CN101649524B - 复合型玻璃纤维织物及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种复合型玻璃纤维织物及其制作方法，所述复合型玻璃纤维织物能够广泛应用于建筑、交通、电子等工业领域，其特征在于，包括织造织物的经线和纬线，所述经线和纬线采用由金属丝与玻璃纤维纱合股形成的复合纱线。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃纤维织物，特别是一种复合型玻璃纤维织物及其制作方法，所述复合型玻璃纤维织物能够广泛应用于建筑、交通、电子等工业领域。
背景技术
目前隔热耐高温的纤维织物，从耐温度上区分基本分三类：第一类，耐温度小于600℃的石棉纤维织物，但石棉属于有毒物质，国际上已严令禁止使用；第二类，耐温度600℃至1000℃的陶瓷纤维织物，虽然陶瓷纤维织物的耐温度比较高，可由于陶瓷纤维织物也存在有毒物质，虽然使用温度和耐温度较高，作为石棉的一种替代品，目前还可使用；第三类就是玻璃纤维织物，玻璃纤维织物最突出的特点就是无毒，中碱玻璃纤维织物的耐温度小于400℃，无碱玻璃纤维织物的耐温度小于600℃，由于玻璃纤维耐温度较低，虽然是无毒物质，但也不能被广泛应用。
玻璃纤维工业作为一种新兴的材料工业，注重产品应用开发是一个长期的战略任务。回顾世界玻璃纤维工业的发展历史，产品应用的不断扩大和生产技术的不断提高，是促进发展的两大主要因素。前者是不断扩大市场需求，后者则是提高自己满足需求的能力。玻璃纤维工业与其他传统材料工业相比有总量不大、而应用范围广泛的特点。
玻璃纤维制品被广泛应用于国民经济的各个领域，其中电子、交通和建筑是最主要的三大应用领域，也代表了世界玻璃纤维产业在未来几年的发展趋势。
与国际相比，由于我国玻璃纤维耐温度不高，所以应用范围窄。但这些情况也从另外一个角度说明，我国的玻璃纤维产业还存在大量市场空间未被挖掘，尤其是在一些应用领域，许多细分市场甚至根本未被开发。因此，开发先进的玻璃纤维织物以满足市场需要一直是本公司的工作重点，并且研制成功了本发明的复合型玻璃纤维织物的制作方法。
现有技术中的玻璃纤维织物需要提高强度，特别是在高温条件下的强度需要提高。
发明内容
本发明针对现有玻璃纤维织物所存在的缺陷或不足，提供一种复合型玻璃纤维织物及其制作方法，所述复合型玻璃纤维织物能够广泛应用于建筑、交通、电子等工业领域。
复合型玻璃纤维织物，其特征在于，包括织造织物的经线和纬线，所述经线和纬线采用由金属丝与玻璃纤维纱合股形成的复合纱线；所述金属丝的直径为0.5mm～1mm；所述金属丝的每一根都由若干根玻璃纤维纱包围；所述金属丝为镍铬不锈钢丝；所述玻璃纤维是经过化学处理后表面富硅富铝的玻璃纤维，或者是高硅氧玻璃纤维。
复合型玻璃纤维织物的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
A.纺纱：形成由金属丝与玻璃纤维纱合股形成的复合纱线；所述金属丝的直径为0.5mm～1mm；所述金属丝的每一根都由若干根玻璃纤维纱包围；所述金属丝为镍铬不锈钢丝；所述玻璃纤维是经过化学处理后表面富硅富铝的玻璃纤维，或者是高硅氧玻璃纤维；
B.织造：用复合纱线作为经线和纬线织造成织物。
还包括步骤C.后期处理：包括针对织物的化学处理工艺，预收缩工艺和表面处理工艺。
