CN101830639A - 用于玻璃纤维的低硼玻璃、玻璃纤维及玻璃纤维的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于玻璃纤维的低硼玻璃、玻璃纤维及玻璃纤维的制造方法，玻璃组合物按重量百分比由下列组分组成：SiO2 57％～65％，Al2O3 5％～9％，Na2O 4％～10％，K2O 1％～5％，CaO 3％～5％，MgO 0.2％～2％，BaO 6.4％～15％，ZnO 3％～5％，Fe2O3 0％～0.1％，B2O3 0％～1％，F 0.1％～0.4％，本发明不含或含有低浓度的氧化硼，相对高浓度的钡，玻璃纤维能够满足某些特殊行业对于无硼或低硼含量的要求，由此制作的高效超高效过滤器很适合用于洁净环境中，避免硼污染问题；玻璃纤维同样具有较高的抗湿率，在高湿率的环境下能够抵抗退化；而且此发明的玻璃组合物构成浓度能通过现有技术的火焰法和离心法制作细玻璃纤维。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃纤维原料及玻璃纤维的制作工艺，特别涉及一种用于玻璃纤维的低硼玻璃、玻璃纤维及玻璃纤维的制造方法。
背景技术
用熔融玻璃制成的极细的玻璃纤维，具有绝缘性、耐热性、抗腐蚀性好和机械强度高等特点；广泛应用于建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环境保护、国防等行业，玻璃纤维是非常好的金属材料替代材料，随着市场经济的迅速发展，玻璃纤维的应用领域会越来越广泛。
玻璃纤维是制造空气过滤纸的主要原料，而用于制作高效和超高效空气过滤纸的玻璃纤维一般都含有大量的硼，如重量百分比为10-16％的氧化硼。表一列出了一般用于制作高效滤纸的玻璃纤维构成成分。
表一
现有技术中，表一所列成分制作的高效超高效玻璃纤维过滤器，其玻璃纤直径在0.1-5.0微米间。较高的氧化硼含量可以使玻璃成分产生较低温度。相对低温能使玻璃成分更容易从成纤器外壁的孔流出，从而产出更细的玻璃纤维。而且硼酸还可以降低对成纤器金属的腐蚀。甚至，硼酸还有助于防止玻璃纤维在潮湿环境下的退化。
但是，用于洁净环境，如制药，生物医药，半导体以及相关领域中的高效超高效过滤器对硼含量要求很高。而现有技术的较高硼含量的玻璃纤维，通常其硼含量都会导致难以接受的空气污染，因此不适合用于对洁净要求较高的环境中。比如，处理微型电子净水芯片时产生的氢氟酸，这种氢氟酸会与高效过滤器中的硼相结合从而产生六氟化硼。据发现，六氟化硼对生产高密度存储器集成电路有相当大的危害。由此可见，对于某些特殊行业来说，需要玻璃纤维中无硼或低硼含量，而仅仅是在现有技术的用于玻璃纤维的玻璃组分中去掉或降低硼含量，则无法利用传统的火焰法或离心法产出细玻璃纤维。
因此，需要一种用于玻璃纤维的玻璃，能够满足某些特殊行业对于无硼或低硼含量的要求，还能通过现有技术的火焰法或离心法产出细玻璃纤维，同时，应用其制作的过滤器即便是在高湿率的环境下能够抵抗退化。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于玻璃纤维的低硼玻璃、玻璃纤维及玻璃纤维的制造方法，由其玻璃组合物制作的玻璃纤维能够满足某些特殊行业对于无硼或低硼含量的要求，还能通过现有技术的火焰法或离心法产出细玻璃纤维，同时，应用其制作的过滤器即便是在高湿率的环境下能够抵抗退化。
本发明的用于玻璃纤维的低硼玻璃，按重量百分比由下列组分组成：SiO257％～65％，Al2O3 5％～9％，Na2O 4％～10％，K2O 1％～5％，CaO 3％～5％，MgO 0.2％～2％，BaO 6.4％～15％，ZnO 3％～5％，Fe2O3 0％～0.1％，B2O3 0.1％～1％，F 0.1％～0.4％。
进一步，按重量百分比由下列组分组成：SiO2 59％～63％，Al2O3 6％～8％，Na2O 7％～10％，K2O 3％～5％，CaO 3％～5％，MgO 0.5％～1.5％，BaO 8％～15％，ZnO 3％～5％，Fe2O3 0％～0.1％，B2O3 0.1％～0.5％，F 0.1％～0.3％；
进一步，按重量百分比由下列组分组成：SiO2 63％，Al2O3 7％，Na2O 8.4％，K2O 3.3％，CaO 3.3％，MgO 1.5％，BaO 9％，ZnO 3.7％，B2O3 0.5％，F 0.3％；
本发明还公开了一种利用上述玻璃组合物制作的玻璃纤维，所述玻璃纤维直径为0.1μm-9μm；
进一步，所述玻璃纤维直径为0.2μm-4μm。
本发明还公开了一种上述玻璃纤维的制作方法，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺；
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的耐高温金属套管，并加热使玻璃球熔化；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维。
