[发明专利]一种耐高温多晶绝热纤维生产装置及工艺

说明书

本发明涉及纤维制备技术领域，尤其涉及一种耐高温多晶绝热纤维生产装置及工艺，所述耐高温多晶绝热纤维生产装置包括：凝胶制备模块、离心成纤模块、热处理模块、检测模块和成纤控制模块，所述成纤控制模块通过控制所述检测模块对氧化铝纤维制备过程中各加工过程中的氧化铝纤维半成品的性能参数和生产过程工艺参数进行检测并根据检测数据对氧化铝纤维的制备工艺参数进行调节以将氧化铝纤维制备工艺参数调整至实际制备标准，有效地保证了本发明所述耐高温多晶绝热纤维生产装置能够针对氧化铝纤维制备实际过程状态对氧化铝纤维制备过程参数进行调节，有效地保证了本装置生产制备的氧化铝纤维的性能质量的稳定性。

技术领域

本发明涉及纤维制备技术领域，尤其涉及一种耐高温多晶绝热纤维生产装置及工艺。

背景技术

上世纪五六十年代，传统的无机纤维材料开始应用于各个领域，其主要代表纤维为天然石棉，但在实用中发现，这种天然纤维会致癌，所以不再受人们的重视，研发生态环境友好型高性能纤维成为人们的首要选择。高性能无机纤维近几十年来开始发展较为迅速，主要是指碳纤维、硼纤维、碳化纤维和氧化铝纤维，主要用于树脂、金属和陶瓷基体的增强，由于它们高的比强度和比弹性模量，使得复合材料具有比纯金属更优异的物理性能，其复合材料在军事、空间技术等方面发挥着不可替代的作用。

氧化铝纤维主要成分为Al₂O₃，有的还含有SiO₂和B₂O₃等金属氧化物成分，是一种高性能的无机纤维。与碳纤维、碳化硅纤维等非氧化物纤维相比，氧化铝纤维具有高强度、超常的耐热性和耐高温氧化性的优点，可以在更高温度下保持很好的抗拉强度，长期使用温度在1450-1600℃；而且表面活性好，易与树脂、金属、陶瓷基体复合，形成诸多性能优异、应用广泛的复合材料；同时还具有热导率小、热膨胀系数低等优点，氧化铝纤维一直被认为是最具有潜力的高温材料。制备氧化铝纤维的原料大多为较易得到的金属氧化物粉末、无机盐、有机聚合物等，它可以通过直接从水溶液、溶胶或者其他一些溶剂中纺丝制成，也可以以黏胶丝为载体来制备。目前，氧化铝纤维的制备方法主要有溶胶-凝胶法、浸渍法、熔融抽丝法、游浆法等。

中国专利公开号：CN211367836U公开了一种用于氧化铝纤维制备工艺的温湿度控制系统，包括用以分别对氧化铝纤维制备工艺的压缩空气输送管线、成纤平台进行温度调节和湿度调节的温湿度调节部以及用以设置于氧化铝纤维制备工艺的集棉设备内的温湿度检测设备。本实用新型公开了一种生产线，包括上述用于氧化铝纤维制备工艺的温湿度控制系统。该温湿度控制系统对氧化铝纤维制备工艺的压缩空气输送管线、成纤平台分别进行温湿度控制，并在集棉设备中对温湿度进行监测，以便将集棉设备内的实际温湿度反馈于压缩空气输送管线和/或成纤平台，保证集棉设备中温湿度的动态平衡，进而保障成纤、集棉两工段的温湿度稳定，提高氧化铝纤维毯的成品质量。

发明人认为上述发明通过对氧化铝成纤工艺和集棉工艺进行温湿度检测和调节，控制纤维制备的成品质量，其技术构思是对现有工艺过程中的温湿度进行控制和调节，适用于流水线生产同种纤维制品，如需采用该系统制备多种氧化铝纤维制品，则存在切换制备工艺导致控制指令不匹配或是制备工艺参数无法根据实际制备中的原料及半成品状态进行调节导致制备出的氧化铝纤维质量不稳定的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种耐高温多晶绝热纤维生产装置及工艺，用以克服现有技术中氧化铝纤维制备设备无法根据纤维制备实际过程状态对纤维制备过程参数进行调节导致针对氧化铝纤维的制备效率低的问题。

一方面，本发明提供一种耐高温多晶绝热纤维生产装置，包括：

凝胶制备模块，其用于按预设温度依次将预设剂量的若干原料注入反应釜并经回流混合，用以得到氧化铝纤维的可纺性溶胶；

离心成纤模块，用以在预设温湿度条件下通过离心工艺将所述可纺性溶胶制备成凝胶纤维；

热处理模块，用以通过高温干燥和煅烧的方式将所述凝胶纤维制备成氧化铝纤维；