專利名稱：一種利用碎瓷片生產硅酸鋁陶瓷纖維的方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于以八1203和Si02為基料的陶瓷纖維制品領域，尤其涉及利用碎瓷片制造陶瓷纖維。
背景技術：
碎瓷片是各類陶瓷工廠燒成階段產出的次品和廢品，包括一些生活中產生的破損瓷器， 較難回收利用，成為一種工業固體廢棄物。若以全國衛生日用瓷，建筑墻地磚等陶瓷制品產量的按照3%的不合格品率計算，報廢的碎瓷片量相當巨大，如此多碎瓷片任意堆積占用大量土地，浪費資源。國家大力鼓勵清潔生產和建設環境友好型企業，支持資源的綜合利用。 碎瓷片的再利用工作有了一定的進展。目前，碎瓷片的應用主要集中在制造建筑材料，如， 制造中空免燒磚等方面，綜合利用水平較低。陶瓷纖維作為一種新型的耐火隔熱材料，在冶金、石油化工、電力、建材、有色金屬等 行業的工業窯爐上得到廣泛的應用，而且，生產技術和應用技術不斷的拓展和成熟，為節能 降耗事業發揮了越來越重要的作用。目前，生產陶瓷纖維最主要的天然原料為硬質粘土，即 將硬質粘土經過高溫煅燒、機械破碎、高溫熔融、經過噴吹或者甩絲成纖工藝制成陶瓷纖維。 但是硬質粘土屬于一種不可再生資源和及其重要的陶瓷工業原料，隨著不斷的開發開采，現 在硬質粘土資源已經出現匱乏，品質也出現下降趨勢，限制了陶瓷纖維制產品產能的擴大和 質量的提升。鑒于以上的原因，嘗試利用碎瓷片作為替代材料或者部分替代材料生產陶瓷纖維，經檢 索未發現相關的報道和文獻資料。發明內容本發明的目的是提供利用碎瓷片制造的陶瓷纖維，它具有成本低、環境友好等優點，并可以部分或者完全替代采用硬質粘土熟料的生產陶瓷纖維；本發明的另一個目的是提供了所 述陶瓷纖維的制法和應用。本發明具體是采用如下的技術方案200710017161. 1說明書第2/4頁一種利用碎瓷片生產硅酸鋁陶瓷纖維的方法，其特征是，部分或者全部采用碎瓷片經過 熔融，噴吹或者甩絲，制成所述的硅酸鋁陶瓷纖維。所述的碎瓷片粉碎為粒度《25mm的碎瓷片含量>85%。碎瓷片的主要成分為Al203和Si02，根據不同的坯料類型，氧化鋁的含量不一，A1203 的含量在多在19% 45%之間。制造陶瓷纖維主要是利用碎瓷片中的有效成分八1203和Si02， 本發明采用的碎瓷片由下列重量百分比的組成構成A1203 +810285.00%~96%且A1203》 20.00%; Fe2O3《0.50%; K2O+Na2O《3.00%;燒失量《8%。本發明優選采用和焦寶石熟料混合使用，具體是采用重量含量5~100%的碎瓷片與0 95 %的焦寶石熟料的混合料制備硅酸鋁陶瓷纖維。 本發明制法中，熔融溫度為2000 2200°C。一種利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維，其特征是，所述硅酸鋁陶瓷纖維的理化性質如 下纖維直徑3-5ym，纖維長度》30mm，直徑》0.25mm的渣球含量《15%，使用溫度^950 。C。一種利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維為原料制備陶瓷纖維保溫制品的應用。進一步是所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維在制備陶瓷纖維針刺毯、陶瓷纖維 氈、陶瓷纖維板、陶瓷纖維紙或者陶瓷纖維紡織品中的應用。所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維在制備陶瓷纖維針刺毯的應用，包括如下步驟將利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維經過針刺機針刺成纖維毯，針刺后的毯坯經過450 700 'C的高溫熱定型成毯，切割得到陶瓷纖維針剌毯。所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維在制備陶瓷纖維板的應用，包括如下步驟所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維加入結合劑制成棉漿，經真空成型工藝成型，再用表面硬化劑進行硬度處理，在85 11(TC下干燥，經過表面磨光、切割、得到陶瓷纖維板。