所述化学处理工艺包括浸湿、化学处理、漂洗、脱水和烘干，所述浸湿是指：将玻璃纤维织物于处理设备上用清水均匀浸湿并洗净；所述化学处理是指：以盐酸和硫酸的混合溶液作处理剂，按照一定比例，即玻璃纤维织物重量与处理剂重量的比，对浸湿后的玻璃纤维织物进行定温、定时处理；所述漂洗是指：对经化学处理后的玻璃纤维织物用清水进行定温、定时漂洗处理；所述脱水是指：对漂洗后的玻璃纤维织物进行脱水处理；所述烘干是指：对脱水后的玻璃纤维织物定温烘干。
所述预收缩工艺包括：对烘干后的玻璃纤维织物在高温条件下，进行定时予收缩处理。
所述表面处理工艺包括再浸湿、表面处理、再脱水和再烘干，所述再浸湿是指：对预收缩后的玻璃纤维织物用清水均匀浸湿；所述表面处理是指：以成膜剂和水溶性石蜡的混合溶液为处理剂，按照一定浴比，对再浸湿后的玻璃纤维织物进行定温、定时处理；所述再脱水是指：对表面处理后的玻璃纤维织物进行再脱水处理；所述再烘干是指：对再脱水后的玻璃纤维织物定温烘干。
还包括检测包装：对再烘干后的玻璃纤维织物按照产品标准进行检测，并按照包装要求进行包装。
本发明的技术效果如下：
本发明的一种复合型玻璃纤维织物的制作方法，经此方法制作出来的玻璃纤维织物，除可以保持玻璃纤维本身无毒的特点外，主要使其耐温度可以达到850℃至1050℃的同时具有良好的强度，与没有金属丝的非复合型玻璃纤维织物相比，实验证明，在同等的后期处理包括化学处理等条件下，复合型玻璃纤维织物的布料强度和耐温温度均能够增加20％，在1000℃或以上的耐温条件下，复合型玻璃纤维织物的布料强度增加能够超过100％以上。复合型玻璃纤维织物同时还具备制造工艺简单，造价低，易加工等特点，这样可以扩大玻璃纤维纱的应用领域。
本发明的复合型玻璃纤维织物，由于采用由金属丝与玻璃纤维纱合股形成的复合纱线，而复合纱线因金属丝的贡献而能够大幅度提高强度，因而复合型玻璃纤维织物的整体强度势必也能够大幅度提高。
具体实施方式
复合型玻璃纤维织物，其特征在于，包括织造织物的经线和纬线，所述经线和纬线采用由金属丝与玻璃纤维纱合股形成的复合纱线。
所述金属丝的直径是0.01～1mm。
所述金属丝的直径是0.1～0.5mm，所述金属丝的每一根都由若干根玻璃纤维纱包围。
所述金属丝为镍铬不锈钢丝。
所述玻璃纤维是经过化学处理后表面富硅富铝的玻璃纤维，或者是高硅氧玻璃纤维。
由于采用了由金属丝与玻璃纤维纱合股形成的复合纱线，使得玻璃纤维织物能够满足在高温条件下使用的强度要求。
一、复合型玻璃纤维织物的制作方法，按序采用如下工艺步骤：
1、纺纱：将玻璃纤维纱与镍铬不锈钢丝合股为玻璃纤维不锈钢丝复合纱线。
2、织造：用该复合纱线织造成不同规格的织物。
3、浸湿：于处理设备上将玻璃纤维织物用清水均匀浸湿并洗净。
4、化学处理：以盐酸和硫酸的混合溶液作处理剂，按照一定比例，即玻璃纤维织物的物品重量与处理剂重量的对比，于处理设备上对浸湿后的玻璃纤维织物进行定温、定时处理；处理剂中盐酸浓度为1-5N，硫酸浓度为2-7N，浴比10∶1。
5、漂洗：经化学处理后的玻璃纤维织物于设备上用清水进行定温、定时漂洗处理。
6、脱水：漂洗后的玻璃纤维织物进行脱水处理。
7、烘干：脱水后的玻璃纤维织物定温烘干。
8、予收缩：烘干后的玻璃纤维织物在高温条件下，进行定时予收缩处理。
9、再浸湿：予收缩后的玻璃纤维织物于处理设备上用清水均匀浸湿。
10、表面处理：以成膜剂和水溶性石蜡的混合溶液为处理剂，按照一定浴比，于处理 设备上对再浸湿后的玻璃纤维织物进行定温、定时处理。
11、再脱水：表面处理后的玻璃纤维织物进行再脱水处理。
12、再烘干：再脱水后的玻璃纤维织物定温烘干。
13、检测包装
二、复合型玻璃纤维织物的制作方法，按序采用如下工艺步骤：
