CN102320760B - 一种用于高硅氧玻璃纤维纱间歇式酸沥滤处理工艺的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高硅氧玻璃纤维纱间歇式酸沥滤处理工艺的设备，包括酸沥滤槽、纱架和卷绕装置，所述酸沥滤槽为密封结构，槽体上口设置一水密封沟槽，用水进行槽体和上盖接口处密封；所述卷绕装置放置在纱架上并安装在酸沥滤槽内，其中两根卷绕棒在纱架上部，一根卷绕棒在纱架下部，每根卷绕棒均可绕各自中心轴转动；所述酸沥滤槽两侧分别开有2个以上的孔，其中下部为进酸孔，上部位出酸孔，并通过管道连接耐酸泵形成一个循环系统；所述酸沥滤槽底部设置有蒸汽孔，并与蒸汽管道连接。本发明克服了高硅氧玻璃纤维纱间歇式酸沥滤动态处理工艺酸沥滤速度慢、产品性能不均匀、不稳定等技术难题，同时大大提高了产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于高硅氧玻璃纤维纱的酸沥滤工艺的设备，具体涉及一种用于高硅氧玻璃纤维纱间歇式酸沥滤处理工艺的设备。
背景技术
高硅氧玻璃纤维是一种人造高性能无机纤维，它具有优良化学性能和物理性能：如优良耐酸性能，优异耐高温性能，优异高温隔热和高温介电性能。它在航天航空、国防军工以及国民经济领域中高温防热隔热、金属冶炼铸造、高温气体液体过滤、建筑防火等领域大显身手，应用领域和需求量日渐增加。
酸沥滤是高硅氧玻璃纤维纱生产工艺中的一个重要步骤，其工艺参数和控制以及装备等对高硅氧玻璃纤维酸沥滤率、SiO2含量、纤维耐高温性能、纤维强力及均匀性有重要影响。目前酸沥滤工艺主要采用连续式酸沥滤和间歇式酸沥滤：
(1)连续式酸沥滤工艺
该工艺可连续生产，但由于酸沥滤需要一定时间(如30min以上)才能完成纤维中非SiO2组分大部分转移到酸液中去，保证纤维中SiO2含量＞96％，所以处理线速度很慢产能很低，通常采用以下方法提高产能：
①加长酸槽长度，以延长纱、线、绳酸沥滤时间，这一来，酸槽长度很长，占地面积大，而且必须增加许多导纱棍，这样会增加对纤维磨损降低纤维强度；
②把上百根纱、线、绳集中处理，这样酸槽必须加宽，设备加大，酸量增加，且将增加生产操作难度。
这种连续处理方法即使加长酸槽长度(如加到：30米)，处理线速度仍小于1m/min，而且纱、线、绳不可能成千上百根一起处理(操作难度大)，所以产能低，而且酸沥滤过程纤维会产生一些线收缩，这会增加张力，而纱、线、绳经酸处理强度下降很多，这将增加控制难度，这种工艺难以避免处理过程纱、线的磨损，所以强度较低，另外，这种工艺酸槽不能完全封闭，无法避免酸气外泄，所以对车间设备以及人们健康都会产生一定影响。
(2)间歇式酸沥滤工艺
该工艺需先把待处理的纱、线、绳缠绕在一特制耐酸芯管(筒)上，再把其放入酸槽里进行酸沥滤。由于纱、线、绳卷管(筒)在酸液中处于静止状态，为提高酸沥滤效率，热酸液必须定期反向流动，如从纱管(筒)外层纱线流向芯管(筒)中心，过一段时间再从芯管(筒)中心流向纱管(筒)外层纱线。这样芯管(筒)结构必须能满足酸液反向流动要求结构复杂，纱线卷在酸槽中位置安放也较讲究，酸液流动控制有一定难度，而且纱、线卷外层、中间层和内层酸沥滤效果也存在差异，影响产品性能均匀性。其次，水洗烘干后，纱、线、绳要从芯管(筒)上退出，往往会对纱、线、绳造成损伤。当然这种工艺比连续式工艺占地面积小，酸槽可封闭，不会产生酸气向外泄漏。但该工艺劳动强度较大，这种处理工艺只要纱、线、绳卷装方式加以改进，酸槽结构科学、合理，则可保证产品质量均匀和较高产能。
发明内容
本发明针对上述不足，对间歇式酸沥滤工艺及设备进行了改进，目的在于：克服现有技术中酸沥滤速度慢，产品性能不均匀，不稳定等技术难题。
本发明的技术解决方案：
