一种可溶性玄武岩纤维、其制备方法及可溶性玄武岩纤维毯与流程

本发明属于无机纤维，尤其涉及一种可溶性玄武岩纤维、其制备方法及可溶性玄武岩纤维毯。

背景技术：

1、可溶纤维是具有低生物持久性的纤维，其进入人体后可溶于生理流体，使得纤维在人体内的停留时间短，可以被人体体液逐渐分解，排出体外。可溶纤维可以作为主要成分或次要成分被进一步加工成多种制品，包括板、垫、纸、毯/毡、棉/绒、成型/成形制品、涂层材料以及无定型组合物等。

2、现有可溶纤维包括可溶陶瓷纤维、可溶玻璃纤维、可溶玄武岩纤维等。

3、现有可溶玄武岩纤维因其铁氧化物含量较高，导致经过甩丝制备得到的纤维脆性较大，无法通过针刺工艺制备成毯，而是采用摆锤固化的方式得到纤维集合体。

4、现有可溶玄武岩纤维在制备过程中需要加入有机树脂等，在熔融过程中产生大量废气(如co和so3)，造成污染，并且也存在工艺复杂以及能耗高等问题。并且，通过现有可溶玄武岩纤维制备得到的纤维集合体需要加钢网固定或缝制才能做出毯。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可溶性玄武岩纤维、其制备方法及可溶性玄武岩纤维毯，本发明中的可溶性玄武岩纤维可直接通过针刺方式制备成毯，且制备过程中无需加入有机物质，制得的纤维毯导热系数较低。

2、本发明提供一种可溶性玄武岩纤维，包括以下质量分数的组分：

3、sio2：40～50wt％；

4、al2o3：15～25wt％；

5、cao：15～22wt％；

6、mgo：7～13wt％；

7、k2o+na2o：＜4％

8、总fe：3～11wt％；

9、o与si的摩尔比为3.4～3.8；

10、k2o+na2o+总fe：4～12％。

11、优选的，所述总fe为feo与fe2o3的质量分数之和。

12、优选的，(al2o3+sio2)/(cao+mgo)为1.7～2.5。

13、优选的，所述可溶性玄武岩纤维的直径为3～5μm。

14、优选的，所述可溶性玄武岩纤维，包括以下质量分数的组分：

15、sio2：45～49wt％；

16、al2o3：17～20wt％；

17、cao：16～19wt％；

18、mgo：8～10wt％；

19、k2o+na2o：1～3％

20、总fe：4～8wt％；

21、o与si的摩尔比为3.5～3.7；

22、k2o+na2o+总fe：5～9％；

23、(al2o3+sio2)/(cao+mgo)为1.8～2.3。

24、本发明提供如上文所述的可溶性玄武岩纤维的制备方法，包括以下步骤：

25、a)将纤维原料混合后熔融，得到熔体；

26、b)将所述熔体进行成纤，得到可溶性玄武岩纤维。

27、优选的，所述熔融的温度为1500～1800℃。

28、优选的，所述成纤为甩丝成纤或喷吹成纤。

29、优选的，所述甩丝成纤为温度为1500～1600℃；所述甩丝成纤的甩丝线速度为150～180m/s。

30、本发明提供一种可溶性玄武岩纤维毯，由上文所述的可溶性玄武岩纤维经针刺得到。

31、本发明提供了一种可溶性玄武岩纤维，由以下质量分数的原料制成：sio2：40～50wt％；al2o3：15～25wt％；cao：15～22wt％；mgo：7～13wt％；k2o+na2o：＜4％；总fe：3～11wt％；o与si的摩尔比为3.4～3.8；k2o+na2o+总fe：4～12％。本发明通过调控总fe(feo+fe2o3)含量以及其与k2o+na2o的用量配比以及o/si比，提高纤维的挠曲强度(通过毯的抗拉强度表现)，并降低纤维的直径。

技术特征：

1.一种可溶性玄武岩纤维，包括以下质量分数的组分：

2.根据权利要求1所述的可溶性玄武岩纤维，其特征在于，所述总fe为feo与fe2o3的质量分数之和。

3.根据权利要求2所述的可溶性玄武岩纤维，其特征在于，(al2o3+sio2)/(cao+mgo)为1.7～2.5。

4.根据权利要求3所述的可溶性玄武岩纤维，其特征在于，所述可溶性玄武岩纤维的直径为3～5μm。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的可溶性玄武岩纤维，其特征在于，所述可溶性玄武岩纤维，包括以下质量分数的组分：

6.如权利要求1所述的可溶性玄武岩纤维的制备方法，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述熔融的温度为1500～1800℃。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述成纤为甩丝成纤或喷吹成纤。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述甩丝成纤为温度为1500～1600℃；所述甩丝成纤的甩丝线速度为150～180m/s。

10.一种可溶性玄武岩纤维毯，由权利要求1～4任意一项所述的可溶性玄武岩纤维经针刺得到。

技术总结
本发明提供了一种可溶性玄武岩纤维，由以下质量分数的原料制成：SiO2：40～50wt％；Al2O3：15～25wt％；CaO：15～22wt％；MgO：7～13wt％；K2O+Na2O：＜4％；总Fe：3～11wt％；O与Si的摩尔比为3.4～3.8；K2O+Na2O+总Fe：4～12％。本发明通过调控总Fe(FeO+Fe2O3)含量以及其与K2O+Na2O的用量配比以及O/Si比，提高纤维的挠曲强度(通过毯的抗拉强度表现)，并降低纤维的直径。本发明还提供了一种可溶性玄武岩纤维的制备方法和可溶性玄武岩纤维毯。

技术研发人员：荆桂花,张起畅,宋金训,鹿美航,唐雷
受保护的技术使用者：淄博华源新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22