CN107954599A - 一种高性能玻璃纤维纱的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,按重量百分比计,选取以下百分比原料组分:废弃玻璃0~40%、石英砂0~40%、氟石3%~7%、叶腊石10%~16%、高岭石8%~12%、地开石4%~8%、钙长石4%~8%、硼砂5%~11%、石灰岩1%~3%、大理岩2%~6%、白云石5%~9%、萤石1%~3%、芒硝2%~4%。经碎料、熔炼、拉丝、烘干、制纱等工艺,生产出高质量玻璃纤维纱。本发明生产的高性能玻璃纤维纱,不仅加强了对废弃资源进行有效利用,减少对环境的污染;而且生产的玻璃纤维纱,具有耐酸碱性能高、机械强度大、刚性好、抗老化的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃纤维,具体是一种高性能玻璃纤维纱的制备方法。
背景技术
玻璃纤维是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高的特点,但缺点是性脆,耐磨性较差。通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。
玻璃纤维,其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等,目前市场上常见的玻纤,大都存在耐酸碱性能、刚性性能差,易老化的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,生产的玻璃纤维纱,具有耐酸碱性能高、机械强度大、刚性好、抗老化的特点。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,包括以下步骤:
(1)碎料:取废弃玻璃、石英砂、氟石、叶腊石、高岭石、地开石、钙长石、硼砂、石灰岩、大理岩、白云石分别破碎后备用;
(2)熔炼:将各种原料加入窑炉内,在1400℃~1500℃温度下、熔炼8h~12h,形成玻璃液;
(3)拉丝:将玻璃液在1180℃~1250℃温度条件下,冷却拉丝成单丝,并经过玻璃纤维浸润剂涂覆;
(4)烘干:将经涂覆处理后的玻纤单丝,进行缠绕后,置于玻纤烘箱中,烘箱以5℃/Min的速度升温至112℃~120℃,并维持此温度烘干30~90Min;然后将烘箱以3℃/Min的速度提高至152℃~160℃,并烘2~3小时;最后再将烘箱以5℃/Min的速度降温至130℃,并维持3~4小时,冷却至室温;
(5)制纱:将烘干的玻璃纤维单丝用无捻络机络纱,制备成为玻璃纤维原纱;
以重量百分比计,加入的各原料重量分别为:废弃玻璃0~40%、石英砂0~40%、氟石3%~7%、叶腊石10%~16%、高岭石8%~12%、地开石4%~8%、钙长石4%~8%、硼砂5%~11%、石灰岩1%~3%、大理岩2%~6%、白云石5%~9%、萤石1%~3%、芒硝2%~4%。
进一步地,所述的一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,以重量百分比计,加入的废弃玻璃、石英沙重量之和为25%~50%。
进一步地,所述的一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,以重量百分比计,加入的叶腊石、高岭石、地开石重量之和为26%~32%。
进一步地,所述的一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,以重量百分比计,加入的各原料重量分别为:废弃玻璃20%、石英砂14%、氟石5%、叶腊石13%、高岭石10%、地开石6%、钙长石6%、硼砂8%、石灰岩2%、大理岩4%、白云石7%、萤石2%、芒硝3%。
本发明的有益效果:
本发明,以废旧的废弃玻璃为主要原料,并添加石英砂、氟石、叶腊石、硼砂、大理岩等,通过碎料、熔炼、拉丝、烘干、制纱等步骤,生产高性能玻璃纤维纱,不仅加强了对废弃资源进行有效利用,减少对环境的污染;而且生产的玻璃纤维纱,具有耐酸碱性能高、机械强度大、刚性好、抗老化的特点。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解,下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1:
一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)碎料:取废弃玻璃、石英砂、氟石、叶腊石、高岭石、地开石、钙长石、硼砂、石灰岩、大理岩、白云石分别破碎后备用;
(2)熔炼:将各种原料加入窑炉内,在1400℃温度下、熔炼12h,形成玻璃液;
其中以重量百分比计,加入的各原料重量分别为:废弃玻璃25%、石英砂12%、氟石3%、叶腊石10%、高岭石12%、地开石4%、钙长石8%、硼砂5%、石灰岩1%、大理岩6%、白云石9%、萤石1%、芒硝4%;
(3)拉丝:将玻璃液在1180℃温度条件下,冷却拉丝成单丝,并经过玻璃纤维浸润剂涂覆;
(4)烘干:将经涂覆处理后的玻纤单丝,进行缠绕后,置于玻纤烘箱中,烘箱以5℃/Min的速度升温至112℃,并维持此温度烘干90Min;然后将烘箱以3℃/Min的速度提高至152℃,并烘3小时;最后再将烘箱以5℃/Min的速度降温至130℃,并维持3小时,冷却至室温;
(5)制纱:将烘干的玻璃纤维单丝用无捻络机络纱,制备成为玻璃纤维原纱。
实施例2:
一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)碎料:取废弃玻璃、石英砂、氟石、叶腊石、高岭石、地开石、钙长石、硼砂、石灰岩、大理岩、白云石分别破碎后备用;
(2)熔炼:将各种原料加入窑炉内,在1500℃温度下、熔炼8h,形成玻璃液;
其中以重量百分比计,加入的各原料重量分别为:废弃玻璃31%、氟石7%、叶腊石16%、高岭石8%、地开石8%、钙长石4%、硼砂11%、石灰岩3%、大理岩2%、白云石5%、萤石3%、芒硝2%;
(3)拉丝:将玻璃液在1250℃温度条件下,冷却拉丝成单丝,并经过玻璃纤维浸润剂涂覆;
(4)烘干:将经涂覆处理后的玻纤单丝,进行缠绕后,置于玻纤烘箱中,烘箱以5℃/Min的速度升温至120℃,并维持此温度烘干30Min;然后将烘箱以3℃/Min的速度提高至160℃,并烘2小时;最后再将烘箱以5℃/Min的速度降温至130℃,并维持4小时,冷却至室温;
(5)制纱:将烘干的玻璃纤维单丝用无捻络机络纱,制备成为玻璃纤维原纱。
实施例3:
一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)碎料:取废弃玻璃、石英砂、氟石、叶腊石、高岭石、地开石、钙长石、硼砂、石灰岩、大理岩、白云石分别破碎后备用;
(2)熔炼:将各种原料加入窑炉内,在1450℃温度下、熔炼10h,形成玻璃液;
其中以重量百分比计,加入的各原料重量分别为:废弃玻璃20%、石英砂14%、氟石5%、叶腊石13%、高岭石10%、地开石6%、钙长石6%、硼砂8%、石灰岩2%、大理岩4%、白云石7%、萤石2%、芒硝3%;
(3)拉丝:将玻璃液在1210℃温度条件下,冷却拉丝成单丝,并经过玻璃纤维浸润剂涂覆;
(4)烘干:将经涂覆处理后的玻纤单丝,进行缠绕后,置于玻纤烘箱中,烘箱以5℃/Min的速度升温至116℃,并维持此温度烘干60Min;然后将烘箱以3℃/Min的速度提高至156℃,并烘2.5小时;最后再将烘箱以5℃/Min的速度降温至130℃,并维持3.5小时,冷却至室温;
(5)制纱:将烘干的玻璃纤维单丝用无捻络机络纱,制备成为玻璃纤维原纱。
实施例4:
一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)碎料:取废弃玻璃、石英砂、氟石、叶腊石、高岭石、地开石、钙长石、硼砂、石灰岩、大理岩、白云石分别破碎后备用;
(2)熔炼:将各种原料加入窑炉内,在1430℃温度下、熔炼11h,形成玻璃液;
其中以重量百分比计,加入的各原料重量分别为:废弃玻璃40%、石英砂10%、氟石4%、叶腊石10%、高岭石12%、地开石4%、钙长石4%、硼砂5%、石灰岩1%、大理岩2%、白云石5%、萤石1%、芒硝2%;
(3)拉丝:将玻璃液在1200℃温度条件下,冷却拉丝成单丝,并经过玻璃纤维浸润剂涂覆;
