CN111778732A - 一种抚高耐高温玻璃纤维机织布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种抚高耐高温玻璃纤维机织布及其制备方法，涉及高温过滤技术领域，所述机织布包括基布和有机涂层，所述基布上涂覆有所述有机涂层；所述基布是由玻璃纤维或者由玻璃纤维与聚四氟乙烯纤维并线成股的复合纤维编织而成。本发明实施例一种抚高耐高温玻璃纤维机织布在含有玻璃纤维的基布表面涂覆一层具有强度大、耐高温、耐酸碱、耐湿的有机涂层，使得该机织布具有耐高温、耐酸碱、耐湿和强度大等优点，用其制造的耐高温过滤纺织物，在240‑320℃高温下可以大幅度降低强度损失率，从而延长织物的使用寿命。

Description

一种抚高耐高温玻璃纤维机织布及其制备方法
技术领域
本发明实施例涉及高温过滤技术领域，具体涉及一种抚高耐高温玻璃纤维机织布及其制备方法。
背景技术
玻璃纤维具有对环境无毒无害、耐高低温性能好、高模量和绝缘性等特点，其广泛应用于增强复合材料、土工布、汽车帘子布、过滤、弹道防护织物等领域。在高温过滤材料领域，玻璃纤维的耐温性以及耐酸碱性优异，成本低廉。但玻璃纤维由于在高温环境下易氧化，其高温下的机械性能会下降。在240-320℃的温度区间内，玻璃纤维的强度快速衰减。并且，随着玻璃纤维机织布在高温环境中的暴露时间的延长，其机械性能会下降，并呈脆性，难以承受高温烟气的压力，导致局部破裂。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种抚高耐高温玻璃纤维机织布及其制备方法，以解决现有技术中玻璃纤维由于在高温环境下易氧化，其高温下的机械性能会下降而导致的玻璃纤维机织布难以承受高温烟气的压力，易出现局部破裂等问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，一种抚高耐高温玻璃纤维机织布，所述机织布包括基布和有机涂层，所述基布上涂覆有所述有机涂层；所述基布是由玻璃纤维或者由玻璃纤维与聚四氟乙烯纤维并线成股的复合纤维编织而成。
通过上述技术方案，在含有玻璃纤维的基布表面涂覆一层具有强度大、耐高温、耐酸碱、耐湿的有机涂层，使得该机织布具有耐高温、耐酸碱、耐湿和强度大等优点，用其制造的耐高温过滤纺织物，在240-320℃高温下可以大幅度降低强度损失率，从而延长织物的使用寿命。
进一步地，所述基布是由玻璃纤维编织而成时，所述基布的表面设置有加固层，所述加固层背离基布的一侧涂覆有所述有机涂层。
进一步地，所述玻璃纤维的直径为5-13微米。
进一步地，所述基布是由玻璃纤维与聚四氟乙烯纤维并线成股的复合纤维编织而成时，所述复合纤维的捻度为100-350捻；所述玻璃纤维占所述复合纤维的50-99％，所述聚四氟乙烯纤维占所述复合纤维的1-50％；所述聚四氟乙烯纤维的直径为1-50微米。
进一步地，所述有机涂层为聚四氟乙烯膜、聚氨酯膜或者聚酰亚胺膜。
一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的制备方法，所述机织布为上述机织布，所述制备方法包括如下步骤：
将玻璃纤维或者由玻璃纤维与聚四氟乙烯纤维并线成股的复合纤维经过脱蜡、加捻、浸渍、烘焙处理制得成品纱线；
将成品纱线用喷气纺织法织成平纹或者斜纹的基布；
在基布上涂覆一层有机涂层。进一步地，涂覆环节可以为将发泡的有机药剂覆于基布的迎尘面，用刮板刮去多余的泡沫后干燥形成，也可以在基布上热压一层有机涂层。
通过上述技术方案，脱蜡是将纤维表面的出厂浸润剂脱去，因为出厂浸润剂对纤维的耐温性能没有帮助。纤维经过加捻相互缠绕才能更加结实紧致，纱线绕的越紧也就是捻度越高，织出来的布就相对越紧致，垂感好，更牢度。浸渍是将纤维浸入处理剂中，经过后续烘焙可以在纤维表面形成一层复合保护膜，从而提高纤维的各项性能。烘焙处理是将纱线经高温处理，控制纤度、干热收缩、强度、断裂伸长率等参数。
进一步地，所述制备方法包括如下步骤：
将玻璃纤维经过脱蜡、加捻、浸渍、烘焙处理制得成品纱线；
将成品纱线用喷气纺织法织成平纹或者斜纹的基布；
将基布烘干后浸入后处理剂中，在300-400℃下进行后处理；所述后处理剂包括聚四氟乙烯、成膜剂和增糙剂；
在经过后处理后的基布上涂覆一层有机涂层。
通过上述技术方案，在基布上涂覆有机涂层之前，在基布的表面先形成一层含有聚四氟乙烯材料的加固层，一方面能抑制玻璃纤维之间的滑动，另一方面，因为加固层中含有聚四氟乙烯材料，其与有机涂层材料的极性接近，根据相似相容原理，能够使有机涂层在高温条件下更牢固地依附在基布表面，不会出现脱离的情况，能更好地保护玻璃纤维，大幅度降低玻璃纤维强度损失率，从而延长织物的使用寿命。
进一步地，所述后处理剂包括如下质量百分比的成分：聚四氟乙烯8-15％、偶联剂1-5％、成膜剂5-10％、增糙剂0.5-5％、柔软润滑剂5-15％、余量为水。
进一步地，所述后处理剂包括如下质量百分比的成分：聚四氟乙烯12％、偶联剂2％、成膜剂5％、增糙剂1.5％、柔软润滑剂12％、余量为水。
