CN106752687A - 玄武岩纤维加强带及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种玄武岩纤维加强带，其特征在于：所述玄武岩纤维加强带由涂覆有涂覆浆液的玄武岩纤维经编织后再涂覆涂覆浆液获得，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成：水85~90份、E型环氧树脂2~3份、聚己二酸乙二醇基聚氨酯1~2份、聚醋酸乙烯0.5~1.5份、纳米SiO22~4份、纳米硅酸钙1~3份、脂肪酸胺醋酸盐0.2~0.5份、硬脂酸聚氧乙烯酯0.1~0.3份、乙氧基胺0.2~0.3份、季铵盐0.1~0.2份、硅烷偶联剂KH550为0.2~0.7份。本发明玄武岩纤维加强带具有抗拉比强度高、弹性模量高，同时兼备柔软性好、耐磨、耐折、耐高温和易于使用优点。

Description

玄武岩纤维加强带及制备方法
技术领域
本发明涉及一种玄武岩纤维加强带及制备方法，涉及光纤光缆技术领域。
背景技术
随着电力传输系统发展，光纤光缆行业迅速壮大，光缆非金属加强材料主要为玻璃纤维和芳纶。玻璃纤维可以满足常规光缆应用，但在强度、吸湿性、抗蠕变、化学稳定性等方面有较大局限性。芳纶是目前强度最高的非金属加强件，国内尚没有供应商可以生产出高性能的芳纶纱，光缆制造商必须依靠进口，高昂的价格制约着光缆用芳纶大规模生产。因此，目前形势使得市场上亟需一种品质优良且价格低廉的加强纤维来满足光缆的机械传输性能及其大规模应用的需求。如何生产一种抗拉比强度高、吸湿性能优异、耐蠕变、耐活性介质强和弹性模量高的价格低廉的加强纤维成为本领域普通技术人员努力的方向。
发明内容
本发明目的是提供一种玄武岩纤维加强带，该玄武岩纤维加强带具有抗拉比强度高、弹性模量高，同时兼备柔软性好、耐磨、耐折、耐高温和易于使用优点；同时，提供一种用于上述玄武岩纤维加强带的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的玄武岩纤维加强带技术方案是：一种玄武岩纤维加强带，所述玄武岩纤维加强带由涂覆有涂覆浆液的玄武岩纤维经编织后再涂覆涂覆浆液获得，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成：
水 85~90份，
E型环氧树脂 2~3份，
聚己二酸乙二醇基聚氨酯 1~2份，
聚醋酸乙烯 0.5~1.5份，
纳米SiO2 2~4份，
纳米硅酸钙 1~3份，
脂肪酸胺醋酸盐 0.2~0.5份，
硬脂酸聚氧乙烯酯 0.1~0.3份，
乙氧基胺 0.2~0.3份，
季铵盐 0.1~0.2份，
硅烷偶联剂KH550 0.2~0.7份。
上述技术方案中进一步改进的方案如下：
上述方案中，所述玄武岩纤维直径为10~15μm玄武岩纤维。
为达到上述目的，本发明采用的制备方法技术方案是：一种用于上述的玄武岩纤维加强带的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将若干根玄武岩纤丝绞合加捻形成玄武岩纤维；
步骤二、将加捻后的玄武岩纤维通过放线架送入涂覆浆料池中均匀涂覆，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成：水85~90份、E型环氧树脂2~3份、聚己二酸乙二醇基聚氨酯1~2份、聚醋酸乙烯0.5~1.5份、纳米SiO22~4份、纳米硅酸钙1~3份、脂肪酸胺醋酸盐0.2~0.5份、硬脂酸聚氧乙烯酯0.1~0.3份、乙氧基胺0.2~0.3份、季铵盐0.1~0.2份、硅烷偶联剂KH550为0.2~0.7份；
步骤三、将连续涂覆浆液的玄武岩纤维通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后玄武岩纤维外形尺寸均匀一致；
步骤四、将涂覆后玄武岩纤维通过烘箱干燥，烘干温度在200~300℃；
步骤五、将烘干后玄武岩纤维定型后，编织形成玄武岩纤维带；
步骤六、将编织后玄武岩纤维带再送入所述涂覆浆料池中；
步骤七、将连续涂覆浆液的玄武岩纤维带通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后纤维带外形尺寸均匀一致；
步骤八、将涂覆后玄武岩纤维带通过烘箱干燥，烘干温度在200~300℃。
上述技术方案中进一步改进的方案如下：
