CN102864542A

CN102864542A - 多元分高硅氧玻璃纤维定长纱制造工艺

Info

Publication number: CN102864542A
Application number: CN2012103325862A
Authority: CN
Inventors: 刘成义
Original assignee: ANHUI PROVINCE JINGDE COUNTY NANGUAN GLASS FIBRE FACTORY
Current assignee: Jingde Nanbo New Materials Co., Ltd.
Priority date: 2012-09-09
Filing date: 2012-09-09
Publication date: 2013-01-09

Abstract

本发明涉及一种耐高温材料，属于特种玻璃纤维材料领域，具体是涉及一种多元分高硅氧玻璃纤维定长纱制造工艺。以钠-硼-硅三元成分原始玻璃为原料，通过融制加工使其纤维成型；依次通过退烧、并捻、整经和穿经制造成纱线束；再经过热处理、酸沥滤、水处理、烘干、热烧结以及后处理工序制得。工艺设计合理，给出了多元分高硅氧玻璃纤维制品的加工启示，因此，可广泛应用于各种高硅氧玻璃纤维连续长丝、短切丝、布、网布、膨体布、针刺毡、带、套管、绳产品的生产等。产品应用范围较广，主要存在于：航空航天和国防工业领域作为耐烧蚀和隔热保温材料；铸铜、铸铁等精密铸造领域作为高温金属液体的过滤；化工、冶金和建材工业中隔热、防护保温等。

Description

多元分高硅氧玻璃纤维定长纱制造工艺

技术领域

本发明涉及一种耐高温材料，属于特种玻璃纤维材料领域，具体是涉及一种多元分高硅氧玻璃纤维定长纱制造工艺。

背景技术

高硅氧玻璃纤维是一种耐高温无机纤维，其二氧化硅含量为95％～99％，可以在900℃下长期使用。是一种耐高温、耐烧蚀、隔热、保温功能的增强材料。近年来随着国际上逐步禁止石棉材料的使用，提倡“非陶瓷”纤维制品的使用，使高硅氧玻璃纤维得到广泛的发展和应用。

国际上高硅氧玻璃纤维的生产方法主要有两种，即酸沥滤法和溶胶凝胶法。溶胶凝胶法由于生产技术难度较大，目前尚未形成工业化生产，因此酸沥滤法现在是作为高硅氧玻璃纤维的工厂化生产的唯一方法，目前世界范围内生产高硅氧玻璃纤维的生产厂商主要分布于美国、俄罗斯、白俄罗斯、英国、日本、中国，目前国内从事高硅氧玻璃纤维生产的企业是：陕西华特玻璃纤维、江苏九鼎集团、河南洛玻集团和宿迁市天彩玻璃纤维有限公司。

酸沥滤法生产高硅氧玻璃纤维，由于采用的原始玻璃成分的不同，其最终产品的性能有很大的差异。目前，生产高硅氧玻璃纤维的原始成分有3类：前苏联加盟共和国采用钠一-硅二元成分原始玻璃；欧美国家采用E玻璃；而我国主要采用钠-硼-硅三元成分原始玻璃生产高硅氧玻璃，在采用上述3种原始玻璃成分生产高硅氧玻璃纤维时，制品中的二氧化硅含量有明显差异：二元成分为94％～95％，三元成分为90％～98％，多元(E玻璃)成分为95％～99％，制品中的SiO₂含量越高其耐温性能越高。当制品中SiO₂含量为94％～97％时其使用温度一般不超过1000℃，当SiO₂含量＞98％时，其使用温度可达1200℃。目前国内外主要通过提高制品中SiO₂的含量来提高高硅氧玻璃纤维制品的耐高温性能，而高硅氧玻璃纤维制品的强度则是通过改变高硅氧玻璃纤维制品的表面处理来提高高硅氧玻璃纤维制品的强度。

随着世界范围纷纷禁止石棉、限制陶瓷纤维的应用。高硅氧玻璃纤维作为耐高温、可降解型材料，其发展应用得到世界各国越来越多的重视。目前我国高硅氧玻璃纤维产品在世界上占有很重要的地位。高硅氧玻璃纤维今后将朝着多品种、多规格化发展，尤其是通过后整理工艺，如表面涂覆各种元机材料或有机材料，改善其可加工性；通过提高SiO₂含量方法来进一步提升其耐温性，目前国内三元系高硅氧纤维SiO₂含量最高为97％，低于采用E玻璃的多元分高硅氧玻璃纤维制品的SiO₂含量，限制了其耐温的应用汇围，因此国内高硅氧玻璃纤维生产今后采用多元分高硅氧玻璃纤维制备高硅氧玻璃纤维制品是今后发展方向。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种耐高温的多元分高硅氧玻璃纤维定长纱制造工艺。