进一步，步骤c中，通过控制一次纤维的直径、拉辊的速度和火焰流的温度与喷吹速度，控制玻璃纤维参数；
进一步，耐高温金属套管的材料为铂合金。
本发明还公开了另一种上述玻璃纤维的制作方法，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺；
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的玻璃熔炉，并加热使玻璃球熔化；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成直径为0.3-0.4cm一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维；
进一步，玻璃熔炉炉体材质为镍、镍铬合金、镍钴合金或不锈钢。
本发明的有益效果：本发明的目的是提供一种用于玻璃纤维的低硼玻璃、玻璃纤维及玻璃纤维的制造方法，玻璃组合物及由其产出的玻璃纤维不含或含有低浓度的氧化硼，相对高浓度的钡，由其玻璃组合物制作的玻璃纤维能够满足某些特殊行业对于无硼或低硼含量的要求，用此玻璃纤维制作的高效超高效过滤器很适合用于洁净环境中，避免硼污染问题；本发明制成的玻璃纤维同样具有较高的抗湿率，应用其制作的过滤器即便是在高湿率的环境下能够抵抗退化；而且此发明的玻璃组合物构成浓度能通过现有技术的火焰法和离心法制作细玻璃纤维。
具体实施方式
实施例一
本实施例的用于玻璃纤维的低硼玻璃，其特征在于：按重量百分比由下列组分组成：SiO2 57％，Al2O3 9％，Na2O 10％，K2O 5％，CaO 5％，MgO 2％，BaO 7.5％，ZnO 3％，Fe2O3 0.1％，B2O3 1％，F 0.4％；
通过火焰法制成玻璃纤维，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，具体步骤如下：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的耐高温金属套管，并加热使玻璃球熔化；本实施例耐高温金属套管的材料为铂合金；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维；通过控制一次纤维的直径、拉辊的速度和火焰流的温度与喷吹速度，控制玻璃纤维参数；
当然，玻璃纤维的生产方法也可以采用以下方法，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，包括以下步骤：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的玻璃熔炉，并加热使玻璃球熔化；本实施例中，玻璃熔炉炉体材质为镍，当然也可采用镍铬合金、镍钴合金或不锈钢；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成直径为0.3-0.4cm一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维。
以上两种方式都是利用现有的火焰法生产，进一步说明本发明的玻璃生产玻璃纤维通过现有的生产方法可以实现。
本实施例中分别制成直径为0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.7μm、4μm和9μm的玻璃纤维；具体性能参数如下表：
| 项目 | 0.1μm | 0.2μm | 0.3μm | 0.5μm | 0.7μm | 4μm | 9μm |
| 克重(g/m2) | 133 | 130 | 131 | 129 | 125 | 118 | 107 |
| 过滤纸阻力mmH2O | 61 | 45 | 43.5 | 44.9 | 30.5 | 24.7 | 18.6 |
| 强度lb/in | 4.8 | 7.6 | 7.3 | 6.3 | 5.28 | 5.1 | 2.4 |
| 延伸率 | 1.30 | 1.47 | 1.60 | 1.79 | 1.57 | 1.42 | 1.08 |
由上表可见，本实施例的配比玻璃组合物生产的玻璃纤维，直径在0.2μm-4μm的明显优于其他范围。
实施例二
本实施例的用于玻璃纤维的低硼玻璃，其特征在于：按重量百分比由下列组分组成：SiO2 65％，Al2O3 8.6％，Na2O 4％，K2O 1％，CaO 3％，MgO 0.2％，BaO15％，ZnO 3％，B2O3 0.1％，F 0.1％；
通过火焰法制成玻璃纤维，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，具体步骤如下：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的耐高温金属套管，并加热使玻璃球熔化；本实施例耐高温金属套管的材料为铂合金；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维；通过控制一次纤维的直径、拉辊的速度和火焰流的温度与喷吹速度，控制玻璃纤维参数；
