[发明专利]一种氧化铝短纤维的制备方法

说明书

本发明提供了一种氧化铝短纤维的制备方法，包括以下步骤：a)将聚合氯化铝溶胶和硅溶胶混合后，依次经水解和第一次蒸馏浓缩，得到硅铝复合纺丝液；然后加入纺丝助剂进行第二次蒸馏浓缩，再经粘度控制，得到室温粘度为1500MPa·s～2200MPa·s的纺丝液；b)将步骤a)得到的纺丝液进行纺丝，得到前驱体纤维；c)将步骤b)得到的前驱体纤维进行热处理，得到纤维棉胚；最后经挤压，得到氧化铝短纤维。与现有技术相比，该制备方法首先采用特定配方获得适合甩丝工艺的纺丝液，再结合特定工艺步骤及条件，实现较好的相互作用，得到的氧化铝短纤维纤维较短、容易分散，在甩丝过程中不易出现并丝、粘连和纤维卷曲的问题，同时得到的棉胚两侧的厚度偏差小，均匀性好。

技术领域

本发明涉及氧化铝纤维技术领域，更具体地说，是涉及一种氧化铝短纤维的制备方法。

背景技术

氧化铝纤维其应用的主要方面是作为其他产品的增强材料，而它的强度较普通陶瓷纤维的强度高；如果纤维过长且缠绕导致其应用过程中不易均匀分散，增加使用过程中的劳动强度。

氧化铝短纤维的应用较狭窄，制备为氧化铝纤维毯及其模块等制品，大大拓宽其应用领域。工业常采用甩丝工艺，进行干法针刺将氧化铝纤维制备为氧化铝纤维毯；因此对氧化铝短纤维的制备提出较高要求。氧化铝短纤维的工业制备方法溶胶凝胶-甩丝工艺，在利用甩丝工艺成纤时，因甩丝盘转速较快，纤维过长容易出现纤维的并丝与粘连、纤维卷曲等问题，且纤维不能及时散落，也因此影响布棉的均匀性，导致制备成的氧化铝纤维毯存在厚薄不均的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氧化铝短纤维的制备方法，本发明提供的制备方法得到的氧化铝短纤维纤维较短、容易分散，在甩丝过程中不易出现并丝、粘连和纤维卷曲的问题，同时得到的棉胚两侧的厚度偏差小，均匀性好。

本发明提供了一种氧化铝短纤维的制备方法，包括以下步骤：

a)将聚合氯化铝溶胶和硅溶胶混合后，依次经水解和第一次蒸馏浓缩，得到硅铝复合纺丝液；然后加入纺丝助剂进行第二次蒸馏浓缩，再经粘度控制，得到室温粘度为1500MPa·s～2200MPa·s的纺丝液；

b)将步骤a)得到的纺丝液进行纺丝，得到前驱体纤维；

c)将步骤b)得到的前驱体纤维进行热处理，得到纤维棉胚；最后经挤压，得到氧化铝短纤维。

优选的，步骤a)中所述聚合氯化铝溶胶的Al₂O₃含量为18wt％～25wt％。

优选的，步骤a)中所述聚合氯化铝溶胶中的Al₂O₃和硅溶胶中的SiO₂的质量比为(67～80)：(20～33)。

优选的，步骤a)中所述水解的温度为40℃～70℃，时间为1h～2h。

优选的，步骤a)中所述第一次蒸馏浓缩的温度为80℃～150℃，时间为2h～3h。

优选的，步骤a)中所述纺丝助剂为质量浓度为3％～6％的聚乙烯醇水溶液；

所述纺丝助剂的添加量为硅铝复合纺丝液中Al₂O₃和SiO₂固含量之和的2％～5％。

优选的，步骤a)中所述第二次蒸馏浓缩的温度为80℃～150℃，时间为0.5h～1h。