为了实现上述目的，采用的技术方案如下：

多元分高硅氧玻璃纤维定长纱制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

①、以钠-硼-硅三元成分原始玻璃为原料，通过融制加工使其纤维成型；

②、依次通过退烧、并捻、整经和穿经制造成纱线束；

③、将纱线束置于纱架之上，控制温度96～99℃，通过蒸汽对其处理5小时；

④、将热处理后的纱线束置于纱架之上，再将纱架置于酸沥滤槽中，选择浓度为3.2mol/L的盐酸注入酸沥滤槽中进行循环，进行沥滤处理；

⑤、酸沥滤处理后的纱线束，利用25～39℃水对其喷淋处理，检测表面pH值至6.5～6.8完成水清洗处理；

⑥、在100～150℃下烘干，然后进行后处理操作，后处理操作是将产品置于热处理炉中进行热定型处理，控制温度为650～720℃，处理时间为2小时；

⑦、依规定长度截断，形成多元分高硅氧玻璃纤维定长纱。

本发明多元分高硅氧玻璃纤维定长纱制造工艺，工艺设计合理，给出了多元分高硅氧玻璃纤维制品的加工启示，因此，可广泛应用于各种高硅氧玻璃纤维连续长丝、短切丝、布、网布、膨体布、针刺毡、带、套管、绳产品的生产等。产品应用范围较广，主要存在于：航空航天和国防工业领域作为耐烧蚀和隔热保温材料；铸铜、铸铁等精密铸造领域作为高温金属液体的过滤；化工、冶金和建材工业中隔热、防护保温等。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

请参阅图1，多元分高硅氧玻璃纤维定长纱制造工艺，包括如下步骤：

①、以钠-硼-硅三元成分原始玻璃为原料，通过融制加工使其纤维成型。

②、依次通过退烧、并捻、整经和穿经制造成纱线束。

③、将纱线束置于纱架之上，控制温度96～98℃，通过蒸汽对其处理5小时。

④、将热处理后的纱线束置于纱架之上，再将纱架置于酸沥滤槽中，选择浓度为3.2mol/L的盐酸注入酸沥滤槽中进行循环，进行沥滤处理。

⑤、酸沥滤处理后的纱线束，利用25～35℃水对其喷淋处理，检测表面pH值至6.7～6.8完成水清洗处理。

⑥、在100～120℃下烘干，然后进行后处理操作，后处理操作是将产品置于热处理炉中进行热定型处理，控制温度为690～720℃，处理时间为2小时。

⑦、依规定长度截断，形成多元分高硅氧玻璃纤维定长纱。

经过上述制造工艺生产的多元分高硅氧玻璃纤维定长纱，主成分为含量大于98％的二氧化硅，热失量小，耐高温性能优异，可长期置于1150℃温度使用环境中，可广泛适用于航空航天和国防工业领域作为耐烧蚀和隔热保温材料；铸铜、铸铁等精密铸造领域作为高温金属液体的过滤；化工、冶金和建材工业中隔热、防护保温等。

实施例2

多元分高硅氧玻璃纤维定长纱制造工艺，包括如下步骤：

②、依次通过退烧、并捻、整经和穿经制造成纱线束。

③、将纱线束置于纱架之上，控制温度97～99℃，通过蒸汽对其处理5小时。

⑤、酸沥滤处理后的纱线束，利用32～39℃水对其喷淋处理，检测表面pH值至6.6～6.7完成水清洗处理。

⑥、在120～140℃下烘干，然后进行后处理操作，后处理操作是将产品置于热处理炉中进行热定型处理，控制温度为680～700℃，处理时间为2小时。

⑦、依规定长度截断，形成多元分高硅氧玻璃纤维定长纱。

实施例3

多元分高硅氧玻璃纤维定长纱制造工艺，包括如下步骤：

②、依次通过退烧、并捻、整经和穿经制造成纱线束。

③、将纱线束置于纱架之上，控制温度97～98℃，通过蒸汽对其处理5小时。

⑤、酸沥滤处理后的纱线束，利用35～36℃水对其喷淋处理，检测表面pH值至6.5～6.6完成水清洗处理。

⑥、在130～150℃下烘干，然后进行后处理操作，后处理操作是将产品置于热处理炉中进行热定型处理，控制温度为650～670℃，处理时间为2小时。

⑦、依规定长度截断，形成多元分高硅氧玻璃纤维定长纱。

以上内容仅仅是对本发明构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者不超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.多元分高硅氧玻璃纤维定长纱制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

②、依次通过退烧、并捻、整经和穿经制造成纱线束；

⑦、依规定长度截断，形成多元分高硅氧玻璃纤维定长纱。