当然，玻璃纤维的生产方法也可以采用以下方法，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，包括以下步骤：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的玻璃熔炉，并加热使玻璃球熔化；本实施例中，玻璃熔炉炉体材质为镍，当然也可采用镍铬合金、镍钴合金或不锈钢；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成直径为0.3-0.4cm一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维。
以上两种方式都是利用现有的火焰法生产，进一步说明本发明的玻璃生产玻璃纤维通过现行的生产方法可以实现。
本实施例中分别制成直径为0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.7μm、4μm和9μm的玻璃纤维；具体性能参数如下表：
| 项目 | 0.1μm | 0.2μm | 0.3μm | 0.5μm | 0.7μm | 4μm | 9μm |
| 克重(g/m2) | 131 | 128 | 128 | 125 | 122 | 118 | 112 |
| 过滤纸阻力mmH2O | 63 | 48 | 44 | 43.7 | 34.5 | 22.2 | 19 |
| 强度lb/in | 5 | 7.3 | 7.1 | 6 | 5.2 | 4 | 2.8 |
| 延伸率 | 1.34 | 1.63 | 1.60 | 1.72 | 1.52 | 1.4 | 1.05 |
由上表可见，本实施例的配比玻璃组合物生产的玻璃纤维，直径在0.2μm-4μm的明显优于其他范围。
实施例三
本实施例的用于玻璃纤维的低硼玻璃，其特征在于：按重量百分比由下列组分组成：SiO2 63％，Al2O3 7％，Na2O 8.4％，K2O 3.3％，CaO 3.3％，MgO 1.5％，BaO 9％，ZnO 3.7％，B2O3 0.5％，F 0.3％
通过火焰法制成玻璃纤维，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，具体步骤如下：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的耐高温金属套管，并加热使玻璃球熔化；本实施例耐高温金属套管的材料为铂合金；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维；通过控制一次纤维的直径、拉辊的速度和火焰流的温度与喷吹速度，控制玻璃纤维参数；
当然，玻璃纤维的生产方法也可以采用以下方法，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，包括以下步骤：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的玻璃熔炉，并加热使玻璃球熔化；本实施例中，玻璃熔炉炉体材质为镍，当然也可采用镍铬合金、镍钴合金或不锈钢；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成直径为0.3-0.4cm一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维。
以上两种方式都是利用现有的火焰法生产，进一步说明本发明的玻璃生产玻璃纤维通过现有的生产方法可以实现。
本实施例中分别制成直径为0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.7μm、4μm和9μm的玻璃纤维；具体性能参数如下表：
| 项目 | 0.1μm | 0.2μm | 0.3μm | 0.5μm | 0.7μm | 4μm | 9μm |
| 克重(g/m2) | 130 | 125 | 125 | 125 | 123 | 123 | 102 |
| 过滤纸阻力mmH2O | 61 | 45 | 44 | 42 | 31 | 21 | 13 |
| 强度lb/in | 6.8 | 8.1 | 7.66 | 7.8 | 7.28 | 6.0 | 3.5 |
| 延伸率 | 1.58 | 1.7 | 1.75 | 1.9 | 1.7 | 1.45 | 1.2 |
由上表可见，本实施例的配比玻璃组合物生产的玻璃纤维，性能参数对比中，直径在0.2μm-4μm的明显优于其他范围；同时，各种直径型号的玻璃纤维性能参数均比实施例一和实施例二对应直径的玻璃纤维性能参数优异。
实施例四
本实施例的用于玻璃纤维的低硼玻璃，其特征在于：按重量百分比由下列组分组成：SiO2 59％，Al2O3 6％，Na2O 9.6％，K2O 3％，CaO 3％，MgO 0.5％，BaO15％，ZnO 3％，Fe2O3 0.1％，B2O3 0.5％，F 0.3％；
