[发明专利]一种玄武岩纤维的制备方法

说明书

本申请提供了一种玄武岩纤维的制备方法，在玄武岩矿石中加入锆英砂混合均匀后作为生产玄武岩纤维的原料，玄武岩粉碎料的质量：锆英砂的质量＝(75～95)：(5～25)，然后再优化工艺步骤与工艺参数生产出成品的玄武岩纤维，其与普通玄武岩纤维相比，本发明制备的耐碱高强玄武岩纤维的耐碱性能、抗拉强度、耐热性和拉丝满筒率均提高了10％以上，进而提高了玄武岩纤维生产的作业性能，提高了产量，生产纤维的能耗降低了7％以上，即从提高玄武岩纤维的性能以及优化玄武岩纤维的生产工艺这两个大方向上为玄武岩纤维应用市场的推广扩大提供助力。

技术领域

本发明涉及玄武岩纤维制备技术领域，尤其是涉及一种玄武岩纤维的制备方法。

背景技术

连续玄武岩纤维(Continuous Basalt Fibre简称CBF)是以天然的玄武岩为原料，在熔窑中于1450～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。与其它高技术纤维相比，CBF性能的“短板”最小，以“综合性”见长。在其它高技术纤维中总有某一种性能要高过CBF，但是能将许多优异特性平衡集聚在一种纤维中，CBF是最具代表性的，譬如：CBF既耐高温(700℃)，也耐低温(-269℃)，既耐酸也耐碱，高强且高模，电绝缘性能比玻璃纤维高出一个数量级，抗蠕变性能高，表面呈极性等，故连续玄武岩纤维被誉为21世纪的新材料。

玄武岩纤维虽然综合性能比其它纤维的综合性能好，但是各单项性能并不突出，尤其是耐碱性、抗拉强度和耐热性。

玄武岩纤维拉丝工艺对玄武岩熔液的粘度有相应的要求，在实验室试验和实际生产中也已发现：有的玄武岩熔液在拉丝工艺要求的温度区间内粘度过低，导致拉丝满筒率较低，无法稳定拉丝甚至无法进行拉丝作业。

因此，如何提高玄武岩纤维的耐碱性、抗拉强度和耐热性，且增加玄武岩熔液的粘度，提高拉丝满筒率，进而提高玄武岩纤维生产的作业性能，提高产量，降低生产玄武岩纤维的综合能耗，即从提高玄武岩纤维的性能以及优化玄武岩纤维的生产工艺这两个大方向上为玄武岩纤维应用市场的推广扩大提供助力，是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种玄武岩纤维的制备方法。

为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种玄武岩纤维的制备方法，包括以下依次进行的步骤：

1)选择成分符合设计要求的玄武岩矿石，然后通过筛选除去玄武岩矿石中的杂物；

2)将步骤1)筛选后的玄武岩矿石进行烘干处理；

3)将步骤2)烘干后的玄武岩矿石进行粉碎处理；

4)将步骤3)粉碎后的玄武岩矿石粉碎料与锆英砂按比例混合；

5)将步骤4)混合后的原料加入搅拌机中搅拌均化；

6)将步骤5)搅拌均匀后的原料加入玄武岩电熔窑中，在1450～1500℃下先熔融再均化，完成后得到物化性能均一的硅酸盐熔液；

7)将步骤6)均化后的硅酸盐熔液通过铂铑合金漏板拉丝，完成后制得玄武岩纤维。

优选的，步骤1)中，所述玄武岩矿石包括以下质量百分数的组分：14％～19％的Al₂O₃，5％～9％的CaO，3％～6％的MgO，9％～14％的(Fe₂O₃+FeO)，0.5％～2.5％的TiO₂，3％～8％的(Na₂O+K₂O)，余量为SiO₂以及不可避免的杂质。

优选的，步骤2)中，烘干处理为将筛选后的玄武岩矿石在100℃～120℃下保温16h～20h。