[发明专利]一种复合纤维布

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合纤维布，属于纺丝领域。

背景技术

随着各行各业的飞速发展，对工业用纤维的要求越来越高，尤其要求其具有良好的强度和抗腐蚀性能。尤其在土木建筑、桥梁、隧道、混凝土结构抗震、修复、加固、补强方面用布具有极高的强度要求。陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，因而在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度复合纤维布，该复合纤维布中使用的高强度纤维为陶瓷纤维，其抗张强度为5.2~12.0GPa。利用该纤维丝编织的纤维布具有强度高，抗腐蚀性能强、柔韧性好等特点。

本发明的目的是提供一种高强度纤维。

一种高强度复合纤维布，所述纤维布由高强度纤维经丝和定型纬丝交织而成，

其中，所述高强度纤维的抗张强度为5.2~12.0GPa，纤维直径为1~20μm。

本发明所述高强度复合纤维布所述定型纬丝为聚酯纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维。

本发明所述高强度纤维优选所述纤维的抗张强度为8.0~12.0GPa，纤维直径为5~20μm。

本发明所述高强度纤维优选所述纤维的抗张强度为10.0~12.0GPa，纤维直径为10~20μm。

上述高强度纤维优选按下述方法制备：

一种高强度纤维的制备方法，包括陶瓷原料处理、制浆、纺丝和热处理的步骤，所述陶瓷原料处理的步骤中，所述陶瓷原料按质量百分比，由下述组分组成：

Al₂O₃        50%~70%

SiO₂         20%~40%

SiC          10%~20%

所述Al₂O₃、SiO₂和SiC的平均粒径均在150nm以下。

本发明所述高强度纤维的制备方法中优选陶瓷原料处理的步骤中，所述陶瓷原料按质量百分比，由下述组分组成：

Al₂O₃        60%~70%

SiO₂         20%~30%

SiC          10%~15%

本发明所述高强度纤维的制备方法中优选陶瓷原料处理的步骤中，所述陶瓷原料按质量百分比，由下述组分组成：

Al₂O₃       63%

SiO₂        25%

SiC         12%。

本发明所述高强度纤维的制备方法中优选所述Al₂O₃、SiO₂和SiC的粒径为50nm~120nm。

本发明所述高强度纤维的制备方法中优选所述Al₂O₃、SiO₂和SiC的粒径为50nm~80nm。

本发明所述高强度纤维的制备方法中优选所述制浆步骤为：将陶瓷原料溶于高聚物溶质中，所述高聚物基体材料的分子量为20000~500000。

本发明所述高强度纤维的制备方法中优选所述纺丝步骤为：所述高聚物基体材料的分子量为100000~500000。

本发明所述高强度纤维的制备方法中优选高聚物基体材料为聚苯乙烯或聚乙二醇。

本发明所述高强度纤维的制备方法中优选所述制备方法包括下述工艺步骤：

①陶瓷原料处理：按比例备料，将Al₂O₃、SiO₂和SiC的平均粒径均在150nm以下的原料均匀混合；

②制浆：将步骤①所得陶瓷原料溶于高聚物基体材料中，所述高聚物基体材料的分子量为20000~500000，搅拌均匀；

③纺丝：将步骤②所得浆液置于熔融纺丝装置中，真空下加热至100℃~120℃，保温0.5~1h，随后以100~200/min的速度进行纺丝，直径为1~20μm的原丝；

④热处理：将步骤③所得原丝置于高温炉中，在真空下以5℃/min的速度，升温至1400℃~1800℃，处理2~24h。