專利名稱：玄武巖－白云石復合纖維的制備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種造紙纖維的制備，它屬于一種玄武巖-白云石復合纖維的制備。
目前國際、國內的造紙纖維仍以木漿和草漿為主要原料，其生產成本高，且其抗腐蝕、耐溫、防火、吸濕變形及強度等物化性質有許多缺點，甚至個別指標根本不具備。另外，使用木漿和草漿對森林資源和植物草被是一種極大的浪費、同時也是對生態環境的一種破壞；木漿或草漿造紙用水量大，其排污對環境又造成污染。因此，尋找新型造紙原料替代木材，是急待解決的問題。
現有技術生產的玄武巖纖維，主要用于加工成氈、管及過濾片等，用作保溫材料和過濾材料，這些用途的纖維與造紙纖維相比較，除噴加樹脂、固化等加工工藝不同外，玄武巖纖維本身的黑色渣球含量可達15-20％，纖維長度一般2-20毫米，分散度大，纖維平均直徑6-8毫米，而造紙纖維的雜質必須除凈；必須使纖維長度均勻；直徑降低，經打漿后達到合理的打漿度，否則不能用于造紙。再者目前生產的玄武巖纖維，柔韌性差，未經軟化和改性處理，以木漿；玄武巖纖維=50％；50％抄造的紙樣為例，耐拆度僅2次以下，撕裂度1500米以下；白度40％左右。上述指標，均達不到造紙要求。
現有玄武巖纖維的制備方法，如公告號CN1230526A、CN1210094A和CN1237948A所公開的纖維的制備工藝均采用坩堝拉絲，并在物料初觸加放中堿玻璃球，然后均使用拉絲機拉制成長纖維，上述加工方式及所用機器制造的纖維不能用于造紙，其各項物性指標不符合造紙要求。
本發明的目的在于提供一種玄武巖-白云石復合纖維的制備，該制備生產的玄武巖纖維其纖維長度適于造紙、直徑小、含渣量低，且纖維的柔軟度和白度均得到改善。
上述目的是通過下以技術方案實現的一種玄武巖-白云石復合纖維的制備，其特征在于該制備是通過以下步驟完成的1、配料主料-玄武巖；輔料-白云石、礦渣、紅磚、石英砂。主料與輔料的混配比為主料輔料=65-80份，35-20份，其中各石料破碎為粒徑10-150毫米，無需磨細除鐵；2、熔融采用專門的熔觸爐熔化石料，采用非電加熱，爐體冷態投入各種混配石料，熔爐升溫至1190℃-1350℃，0.1MPa，混配石料成熔融態；3、成纖選用四輥離心機，一級喂料輥2800轉/分至四級成纖輥7500轉/分，成纖溫度在850-980℃；4、除渣采用兩級刺輥干式除渣。一級刺輥采用錐形齒，輥徑500mm，1600轉/分，纖維經過刺輥其纖維內含較大渣球被錐形齒排除；二級刺輥采用鋸形齒，輥徑300mm，轉速1300轉/分，纖維經過時其鋸形齒形采用沉籠方式吸除細小渣球，同時纖維中較粗纖維與較長纖維分別得到排除和切割處理，使除渣后的纖維在長度和直徑得到改善，控制成纖長度平均為8毫米以下，成纖直徑平均為3微米以下；并控制纖維渣球含量小于2％；5、增白軟化將纖維喂入蒸球間歇蒸煮，其纖維蒸汽=1∶2 (噸)，蒸煮同時向蒸球內加入507軟化增白劑，其纖維507軟化增白劑=5∶1，蒸煮自室溫預熱至180℃，半小時，恒溫軟化1-1.5小時，溫度為180℃-190℃，最后出料為玄武巖-白云石復合纖維產品。
根據上述制備步驟，其成纖步驟也可選用盤式離心頭，其機頭轉速控制在8600轉/分。
根據上述制備步驟，其增白軟化步驟中可采用潘地亞機連續蒸煮程序，其溫度控制在280℃，保溫時間為1小時。
