本发明专利技术公开了一种连续氧化铝纤维水刺纸制备装置及工艺，属于纺织材料技术领域。该装置包括储料罐，所述储料罐通过管道连接有喷丝模具，喷丝模具的下方设置有牵伸器；所述牵伸器的下方设置有负压吸风机，牵伸器与负压吸风机之间设置有网带，传送带带动所述牵伸器与负压吸风机之间的网带依次经过所述高温炉、水刺机和烘干机。本发明专利技术所制备的氧化铝纤维长丝不易断裂，长度比普通的氧化铝长丝高出20％；水刺工艺简单方便，对连续氧化铝纤维损伤较小，水刺过程中所带入的杂质较少，经过正反两面水刺之后表面平整光滑；所制备的连续氧化铝纤维纸抗拉强度相较于普通短切纤维纸要提升38.7％以上；由于缺少短纤维粘结剂，面密度能降低13.2％，达到超轻薄效果。达到超轻薄效果。达到超轻薄效果。
【技术实现步骤摘要】
一种连续氧化铝纤维水刺纸制备装置及工艺
[0001]本专利技术涉及一种连续氧化铝纤维水刺纸制备装置及工艺，属于纺织材料
技术介绍
[0002]氧化铝纤维属于高性能陶瓷纤维，具有高的拉伸强度、弹性模量和良好的电绝缘性能，能够在氧化气氛中保持良好的化学稳定性，还具有热导率小、热膨胀系数低、抗热震性好等优点，主要应用于耐火材料、结构增强材料和环保再循环领域。
[0003]近年来，随着高温端部件的不断更新迭代，氧化铝毡也在追求轻量化，逐渐演化出了氧化铝纤维纸等产品。氧化铝纤维纸具有轻量化和出色的耐高温能力，其中，纤维纸可以切割成各种形状，用于做成法兰垫片或其他高温隔热领域。其成型工艺一般是将氧化铝纤维短切，打浆，在过程中添加相应的粘结剂和分散剂等，最终成型。但是这种由短切纤维经过粘结剂加工成型的氧化铝纤维纸表面平整度较差，面密度较大，缺少连续纤维，在受到外力拉伸时容易导致短切纤维发生断裂失效和粘结剂脱黏等现象，成型强度不够，影响到后续实际应用。
[0004]因此研究一种高抗拉强度、超轻薄的连续氧化铝纤维水刺纸具有重大意义。
技术实现思路
[0005][技术问题][0006]目前，由短切纤维经过粘结剂加工成型的氧化铝纤维纸表面平整度较差，面密度较大，缺少连续纤维，在受到外力拉伸时容易导致短切纤维发生断裂失效和粘结剂脱黏等现象，成型强度不够，影响到后续实际应用；氧化铝纤维存在脆性大和伸长率低等问题，导致其难以制备连续氧化铝纤维纸。
[0007][技术方案][0008]为解决上述问题，本专利技术提供了一种连续氧化铝纤维水刺纸制备装置及工艺，本专利技术采用了预聚合法制备氧化铝连续纤维，并通过水刺工艺以减少对纤维的损伤，最后通过控制烘干温度实现连续氧化铝纤维纸的制备，以满足超轻薄、高抗拉强度的性能要求。
[0009]本专利技术的第一个目的在于提供一种连续氧化铝纤维水刺纸制备装置，包括储料罐，所述储料罐通过管道连接有喷丝模具，喷丝模具的下方设置有牵伸器，所述喷丝模具内设置有若干个喷丝孔，储料罐内的物料经过喷丝模具的若干个喷丝孔进入到牵伸器进行牵伸；所述牵伸器的下方设置有负压吸风机，牵伸器与负压吸风机之间设置有网带，所述网带的下方设置有传送带，所述牵伸器的一侧设置有高温炉、水刺机和烘干机，所述传送带带动所述牵伸器与负压吸风机之间的网带依次经过所述高温炉、水刺机和烘干机。
[0010]本专利技术的一种实施方式中，所述水刺机内设置有若干个水刺头，若干个水刺头位于所述网带的上下两端。
[0011]本专利技术的一种实施方式中，所述储料罐连接有螺杆挤出机，所述螺杆挤出机用于
将储料罐内的物料经过所述管道运送至所述喷丝模具中。
[0012]本专利技术的一种实施方式中，所述管道上设置有安全阀和计量泵；所述传送带的端部设置有收卷装置，所述收卷装置用于收卷制得的连续氧化铝纤维纸。
[0013]本专利技术的第二个目的在于提供一种连续氧化铝纤维水刺纸制备工艺，所述工艺是采用所述的连续氧化铝纤维水刺纸制备装置，包括以下步骤：
[0014](1)采用预聚合法，以铝氧烷聚合物和水为原料聚合成铝氧烷化合物，将其溶解在有机溶剂中，再加入硅酸盐，制成可用于纺丝的共混物料；
[0015](2)将步骤(1)中制备的共混物料通过螺杆挤出机将其输送至计量泵到达喷丝模具，由喷丝模具喷丝，在牵伸器内成型，干燥得到氧化铝前驱体纤维长丝，由装置底部吸风机形成的负压吸入网带成网；
[0016](3)将步骤(2)中成网的纤维经过传送带输送至高温炉中烧结，由传送带输送至水刺机进行水刺，再经过烘干得到连续氧化铝纤维纸，最后利用收卷装置将其收卷得到成品。
[0017]本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)所述的铝氧烷聚合物为烷基铝，硅酸盐为硅酸酯，有机溶剂为乙醚。
[0018]本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)所述的螺杆挤出机的螺杆转速为70
‑
100rpm；所述喷丝孔直径为0.5
‑
0.8mm；步骤(2)所述的计量泵的转速为0.1
‑
0.3r/min；步骤(2)所述的牵伸器的牵伸张力控制在10
‑
15N之间；步骤(2)所述的负压吸风机转速为500
‑
700r/min；负压为200
‑
