專利名稱：針刺耐火纖維氈用表面活性劑及生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面活性劑及其生產(chǎn)工藝，特別應(yīng)用于制造耐火纖維氈工藝中。
我國干法耐火纖維制品是近幾年從美國BW公司整套流水線引進(jìn)開始的。針刺耐火纖維氈是其中的一種，它具有回彈率高，布棉均勻，渣球含量少，保溫性能好等特點(diǎn)。在其生產(chǎn)工藝中為了達(dá)到如下要求1、避免在噴吹成纖維過程中，熔體流股粘結(jié)在噴口上；2、減少粉塵；3、潤滑纖維；4、潤滑刺針，減少刺針和纖維的斷裂等需要一種表面活性劑，而且這種表面活性劑的質(zhì)量將直接影響到耐火纖維氈的性能。
本發(fā)明的目的是基于上述要求提供這種針刺耐火纖維氈用表面活性劑及生產(chǎn)工藝，工藝簡單，使生產(chǎn)出的針刺耐火纖維氈具有更優(yōu)良的性能。
本發(fā)明的目的是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的針刺耐火纖維氈用表面活性劑，屬陽離子型表面活性劑，其表現(xiàn)出來的物理、化學(xué)性能如下(1)熔點(diǎn)為70—75℃，(2)易溶于酒精或煤油中，(3)密度＜1，一般在0.95—0.97之間，(4)含水量≤1％，(5)呈固態(tài)或膏狀，其形態(tài)主要取決于所用的原料，一般16胺以上形成的產(chǎn)品呈固態(tài)，形成的固體具有一定強(qiáng)度。
(6)100％的乳化，乳化液呈白色(與纖維棉相吻合)，不出現(xiàn)豆腐腦樣的絮狀物，噴吹時不會出現(xiàn)不暢通的情況。
(7)紅外譜圖如

圖1所示，圖中前半部分為原料譜線，后一部分為該表面活性劑的紅外譜線，可以看出該表面活性劑中含有羧基和酰胺基。
為了適應(yīng)針刺耐火纖維氈生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品的要求，本發(fā)明的這種表面活性劑最為適宜。
作為一種較好的實(shí)施方式，這種表面活性劑是由碳原子數(shù)不小于12的高級胺與Hcl氣體或有機(jī)酸在70—85℃反應(yīng)形成的。
所用有機(jī)酸最好為一元酸如甲酸、冰醋酸、硬脂酸、油酸、氰基乙酸、R—COOH[(R為C2—C4的烷基)等。
所用胺可以是伯、仲、叔胺，如十二胺、十六胺、十八胺、以至二十幾胺。
表面活性劑本身不允許有過多水份，一般要求1％，所以充入Hcl氣體，有機(jī)酸要求含量98％以上，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝為將胺類在反應(yīng)釜內(nèi)加熱至70～85℃，固態(tài)胺需待完全熔化成液態(tài)后，慢慢加入Hcl或有機(jī)酸，邊加入邊充分?jǐn)嚢瑁蟊３址磻?yīng)時間15～20分鐘(使反應(yīng)完全)，倒入容器冷卻后即為產(chǎn)品。工藝簡單易行，可以在水浴或氣浴條件下進(jìn)行，容易操作。
酸與胺反應(yīng)應(yīng)為等摩爾。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了使反應(yīng)進(jìn)行的比較完全，胺一般稍為過量。過量的量應(yīng)使通過上述工藝生產(chǎn)的表面活性劑乳化時不影響乳化，形成的乳化液中不出現(xiàn)懸浮物為準(zhǔn)。一般過量0.1～0.2mol。
這種表面活性劑經(jīng)實(shí)際應(yīng)用證明，具有如下優(yōu)點(diǎn)
對耐火纖維棉無任何損害，表面活性劑的白色乳化液在針刺耐火纖維氈生產(chǎn)工藝中經(jīng)管道流入電弧爐的噴口上即發(fā)揮其作用，具有布棉均勻，厚度一致，刺針損耗少，纖維在針刺時斷裂較少，沒有流股粘結(jié)的現(xiàn)象。表面活性劑的高溫?fù)]發(fā)性好，經(jīng)過600～800℃溫度后，全部揮發(fā)。生產(chǎn)的耐火纖維氈白度高、渣球含量＜6％，回彈率高，導(dǎo)熱系數(shù)小，保溫性能好等優(yōu)點(diǎn)，是干法針刺耐火纖維氈生產(chǎn)過程中良好的表面活性劑。該表面活性劑也適用于纖維軟、回彈率高的耐火纖維制品(如毯)的生產(chǎn)工藝中。