本發明的特點是采用該制備方法所制得的纖維其長度小于8毫米，平均直徑小于3微米，經過除渣處理其纖維渣球含量低于2％，增白軟化工序使纖維的耐折度為6次以上，撕裂度2500米以上，出料白度60-70％，使用本方法制出的纖維用來造紙可替代原造紙原料的80％，其成本約為原造紙原料的50％。采用本制備方法無需將熔爐爐體預先升溫，其投料中也無需增加中堿玻璃球，經除渣處理后其纖維的長度和直徑均得到改善。該復合纖維具有抗腐蝕、耐溫、防火、吸濕變形小和強度高等物化性質。利用玄武巖纖維配以植物纖維和膠質材料制造的各種用途紙張，節約了大量的森林資源，保護了植物草被，并可大大減少傳統造紙用水和避免造紙廢水對環境產生的污染。
實施例一1、配料取主料玄武巖65份，輔料白云石15份及礦渣等20份，各種石料破碎粒徑至10-150毫米，無需磨細除鐵、備用；2、熔融在熔融爐中熔化石料，采用非電加熱，爐體冷態即可投入各種混配備料，爐體升溫至1190度，0.1MPa，混配石料成熔融態；3、成纖，選用四輥離心機對熔融態石料作成纖處理，一級喂料輥2800轉/分至四級成纖輥7500轉/分，成纖溫度900度，4、除渣采用兩級刺輥干式除渣。一級刺輥采用錐形齒，輥徑500mm，1600轉/分，纖維經過刺輥其纖維內含較大渣球被錐形齒排除；二級刺輥采用鋸形齒，輥徑300mm，轉速1300轉/分，纖維經過時其鋸形齒形采用沉籠方式吸除細小渣球，同時纖維中較粗纖維與較長纖維分別得到排除和切割處理，使除渣后的纖維在長度和直徑得到改善，控制成纖長度8毫米以下，成纖平均直徑3微米以下；并控制纖維渣球含量小于2％；5、增白軟化將纖維喂入蒸球間歇蒸煮，其纖維∶蒸汽=1∶2(噸)，蒸煮同時向蒸球內加入507軟化增白劑，其纖維∶507軟化增白劑=5∶1，蒸煮自室溫預熱至180℃，半小時，恒溫軟化1-1.5小時，溫度為80℃-190℃，最后出料為玄武巖-白云石復合纖維產品。
實施例二1、配料主料玄武巖70份，輔助料白云石20份及紅磚10份，上述石料破碎至10-15毫米并無需磨細除鐵備用；2、熔融上述石料投入冷態熔觸爐內并開始給爐體升溫至1250度，其爐內石料開始成熔融態；3、成纖選用盤式離心頭成纖，其轉速為8300轉/分，成纖溫度950度；4、除渣采用兩級刺輥干式除渣。一級刺輥采用錐形齒，輥徑500mm，1600轉/分，纖維經過刺輥其纖維內含較大渣球被錐形齒排除；二級刺輥采用鋸形齒，輥徑300mm，轉速1300轉/分，纖維經過時其鋸形齒形采用沉籠方式吸除細小渣球，同時纖維中較粗纖維與較長纖維分別得到排除和切割處理，使除渣后的纖維在長度和直徑得到改善，并控制纖維渣球含量小于2％；5、增白軟化處理，采用潘地亞機進行連續蒸煮，同時向纖維噴灑507軟化增白劑；其蒸煮處理中纖維∶蒸汽=1∶2(噸)，軟化增白處理中纖維∶507軟化增白劑=5∶1；蒸煮保溫時間為1時，溫度為280度，最后控制出料的玄武巖-白云石復合纖維產品的長度為8毫米以下，平均直徑為3微米以下，白度為60-70％。