通过火焰法制成玻璃纤维，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，具体步骤如下：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的耐高温金属套管，并加热使玻璃球熔化；本实施例耐高温金属套管的材料为铂合金；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维；通过控制一次纤维的直径、拉辊的速度和火焰流的温度与喷吹速度，控制玻璃纤维参数；
当然，玻璃纤维的生产方法也可以采用以下方法，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，包括以下步骤：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的玻璃熔炉，并加热使玻璃球熔化；本实施例中，玻璃熔炉炉体材质为镍，当然也可采用镍铬合金、镍钴合金或不锈钢；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成直径为0.3-0.4cm一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维。
以上两种方式都是利用现有的火焰法生产，进一步说明本发明的玻璃生产玻璃纤维通过现有的生产方法可以实现。
本实施例中分别制成直径为0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.7μm、4μm和9μm的玻璃纤维；具体性能参数如下表：
| 项目 | 0.1μm | 0.2μm | 0.3μm | 0.5μm | 0.7μm | 4μm | 9μm |
| 克重(g/m2) | 132 | 134 | 128 | 125 | 122 | 119 | 110 |
| 过滤纸阻力mmH2O | 63 | 47 | 44 | 43 | 34 | 21.5 | 17 |
| 强度lb/in | 6 | 7.5 | 7 | 7 | 6.9 | 5 | 3.1 |
| 延伸率 | 1.37 | 1.65 | 1.7 | 1.79 | 1.6 | 1.4 | 1.15 |
由上表可见，本实施例的配比玻璃组合物生产的玻璃纤维，性能参数对比中，直径在0.2μm-4μm的明显优于其他范围；同时，各种直径型号的玻璃纤维性能参数均比实施例一和实施例二对应直径的玻璃纤维性能参数优异，但稍劣于是实例三。
实施例五
本实施例的用于玻璃纤维的低硼玻璃，其特征在于：按重量百分比由下列组分组成：SiO2 64.6％，Al2O3 7.1％，Na2O 7％，K2O 4％，CaO 4％，MgO 1.5％，BaO 6.4％，ZnO 5％，B2O3 0.1％，F 0.3％；
通过火焰法制成玻璃纤维，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，具体步骤如下：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的耐高温金属套管，并加热使玻璃球熔化；本实施例耐高温金属套管的材料为铂合金；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维；通过控制一次纤维的直径、拉辊的速度和火焰流的温度与喷吹速度，控制玻璃纤维参数；
当然，玻璃纤维的生产方法也可以采用以下方法，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，包括以下步骤：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的玻璃熔炉，并加热使玻璃球熔化；本实施例中，玻璃熔炉炉体材质为镍，当然也可采用镍铬合金、镍钴合金或不锈钢；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成直径为0.3-0.4cm一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维。
以上两种方式都是利用现有的火焰法生产，进一步说明本发明的玻璃生产玻璃纤维通过现有的生产方法可以实现。
本实施例中分别制成直径为0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.7μm、4μm和9μm的玻璃纤维；具体性能参数如下表：
| 项目 | 0.1μm | 0.2μm | 0.3μm | 0.5μm | 0.7μm | 4μm | 9μm |
| 克重(g/m2) | 131.2 | 126 | 127 | 125 | 124 | 117.3 | 113 |
| 过滤纸阻力mmH2O | 63 | 47 | 44 | 43 | 34 | 21.5 | 17 |
| 强度lb/in | 6 | 7.5 | 6.7 | 7.1 | 6.9 | 4.7 | 2.9 |
