1.本发明涉及氧化铝纤维技术领域，尤其涉及一种氧化铝超短纤维的制备方法。
背景技术：
2.氧化铝短纤维是制备增强复合材料的主要原料，在制备时常采用溶胶凝胶-甩丝工艺获取氧化铝短纤维，其中专利授权号cn 111139552 b的专利介绍了一种氧化铝短纤维的制备方法，可以获得单丝长度为30-50mm的氧化铝短纤维的原料；而氧化铝短纤维在制造毡、板、纸、砖等制品时，其均匀性要求更高，使得需要长度更短(约3-5mm)的超短纤维；目前行业内主要利用人工剪切的方式获取氧化铝超短纤维，存在耗时长且废料多、成品均匀性差、无法大批量高效的连续性生产等问题。
技术实现要素：
3.本发明的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种氧化铝超短纤维的制备方法，针对不同长度的氧化铝短纤维原料，均可制备成所需规格的氧化铝超短纤维，工艺适用性强；氧化铝短纤维通过高速分散机分散，高速分散机中分散盘楔形结构适用于氧化铝超短纤维的制备，可以打断纤维原料，涡轮桨以及容器扰流结构可以增强流体流动性，更利于获得均匀性好的超短纤维，无废料产生。
4.本发明采用的技术方案是：一种氧化铝超短纤维的制备方法，其中：包括以下步骤：s1、利用溶胶凝胶-甩丝工艺制备长度为3cm～5cm的氧化铝短纤维；s2、将步骤s1制备得到的氧化铝短纤维投入高速分散机中，随后向高速分散机中加入水进行剪切分散，得到氧化铝超短纤维混合液，控制氧化铝短纤维在水中的质量分数为1wt%～10wt%；s3、将步骤s2得到的氧化铝超短纤维混合液通过过滤分离装置过滤，得到滤饼；s4、将步骤s3中得到的滤饼烘干，得到氧化铝超短纤维。
5.优选的是，所述的氧化铝超短纤维的制备方法，其中：步骤s2中高速分散机的启动速度为1200rpm～1450rpm，剪切分散的分散速度为200rpm～1450rpm，分散时间为5min～25min。
6.优选的是，所述的氧化铝超短纤维的制备方法，其中：步骤s3的烘干温度为120℃～160℃，烘干时间为55min～75min。
7.优选的是，所述的氧化铝超短纤维的制备方法，其中：步骤s2的高速分散机包括搅拌罐，所述搅拌罐顶部设置盖体，所述盖体上设置进料组件，所述盖体中间向上设置搅拌组件，所述搅拌组件下端伸入搅拌罐内，所述搅拌罐内壁设置扰流组件。
8.优选的是，所述的氧化铝超短纤维的制备方法，其中：所述进料组件包括液体进料装置和加料口，所述液体进料装置设置在盖体上表面的一侧，所述加料口设置在盖体上表面的另一侧，所述扰流组件包括多个从上至下间隔设置在搅拌罐内壁的三角扰流部。
9.优选的是，所述的氧化铝超短纤维的制备方法，其中：所述搅拌组件包括机座、分散电机和搅拌杆，所述盖体上设置有机座，所述机座上设置有分散电机，所述分散电机连接搅拌杆，所述搅拌杆设置在搅拌罐内。
10.优选的是，所述的氧化铝超短纤维的制备方法，其中：所述搅拌杆上设置分散组件，所述分散组件包括设置在搅拌杆中间的五叶涡轮桨以及设置在搅拌杆下端的三叶分散盘，所述搅拌杆底部设置下压盖，所述下压盖上端设置上压盖，所述三叶分散盘设置在下压盖和上压盖之间并通过定位销固定。
11.优选的是，所述的氧化铝超短纤维的制备方法，其中：所述三叶分散盘包括分散盘和设置在分散盘上的三个分散叶片，所述分散叶片的外周为楔形结构。
12.优选的是，所述的氧化铝超短纤维的制备方法，其中：所述五叶涡轮桨包括轴套、桨叶、上盖板和下盖板，所述轴套设置在搅拌杆上，所述轴套外周设置上盖板和下盖板，所述上盖板下表面设置下盖板，所述上盖板上表面间隔设置多个桨叶。
