温速度为230℃/min，第二阶段是将半成品纤维丝由950℃冷却至850℃，在此期间控制冷却的降温速度为80℃/min，同时施加超声波处理，第三阶段是将半成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高品质玄武岩纤维的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）原料称取配制：按对应重量份称取下列物质备用：75~80份玄武岩、10~15份辉绿岩、24~28份石英砂、17~23份炉渣；（2）原料混合熔融：将步骤（1）称取所得的玄武岩、辉绿岩、石英砂和炉渣进行混合粉碎，然后过425目得混合粉料，最后将混合粉料投入到池窑中加热熔融，加热熔融的温度保持为1480~1500℃，制得溶体备用；（3）喷丝冷却处理：将步骤（2）所得的溶体由池窑底部引出，然后经漏板流出，接着用喷吹设备对其进行喷吹成型冷却制得成品纤维；在冷却处理时，将冷却分为三个阶段，第一阶段是将半成品纤维丝由熔融温度冷却至950℃，在此期间控制冷却的降温速度为220~230℃/min，第二阶段是将半成品纤维丝由950℃冷却至850℃，在此期间控制冷却的降温速度为70~80℃/min，同时施加超声波处理，第三阶段是将半成品纤维丝由850℃冷却至常温，在此期间控制冷却的降温速度为240~250℃/min。

【技术特征摘要】
1.一种高品质玄武岩纤维的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）原料称取配制：按对应重量份称取下列物质备用：75~80份玄武岩、10~15份辉绿岩、24~28份石英砂、17~23份炉渣；（2）原料混合熔融：将步骤（1）称取所得的玄武岩、辉绿岩、石英砂和炉渣进行混合粉碎，然后过425目得混合粉料，最后将混合粉料投入到池窑中加热熔融，加热熔融的温度保持为1480~1500℃，制得溶体备用；（3）喷丝冷却处理：将步骤（2）所得的溶体由池窑底部引出，然后经漏板流出，接着用喷吹设备对其进行喷吹成型冷却制得成品纤维；在冷却处理时，将冷却分为三个阶段，第一阶段是将半成品纤维丝由熔融温度冷却至950℃，在此期间控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱立兵，李宁，谈亚蓓，徐艳青，
申请(专利权)人：安徽梦谷纤维材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34