| 延伸率 | 1.37 | 1.59 | 1.68 | 1.77 | 1.65 | 1.41 | 1.09 |
由上表可见，本实施例的配比玻璃组合物生产的玻璃纤维，性能参数对比中，直径在0.2μm-4μm的明显优于其他范围；同时，各种直径型号的玻璃纤维性能参数均比实施例一和实施例二对应直径的玻璃纤维性能参数优异，但稍劣于是实例三。
实施例六
本实施例的用于玻璃纤维的低硼玻璃，其特征在于：按重量百分比由下列组分组成：SiO2 59.5％，Al2O3 8％，Na2O 8％，K2O 5％，CaO 5％，MgO 0.7％，BaO 10％，ZnO 3.5％，B2O3 0.1％，F 0.2％；
通过火焰法制成玻璃纤维，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，具体步骤如下：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的耐高温金属套管，并加热使玻璃球熔化；本实施例耐高温金属套管的材料为铂合金；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维；通过控制一次纤维的直径、拉辊的速度和火焰流的温度与喷吹速度，控制玻璃纤维参数；
当然，玻璃纤维的生产方法也可以采用以下方法，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，包括以下步骤：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的玻璃熔炉，并加热使玻璃球熔化；本实施例中，玻璃熔炉炉体材质为镍，当然也可采用镍铬合金、镍钴合金或不锈钢；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成直径为0.3-0.4cm一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维。
以上两种方式都是利用现有的火焰法生产，进一步说明本发明的玻璃生产玻璃纤维通过现有的生产方法可以实现。
本实施例中分别制成直径为0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.7μm、4μm和9μm的玻璃纤维；具体性能参数如下表：
| 项目 | 0.1μm | 0.2μm | 0.3μm | 0.5μm | 0.7μm | 4μm | 9μm |
| 克重(g/m2) | 131.4 | 120 | 122 | 122.5 | 123 | 117 | 110 |
| 过滤纸阻力mmH2O | 62.5 | 47 | 45.5 | 44.3 | 32.1 | 22 | 13.9 |
| 强度lb/in | 6.5 | 7.9 | 7.1 | 7.37 | 7.66 | 6.13 | 3.05 |
| 延伸率 | 1.51 | 1.66 | 1.69 | 1.81 | 1.67 | 1.51 | 1.22 |
由上表可见，本实施例的配比玻璃组合物生产的玻璃纤维，性能参数对比中，直径在0.2μm-4μm的明显优于其他范围；同时，各种直径型号的玻璃纤维性能参数均比实施例一、实施例二、实施例四、实施例五对应直径的玻璃纤维性能参数优异，但稍劣于是实例三。
实施例七
本实施例的用于玻璃纤维的低硼玻璃，其特征在于：按重量百分比由下列组分组成：SiO2 64.5％，Al2O3 5.5％，Na2O 8.4％，K2O 3.3％，CaO 3.3％，MgO 1.5％，BaO 8.95％，ZnO 3.7％，Fe2O3 0.05％，B2O3 0.5％，F 0.3％；
通过火焰法制成玻璃纤维，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，具体步骤如下：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的耐高温金属套管，并加热使玻璃球熔化；本实施例耐高温金属套管的材料为铂合金；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维；通过控制一次纤维的直径、拉辊的速度和火焰流的温度与喷吹速度，控制玻璃纤维参数；
当然，玻璃纤维的生产方法也可以采用以下方法，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，包括以下步骤：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的玻璃熔炉，并加热使玻璃球熔化；本实施例中，玻璃熔炉炉体材质为镍，当然也可采用镍铬合金、镍钴合金或不锈钢；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成直径为0.3-0.4cm一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维。