300Pa；步骤(2)所述的氧化铝纤维长丝长度为13
‑
18cm；步骤(2)所述的干燥温度为120
‑
140℃。
[0019]本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)所述的传送带速度为0.6
‑
1m/min；步骤(3)所述的烧结温度为1000
‑
1300℃。
[0020]本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)所述的连续氧化铝纤维纸的厚度为0.1
‑
0.5mm；面密度为30
‑
40g/m2；步骤(3)所述的收卷速度为0.6
‑
1m/min。
[0021]本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)所述的水刺头个数为7
‑
12只，水刺压力为60
‑
120Bar，水刺距离为10
‑
15mm，水刺直径为1
‑
2mm；水刺密度为20
‑
30刺/cm2；步骤(3)所述的水刺工艺为正反面水刺；步骤(3)所述的烘干干燥温度为100
‑
110℃。
[0022]有益效果
[0023](1)本专利技术采用预聚合法和连续纤维成型装置，所制备的氧化铝纤维长丝不易断裂，长度比普通的氧化铝长丝高出20％，能够制备连续氧化铝纤维纸。
[0024](2)本专利技术所采用的水刺工艺简单方便，水刺机内设置有若干个水刺头，若干个水刺头位于所述网带的上下两端，经过正反两面水刺以保证连续氧化铝纤维纸的两面具有较好的平整度，对连续氧化铝纤维损伤较小，水刺过程中所带入的杂质较少，经过正反两面水刺之后表面平整光滑。
[0025](3)相较于普通短切纤维纸，本专利技术所制备的连续氧化铝纤维纸抗拉强度要提升38.7％以上；由于缺少短纤维粘结剂，面密度能降低13.2％，达到超轻薄效果，能够避免在受到外力拉伸时导致短切纤维发生断裂失效和粘结剂脱黏等现象，成型强度高，不影响到后续实际应用。
[0026](4)本专利技术管道上设置有安全阀和计量泵，安全阀和计量泵能够随时观测和调节管道内物料的容量和流速。
[0027](5)本专利技术通过调整牵伸器内部温度，使其干燥，能够保证前驱体氧化铝纤维稳定成型；连续氧化铝纤维长丝通过牵伸器内部网眼牵引，能够保证连续氧化铝纤维长丝稳定通过。
[0028](6)本专利技术负压吸风机的负压作用使牵伸器底部的连续氧化铝纤维长丝切断，掉入网带逐渐铺层成网，然后通过传送带将其输送至高温炉中进行烧结。
[0029](7)本专利技术设置的烘干机能够有效除去水刺机进行水刺带来的水分。
附图说明
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种连续氧化铝纤维水刺纸制备装置，其特征在于，包括储料罐，所述储料罐通过管道连接有喷丝模具，喷丝模具的下方设置有牵伸器，所述喷丝模具内设置有若干个喷丝孔，储料罐内的物料经过喷丝模具的若干个喷丝孔进入到牵伸器进行牵伸；所述牵伸器的下方设置有负压吸风机，牵伸器与负压吸风机之间设置有网带，所述网带的下方设置有传送带，所述牵伸器的一侧设置有高温炉、水刺机和烘干机，所述传送带带动所述牵伸器与负压吸风机之间的网带依次经过所述高温炉、水刺机和烘干机。2.根据权利要求1所述的连续氧化铝纤维水刺纸制备装置，其特征在于，所述水刺机内设置有若干个水刺头，若干个水刺头位于所述网带的上下两端。3.根据权利要求1所述的连续氧化铝纤维水刺纸制备装置，其特征在于，所述储料罐连接有螺杆挤出机，所述螺杆挤出机用于将储料罐内的物料经过所述管道运送至所述喷丝模具中。4.根据权利要求3所述的连续氧化铝纤维水刺纸制备装置，其特征在于，所述管道上设置有安全阀和计量泵；所述传送带的端部设置有收卷装置，所述收卷装置用于收卷制得的连续氧化铝纤维纸。5.一种连续氧化铝纤维水刺纸制备工艺，其特征在于，所述工艺是采用权利要求1
‑
4任一项所述的连续氧化铝纤维水刺纸制备装置，包括以下步骤：(1)采用预聚合法，以铝氧烷聚合物和水为原料聚合成铝氧烷化合物，将其溶解在有机溶剂中，再加入硅酸盐，制成可用于纺丝的共混物料；(2)将步骤(1)中制备的共混物料通过螺杆挤出机将其输送至计量泵到达喷丝模具，由喷丝模具喷丝，在牵伸器内成型，干燥得到氧化铝前驱体纤维长丝，由装置底部吸风机形成的负压吸入网带成网；(3)将步骤(2)中成网的纤维经过传送带输送至高温炉中烧结，由传送带输送至水刺机进行水刺，再经过烘干得到连续氧化铝纤维纸，最后利用收卷装置将其收卷得到成品。6.根据权利要求5所述的连续氧化铝纤维水刺纸制备工艺，其特征在于，步骤(1)所述的铝氧烷聚合物为烷基铝，硅酸盐为硅酸酯，有机溶剂为乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：关克田，孙树人，
申请(专利权)人：上海榕融新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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