一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡及其制备方法技术

本发明专利技术涉及针刺毡技术领域，尤其涉及一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡及其制备方法，氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡由氧化铝纤维和芳纶纤维复合而成，其制备方法包括如下步骤：步骤1、芳纶纤维开松；步骤2、将氧化铝纤维与开松后芳纶纤维的混合；步骤3、将混合纤维梳理成网；步骤4、将混合纤维网通过针刺制成氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡。本发明专利技术通过优化开松、梳理和针刺工艺参数实现氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的一次成型，尽量减小纤维损伤，弥补氧化铝纤维脆性大，无法单独成毡的缺陷，并且节约制造成本。本发明专利技术制备的复合柔性隔热毡性能优异，能在1000℃的高温下保持良好的尺寸稳定性、耐高温火焰冲击、低热导率、隔热性优异，适用范围广。广。广。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡及其制备方法


[0001]本专利技术涉及针刺毡
，尤其涉及一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡及其制备方法。

技术介绍

[0002]氧化铝纤维具有质量轻、耐化学腐蚀、耐高温、热稳定性好、热导率低等优点，可被广泛应用于航空航天、医疗、工业过滤等高温隔热领域。但由于氧化铝纤维易脆，抱合力较差，不同于棉麻丝毛等传统纤维，通过传统短纤维纺纱工艺难以将其制成成品，从而难以得到发展。
[0003]然而，非织造工艺可以较好的将氧化铝纤维成型，即通过摩擦、抱合或黏合或这些方法的组合使氧化铝纤维相互结合，进而制成片状物，纤网或絮垫。因此，本申请根据氧化铝纤维的特点，将具有柔性、耐高温的芳纶纤维复合，通过非织造技术制成的氧化铝/芳纶复合柔性纤维毡在高温隔热领域有广泛的应用前景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡及其制备方法，其制备的复合柔性隔热毡性能优异，能在1000℃的高温下保持良好的尺寸稳定性、耐高温火焰冲击、低热导率、隔热性优异，适用范围广。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡，由氧化铝纤维和芳纶纤维复合而成，所述氧化铝纤维和芳纶纤维的质量比为7～12：1；所述氧化铝纤维的直径为11
‑
16μm，所述氧化铝纤维的长度为20～150mm，所述芳纶纤维的直径为9～14μm，所述芳纶纤维的长度为50～120mm。
[0007]优选地，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的面密度为100～900g/m2，总厚度为0.5～5mm。
[0008]优选地，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的纵向断裂强力为0.5～50MPa，纵向断裂伸长率为20～50％；所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的横向断裂强力为0.1～30MPa，横向断裂伸长率为80～150％；所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的导热系数为0.020～0.038W/(m
·
K)，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的可压缩率为0～40％，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的孔隙率为85～95％。
[0009]本专利技术还提供了一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的制备方法，包括以下步骤：
[0010]步骤1、芳纶纤维开松；
[0011]步骤2、将氧化铝纤维与开松后芳纶纤维进行混合，制得混合纤维；
[0012]步骤3、将混合纤维进行梳理成网，制得混合纤维网；
[0013]步骤4、将混合纤维网通过针刺制成氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡。
[0014]其中，氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡中间不需要加基布，为无基布毡材。
[0015]优选地，在步骤1中，芳纶纤维开松次数为1
‑
3次，直至开松度60
‑
85％，给棉帘速度为0.1～0.5m/min，输出帘速度0.3～0.7m/min，针布密度60～80齿/平方英寸。
[0016]优选地，在步骤3中，纤网面密度50～850g/m2，所用梳理机的喂入速度为0.1～0.6m/min，锡林转速为70～90r/min，道夫转速为9～12r/min，凝聚罗拉1转速为20～40r/min，凝聚罗拉2转速为30～80r/min。其中，锡林、罗拉和刺辊所用的针布均为弹性针布。
[0017]优选地，在步骤4中，针刺密度为110～130c/min，针刺深度为3～4mm，输入速度为0.5～2m/min，输出速度为0.5～2m/min，牵伸比例为0％。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]1、本专利技术通过优化开松、梳理和针刺工艺参数实现氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的一次成型，尽量减小纤维损伤，弥补氧化铝纤维脆性大，无法单独成毡的缺陷，并且节约制造成本。