上述方案中，所述步骤二之前对涂覆浆料池中的涂覆浆液进行搅拌处理，搅拌时间为30~60分钟。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明玄武岩纤维加强带及制备方法，其采用特定组分涂覆浆液涂覆后的玄武岩纤维经特定工艺步骤编织形成玄武岩纤维加强带，在加强带摩擦面间形成一层薄膜，使加强带摩擦面上的凸凹面尽量少接触，从而减少摩擦力，可以使静电及时泄漏；本发明非金属加强带抗拉强度高、弹性模量高，同时避免玄武岩纤维在使用过程中引起毛丝对人体的伤害，力学性能稳定，便于连续使用；再次，其玄武岩纤维生产工艺中产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，是名符其实的绿色环保材料，具有十分广阔的应用前景，能创造巨大的社会经济价值。
附图说明
附图1为本发明玄武岩纤维加强带结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1~4：一种玄武岩纤维加强带，所述玄武岩纤维加强带由涂覆有涂覆浆液的玄武岩纤维经编织后再涂覆涂覆浆液获得，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成：
表1
组份 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
水85~90份 88份 90份 86份 88份
E型环氧树脂2~3份 2.8份 2份 2.5份 2.6份
聚己二酸乙二醇基聚氨酯1~2份 1.8份 1份 1.5份 1.2份
聚醋酸乙烯0.5~1.5份 0.8份 1份 1.4份 1.2份
纳米SiO22~4份 2.8份 3份 2.2份 3.6份
纳米硅酸钙1~3份 2份 1.2份 3份 1.8份
脂肪酸胺醋酸盐0.2~0.5份 0.4份 0.35份 0.45份 0.3份
硬脂酸聚氧乙烯酯0.1~0.3份 0.2份 0.15份 0.25份 0.1份
乙氧基胺0.2~0.3份 0.2份 0.15份 0.25份 0.1份
季铵盐0.1~0.2份 0.12份 0.18份 0.15份 0.1份
硅烷偶联剂KH5500.2~0.7份 0.5份 0.3份 0.6份 0.4份
上述玄武岩纤维直径为10~15μm玄武岩纤维。
一种用于上述玄武岩纤维加强带的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将若干根玄武岩纤丝绞合加捻形成玄武岩纤维；
步骤二、将加捻后的玄武岩纤维通过放线架送入涂覆浆料池中均匀涂覆，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成：水85~90份、E型环氧树脂2~3份、聚己二酸乙二醇基聚氨酯1~2份、聚醋酸乙烯0.5~1.5份、纳米SiO22~4份、纳米硅酸钙1~3份、脂肪酸胺醋酸盐0.2~0.5份、硬脂酸聚氧乙烯酯0.1~0.3份、乙氧基胺0.2~0.3份、季铵盐0.1~0.2份、硅烷偶联剂KH550为0.2~0.7份；
步骤三、将连续涂覆浆液的玄武岩纤维通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后玄武岩纤维外形尺寸均匀一致；
步骤四、将涂覆后玄武岩纤维通过烘箱干燥，烘干温度在200~300℃；
步骤五、将烘干后玄武岩纤维定型后，编织形成玄武岩纤维带；
步骤六、将编织后玄武岩纤维带再送入所述涂覆浆料池中；
步骤七、将连续涂覆浆液的玄武岩纤维带通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后纤维带外形尺寸均匀一致；
步骤八、将涂覆后玄武岩纤维带通过烘箱干燥，烘干温度在200~300℃。
上述步骤二之前对涂覆浆料池中的涂覆浆液进行搅拌处理，拌器搅拌时间为30~60分钟。
一种玄武岩纤维加强带的制备方法，具体步骤如下，包括步骤：
（1）选择符合规格的玄武岩纤维原丝，并将玄武岩纤维纱置于放线架上；
（2）将玄武岩纤维纱加捻，加捻方式符合使用要求；
（3）将加捻后的玄武岩纤维纱通过放线架送入涂覆浆料池中；
（4）涂覆浆液料主要组成部分：树脂溶液3~4.5%、纳米无机材料4~5%、润滑剂0.2~0.7%、抗静电剂0.1~0.3%、硅烷偶联剂0.2~0.7%，；
（5）涂覆浆液料预处理：每次涂敷前，需将所述浆液用工业搅拌器搅拌30~60分钟，以保证浆液均匀，并能快速浸润整个玄武岩纤维纱；