所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維在制備陶瓷纖維紙中的應用，包括如下步驟向所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維中加入有機結合劑制成棉漿，抄取陶瓷纖維紙坯， 經過干燥，剪切、巻取得到陶瓷纖維紙。所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維在制備陶瓷纖維紡織品中的應用，包括如下歩驟利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維中添加10 15%的有機纖維，通過梳毛、紡紗、合股5 制成陶瓷纖維紗線，經編制機、織布機制成陶瓷纖維紡織品。本發明的有益效果在于利用廢棄碎瓷片生產陶瓷纖維， 一方面減少環境污染，同時降 低了陶瓷纖維生產成本，節約了硬質粘土和其它礦產資源，為硅酸鋁陶瓷纖維的生產提供了 新的資源。
具體實施方式
實施例1取組成為八1203含量為35.64%， Al203+Si02含量為87.38%， Fe203為0.34%,K2O+Na2O 為2.67%，燒失量《8%的碎瓷片，清潔以后。按照3: 7的比例和焦寶石熟料混合，經過破 碎機破碎成粒度《25mm的自然粒度級配，加入到高溫電阻爐中，在220(TC左右熔融。采用 高速連融連甩，制成陶瓷纖維棉。其化學成分指標為Al203》43.8%， Al203+Si02>97%， Fe2O3《1.20X，K2O+Na2O《0.80。其物理指標為白色，纖維直徑2 6 u m，纖維長度^30mm， 渣球含量(粒徑》0.25mm)《15，長期使用溫度1000°C，體積密度為96 128Kg/m3,1000°C 加熱24h永久線變化《3 % 。實施例2取實例1制備的陶瓷纖維散棉，采用傳統制造陶瓷纖維棉耐火材料制品工藝，制作成陶 瓷纖維針刺毯、陶瓷纖維氈、陶瓷纖維板、陶瓷纖維紙和陶瓷纖維紡織品。實施例3取組成為A1203含量為32.64% ， A1203 +Si02含量為86.78% ， Fe203為0.44%,K2O+Na2O 為2.50%，燒失量《5%的碎瓷片，清潔以后。按照2: 8的比例和焦寶石熟料混合，經過破 碎機破碎成粒度《25mm的自然粒度級配，加入到高溫電阻爐中，在2200'C左右熔融。采用 高速連融連甩，制成陶瓷纖維棉。其化學成分指標為Al203>41.2%， Al203+Si02》96.8%， Fe2O3《0.96%， K2O+Na2O《0.75%。其物理指標為白色，纖維直徑2 6um，纖維長度^ 30mm，渣球含量(粒徑》0.25mm)《15%，長期使用溫度1000'C，體積密度為96 128Kg/m3,100(TC加熱24h永久線變化《3% 。實施例4取組成為八1203含量為42.34%， A1203十Si02含量為88.58%， Fe203為0.54%,K2O+Na2O為2.61%，燒失量《9%的碎瓷片，清潔以后。按照7: 3的比例和焦寶石熟料混合，經過破
碎機破碎成粒度《25mm的自然粒度級配，加入到高溫電阻爐中，在230(TC左右熔融。采用 高速連融連甩，制成陶瓷纖維棉。其化學成分指標為Al203》43.9%， Al203+Si02>97.2%， Fe2O3《1.18X，K2O+Na2O《0.95。其物理指標為白色，纖維直徑2 6ix m，纖維長度》30mm， 渣球含量(粒徑X).25mm)《15%，長期使用溫度IOOO'C，體積密度為96 128Kg/m3,1000 。C加熱24h永久線變化《3 % 。
權利要求
1.一種利用碎瓷片生產硅酸鋁陶瓷纖維的方法，其特征是，部分或者全部采用碎瓷片經過熔融，噴吹或者甩絲，制成硅酸鋁陶瓷纖維。
2. 根據權利要求1所述的利用碎瓷片生產硅酸鋁陶瓷纖維的方法，其特征是，所述的碎 瓷片粉碎為粒度《25mm的碎瓷片含量^85X。
3. 根據權利要求1所述的利用碎瓷片生產硅酸鋁陶瓷纖維的方法，其特征是，所述的碎 瓷片由下列重量百分比的組成構成A1203十Si02為85.00%~96%且Al2O3》20.00%; Fe203 《0.50%; K2O+Na2O《3.00%;燒失量《8%。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的利用碎瓷片生產硅酸鋁陶瓷纖維的方法，其特征 是，采用重量含量5~100%的碎瓷片與0 95%的焦寶石熟料的混合料制備硅酸鋁陶瓷纖維。