以上两种方式都是利用现有的火焰法生产，进一步说明本发明的玻璃生产玻璃纤维通过现有的生产方法可以实现。
本实施例中分别制成直径为0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.7μm、4μm和9μm的玻璃纤维；具体性能参数如下表：
| 项目 | 0.1μm | 0.2μm | 0.3μm | 0.5μm | 0.7μm | 4μm | 9μm |
| 克重(g/m2) | 134 | 130 | 128 | 127 | 125 | 124 | 107 |
| 过滤纸阻力mmH2O | 65 | 52 | 52.5 | 43.9 | 30.5 | 24.7 | 15.6 |
| 强度lb/in | 6.7 | 7.9 | 7.59 | 7.6 | 7.09 | 6.01 | 2.88 |
| 延伸率 | 1.55 | 1.67 | 1.74 | 1.85 | 1.67 | 1.48 | 1.07 |
由上表可见，本实施例的配比玻璃组合物生产的玻璃纤维，性能参数对比中，直径在0.2μm-4μm的明显优于其他范围；同时，各种直径型号的玻璃纤维性能参数均比实施例一和实施例二对应直径的玻璃纤维性能参数优异，但是由于还存在少量的Fe2O3，因此性能参数指标劣于实施例三。
由以上时好似里可以看出，本发明解决了由于完全无硼或低硼的玻璃成分其浓度和液化温度会升高使现有技术的玻璃纤维生产方式无法产出细纤维的问题和降低由此产出的玻璃纤维的抗湿率交低的问题；而解决此问题的关键是相对高浓度的氧化钡与其他玻璃成分的结合；相对高浓度的钡含量与低浓度的硼含量降低了此玻璃成分的玻璃液浓度与液相温度。相应通过现有技术的方法也能产出细纤维，从而，本发明的玻璃纤维的抗湿性好，很适合用于洁净环境下的高效超高效过滤器中。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施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参数范围内的修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种用于玻璃纤维的低硼玻璃，其特征在于：按重量百分比由下列组分组成：SiO2 57％～65％，Al2O3 5％～9％，Na2O 4％～10％，K2O 1％～5％，CaO 3％～5％，MgO 0.2％～2％，BaO 6.4％～15％，ZnO 3％～5％，Fe2O3 0％～0.1％，B2O3 0.1％～1％，F 0.1％～0.4％。
2.根据权利要求1所述的用于玻璃纤维的低硼玻璃，其特征在于：按重量百分比由下列组分组成：SiO2 59％～63％，Al2O3 6％～8％，Na2O 7％～10％，K2O 3％～5％，CaO 3％～5％，MgO 0.5％～1.5％，BaO 8％～15％，ZnO 3％～5％，Fe2O3 0％～0.1％，B2O3 0.1％～0.5％，F 0.1％～0.3％。
3.根据权利要求2所述的用于玻璃纤维的低硼玻璃，其特征在于：按重量百分比由下列组分组成：SiO2 63％，Al2O3 7％，Na2O 8.4％，K2O 3.3％，CaO 3.3％，MgO 1.5％，BaO 9％，ZnO 3.7％，B2O3 0.5％，F 0.3％。
4.一种利用权利要求1、2或3所述的玻璃组合物制作的玻璃纤维，其特征在于：所述玻璃纤维直径为0.1μm-9μm。
5.一根据权利要求4所述的玻璃纤维，其特征在于：所述玻璃纤维直径为0.2μm-4μm。
6.一种权利要求4或5所述的玻璃纤维的制作方法，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，其特征在于：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的耐高温金属套管，并加热使玻璃球熔化；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维。
7.权利要求6所述的玻璃纤维的制作方法，其特征在于：步骤c中，通过控制一次纤维的直径、拉辊的速度和火焰流的温度与喷吹速度，控制玻璃纤维参数。
8.权利要求7所述的玻璃纤维的制作方法，其特征在于：耐高温金属套管的材料为铂合金。
9.一种权利要求4或5所述的玻璃纤维的制作方法，包括熔化工艺、一次纤维成型和拉丝喷吹工艺，其特征在于：
a.熔化工艺：将玻璃球置入底部设置多个小孔的玻璃熔炉，并加热使玻璃球熔化；
b.一次纤维成型：玻璃球熔化后由耐高温金属套管底部的小孔流出形成直径为0.3-0.4cm一次纤维；
c.拉丝喷吹工艺：一次纤维在拉辊作用下置于高速率的火焰流下并熔化，通过拉辊与火焰喷吹的配合将一次纤维吹拉为玻璃纤维。
10.权利要求9所述的玻璃纤维的制作方法，其特征在于：玻璃熔炉炉体材质为镍、镍铬合金、镍钴合金或不锈钢。
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