一种用于高硅氧玻璃纤维纱间歇式酸沥滤处理工艺的设备，包括酸沥滤槽、纱架和卷绕装置，所述酸沥滤槽为密封结构，槽体上口设置一水密封沟槽，用水进行槽体和上盖接口处密封；所述卷绕装置放置在纱架上并安装在酸沥滤槽内，其中两根卷绕棒在纱架上部，一根卷绕棒在纱架下部，每根卷绕棒均可绕各自中心轴转动；所述酸沥滤槽两侧分别开有2个以上的孔，其中下部为进酸孔，上部为出酸孔，并通过管道连接耐酸泵形成一个循环系统；所述酸沥滤槽底部设置有蒸汽孔，并与蒸汽管道连接。
所述酸沥滤槽用耐酸高分子材料制作；
所述酸沥滤槽的材质为PP；
所述卷绕棒的材质为FRP。
一种高硅氧玻璃纤维纱间歇式酸沥滤处理工艺，其特征在于：所述酸沥滤工艺的酸液浓度控制在5％～10％；反应温度控制在85～95℃；反应时间控制在10～30min。
本发明的有益效果：
本发明由于采用了新设备和新工艺，克服了高硅氧玻璃纤维纱间歇式酸沥滤动态处理工艺酸沥滤速度慢、产品性能不均匀、不稳定等技术难题，在提高酸沥滤工艺效率的同时大大提高了产品质量。
附图说明
附图为本发明的结构示意图
具体实施方式
如图所示：一种用于高硅氧玻璃纤维纱的酸沥滤工艺的设备，所述酸沥滤槽1为密封结构，槽体上口设置一水密封沟槽(未提供图示)，用水进行槽体和上盖接口处密封；所述卷绕装置2放置在纱架上(未提供图示)并安装在酸沥滤槽1内，其中两根卷绕棒在纱架上部，一根卷绕棒在纱架下部，每根卷绕棒均可绕各自中心轴转动；所述酸沥滤槽1两侧分别开有两个以上的孔，其中下部为进酸孔5-1，上部为出酸孔5-2，并通过管道4连接耐酸泵7形成一个循环系统；所述酸沥滤槽1底部设置有蒸汽孔6，并与蒸汽管道连接(未提供图示)。
具体工作过程：
高硅氧玻璃纤维纱的工艺主要包括原纱织造、酸沥滤、水清洗、热处理和纱线截断。
间歇式酸沥滤流工艺流程主要如下：
1.先将织造好的原纱3卷绕在卷绕装置2的卷绕棒上，然后放入酸沥滤槽1中，注满浓度为5％～10％酸液，之后在槽体上口设置的水密封沟槽内注水，并盖住上盖；
2.开启位于酸沥滤槽1底部的蒸汽孔，蒸汽在酸液里形成大量气泡，从底部向上冒，这些气泡对纱线进行“触及”，利于酸沥滤产物析出扩散，同时开启耐酸泵7，酸液从设置在酸沥滤槽1上部的出酸孔5-2流入管道4，然后经耐酸泵7再从设置在酸沥滤槽1下部的进酸孔进入酸沥滤槽1内；这样一个循环过程可加强酸沥滤槽1内酸液流动，因而使得槽内酸液浓度、温度均匀，而且由于上、下酸液反向流动，对高硅氧玻璃纤维纱形成二个相反作用力，使得高硅氧玻璃纤维纱在作上、下运动时，会产生“S”型运动，这样使得高硅氧玻璃纤维纱各根纱有更多的酸液浸渍、提高洗涤几率，增加酸沥滤效率；
3.反应过程中温度控制在85～95℃，当反应时间达到10～30min之后，关闭耐酸泵7和蒸汽管道阀门，酸沥滤流程结束。
本工艺及设备不仅适用于高硅氧玻璃纤维纱，而且同样适用于其它高硅氧玻璃纤维制品，比如高硅氧玻璃纤维绳、高硅氧玻璃纤维线等。凡是采用发明相似结构设备及工艺或其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于高硅氧玻璃纤维纱间歇式酸沥滤处理工艺的设备，包括酸沥滤槽、纱架和卷绕装置，其特征在于：所述酸沥滤槽为密封结构，槽体上口设置一水密封沟槽，用水进行槽体和上盖接口处密封；所述卷绕装置放置在纱架上并安装在酸沥滤槽内，其中两根卷绕棒在纱架上部，一根卷绕棒在纱架下部，每根卷绕棒均可绕各自中心轴转动；所述酸沥滤槽两侧分别开有2个以上的孔，其中下部为进酸孔，上部为出酸孔，并通过管道连接耐酸泵形成一个循环系统；所述酸沥滤槽底部设置有蒸汽孔，并与蒸汽管道连接。
2.如权利要求1所述的酸沥滤处理工艺的设备，其特征在于：所述酸沥滤槽用耐酸高分子材料制作。
3.如权利要求1所述的酸沥滤处理工艺的设备，其特征在于：所述酸沥滤槽的材质为PP。
4.如权利要求1所述的酸沥滤处理工艺的设备，其特征在于：所述卷绕棒的材质为FRP。
5.使用如权利要求1所述的设备进行酸沥滤的工艺，其特征在于：所述酸沥滤工艺的酸液浓度控制在5％～10％；反应温度控制在85～95℃；反应时间控制在10～30min。
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