[发明专利]一种甩丝氧化铝纤维的制备方法

说明书

本发明提供了一种甩丝氧化铝纤维的制备方法，包括以下步骤：a)将聚合氯化铝溶胶和硅溶胶混合后，加入纺丝助剂和晶相烧成助剂进行反应，得到待甩丝成纤的氧化铝溶胶；再加入乳化石蜡溶液，得到纺丝液；b)将步骤a)得到的纺丝液依次进行纺丝和集棉，得到甩丝纤维；c)将步骤b)得到的甩丝纤维进行热处理，得到甩丝氧化铝纤维。与现有技术相比，本发明提供的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，得到的甩丝氧化铝纤维表面光滑，并丝少，同时纤维长且不易断裂。实验结果表明，本发明提供的制备方法得到的甩丝氧化铝纤维的纤维分散指数大于80mL/g，纤维抗震动粉碎率小于6％。

技术领域

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

背景技术

氧化铝纤维的工业化制备主要采用溶胶-凝胶法与甩丝工艺相结合的方式；然而经甩丝孔甩出成纤的纤维容易断裂且刚甩出的纤维较粗相互之间容易粘连在一起。

公开号为CN109943896A的中国专利公开了一种胶体成丝设备及方法。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。包括设置在甩丝座上的甩丝电机，甩丝电机的电机轴呈空心状且所述的电机轴内穿设有送料管体，所述的送料管体与输料管相连通，输料管设置在冷却装置中，所述的甩丝电机的电机轴下端连接有甩丝盘体，甩丝盘体上端固定设有与电机轴相连的热风吹风结构，甩丝电机和热风吹风结构之间设有与热风吹风结构相对应的热风产生装置。上述技术方案能够解决氧化铝溶胶因为本身温度高再加之受热风系统的影响，容易快速固化，导致的甩丝孔堵塞问题。

但是，利用热风系统对纤维进一步拉伸，同时使其快速干燥，不能解决成纤纤维质脆易断裂并相互粘连的问题(纤维成纤时水分的蒸发，此处是水蒸气大量聚集的区域，热风利于成纤，但是因为成纤时甩丝盘的转速较快，纤维来不及分散，且纤维具有吸潮性，因此依然会粘连)。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种甩丝氧化铝纤维的制备方法，本发明提供的制备方法得到的甩丝氧化铝纤维表面光滑，并丝少，同时纤维长且不易断裂。

本发明提供了一种甩丝氧化铝纤维的制备方法，包括以下步骤：

a)将聚合氯化铝溶胶和硅溶胶混合后，加入纺丝助剂和晶相烧成助剂进行反应，得到待甩丝成纤的氧化铝溶胶；再加入乳化石蜡溶液，得到纺丝液；

b)将步骤a)得到的纺丝液依次进行纺丝和集棉，得到甩丝纤维；

c)将步骤b)得到的甩丝纤维进行热处理，得到甩丝氧化铝纤维。

优选的，步骤a)中所述聚合氯化铝溶胶的Al₂O₃含量为25wt％～35wt％；所述硅溶胶的SiO₂含量为20wt％～30wt％；

所述聚合氯化铝溶胶中的Al₂O₃和硅溶胶中的SiO₂的质量比为(70～100)：(0～30)。

优选的，步骤a)中所述纺丝助剂由质量比为(0.5～1)：(5～8)：(0.2～0.8)：100的乳酸、聚乙烯醇、酒精和水组成。

优选的，步骤a)中所述纺丝助剂的添加量为Al₂O₃固含量的12wt％～18wt％。

优选的，步骤a)中所述晶相烧成助剂选自氯化镁溶液、硼酸溶液、醋酸锆溶液和氯化钙水溶液中的一种或多种。

优选的，步骤a)中所述反应的温度为80℃～120℃，时间为2h～5h。

优选的，步骤a)中所述乳化石蜡溶液的制备过程具体为：