13.优选的是，所述的氧化铝超短纤维的制备方法，其中：所述桨叶的弯曲角度为25
°
～35
°
，所述上盖板与水平面的夹角为20
°
～30
°
，所述桨叶的安装角度为10
°
～20
°
本发明的优点：（1）本发明的氧化铝超短纤维的制备方法，可针对不同长度的氧化铝短纤维原料，制备成所需规格的氧化铝超短纤维，工艺适用性强；氧化铝短纤维通过高速分散机分散，特制的高速分散机适用于氧化铝超短纤维的制备，可以打断纤维原料，成品均匀性好，无废料产生，适合批次连续性生产。
14.（2）本发明的氧化铝超短纤维的制备方法，氧化铝短纤维通过高速分散机分散，搅拌杆上设置五叶涡轮桨以及三叶分散盘，三叶分散盘叶片边缘的楔形结构可以有效打断氧化铝短纤维；五叶涡轮桨防止氧化铝短纤维的缠绕，使氧化铝短纤维剪切过程中均匀的悬浮在水中，保证最终成品的均匀性。
附图说明
15.图1为本发明的高速分散机的结构示意图。
16.图2为本发明的高速分散机的俯视图。
17.图3为本发明搅拌杆上设置五叶涡轮桨和三叶分散盘的示意图。
18.图4为本发明三叶分散盘的结构示意图。
19.图5为本发明图4中的a-a剖视图。
20.图6为本发明图4中的b-b剖视图。
21.图7为本发明五叶涡轮桨的示意图。
22.图8为本发明五叶涡轮桨的俯视图。
具体实施方式
23.下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
24.实施例1一种氧化铝超短纤维的制备方法，其中：包括以下步骤：s1、利用溶胶凝胶-甩丝工艺制备平均长度为3cm的氧化铝短纤维，溶胶凝胶-甩丝
工艺参照专利名称为一种短纤维制备方法，专利授权号为cn 111139552 b的专利进行制备；s2、将步骤s1制备得到的氧化铝短纤维通过计量装置进行计量，按设定的配比投入至高速分散机中，高速分散机的结构如图1-8，随后向高速分散机中加入水进行剪切分散，得到氧化铝超短纤维混合液，控制氧化铝短纤维在水中的质量分数为5wt%；高速分散机的启动速度为1300rpm，剪切分散的分散速度为1000rpm，分散时间为5min；s3、将步骤s2得到的氧化铝超短纤维混合液通过过滤分离装置过滤，将水与氧化铝超短纤维初步分离，得到滤饼；s4、将步骤s3中得到的滤饼烘干，烘干温度为150℃，烘干时间为75min，得到氧化铝超短纤维。
25.取5g氧化铝超短纤维，放入1000毫升打浆度量筒中，加入水至1000毫升刻度线处，搅拌分散均匀，静止5min，记录纤维堆积的最高位置刻度值，获得纤维的比克值为650ml，纤维的平均长度为4mm。
26.实施例2一种氧化铝超短纤维的制备方法，其中：包括以下步骤：s1、利用溶胶凝胶-甩丝工艺制备平均长度为5cm的氧化铝短纤维，溶胶凝胶-甩丝工艺参照专利名称为一种氧化铝短纤维的制备方法，专利授权号为cn 111139552b的专利进行制备；s2、将步骤s1制备得到的氧化铝短纤维通过计量装置进行计量，按设定的配比投入至高速分散机中，高速分散机的结构如图1-8，随后向高速分散机中加入水进行剪切分散，得到氧化铝超短纤维混合液，控制氧化铝短纤维在水中的质量分数为10wt%；高速分散机的启动速度为1450rpm，剪切分散的分散速度为1200rpm，分散时间为10min；s3、将步骤s2得到的氧化铝超短纤维混合液通过过滤分离装置过滤，将水与氧化铝超短纤维初步分离，得到滤饼；s4、将步骤s3中得到的滤饼烘干，烘干温度为150℃，烘干时间为75min，得到氧化铝超短纤维。
