一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法技术

本发明专利技术涉及耐火纤维领域，具体是一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法。一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法，包括：（1）将纤维在水中分散，过滤，加入改性剂和添加剂搅拌；（2）将除渣及改性后的纤维干燥；（3）将有机粘结剂加水调配成有机粘结剂溶液，将调配好的有机粘结剂溶液、无机粘结剂和水混合均匀并分成A、B两份，将A份混合粘结剂与纤维混合均匀，得到混料a，在混料a中加入添加剂，混合均匀得到混料b；（4）将混料b和B份混合粘结剂注入到模具中成型，脱模得到半成品。（5）将步骤（4）中的半成品干燥，得到产品。该制备方法制得的陶瓷纤维过滤管工艺简单，所制备的滤管壁厚均匀、长期使用耐高温可达到1400℃。

A Method for Preparing High Temperature Resistant Ceramic Fiber Filter Tube

The invention relates to the field of refractory fibers, in particular to a preparation method of a high temperature resistant ceramic fibre filter tube. The preparation method of a high temperature resistant ceramic fiber filter tube includes: (1) dispersing the fibers in water, filtering, mixing with modifiers and additives; (2) deslagging and drying the modified fibers; (3) mixing organic binder with water into organic binder solution, and evenly mixing the prepared organic binder solution, inorganic binder and water into A and B parts. Mix A part of mixed binder with fibers evenly, get mixture a, add additives in mixture a, mix evenly to get mixture b; (4) inject mixture B and B part of mixed binder into the mould to form, demould to get semi-finished products. (5) The semi-finished product in step (4) is dried to obtain the product. The ceramic fiber filter tube prepared by the method has simple process, uniform wall thickness and high temperature resistance for long-term use up to 1400 C.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法
本专利技术涉及耐火纤维领域，具体是一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法。
技术介绍
陶瓷纤维过滤技术是近年来发展较快的过滤技术之一。与传统粒状滤料相比，纤维过滤材料的比表面积较大，有更大的界面吸附并能截留悬浮物，过滤效果好。与传统布袋等滤料相比，纤维过滤材料可以使用在高温甚至超高温(≤1400℃)环境下；与多孔陶瓷以及金属过滤材料相比，纤维过滤材料无需烧结、阻力低节约能耗、化学稳定性和抗热震性好。陶瓷纤维具有的优良性能使得其在空气净化、高温烟气过滤、化工过滤、柴油机尾气微粒捕集、金属液过滤等方面得到了广泛的应用，尤其在工业废气治理方面得到广泛的认可。但现有技术中的陶瓷纤维过滤材料的制备方法，有些需要烧结，在成型后需干燥才能脱模，滤管的孔径分布不均匀，壁厚方向的纤维分布层次感不分明，滤管壁由内向外剃度孔结构不明显，阻力高，清灰再生性差，生产工艺步骤多，生产成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法，该制备方法工艺简单、可操作性强、无需烧结，且可在成型后直接脱模，低能耗、所制备的滤管壁厚均匀、强度高、韧性好、梯度孔和层状结构层次分明、生产成本低、长期使用耐高温可达到1400℃。