[0020]2、本专利技术制备的复合柔性隔热毡性能优异，能在1000℃的高温下保持良好的尺寸稳定性、耐高温火焰冲击、低热导率、隔热性优异，适用范围广。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的高倍SEM图像；
[0022]图2为本专利技术的氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的低倍SEM图像；
[0023]图3为本专利技术的氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的立体结构图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本专利技术的优点和特征，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚的界定。本专利技术所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]实施例1：
[0026]一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡，包括氧化铝纤维和芳纶纤维，所述氧化铝纤维和芳纶纤维的比例为8：1，氧化铝纤维的平均直径为12.8μm，氧化铝纤维的平均长度为53mm，芳纶纤维的平均直径为9.8μm，，芳纶纤维的平均长度为48mm。氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的面密度为855g/m2，纵向断裂强力为46MPa，纵向断裂伸长率47％；横向断裂强力为12MPa，横向断裂伸长率85％；导热系数0.029W/(m
·
K)，可压缩率10％，孔隙率92％。
[0027]一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的制备方法，包括以下步骤：
[0028]步骤1、芳纶纤维开松；其中，开松次数为2次，开松度78％，给棉帘速度为0.3m/min，输出帘速度0.4m/min，针布密度60齿/平方英寸；
[0029]步骤2、将氧化铝纤维与开松后芳纶纤维进行混合，制得混合纤维；
[0030]步骤3、将混合纤维进行梳理成网，制得混合纤维网，纤网面密度834g/m2；所用的梳理机的工艺参数为：喂入速度0.15m/min，锡林转速70r/min，道夫转速10r/min，凝聚罗拉1转速30r/min，凝聚罗拉2转速50r/min；
[0031]步骤4、将混合纤维网通过针刺制成氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡，所用的针刺机
的工艺参数为：针刺密度120c/min，针刺深度3.3mm，牵伸比例1％，输入速度0.5m/min，输出速度0.5m/min，牵伸比例0％。
[0032]实施例2：
[0033]一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡，包括氧化铝纤维和芳纶纤维，所述氧化铝纤维和芳纶纤维的比例为12：1，氧化铝纤维的平均直径为11.6μm，氧化铝纤维的平均长度为59mm，芳纶纤维的平均直径为9.5μm，芳纶纤维的平均长度为51mm。氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的面密度为227g/m2，纵向断裂强力为23MPa，纵向断裂伸长率39％；横向断裂强力为0.4MPa，横向断裂伸长率117％；导热系数0.036W/(m
·
K)，可压缩率5％，孔隙率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡，其特征在于，由氧化铝纤维和芳纶纤维复合而成，所述氧化铝纤维和芳纶纤维的质量比为7～12：1；所述氧化铝纤维的直径为11
‑
16μm，所述氧化铝纤维的长度为20～150mm，所述芳纶纤维的直径为9～14μm，所述芳纶纤维的长度为50～120mm。2.根据权利要求1所述的一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡，其特征在于，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的面密度为100～900g/m2，厚度为0.5～5mm。3.根据权利要求1所述的一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡，其特征在于，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的纵向断裂强力为0.5～50MPa，纵向断裂伸长率为20～50％；所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的横向断裂强力为0.1～30MPa，横向断裂伸长率为80～150％；所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的导热系数为0.020～0.038W/(m
·
K)，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的可压缩率为0～40％，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的孔隙率为85～95％。4.一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、芳纶纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蓉，朱彧楠，张俊雄，戴家木，张广宇，马小民，张伟，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：