CN105819708A - 高硅酸玻璃纤维用浸润剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高硅酸玻璃纤维用浸润剂的制备方法，浸润剂包括重量配比如下的组分：偶联剂0.2～0.6份，增强剂5～15份，成膜剂2～7份，润滑剂0.5～1.5份，消泡剂0.3～0.5份，pH值调节剂0.01～0.07份，保护剂0.5～1.1份和去离子水70～95份；浸润剂制备方法为：向反应釜中加入部分去离子水，加入偶联剂和pH调节剂，搅拌得到混合液A；向搅拌罐中的不饱和聚酯树脂中加入去离子水，向搅拌罐中加入稀释后的水溶性环氧乳液，搅拌后与混合液A进行混合，得到混合液B；将稀释后的润滑剂加入混合液B中，混合均匀得到混合液C；向混合液C中加入消泡剂和保护剂整体搅拌，之后再加入余量的去离子水。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃纤维生产过程中的添加剂，具体涉及一种高硅酸玻璃纤维用浸润剂的制备方法。
背景技术
高硅氧玻璃纤维的生产是以合适的原始玻璃成分，按普通玻璃纤维的生产工艺制成纱、布等各种制品，经过酸沥滤和热烧结工艺，即得到耐高温性能接近石英纤维的高硅氧制品.对原始玻璃组分，目前主要有以E玻璃以及Si02-B203-Na2O和Si02-B203二元系统为原始玻璃组分。高硅氧玻璃纤维在生产过程中，浸润剂是必不可或缺的组分，目前市面上常用的石蜡型浸润剂生产出来的高硅氧玻璃纤维，其大部分产品表面有毛刺、接头偏多，纱表面部光滑性差，若长时间与酸接触时，在其表面上产生大量的毛刺。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的高硅酸玻璃纤维用浸润剂的制备方法解决了玻璃纤维在生产工序中容易发毛和飞丝的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种高硅酸玻璃纤维用浸润剂的制备方法，玻璃纤维用浸润剂包括重量配比如下的组分：
偶联剂5500.2～0.6份，增强剂5～15份，成膜剂2～7份，润滑剂0.5～1.5份，消泡剂0.3～0.5份，pH值调节剂0.01～0.07份，保护剂0.5～1.1份和去离子水70～95份；
其中，增强剂由比例为7：4的不饱和聚酯树脂和水溶性环氧乳液组成，所述成膜剂为淀粉，所述润滑剂由比例为3：5的聚醚多元醇和油剂组成；
所述玻璃纤维用浸润剂的制备方法为：
向反应釜中加入其总含量一半的去离子水，之后加入偶联剂和pH调节剂，搅拌均匀得到混合液A；
向搅拌罐中的不饱和聚酯树脂中加入其5倍量的去离子水，待其充分与去离子水混合后，向搅拌罐中加入用10倍量的去离子水稀释后的水溶性环氧乳液，搅拌均匀后加入反应釜中与混合液A进行混合，得到混合液B；
在润滑剂中加入其10量温度在30～50℃去离子水，待其充分混合后，将其加入混合液B中，混合均匀得到混合液C；
向混合液C中加入消泡剂和保护剂整体搅拌20min，之后再加入余量的去离子水搅拌均匀得到成品玻璃纤维用浸润剂。
本发明的有益效果为：本方案采用环氧乳液、不饱和聚酯树脂作为生产玻璃纤维用浸润剂的增强剂，通过增强剂与成膜剂淀粉的相互作用，在玻璃纤维表面形成较好的保护膜，进而增强纤维的耐磨性，减少玻璃纤维在后续工序过程中容易因应力不均、机械磨损导致原丝单丝断裂或表面摩擦引起的玻璃纤维发毛的现象，大大提高玻璃纤维的纺织性能和制成品的品质。
其中加入的pH值调节剂能够使偶联剂550进行充分的分散和水解；润滑剂中的聚醚多元醇在作为润滑剂的同时其还可以作为生产浸润剂用的保湿剂，以充分锁住浸润剂中的水分，从而保证了浸润剂可以长期存放。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
本发明的高硅酸玻璃纤维用浸润剂的制备方法采用的技术方案为：
玻璃纤维用浸润剂包括以下重量配比如下的组分：
偶联剂5500.2～0.6份，增强剂5～15份，成膜剂2～7份，润滑剂0.5～1.5份，消泡剂0.3～0.5份，pH值调节剂0.01～0.07份，保护剂0.5～1.1份和去离子水70～95份；