5. 根據權利要求4所述的利用碎瓷片生產硅酸鋁陶瓷纖維的方法，其特征是，熔融溫度 為2000 2200°C。
6. —種利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維，其特征是，所述硅酸鋁陶瓷纖維的理化性質 如下纖維直徑3-5um，纖維長度^30mm，直徑^0.25mm的渣球含量《15% ，使用溫度》 950 。C 。
7. —種利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維為原料制備陶瓷纖維保溫制品的應用。
8. 根據權利要求7所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維為原料制備陶瓷纖維保溫制 品的應用，其特征是，所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維在制備陶瓷纖維針刺毯、陶 瓷纖維氈、陶瓷纖維板、陶瓷纖維紙或者陶瓷纖維紡織品中的應用。
9. 根據權利要求8所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維為原料制備陶瓷纖維保溫制 品的應用，其特征是，所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維在制備陶瓷纖維針刺毯的應 用，包括如下步驟將^」用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維經過針刺機針刺成纖維毯，針刺后 的毯坯經過450 700'C的高溫熱定型成毯，切割得到陶瓷纖維針刺毯。
10. 根據權利要求8所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維為原料制備陶瓷纖維保溫 制品的應用，其特征是，所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維在制備陶瓷纖維板的應用， 包括如下步驟所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維加入結合劑制成棉漿，經真空成型 工藝成型，再用表面硬化劑進行硬度處理，在85 11(TC下干燥，經過表面磨光、切割、得 到陶瓷纖維板。
11. 根據權利要求8所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維為原料制備陶瓷纖維保溫 制品的應用，其特征是，所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維在制備陶瓷纖維紙中的應 用，包括如下步驟向所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維中加入有機結合劑制成棉漿， 抄取陶瓷纖維紙坯，經過干燥，剪切、巻取得到陶瓷纖維紙。
12. 根據權利要求8所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維為原料制備陶瓷纖維保溫 制品的應用，其特征是，所述的利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維在制備陶瓷纖維紡織品中 的應用，包括如下步驟利用碎瓷片生產的硅酸鋁陶瓷纖維中添加10 15%的有機纖維，通 過梳毛、紡紗、合股制成陶瓷纖維紗線，經編制機、織布機制成陶瓷纖維紡織品。
全文摘要
一種利用碎瓷片生產硅酸鋁陶瓷纖維的方法和應用，屬于以Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和SiO<sub>2</sub>為基料的陶瓷纖維制品領域，其特征是，部分或者全部采用碎瓷片經過熔融，噴吹或者甩絲，制成硅酸鋁陶瓷纖維。本發明的陶瓷纖維可以部分或者完全替代采用硬質粘土熟料的生產陶瓷纖維，同時具有成本低、環境友好等優點。
文檔編號C04B35/18GK101157546SQ20071001716
公開日2008年4月9日 申請日期2007年9月18日 優先權日2007年9月18日
發明者丁慎國, 李京友, 杜春剛, 鹿成洪 申請人:山東魯陽股份有限公司