（6）用放线架将加捻后的玄武岩纤维纱送入浆料池，保证涂覆浆液涂覆均匀；
（7）将连续涂覆浆液的玄武岩纤维通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后纤维纱外形尺寸均匀一致；
（8）将涂覆好的玄武岩纤维纱通过烘箱干燥，烘干温度在200～300℃；
（9）将烘干后的纤维纱进行定型和收卷；
（10）将定型好的玄武岩纤维纱采用一定方式编织成玄武岩纤维带；
（11）将编制好的玄武岩纤维带再送入上述涂覆浆料池中；
（12）将连续涂覆浆液的玄武岩纤维带通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后纤维带外形尺寸均匀一致；
（13）将涂覆好的玄武岩纤维带通过烘箱干燥，烘干温度在200～300℃；
（14）将烘干后的纤维带进行定型和收卷。
实施例1~4玄武岩纤维加强带，性能如表2所示：
表2
；
采用上述玄武岩纤维加强带及制备方法时，其采用特定组分涂覆浆液涂覆后的玄武岩纤维经特定工艺步骤编织形成玄武岩纤维加强带，在加强带摩擦面间形成一层薄膜，使加强带摩擦面上的凸凹面尽量少接触，从而减少摩擦力，可以使静电及时泄漏；本发明非金属加强带抗拉强度高、弹性模量高，同时避免玄武岩纤维在使用过程中引起毛丝对人体的伤害，力学性能稳定，便于连续使用；再次，其玄武岩纤维生产工艺中产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，是名符其实的绿色环保材料，具有十分广阔的应用前景，能创造巨大的社会经济价值。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种玄武岩纤维加强带，其特征在于：所述玄武岩纤维加强带由涂覆有涂覆浆液的玄武岩纤维经编织后再涂覆浆液获得，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成：
水 85~90份，
E型环氧树脂 2~3份，
聚己二酸乙二醇基聚氨酯 1~2份，
聚醋酸乙烯 0.5~1.5份，
纳米SiO2 2~4份，
纳米硅酸钙 1~3份，
脂肪酸胺醋酸盐 0.2~0.5份，
硬脂酸聚氧乙烯酯 0.1~0.3份，
乙氧基胺 0.2~0.3份，
季铵盐 0.1~0.2份，
硅烷偶联剂KH550 0.2~0.7份。
2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维加强带，其特征在于：所述玄武岩纤维直径为10~15μm玄武岩纤维。
3.一种用于权利要求1所述的玄武岩纤维加强带的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将若干根玄武岩纤丝绞合加捻形成玄武岩纤维；
步骤二、将加捻后的玄武岩纤维通过放线架送入涂覆浆料池中均匀涂覆，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成：水85~90份、E型环氧树脂2~3份、聚己二酸乙二醇基聚氨酯1~2份、聚醋酸乙烯0.5~1.5份、纳米SiO22~4份、纳米硅酸钙1~3份、脂肪酸胺醋酸盐0.2~0.5份、硬脂酸聚氧乙烯酯0.1~0.3份、乙氧基胺0.2~0.3份、季铵盐0.1~0.2份、硅烷偶联剂KH550为0.2~0.7份；
步骤三、将连续涂覆浆液的玄武岩纤维通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后玄武岩纤维外形尺寸均匀一致；
步骤四、将涂覆后玄武岩纤维通过烘箱干燥，烘干温度在200~300℃；
步骤五、将烘干后玄武岩纤维定型后，编织形成玄武岩纤维带；
步骤六、将编织后玄武岩纤维带再送入所述涂覆浆料池中；
步骤七、将连续涂覆浆液的玄武岩纤维带通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后纤维带外形尺寸均匀一致；
步骤八、将涂覆后玄武岩纤维带通过烘箱干燥，烘干温度在200~300℃。
4.根据权利要求3所述的玄武岩纤维加强带的制备方法，其特征在于：所述步骤二之前对涂覆浆料池中的涂覆浆液进行搅拌处理，搅拌时间为30~60分钟。
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