(4)烘干:将经涂覆处理后的玻纤单丝,进行缠绕后,置于玻纤烘箱中,烘箱以5℃/Min的速度升温至118℃,并维持此温度烘干40Min;然后将烘箱以3℃/Min的速度提高至154℃,并烘2.6小时;最后再将烘箱以5℃/Min的速度降温至130℃,并维持3.2小时,冷却至室温;
(5)制纱:将烘干的玻璃纤维单丝用无捻络机络纱,制备成为玻璃纤维原纱。
实施例5:
一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)碎料:取废弃玻璃、石英砂、氟石、叶腊石、高岭石、地开石、钙长石、硼砂、石灰岩、大理岩、白云石分别破碎后备用;
(2)熔炼:将各种原料加入窑炉内,在1480℃温度下、熔炼11h,形成玻璃液;其中,以重量百分比计,加入的各原料重量分别为:废弃玻璃15%、石英砂10%、氟石7%、叶腊石16%、高岭石8%、地开石8%、钙长石8%、硼砂11%、石灰岩3%、大理岩2%、白云石5%、萤石3%、芒硝4%;
(3)拉丝:将玻璃液在1240℃温度条件下,冷却拉丝成单丝,并经过玻璃纤维浸润剂涂覆;
(4)烘干:将经涂覆处理后的玻纤单丝,进行缠绕后,置于玻纤烘箱中,烘箱以5℃/Min的速度升温至118℃,并维持此温度烘干70Min;然后将烘箱以3℃/Min的速度提高至158℃,并烘2.8小时;最后再将烘箱以5℃/Min的速度降温至130℃,并维持4小时,冷却至室温;
(5)制纱:将烘干的玻璃纤维单丝用无捻络机络纱,制备成为玻璃纤维原纱。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,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,只要不偏离发明的结构或者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 (4)
1.一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)碎料:取废弃玻璃、石英砂、氟石、叶腊石、高岭石、地开石、钙长石、硼砂、石灰岩、大理岩、白云石分别破碎后备用;
(2)熔炼:将各种原料加入窑炉内,在1400℃~1500℃温度下、熔炼8h~12h,形成玻璃液;
(3)拉丝:将玻璃液在1180℃~1250℃温度条件下,冷却拉丝成单丝,并经过玻璃纤维浸润剂涂覆;
(4)烘干:将经涂覆处理后的玻纤单丝,进行缠绕后,置于玻纤烘箱中,烘箱以5℃/Min的速度升温至112℃~120℃,并维持此温度烘干30~90Min;然后将烘箱以3℃/Min的速度提高至152℃~160℃,并烘2~3小时;最后再将烘箱以5℃/Min的速度降温至130℃,并维持3~4小时,冷却至室温;
(5)制纱:将烘干的玻璃纤维单丝用无捻络机络纱,制备成为玻璃纤维原纱;
以重量百分比计,加入的各原料重量分别为:废弃玻璃0~40%、石英砂0~40%、氟石3%~7%、叶腊石10%~16%、高岭石8%~12%、地开石4%~8%、钙长石4%~8%、硼砂5%~11%、石灰岩1%~3%、大理岩2%~6%、白云石5%~9%、萤石1%~3%、芒硝2%~4%。
2.根据权利要求1所述的一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,其特征在于,以重量百分比计,加入的废弃玻璃、石英沙重量之和为25%~50%。
3.根据权利要求1所述的一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,其特征在于,以重量百分比计,加入的叶腊石、高岭石、地开石重量之和为26%~32%。
4.根据权利要求1所述的一种高性能玻璃纤维纱的制备方法,其特征在于,以重量百分比计,加入的各原料重量分别为:
废弃玻璃20%、石英砂14%、氟石5%、叶腊石13%、高岭石10%、地开石6%、钙长石6%、硼砂8%、石灰岩2%、大理岩4%、白云石7%、萤石2%、芒硝3%。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180424 |
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