为解决现有技术问题，本专利技术公开了一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法，方法包括：(1)纤维除渣与改性：将纤维在水中分散搅拌(搅拌速度240-280r/min，搅拌时间3-5min)后，过滤除渣，加入改性剂和添加剂再次进行搅拌(搅拌速度500-600r/min，搅拌时间10-15min)；(2)干燥处理：将除渣及改性后的纤维进行干燥处理，干燥温度60℃-70℃，干燥时间20h-40h；(3)调配粘结剂溶液：将有机粘结剂加入水中调配成有机粘结剂溶液，将调配好的有机粘结剂溶液、无机粘结剂和水按(0.5-1)：(1-5)：(3-6)的比例混合均匀，配置成混合粘结剂，并按照(1-5)：(1-5)的比例分成A、B两份；将A份的混合粘结剂与纤维按照100：(0.5-2)的比例混合均匀，得到混料a，在混料a中加入纤维质量分数的1-15％的添加剂，混合均匀得到混料b；(4)成型：将B份的混合粘结剂注入到成型模具中，当注入到B份的混合粘结剂的1/3时，停止B份混合粘结剂的注入；开始将混料b注入到成型模具中，并且启动成型模具的旋转(转速30-100r/min)，直至混料b全部注入到成型模具中；再将剩余的2/3的B份混合粘结剂注入到成型模具中，当剩余的B份混合粘结剂注入到一半时(即还剩余1/3份的B份混合粘结剂时)，启动真空泵，直至将剩余的B份混合粘结剂全部注入完全；一直到真空泵抽到成型模具及与成型模具连接的管道内无液体混料时，关闭与成型模具连接的管道阀门，使整个成型设备处于负压的状态；保持成型设备内的负压状态3-10min，再慢慢泄掉成型设备内部的负压；将成型模具取出后，脱模得到半成品的陶瓷纤维过滤管；(5)半成品干燥：将步骤(4)中的半成品在100℃-300℃的条件下干燥3-5h，得到产品。2、根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法，所述水为自来水、纯净水、去离子水中的一种或几种；所述纤维为硅酸铝纤维、高铝纤维、含锆纤维、氧化铝纤维、碱金属纤维、玄武岩纤维中的一种或几种的混合；所述无机粘结剂为硅溶胶、铝溶胶、钛溶胶、铝硅复合溶胶、锆溶胶中的一种或几种的混合；所述有机粘结剂为CMC(羧甲基纤维素钠)或PVA(聚乙烯醇)的一种或两种的混合；所述添加剂为膨润土、高岭土、氧化铝中的一种或几种混合；所述改性剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合聚丙烯酰胺、淀粉中的一种或几种混合。3、根据权利要求2所述的一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法，方法包括：(1)纤维除渣与改性：将纤维在水中分散搅拌(搅拌速度260-280r/min，搅拌时间3-5min)后，过滤除渣，加入改性剂和添加剂再次进行搅拌(搅拌速度500-600r/min，搅拌时间12-15min)；(2)干燥处理：将除渣及改性后的纤维进行干燥处理，干燥温度65℃-70℃，干燥时间20h-30h；(3)调配粘结剂溶液：将有机粘结剂加入水中调配成有机粘结剂溶液，将调配好的有机粘结剂溶液、无机粘结剂和水按0.5：1：3的比例混合均匀，配置成混合粘结剂，并按照2:3的比例分成A、B两份；将A份的混合粘结剂与纤维按照100：1的比例混合均匀，得到混料a，在混料a中加入纤维质量分数的1-15％的添加剂，混合均匀得到混料b；(4)成型：将B份的混合粘结剂注入到成型模具中，当注入到B份的混合粘结剂的1/3时，停止B份混合粘结剂的注入；开始将混料b注入到成型模具中，并且启动成型模具的旋转(转速30-100r/min)，直至混料b全部注入到成型模具中；再将剩余的2/3的B份混合粘结剂注入到成型模具中，当剩余的B份混合粘结剂注入到一半时(即还剩余1/3份的B份混合粘结剂时)，启动真空泵，直至将剩余的B份混合粘结剂全部注入完全；一直到真空泵抽到成型模具及与成型模具连接的管道内无液体混料时，关闭与成型模具连接的管道阀门，使整个成型设备处于负压的状态；保持成型设备内的负压状态5-8min，再慢慢泄掉成型设备内部的负压；将成型模具取出后，脱模得到半成品的陶瓷纤维过滤管；(5)半成品干燥：将步骤(4)中的半成品在200℃-300℃的条件下干燥3-4h，得到产品。4、根据权利要求3所述的一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法，方法包括：(1)纤维除渣与改性：将纤维在水中分散搅拌(搅拌速度250-270r/min，搅拌时间3-5min)后，过滤除渣，加入改性剂和添加剂再次进行搅拌(搅拌速度500-600r/min，搅拌时间10-15min)；(2)干燥处理：将除渣及改性后的纤维进行干燥处理，干燥温度60℃-65℃，干燥时间25h-40h；(3)调配粘结剂溶液：将有机粘结剂加入水中调配成有机粘结剂溶液，将调配好的有机粘结剂溶液、无机粘结剂和水按1：2：4的比例混合均匀，配置成混合粘结剂，并按照1：1的比例分成A、B两份；将A份的混合粘结剂与纤维按照100：2的比例混合均匀，得到混料a，在混料a中加入纤维质量分数的1-15％的添加剂，混合均匀得到混料b；(4)成型：将B份的混合粘结剂注入到成型模具中，当注入到B份的混合粘结剂的1/3时，停止B份混合粘结剂的注入；开始将混料b注入到成型模具中，并且启动成型模具的旋转(转速30-100r/min)，直至混料b全部注入到成型模具中；再将剩余的2/3的B份混合粘结剂注入到成型模具中，当剩余的B份混合粘结剂注入到一半时(即还剩余1/3份的B份混合粘结剂时)，启动真空泵，直至将剩余的B份混合粘结剂全部注入完全；一直到真空泵抽到成型模具及与成型模具连接的管道内无液体混料时，关闭与成型模具连接的管道阀门，使整个成型设备处于负压的状态；保持成型设备内的负压状态5-8min，再慢慢泄掉成型设备内部的负压；将成型模具取出后，脱模得到半成品的陶瓷纤维过滤管；(5)半成品干燥：将步骤(4)中的半成品在100℃-200℃的条件下干燥4-5h，得到产品。