[发明专利]介孔玻璃纤维及其制备方法和分级孔道纤维棉及其制备方法

权利要求书

1.一种介孔玻璃纤维，其特征在于，介孔玻璃纤维直径为0.25μm-5μm，且介孔玻璃纤维具有介孔结构；

所述介孔玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）玻璃纤维原料于1100 - 1600℃温度下熔融成玻璃液，玻璃液在1000 - 1300℃下熔融澄清、均化；

（2）玻璃液成股流入离心盘中，离心盘温度为800 - 1000℃，离心盘以 2500-3000rad/min的旋转速度将玻璃液均匀聚集于侧壁，通过侧壁孔隙离心甩出，得到第一玻璃纤维；

（3）第一玻璃纤维经垂直火焰喷吹，二次熔融并牵伸形成第二玻璃纤维；

（4）对第二玻璃纤维进行热处理，使造孔剂结晶，得到第三玻璃纤维；

（5）将第三玻璃纤维置于酸液中，酸解结晶晶相，再洗涤除酸，烘干得到介孔玻璃纤维；所述玻璃纤维原料包含硅源、硼源、铝源、碱土金属源、碱金属源以及造孔剂；所述造孔剂选自铁源和/或铈源；

所述介孔玻璃纤维的比表面积为15m²/g - 28 m²/g；

所述介孔玻璃纤维的孔隙直径为10 nm - 100 nm；

所述介孔玻璃纤维孔容为0.1 - 0.3 cm³/g。

2.根据权利要求1所述的玻璃纤维，其中，所述介孔玻璃纤维直径的98%正态分布在0.3μm-3μm。

3.根据权利要求1所述的玻璃纤维，其中，所述介孔玻璃纤维包括以下组分：

以氧化物的摩尔百分含量计，SiO₂:40-55%，B₂O₃:2.5-15%，Al₂O₃:1.5-10%，碱土金属氧化物:5-25%，碱金属氧化物:0.5-33%。

4.根据权利要求1或3所述的玻璃纤维，其中，所述介孔玻璃纤维包括以下组分：

以氧化物的摩尔百分含量计，SiO₂:45-55%，B₂O₃:4-15%，Al₂O₃:3-10%，CaO:5-15%，MgO:5-10%，Na₂O:10-18%，K₂O:0.5-15%。

5.根据权利要求1所述的玻璃纤维，其中，以氧化物的摩尔百分比计，所述玻璃纤维原料包含SiO₂:40-55%，B₂O₃:2.5-15%，Al₂O₃:1.5-10%，碱土金属氧化物:5-25%，碱金属氧化物:0.5-33%，以及造孔剂：0.01-10%。

6.根据权利要求1中所述的玻璃纤维，其中，

所述造孔剂选自Fe₂O₃和/或CeO₂；步骤（1）中，玻璃液粘度控制在10² pa.s - 10⁴ pa.s；和/或

步骤（2）中，离心盘直径为 50mm - 400mm，离心盘侧壁孔径为 0.5 mm - 0.8 mm；和/或

步骤（3）中，垂直火焰顶端气流温度为 1000-1500℃，顶端气流速度为 160 m/s - 320m/s；和/或

第二玻璃纤维直径为0.3μm - 3μm；和/或

步骤（4）中，所述热处理温度为500 - 800℃；和/或

热处理时间为0.5h - 2h；和/或

步骤（5）中，酸液浓度为1mol/L - 5mol/L；和/或

酸解温度为20-60℃。

7.一种分级孔道纤维棉，其特征在于，所述分级孔道纤维棉包括树脂粘结剂和权利要求1-6中任意一项所述的介孔玻璃纤维。