其中，增强剂由比例为7：4的不饱和聚酯树脂和水溶性环氧乳液组成，所述成膜剂为淀粉，所述润滑剂由比例为3：5的聚醚多元醇和油剂组成；消泡剂由比例为1：1：1：1的聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚组成；pH值调节剂采用浓度为95％的冰醋酸；保护剂由一种或多种多羟基或羰基醇、酯、酰类聚合物组成。
其中，玻璃纤维用浸润剂的制备方法为：
向反应釜中加入其(去离子水)总含量一半的去离子水，之后加入偶联剂和pH调节剂，搅拌均匀得到混合液A；
向搅拌罐中的不饱和聚酯树脂中加入其5倍量的去离子水，待其充分与去离子水混合后，向搅拌罐中加入用10倍量的去离子水稀释后的水溶性环氧乳液，搅拌均匀后加入反应釜中与混合液A进行混合，得到混合液B；
在润滑剂中加入其10量温度在30～50℃去离子水，待其充分混合后，将其加入混合液B中，混合均匀得到混合液C；
向混合液C中加入消泡剂和保护剂整体搅拌20min，之后再加入余量的去离子水搅拌均匀得到成品玻璃纤维用浸润剂。
下面结合试验例和实施例对本方案生产的浸润剂生产的玻璃纤维的性能进行详细地说明：
试验例1
本试验例为玻璃纤维生产过程中加入石蜡型浸润剂的实例：
生产100kg高硅氧玻璃纤维纺织纱(2*3)，所需各原材料用量为：33tex高硅氧玻璃纤维原丝125kg，浸润剂(浸润剂为石蜡型)100kg；其中，浸润剂包括以下重量配比如下的组分：
组分(量)：石蜡：2.3份；机油：2.4份；凡士林：1份；平平加：0.7份；硬脂酸：0.8份；固色剂：4.2份；原丝水分含量≤8％。
采用石蜡型浸润剂生产玻璃纤维的步骤为：
a、上架：将上述浸润剂配方生产出的高硅氧原丝筒按照生产工艺要求上捻线机架，调整捻线机工艺参数(捻度，转速等)；
b、退解：将上述2个原丝筒利用捻线机退解成一个纱管，形成1*2的退解纱；
c、合股：将b步骤得到的退解纱转至另一台捻线机上，调整好捻线机的工艺参数，用捻线机将3个纱管合成1个合股纱；
d、检验：按照生产工艺要求对合股纱的外观(发毛、油污、接头等)、线密度、强度、缺股、粘度等进行抽样检查，记录在册。
下面对本试验例生产的玻璃纤维合股纱的性能和表面质量经分析，具体见表1。
表1
试验例2
本试验例为在对玻璃纤维生产过程中加入不在本发明配方范围的增强型浸润剂的实例：
生产100kg高硅氧玻璃纤维合股纱，所需各原材料用量为：33tex高硅氧玻璃纤维(浸润剂为其他增强型)：125kg，其所需浸润剂100kg，该浸润剂的包括以下重量配比如下的组分：
成膜剂(SR-2)3.2份；固色剂：4份；偶联剂(KH550)：0.2份，原丝水分含量≤8％。
采用本试验例的浸润剂生产玻璃纤维的步骤为：
a、上架：将上述浸润剂配方生产出的高硅氧原丝筒按照生产工艺要求上捻线机架，调整捻线机工艺参数(捻度，转速等)；
b、退解：将上述2个原丝筒利用捻线机退解成一个纱管，形成1*2的退解纱；
c、合股：将b步骤得到的退解纱转至另一台捻线机上，调整好捻线机的工艺参数，用捻线机将3个纱管合成1个合股纱；
d、检验：按照生产工艺要求对合股纱的外观(发毛、油污、接头等)、线密度、强度、缺股、粘度等进行抽样检查，记录在册。
下面对本试验例生产的玻璃纤维合股纱的性能和表面质量经分析，具体见表2。
表2
实施例1
本试验例为在对玻璃纤维生产过程中加入本方案生产的浸润剂的实例：
生产100kg高硅氧玻璃纤维，所需各原材料用量为：高硅氧玻璃原丝125kg，浸润剂100kg，其中的浸润剂包括以下重量配比如下的组分：
偶联剂5500.2份，增强剂9份，成膜剂3份，润滑剂0.5份，消泡剂0.4份，pH值调节剂0.04份，保护剂0.7份和去离子水80份；
采用本实施例生产的浸润剂进行玻璃纤维生产的步骤为：
a、上架：将上述浸润剂配方生产出的高硅氧原丝筒按照生产工艺要求上捻线机架，调整捻线机工艺参数(捻度，转速等)；
b、退解：将上述2个原丝筒利用捻线机退解成一个纱管，形成1*2的退解纱；
c、合股：将b步骤得到的退解纱转至另一台捻线机上，调整好捻线机的工艺参数，用捻线机将3个纱管合成1个合股纱；
d、检验：按照生产工艺要求对合股纱的外观(发毛、油污、接头等)、线密度、强度、缺股、粘度等进行抽样检查，记录在册。
下面对本试验例生产的玻璃纤维合股纱的性能和表面质量经分析，具体见表3。
表3
实施例2
本试验例为在对玻璃纤维生产过程中加入本方案生产的浸润剂的实例：