實施例三1、配料主料玄武巖80份，輔助料白云石10份、石英砂10份、做破碎處理后，其各石料直徑在10-150毫米，并無需磨細除鐵；2、熔融上述石料投入冷態熔觸爐內并開始給爐體升溫至1300度，其爐內石料成熔融態；3、成纖，選用四輥離心機或盤式離心頭均可，但轉速不高于8500轉/分，成纖溫度為900度；4、除渣采用兩級刺輥干式除渣。一級刺輥采用錐形齒，輥徑500mm，1600轉/分，纖維經過刺輥其纖維內含較大渣球被錐形齒排除；二級刺輥采用鋸形齒，輥徑300mm，轉速1300轉/分，纖維經過時其鋸形齒形采用沉籠方式吸除細小渣球，同時纖維中較粗纖維與較長纖維分別得到排除和切割處理，使除渣后的纖維在長度和直徑得到改善，并控制纖維渣球含量小于2％；5、增白軟化纖維將纖維喂入蒸球間歇蒸煮，其纖維∶蒸汽=1∶2(噸)，蒸煮同時向蒸球內加入507軟化增白劑，其纖維∶507軟化增白劑=5∶1，蒸煮自室溫預熱至180℃，半小時，恒溫軟化1-1.5小時，溫度為180℃-190℃，最后出料為玄武巖-白云石復合纖維產品。最后產品白度提高到75％，纖維直徑3微米以下，長度8毫米以下。
權利要求
1.一種玄武巖-白云石復合纖維的制備，其特征在于該制備是通過以下步驟完成的(1)配料主料-玄武巖；輔料-白云石、礦渣、紅磚、石英砂。主料與輔料的混配比為主料輔料=65-80份，35-20份，其中各石料破碎為粒徑10-150毫米，無需磨細除鐵；(2)熔融采用專門的熔觸爐熔化石料，采用非電加熱，爐體冷態投入各種混配石料，熔爐升溫至1190℃-1350℃，0.1MPa，混配石料成熔融態；(3)成纖選用四輥離心機，一級喂料輥2800轉/分至四級成纖輥7500轉/分，成纖溫度在850-980℃；(4)除渣采用兩級刺輥干式除渣。一級刺輥采用錐形齒，輥徑500mm，1600轉/分，纖維經過刺輥其纖維內含較大渣球被錐形齒排除；二級刺輥采用鋸形齒，輥徑300mm，轉速1300轉/分，纖維經過時其鋸形齒形采用沉籠方式吸除細小渣球，同時纖維中較粗纖維與較長纖維分別得到排除和切割處理，使除渣后的纖維在長度和直徑得到改善，控制成纖長度平均為8毫米以下，成纖直徑平均為3微米以下；并控制纖維渣球含量小于2％；(5)增白軟化將纖維喂入蒸球間歇蒸煮，其纖維蒸汽=1∶2(噸)，蒸煮同時向蒸球內加入507軟化增白劑，其纖維507軟化增白劑=5∶1，蒸煮自室溫預熱至180℃，半小時，恒溫軟化1-1.5小時，溫度為180℃-190℃，最后出料為玄武巖-白云石復合纖維產品。
2.根據權利要求1所述的玄武巖-白云石復合纖維的制備，其特征在于，所述成纖步驟也可選用盤式離心頭，其機頭轉速控制在8600轉/分。
3.根據權利要求1所述的玄武巖-白云石復合纖維的制備，其特征在于，所述增白軟化步驟中可采用潘地亞機連續蒸煮程序，其溫度控制在280℃，保溫時間為1小時。
全文摘要
本發明涉及一種造紙纖維的制備,它屬于一種玄武巖一白云石復合纖維的制備。該制備是通過以下步驟完成的1.配料;2.熔融;3.成纖;4.除渣;5.增白軟化。本發明的特點是:采用該制備方法所制得的纖維其長度小于8毫米,平均直徑小于3微米,經過除渣處理其纖維渣球含量低于2%,增白軟化工序使纖維的耐折度為6次以上,撕裂度2500米以上,出料白度60—70%,使用本方法制出的纖維用來造紙可替代原造紙原料的80%,其成本約為原造紙原料的50%。該復合纖維具有抗腐蝕、耐溫、防火、吸濕變形小和強度高等物化性質。
文檔編號D21H13/00GK1287198SQ0013010
公開日2001年3月14日 申請日期2000年10月13日 優先權日2000年10月13日
發明者尚德庫 申請人:尚德庫