1、纺纱：将玻璃纤维纱与不锈钢丝制成复合纱线。
2、织造：用该复合纱线制成织物。
3、浸湿：将玻璃纤维织物用清水洗浸10-30分钟，排掉废水。
3、化学处理：化学处理过程中，以每分钟升温5℃的温度，升温至100℃，并在此温度下处理30-50分钟，然后排掉废液。
5、漂洗：用清水并升温到100℃，漂洗5-10分钟，如此反复至少2次。
6、脱水：在压干机上进行，使其含水率≤25％。
7、烘干：在100℃下进行，使其含水率≤2％。
8、予收缩：在750℃至850℃下进行10分钟处理，使其收缩率达到7-9％。
9、再浸湿：予收缩完并使玻璃纤维织物降温后，在处理设备上用清水均匀浸湿。
10、表面处理：处理剂为成膜剂PVAc0.15％的水溶液与1％的水溶性石蜡水溶液等量混合物，浴比为1∶20，在80℃处理20分钟。
11、再脱水：在压干机上进行，使其含水率≤30％。
12、再烘干：在90℃至100℃下进行，使其含水率≤2％。
13、按照性能指标规定进行检测和包装。
三、复合型玻璃纤维织物的制作方法，化学处理中，处理剂中盐酸浓度1.5-4.5N，硫酸浓度为2.5-6N；予收缩在800℃下进行。
四、复合型玻璃纤维织物的制作方法，化学处理中，处理剂中盐酸浓度4.0N，硫酸浓度为5.5N；处理30分钟。
五、复合型玻璃纤维织物的制作方法，其特征在于：化学处理中，处理剂中盐酸浓度4.0N，硫酸浓度为5.5N；处理30分钟。
以处理无碱玻璃纤维50公斤为例，详加说明如下：
纺纱织造使用纺纱机何织布机，浸湿，化学处理、漂洗使用同一设备处理；再浸湿、表面处理使用与化学处理相同规格型号的另一套处理设备；脱水、再脱水使用相同的方法和同一套设备；甩干机或压干机；烘干，再烘干使用同一套专用处理设备；予收缩使用高温收缩 机；制作过程为间歇操作。
1、纺纱：将玻璃纤维纱与不锈钢丝制成复合纱线。
2、织造：用该复合纱线制成织物。
3、浸湿：将玻璃纤维织物用清水洗浸10-30分钟，排掉废水。
4、化学处理：化学处理过程中，以每分钟升温5℃的温度，升温至100℃，并在此温度下处理30-50分钟，然后排掉废液。
5、漂洗：用清水并升温到100℃，漂洗5-10分钟，如此反复至少2次。
6、脱水：在压干机上进行，使其含水率≤25％。
7、烘干：在100℃下进行，使其含水率≤2％。
8、予收缩：在750℃至850℃下进行10分钟处理，使其收缩率达到7-9％。
9、再浸湿：予收缩完并使玻璃纤维织物降温后，在处理设备上用清水均匀浸湿。
10、表面处理：处理剂为成膜剂PVAc0.15％的水溶液与1％的水溶性石蜡水溶液等量混合物，浴比为1∶20，在80℃处理20分钟；
11、再脱水：在压干机上进行，使其含水率≤30％。
12、再烘干：在90℃至100℃下进行，使其含水率≤2％。
13、按照性能指标规定进行检测和包装。
表1，不同条件下制作出来的本发明复合型玻璃纤维织物性能指标如下表：
化学处理剂浓度N表示当量浓度。强度N表示牛顿。纱468TEX表示沙线粗细数值单位，也可以用每平米多少克表示。布(厚1.7mm)中的1.7mm是指实验规范所需要规格要求，以厚度1.7mm为准。
试验证明：较好的处理工艺条件是：化学处理中，处理剂中盐酸浓度1.5-4.5N，硫酸浓度为2.5-6.0N；予收缩在800℃下进行。
化学处理中，处理剂中盐酸浓度4.0N，硫酸浓度为5.5N；予收缩在800℃下进行，处 理30分钟，经此处理后制作出的玻璃纤维织物兼顾了耐温度及强度。