生产100kg高硅氧玻璃纤维，所需各原材料用量为：高硅氧玻璃原丝125kg，浸润剂100kg，其中的浸润剂包括以下重量配比如下的组分：
偶联剂5500.4份，增强剂5份，成膜剂7份，润滑剂1.5份，消泡剂0.5份，pH值调节剂0.01份，保护剂0.5份和去离子水70份；
采用本实施例生产的浸润剂进行玻璃纤维生产的步骤为：
a、上架：将上述浸润剂配方生产出的高硅氧原丝筒按照生产工艺要求上捻线机架，调整捻线机工艺参数(捻度，转速等)；
b、退解：将上述2个原丝筒利用捻线机退解成一个纱管，形成1*2的退解纱；
c、合股：将b步骤得到的退解纱转至另一台捻线机上，调整好捻线机的工艺参数，用捻线机将3个纱管合成1个合股纱；
d、检验：按照生产工艺要求对合股纱的外观(发毛、油污、接头等)、线密度、强度、缺股、粘度等进行抽样检查，记录在册。
下面对本试验例生产的玻璃纤维合股纱的性能和表面质量经分析，具体见表4。
表4
实施例3
本试验例为在对玻璃纤维生产过程中加入本方案生产的浸润剂的实例：
生产100kg高硅氧玻璃纤维，所需各原材料用量为：高硅氧玻璃原丝125kg，浸润剂100kg，其中的浸润剂包括以下重量配比如下的组分：
偶联剂5500.6份，增强剂15份，成膜剂5份，润滑剂0.8份，消泡剂0.3份，pH值调节剂0.07份，保护剂1.1份和去离子水95份；
采用本实施例生产的浸润剂进行玻璃纤维生产的步骤为：
a、上架：将上述浸润剂配方生产出的高硅氧原丝筒按照生产工艺要求上捻线机架，调整捻线机工艺参数(捻度，转速等)；
b、退解：将上述2个原丝筒利用捻线机退解成一个纱管，形成1*2的退解纱；
c、合股：将b步骤得到的退解纱转至另一台捻线机上，调整好捻线机的工艺参数，用捻线机将3个纱管合成1个合股纱；
d、检验：按照生产工艺要求对合股纱的外观(发毛、油污、接头等)、线密度、强度、缺股、粘度等进行抽样检查，记录在册。
下面对本试验例生产的玻璃纤维合股纱的性能和表面质量经分析，具体见表5。
表5
经过上述对比试验可以看出，加入本方案的浸润剂和加入市面上的其他浸润剂经过同样的工艺流程、相同的工艺参数进行纺织、酸处理，所得到的产品外观、耐磨程度相差很大，其中，采用本发明方法对高硅氧玻璃纤维处理后，该高硅氧玻璃纤维的品质得到大大的提高，得到客户的认可和赞许，更能满足客户对高硅氧玻璃纤维的后续加工的外观及品质要求，具有良好的社会效益和经济效益。
Claims (4)
1.高硅酸玻璃纤维用浸润剂的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维用浸润剂包括重量配比如下的组分：
偶联剂5500.2～0.6份，增强剂5～15份，成膜剂2～7份，润滑剂0.5～1.5份，消泡剂0.3～0.5份，pH值调节剂0.01～0.07份，保护剂0.5～1.1份和去离子水70～95份；
其中，增强剂由比例为7：4的不饱和聚酯树脂和水溶性环氧乳液组成，所述成膜剂为淀粉，所述润滑剂由比例为3：5的聚醚多元醇和油剂组成；
所述玻璃纤维用浸润剂的制备方法为：
向反应釜中加入其总含量一半的去离子水，之后加入偶联剂和pH调节剂，搅拌均匀得到混合液A；
向搅拌罐中的不饱和聚酯树脂中加入其5倍量的去离子水，待其充分与去离子水混合后，向搅拌罐中加入用10倍量的去离子水稀释后的水溶性环氧乳液，搅拌均匀后加入反应釜中与混合液A进行混合，得到混合液B；
在润滑剂中加入其10量温度在30～50℃去离子水，待其充分混合后，将其加入混合液B中，混合均匀得到混合液C；
向混合液C中加入消泡剂和保护剂整体搅拌20min，之后再加入余量的去离子水搅拌均匀得到成品玻璃纤维用浸润剂。
2.根据权利要求1所述的高硅酸玻璃纤维用浸润剂的制备方法，其特征在于，所述消泡剂由比例为1：1：1：1的聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚组成。
3.根据权利要求1所述的高硅酸玻璃纤维用浸润剂的制备方法，其特征在于，所述pH值调节剂采用浓度为95％的冰醋酸。
4.根据权利要求1-3任一所述的高硅酸玻璃纤维用浸润剂的制备方法，其特征在于，所述保护剂由一种或多种多羟基或羰基醇、酯、酰类聚合物组成。
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