1 石膏纤维生产技术与产品要求
（中国粉体技术网/班建伟）由于石膏纤维材料具有诱人的发展前景，许多国家开展了大量的研究开发工作，其中，水热法硫酸晶须在日本、美国、德国等国家都投入了工业化生产，晶须产品已开始广泛的应用于塑料、金属、陶瓷的复合材料制品中。
1.1 基本生产工艺
石膏纤维的制备方法主要有矿物转化法和化学合成法两种。矿物转化法又可以分为液相法和固相法两大类。矿物转化法采用天然石膏为原料，通过物理转化石膏的晶体形态制取产品，投资少，工艺简单，清洁环保，没有二次污染，适用于各种矿物原料直接生产石膏纤维制品。
化学合成法采用高纯度的化工商品为原料，通过一系列有控制的化学反应转化为石膏纤维，生产工艺比较复杂，设备投资较大，但产品质量纯度较好，适合没有矿物原料的地区生产高纯度的产品。
中国石膏矿产资源丰富，天然石膏和化学石膏都很多，造纸业对原料纯度的要求不高，但要求生产能力大，生产成本低。因此，造纸用石膏纤维应首选矿物转化法生产工艺。其化学原理方程式如下：
CaSO4·2H2O —— CaSO4·1/2H2O+3/2H2O(汽或液)
CaSO4·1/2H2O ——CaSO4+1/2H2O
石膏纤维的基本生产过程：首先精选矿石原料，然后按照液相或固相的工艺要求，置于热力容器中，在特定的压力和温度条件下，二水石膏重结晶为细小纤维状的半水石膏(半水石膏纤维)。反应完成后，经过晶型稳定化处理和改性处理，再将半水石膏纤维脱水干燥，生产出不同要求的石膏纤维产品。根据市场的定货要求，控制干燥温度的高低，即可以分别产出半水石膏纤维或无水石膏纤维。半水石膏纤维通常只能在低于350°F时使用，否则容易释放结晶水；而无水石膏纤维则可以在1 500°F以下广泛使用。目前国际市场上主要为石膏短纤维，因此，市场上晶须产品以无水石膏纤维居多。
1.2 主要工艺设备
中国矿业大学和江苏省第一工业设计院的石膏纤维生产技术侧重于矿物转化方法。适用于纸浆生产的工艺设备主要有以下二种。
(1) 液相法反应塔自动化生产线。
液相法也称为水溶液转化法，它是将石膏粉料按照一定的比例加入到水溶液中，按照特定的配方和技术条件生产石膏纤维的工艺方法。设计采用专用的自动化连续生产线，石膏浆体在塔式生产线中依次完成活化、转晶、浓密、脱水、干燥、改性等工艺过程，自动化程度高，产品质量稳定，生产能力大，能量消耗低。目前，定型的生产线有：５、10、20、30万t/a等4种规格的技术装备。
(2) 固相法反应塔自动化生产线。
固相法也称为干法、半干法生产工艺，它是将石膏粉料或块料经化学处理和工艺处理后，按照特定的生产技术条件制作石膏纤维的工艺方法。生产线的关键设备是特种不锈钢材料制作的反应塔，石膏在反应塔生产线中依次完成活化、转晶、脱水和多次改性、干燥等工艺过程，生成高质量的石膏纤维。石膏纤维的长度可以通过调整工艺有效地加以控制，生产多种不同规格的石膏纤维。此生产线能量消耗低、产品质量稳定、投资效益好，适宜于生产中、高档次的产品，定型的生产线有：２、５、10、20万t/a等4种规格的技术装备。
目前，中国生产石膏纤维的成套设备已实现国产化，主要设备均可在国内订购，该系统已用于多家石膏厂的设计。
1.3 产品质量要求
石膏纤维可以分为三大类，近百个规格品种。
(1) 石膏短纤维：亦称石膏晶须，也有人称为化学微纤。其化学分子式为：CaSO4或CaSO4·1/2H2O。它是石膏的纤维状结晶体，主要应用于橡胶、塑料、涂料、粘结剂等要求细度在0.3mm以下的行业。界定纤维长度在0 ～300μm 之间。按照结晶水含量不同、使用领域不同、白度不同、细度不同、改性剂不同，可以具体分为几十个规格品种。
(2) 石膏中长纤维：亦称石膏纸浆。主要应用于造纸和纸制品行业。界定纤维长度在0 ～3.0mm之间。按照结晶水含量不同、使用对象不同、白度不同、细度不同、改性剂不同，也可以具体分为几十个规格品种。
(3) 石膏长纤维：亦称石膏绒。主要应用于纤维长度要求高的行业，如保温、保健、纺织等。界定纤维长度大于3.0mm。同样也可以具体分为几十个规格品种。
石膏纤维材料目前在中国还没有大量上市，尚没有统一的国家标准，可以参照国外先进标准编制企业的产品标准。中国矿业大学的科研人员根据现有产品的性能，参考国外石膏晶须的产品标准，按照石膏纤维的分类，制订了它的主要技术指标(详见下表)。
 不同长度和直径的石膏纤维材料可用于不同的领域，生产种类繁多的各种制品，表中石膏长纤维可满足造纸行业高、中、低档各类纸品的要求；也可用以生产各类无纸面石膏板材，如石膏代木板、绝缘板、装饰板、保温板等。其他长纤维可以代替玻璃、化学、棉麻等纤维；通过纺纱、纺线，还可以生产更多的制品；还可以用作保温、保冷材料以及涂料、装饰材料、模制品材料和保健材料等。
石膏纤维集增强纤维和超细无机填料二者的优势于一体，可以满足橡胶、塑料、化工等行业更高的产品要求，开发各种外观质量要求高、尺寸精度高且稳定性好、强度高、耐热、耐酸、耐磨的改性塑料；是橡胶、塑料的填充剂和增强剂，替代传统钛白粉、白炭黑，不但可以节约制品的成本，还可以显著提高产品性能；也可以代替石棉作为摩擦材料；减少公害污染，提高产品性能。
石膏纤维材料目前虽然还没有在造纸业广泛应用，它在中国其他行业的应用也不普遍，但它的优越性能和强大的生命力已经显现。石膏纤维作为一项科技新产品，在造纸领域里的应用前景非常广阔。
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