机理简述：复合型玻璃纤维织物的制作方法，主要用化学方法减少或去除玻璃纤维织物种所含的不耐高温的碱金属成份，提高耐高温的硅、铝成份，使其表面富硅富铝，从而提高其耐温度，并要兼顾其强度；工艺过程中，予收缩处理目的是为了使复合型耐高温玻璃纤维织物在正常使用中收缩率小于4％，避免其正常使用中收缩率过大而影响其性能，予收缩为予收缩后的长度尺寸与未予收缩处理前的长度尺寸比；表面处理的目的是为了保护复合型玻璃纤维织物的表面光滑，提高外观质量和手感，从而收到更好的使用效果。
表2，现有技术中不含金属丝的玻璃纤维织物性能指标如下表：
本发明的一种复合型玻璃纤维织物的制作方法，经此方法制作出来的玻璃纤维织物，除可以保持玻璃纤维本身无毒的特点外，主要使其耐温度可以达到850℃至1050℃的同时具有良好的强度，与没有金属丝的非复合型玻璃纤维织物相比，如表1和表2的实验证明，在同等的后期处理包括化学处理等条件下，复合型玻璃纤维织物的布料强度和耐温温度均能够增加20％，在1000℃或以上的耐温条件下，复合型玻璃纤维织物的布料强度增加能够超过100％以上。
Claims (7)
1.复合型玻璃纤维织物，其特征在于，包括织造织物的经线和纬线，所述经线和纬线采用由金属丝与玻璃纤维纱合股形成的复合纱线；所述金属丝的直径为0.5mm～1mm；所述金属丝的每一根都由若干根玻璃纤维纱包围；所述金属丝为镍铬不锈钢丝；所述玻璃纤维是经过化学处理后表面富硅富铝的玻璃纤维，或者是高硅氧玻璃纤维。
2.复合型玻璃纤维织物的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
A.纺纱：形成由金属丝与玻璃纤维纱合股形成的复合纱线；所述金属丝的直径为0.5mm～1mm；所述金属丝的每一根都由若干根玻璃纤维纱包围；所述金属丝为镍铬不锈钢丝；所述玻璃纤维是经过化学处理后表面富硅富铝的玻璃纤维，或者是高硅氧玻璃纤维；
B.织造：用复合纱线作为经线和纬线织造成织物。
3.根据权利要求2所述的复合型玻璃纤维织物，其特征在于，还包括步骤C.后期处理：包括针对织物的化学处理工艺，预收缩工艺和表面处理工艺。
4.根据权利要求3所述的复合型玻璃纤维织物，其特征在于，所述化学处理工艺包括浸湿、化学处理、漂洗、脱水和烘干，所述浸湿是指：将玻璃纤维织物于处理设备上用清水均匀浸湿并洗净；所述化学处理是指：以盐酸和硫酸的混合溶液作处理剂，按照一定比例，即玻璃纤维织物重量与处理剂重量的比，对浸湿后的玻璃纤维织物进行定温、定时处理；所述漂洗是指：对经化学处理后的玻璃纤维织物用清水进行定温、定时漂洗处理；所述脱水是指：对漂洗后的玻璃纤维织物进行脱水处理；所述烘干是指：对脱水后的玻璃纤维织物定温烘干。
5.根据权利要求3所述的复合型玻璃纤维织物，其特征在于，所述预收缩工艺包括：对烘干后的玻璃纤维织物在高温条件下，进行定时予收缩处理。
6.根据权利要求3所述的复合型玻璃纤维织物，其特征在于，所述表面处理工艺包括再浸湿、表面处理、再脱水和再烘干，所述再浸湿是指：对预收缩后的玻璃纤维织物用清水均匀浸湿；所述表面处理是指：以成膜剂和水溶性石蜡的混合溶液为处理剂，按照一定浴比，对再浸湿后的玻璃纤维织物进行定温、定时处理；所述再脱水是指：对表面处理后的玻璃纤维织物进行再脱水处理；所述再烘干是指：对再脱水后的玻璃纤维织物定温烘干。
7.根据权利要求3所述的复合型玻璃纤维织物，其特征在于，还包括检测包装：对再烘干后的玻璃纤维织物按照产品标准进行检测，并按照包装要求进行包装。
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