一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡及其制备方法

本发明涉及针刺毡，尤其涉及一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡及其制备方法。

背景技术：

1、氧化铝纤维具有质量轻、耐化学腐蚀、耐高温、热稳定性好、热导率低等优点，可被广泛应用于航空航天、医疗、工业过滤等高温隔热领域。但由于氧化铝纤维易脆，抱合力较差，不同于棉麻丝毛等传统纤维，通过传统短纤维纺纱工艺难以将其制成成品，从而难以得到发展。

2、然而，非织造工艺可以较好的将氧化铝纤维成型，即通过摩擦、抱合或黏合或这些方法的组合使氧化铝纤维相互结合，进而制成片状物，纤网或絮垫。因此，本申请根据氧化铝纤维的特点，将具有柔性、耐高温的芳纶纤维复合，通过非织造技术制成的氧化铝/芳纶复合柔性纤维毡在高温隔热领域有广泛的应用前景。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡及其制备方法，其制备的复合柔性隔热毡性能优异，能在1000℃的高温下保持良好的尺寸稳定性、耐高温火焰冲击、低热导率、隔热性优异，适用范围广。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡，由氧化铝纤维和芳纶纤维复合而成，所述氧化铝纤维和芳纶纤维的质量比为7～12：1；所述氧化铝纤维的直径为11-16μm，所述氧化铝纤维的长度为20～150mm，所述芳纶纤维的直径为9～14μm，所述芳纶纤维的长度为50～120mm。

4、优选地，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的面密度为100～900g/m2，总厚度为0.5～5mm。

5、优选地，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的纵向断裂强力为0.5～50mpa，纵向断裂伸长率为20～50％；所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的横向断裂强力为0.1～30mpa，横向断裂伸长率为80～150％；所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的导热系数为0.020～0.038w/(m·k)，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的可压缩率为0～40％，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的孔隙率为85～95％。

6、本发明还提供了一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的制备方法，包括以下步骤：

7、步骤1、芳纶纤维开松；

8、步骤2、将氧化铝纤维与开松后芳纶纤维进行混合，制得混合纤维；

9、步骤3、将混合纤维进行梳理成网，制得混合纤维网；

10、步骤4、将混合纤维网通过针刺制成氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡。

11、其中，氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡中间不需要加基布，为无基布毡材。

12、优选地，在步骤1中，芳纶纤维开松次数为1-3次，直至开松度60-85％，给棉帘速度为0.1～0.5m/min，输出帘速度0.3～0.7m/min，针布密度60～80齿/平方英寸。

13、优选地，在步骤3中，纤网面密度50～850g/m2，所用梳理机的喂入速度为0.1～0.6m/min，锡林转速为70～90r/min，道夫转速为9～12r/min，凝聚罗拉1转速为20～40r/min，凝聚罗拉2转速为30～80r/min。其中，锡林、罗拉和刺辊所用的针布均为弹性针布。

14、优选地，在步骤4中，针刺密度为110～130c/min，针刺深度为3～4mm，输入速度为0.5～2m/min，输出速度为0.5～2m/min，牵伸比例为0％。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、1、本发明通过优化开松、梳理和针刺工艺参数实现氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的一次成型，尽量减小纤维损伤，弥补氧化铝纤维脆性大，无法单独成毡的缺陷，并且节约制造成本。

17、2、本发明制备的复合柔性隔热毡性能优异，能在1000℃的高温下保持良好的尺寸稳定性、耐高温火焰冲击、低热导率、隔热性优异，适用范围广。

技术特征：

1.一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡，其特征在于，由氧化铝纤维和芳纶纤维复合而成，所述氧化铝纤维和芳纶纤维的质量比为7～12：1；所述氧化铝纤维的直径为11-16μm，所述氧化铝纤维的长度为20～150mm，所述芳纶纤维的直径为9～14μm，所述芳纶纤维的长度为50～120mm。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡，其特征在于，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的面密度为100～900g/m2，厚度为0.5～5mm。

3.根据权利要求1所述的一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡，其特征在于，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的纵向断裂强力为0.5～50mpa，纵向断裂伸长率为20～50％；所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的横向断裂强力为0.1～30mpa，横向断裂伸长率为80～150％；所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的导热系数为0.020～0.038w/(m·k)，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的可压缩率为0～40％，所述氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的孔隙率为85～95％。

4.一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的制备方法，其特征在于，在步骤1中，芳纶纤维开松次数为1-3次，直至开松度60-85％，给棉帘速度为0.1～0.5m/min，输出帘速度0.3～0.7m/min，针布密度60～80齿/平方英寸。

6.根据权利要求4所述的一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的制备方法，其特征在于，在步骤3中，纤网面密度50～850g/m2，所用梳理机的喂入速度为0.1～0.6m/min，锡林转速为70～90r/min，道夫转速为9～12r/min，凝聚罗拉1转速为20～40r/min，凝聚罗拉2转速为30～80r/min。

7.根据权利要求4所述的一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的制备方法，其特征在于，在步骤4中，针刺密度为110～130c/min，针刺深度为3～4mm，输入速度为0.5～2m/min，输出速度为0.5～2m/min，牵伸比例为0％。

技术总结
本发明涉及针刺毡技术领域，尤其涉及一种氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡及其制备方法，氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡由氧化铝纤维和芳纶纤维复合而成，其制备方法包括如下步骤：步骤1、芳纶纤维开松；步骤2、将氧化铝纤维与开松后芳纶纤维的混合；步骤3、将混合纤维梳理成网；步骤4、将混合纤维网通过针刺制成氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡。本发明通过优化开松、梳理和针刺工艺参数实现氧化铝/芳纶复合柔性隔热毡的一次成型，尽量减小纤维损伤，弥补氧化铝纤维脆性大，无法单独成毡的缺陷，并且节约制造成本。本发明制备的复合柔性隔热毡性能优异，能在1000℃的高温下保持良好的尺寸稳定性、耐高温火焰冲击、低热导率、隔热性优异，适用范围广。

技术研发人员：刘蓉,朱彧楠,张俊雄,戴家木,张广宇,马小民,张伟
受保护的技术使用者：南通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12