實(shí)施例一稱取75％～85％重量的十八胺，水浴加熱至7O0～85℃待完全熔化成液態(tài)后，緩緩加入含量為98％的冰醋酸15％～25％(重量)充分?jǐn)嚢杈鶆?，反?yīng)15～20分鐘后倒入容器中冷卻即為成品，呈固態(tài)。
稱取制得的表面活性劑0.6～0.8kg，加入煤油1.8～2.4kg加熱至80～90℃，待完全熔化后，將熔化液倒入攪拌桶中，然后迅速加入80℃以上的熱水80～100升，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬螅礊榘咨榛?，?jīng)管道流入電弧爐的噴口上，發(fā)揮表面活性劑的作用。
實(shí)施例二十二胺加熱至70～85℃充入足量Hcl氣體，使十二胺處于Hcl氣體氛圍中反應(yīng)15～20分鐘，即為成品。液態(tài)。
乳化、使用方法同例一實(shí)施例三如例一制作工藝十八胺75～85％(重量)、98％的甲酸15～25％(重量)。
乳化使用方法同例一實(shí)施例四如例一制作工藝、乳化、使用方法。十六胺與硬脂酸的摩爾比為1∶1實(shí)施例五如例一制作工藝、乳化、使用方法。十八胺與氰基醋酸的摩爾比為1.1∶1。
權(quán)利要求
1.一種針刺耐火纖維氈用表面活性劑，屬陽離子型表面活性劑，其特征在于該表面活性劑表現(xiàn)出如下物理、化學(xué)性能(1)熔點(diǎn)為70—75℃，(2)易溶于酒精或煤油中，(3)密度＜1，一般在0.95—0.97之間，(4)含水量≤1％，(5)呈固態(tài)或膏狀，(6)100％的乳化，乳化液呈白色，(7)紅外譜圖示，含有羧基和酰胺基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面活性劑，特征在于是由碳原子數(shù)不小于12的高級胺與Hcl氣體或有機(jī)酸在70～85℃反應(yīng)形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面活性劑，特征在于所述有機(jī)酸為一元酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面活性劑，特征在于一元酸最佳為甲酸、冰醋酸、硬脂酸、油酸、氰基醋酸。
5.根據(jù)權(quán)利2、3、4所述的表面活性劑，特征在于有機(jī)酸含量為98％以上。
6.一種生產(chǎn)權(quán)利要求1所述針刺耐火纖維氈用表面活性劑工藝，特征在于將碳原子數(shù)不小于12的高級胺在反應(yīng)釜內(nèi)加熱至70～85℃，固態(tài)胺需待完全熔化成液態(tài)后，慢慢加入有機(jī)酸或Hcl氣體，邊加入邊充分?jǐn)嚢?，保持反?yīng)時間15～20分鐘，倒入容器冷卻后即成。
全文摘要
針刺耐火纖維氈用表面活性劑，對耐火纖維制品，具有布棉均勻、厚度一致、纖維在針刺時斷裂少等優(yōu)點(diǎn)，纖維氈生產(chǎn)工藝中刺針損耗少，避免了流股粘結(jié)在噴口上的現(xiàn)象。使生產(chǎn)出的耐火纖維氈均勻平整、回彈率高、渣球少、保溫性能好。該表面活性劑的生產(chǎn)工藝為碳原子數(shù)不小于12的高級胺在70～85℃下(固態(tài)胺完全熔化成液態(tài)后)，慢慢加入HCl或有機(jī)酸，攪拌均勻，反應(yīng)時間為15～20分鐘，冷卻即成。
文檔編號C04B24/12GK1123258SQ94114188
公開日1996年5月29日 申請日期1994年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月21日
發(fā)明者趙秀芝, 王新德 申請人:淄博市新材料研究所