27.取5g氧化铝超短纤维，放入1000毫升打浆度量筒中，加入水至1000毫升刻度线处，搅拌分散均匀，静止5min，记录纤维堆积的最高位置刻度值，获得纤维的比克值为700ml，纤维的平均长度为5.1mm。
28.实施例3如图1-8，一种高速分散机包括搅拌罐402，所述搅拌罐402顶部设置盖体203，所述盖体203上设置进料组件20，所述盖体203中间向上设置搅拌组件10，所述搅拌组件10下端伸入搅拌罐402内，所述搅拌罐402内壁设置扰流组件40。
29.进料组件20包括液体进料装置201和加料口202，所述液体进料装置201设置在盖体203上表面的一侧，所述加料口202设置在盖体203上表面的另一侧，所述扰流组件40包括多个从上至下间隔设置在搅拌罐402内壁的三角扰流部401。液体进料装置201，配有气动球阀，加料口202用于连接计量输送装置。
30.三角扰流部401与搅拌罐402内壁贴合均布，可以通过较小的搅拌引起旋涡，增强氧化铝短纤维混合液在容器中的流动性，缩短剪切时间；搅拌罐402是进行剪切分散的主釜
体。
31.搅拌组件10包括机座102、分散电机101和搅拌杆103，所述盖体203上设置有机座102，所述机座102上设置有分散电机101，所述分散电机101连接搅拌杆103，所述搅拌杆103设置在搅拌罐402内。
32.搅拌杆103上设置分散组件30，所述分散组件30包括设置在搅拌杆103中间的五叶涡轮桨302以及设置在搅拌杆103下端的三叶分散盘301，所述搅拌杆103底部设置下压盖304，所述下压盖304上端设置上压盖303，所述三叶分散盘301设置在下压盖304和上压盖303之间并通过定位销305固定。
33.如图4-6，三叶分散盘301包括分散盘3001和设置在分散盘3001上的三个分散叶片3002，所述分散叶片3002的外周为楔形结构，分散叶片3002的两侧楔形结构的宽度依次减小，上侧楔形结构从中间向两侧的宽度依次减小。
34.三叶分散盘301材质为17-4ph，分散叶片3002通过上压盖303以及下压盖304固定安装在分散主轴103的轴端，其中定位销305起到轴向固定作用，实现可靠固定的同时保证了耐磨强度，叶片边缘的楔形结构可以有效打断氧化铝短纤维。
35.五叶涡轮桨302包括轴套3021、桨叶3022、上盖板3023和下盖板3024，所述轴套3021设置在搅拌杆103上，所述轴套3021外周设置上盖板3023和下盖板3024，所述上盖板3023下表面设置下盖板3024，所述上盖板3023上表面间隔设置多个桨叶3022。
36.桨叶3022的弯曲角度为25-35
°°
，所述上盖板3023与水平面的夹角为20
°‑
30，所述桨叶3022的安装角度β为10-20
°
。
37.轴套3021通过紧定螺钉安装在分散主轴103上，可根据容器高度对安装位置进行移动调节；桨叶安装角度β为10-20
°
，可根据转动方向调整，下盖板3024与上盖板3023焊接，保证一定的气密性，防止物料进入，五叶涡轮桨302的主要作用是用于防止氧化铝短纤维的缠绕，使氧化铝短纤维剪切过程中均匀的悬浮在水中，保证最终成品的均匀性。
38.本发明的氧化铝超短纤维的制备方法，可针对不同长度的氧化铝短纤维原料，制备成所需规格的氧化铝超短纤维，工艺适用性强；氧化铝短纤维通过高速分散机分散，特制的高速分散机适用于氧化铝超短纤维的制备，可以打断纤维原料，成品均匀性好，无废料产生，适合批次连续性生产。
39.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。