在本专利技术中利用的无机和有机粘结剂，本身的粘度很低，其流动性和水的流动性差不多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法，其特征在于：方法包括：（1）纤维除渣与改性：将纤维在水中分散搅拌（搅拌速度240‑280r/min，搅拌时间3‑5min）后，过滤除渣，加入改性剂和添加剂再次进行搅拌（搅拌速度500‑600r/min，搅拌时间10‑15min）；（2）干燥处理：将除渣及改性后的纤维进行干燥处理，干燥温度60℃‑70℃，干燥时间20h‑40h；（3）调配粘结剂溶液：将有机粘结剂加入水中调配成有机粘结剂溶液，将调配好的有机粘结剂溶液、无机粘结剂和水按（0.5‑1）：（1‑5）：（3‑6）的比例混合均匀，配置成混合粘结剂，并按照（1‑5）：（1‑5）的比例分成A、B两份；将A份的混合粘结剂与纤维按照100：（0.5‑2）的比例混合均匀，得到混料a，在混料a中加入纤维质量分数的1‑15%的添加剂，混合均匀得到混料b；（4）成型：将B份的混合粘结剂注入到成型模具中，当注入到B份的混合粘结剂的1/3时，停止B份混合粘结剂的注入；开始将混料b注入到成型模具中，并且启动成型模具的旋转（转速30‑100r/min），直至混料b全部注入到成型模具中；再将剩余的2/3的B份混合粘结剂注入到成型模具中，当剩余的B份混合粘结剂注入到一半时（即还剩余1/3份的B份混合粘结剂时），启动真空泵，直至将剩余的B份混合粘结剂全部注入完全；一直到真空泵抽到成型模具及与成型模具连接的管道内无液体混料时，关闭与成型模具连接的管道阀门，使整个成型设备处于负压的状态；保持成型设备内的负压状态3‑10min，再慢慢泄掉成型设备内部的负压；将成型模具取出后，脱模得到半成品的陶瓷纤维过滤管；（5）半成品干燥：将步骤（4）中的半成品在100℃‑300℃的条件下干燥3‑5h，得到产品。...

【技术特征摘要】
1.一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法，其特征在于：方法包括：（1）纤维除渣与改性：将纤维在水中分散搅拌（搅拌速度240-280r/min，搅拌时间3-5min）后，过滤除渣，加入改性剂和添加剂再次进行搅拌（搅拌速度500-600r/min，搅拌时间10-15min）；（2）干燥处理：将除渣及改性后的纤维进行干燥处理，干燥温度60℃-70℃，干燥时间20h-40h；（3）调配粘结剂溶液：将有机粘结剂加入水中调配成有机粘结剂溶液，将调配好的有机粘结剂溶液、无机粘结剂和水按（0.5-1）：（1-5）：（3-6）的比例混合均匀，配置成混合粘结剂，并按照（1-5）：（1-5）的比例分成A、B两份；将A份的混合粘结剂与纤维按照100：（0.5-2）的比例混合均匀，得到混料a，在混料a中加入纤维质量分数的1-15%的添加剂，混合均匀得到混料b；（4）成型：将B份的混合粘结剂注入到成型模具中，当注入到B份的混合粘结剂的1/3时，停止B份混合粘结剂的注入；开始将混料b注入到成型模具中，并且启动成型模具的旋转（转速30-100r/min），直至混料b全部注入到成型模具中；再将剩余的2/3的B份混合粘结剂注入到成型模具中，当剩余的B份混合粘结剂注入到一半时（即还剩余1/3份的B份混合粘结剂时），启动真空泵，直至将剩余的B份混合粘结剂全部注入完全；一直到真空泵抽到成型模具及与成型模具连接的管道内无液体混料时，关闭与成型模具连接的管道阀门，使整个成型设备处于负压的状态；保持成型设备内的负压状态3-10min，再慢慢泄掉成型设备内部的负压；将成型模具取出后，脱模得到半成品的陶瓷纤维过滤管；（5）半成品干燥：将步骤（4）中的半成品在100℃-300℃的条件下干燥3-5h，得到产品。2.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法，其特征在于：所述水为自来水、纯净水、去离子水中的一种或几种；所述纤维为硅酸铝纤维、高铝纤维、含锆纤维、氧化铝纤维、碱金属纤维、玄武岩纤维中的一种或几种的混合；所述无机粘结剂为硅溶胶、铝溶胶、钛溶胶、铝硅复合溶胶、锆溶胶中的一种或几种的混合；所述有机粘结剂为CMC（羧甲基纤维素钠）或PVA（聚乙烯醇）的一种或两种的混合；所述添加剂为膨润土、高岭土、氧化铝中的一种或几种混合；所述改性剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合聚丙烯酰胺、淀粉中的一种或几种混合。3.根据权利要求2所述的一种耐高温陶瓷纤维过滤管的制备方法，其特征在于：方法包括：（1）纤维除渣与改性：将纤维在水中分散搅拌（搅拌速度260-280r/min，搅拌时间3-5min）后，过滤除渣，加入改性剂和添加剂再次进行搅拌（搅拌速度500-600r/min，搅拌时间12-15min）；（2）干燥处理：将除渣及改性后的纤维进行干燥处理，干燥温度65℃-70℃，干燥时间20h-30h；（3）调配粘结剂溶液：将有机粘结剂加入水中调配成有机粘结剂溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：茆福忠，
申请(专利权)人：盐城飞潮环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32