进一步地，所述成膜剂为丙烯酸树脂、硅丙树脂、苯丙树脂、聚氨酯、环氧树脂中的一种或几种；所述增糙剂为硅溶胶、硅酸盐水溶液、超细石墨乳中的一种或几种；所述柔软润滑剂为硅油、咪唑啉润滑剂、季戊四醇硬脂酸酯、季戊四醇油酸酯中的一种或几种。
成膜剂的作用在于在纤维表面形成一层连续的保护层从而增加纤维的力学性能以及耐高温能力，是后处理剂的核心成分；增糙剂的作用在于附着在纤维表面上增加纤维表面的粗糙度，从而分散纤维受到的应力，能增加纤维的力学性能；柔软润滑剂的作用在于使纤维变得顺滑且导电，减少受到摩擦力带来的损害。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例一种抚高耐高温玻璃纤维机织布在含有玻璃纤维的基布表面涂覆一层具有强度大、耐高温、耐酸碱、耐湿的有机涂层，使得该机织布具有耐高温、耐酸碱、耐湿和强度大等优点，用其制造的耐高温过滤纺织物，在240-320℃高温下可以大幅度降低强度损失率，从而延长织物的使用寿命。
本发明实施例一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的制备方法将玻璃纤维与聚四氟乙烯纤维并线成股制成复合纤维，然后再复合纤维编织成基布，使基布中存在与有机涂层具有相似极性的成分，有利于有机涂层在高温条件下更牢固地依附在基布表面，不会出现脱离的情况，能更好地保护玻璃纤维，大幅度降低玻璃纤维强度损失率，从而延长织物的使用寿命。
本发明实施例一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的制备方法在基布上涂覆有机涂层之前，在基布的表面先形成一层含有聚四氟乙烯材料的加固层，该加固层与有机涂层材料的极性接近，根据相似相容原理，能够使有机涂层在高温条件下更牢固地依附在基布表面，不会出现脱离的情况，能更好地保护玻璃纤维，大幅度降低玻璃纤维强度损失率，从而延长织物的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的结构示意图；
图2为本发明实施例2提供的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的结构示意图；
图中：基布1，有机涂层2，加固层3。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布包括基布1和有机涂层2，所述基布1上涂覆有所述有机涂层2；所述基布1是由玻璃纤维编织而成；所述玻璃纤维的直径为13微米。
所述基布1的表面设置有加固层3，所述加固层3背离基布1的一侧涂覆有所述有机涂层2。
实施例2
如图2所示的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布包括基布1和有机涂层2，所述基布1的表面涂覆有所述有机涂层2；所述基布1是由玻璃纤维与聚四氟乙烯纤维并线成股的复合纤维编织而成。
所述复合纤维的捻度为200捻。
所述玻璃纤维的直径为5微米。
所述玻璃纤维占所述复合纤维的50％，所述聚四氟乙烯纤维占所述复合纤维的50％；所述聚四氟乙烯纤维的直径为25微米。
所述有机涂层为聚四氟乙烯膜。
实施例3
本实施例除了以下技术特征与实施例2不同，其他技术特征同实施例2：
所述复合纤维的捻度为350捻。
所述玻璃纤维的直径为10微米。
所述玻璃纤维占所述复合纤维的95％，所述聚四氟乙烯纤维占所述复合纤维的5％；所述聚四氟乙烯纤维的直径为50微米。
所述有机涂层为聚氨酯膜。
实施例4
实施例1所述的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的制备方法包括如下步骤：
步骤一、将玻璃纤维经过脱蜡、备捻、加捻、浸渍、烘焙处理制得成品纱线；备捻就是要调配捻度，以便控制纤度、强度、预收缩等参数；
步骤二、将成品纱线用喷气纺织法织成平纹或者斜纹的基布。首先进行整经，将成品纱线通过整经机整理在经轴上，以便控制张力、幅宽、经纱数量等参数。然后将经轴上的经纱按一定的规律穿过停经片、综丝和筘。再引入纬线织成基布；
步骤三、将基布烘干后浸入后处理剂中，在300-400℃下进行后处理；所述后处理剂包括如下质量百分比的成分：聚四氟乙烯12％、偶联剂2％、成膜剂5％、增糙剂1.5％、柔软润滑剂12％、余量为水；所述成膜剂为丙烯酸树脂；所述增糙剂为硅溶胶；所述柔软润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
步骤四、在经过后处理后的基布上涂覆一层有机涂层。
采用该条件下制备的机织布性能优异。经该方法处理的机织布性能测试数据如下：
温度 240℃ 280℃ 320℃
强度保持率 90％ 78％ 62％
实施例5
实施例2所述的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的制备方法包括如下步骤：
步骤一、将玻璃纤维和与聚四氟乙烯纤维并线成股形成复合纤维，将复合纤维经过脱蜡、备捻、加捻、浸渍、烘焙处理制得成品纱线；备捻就是要调配捻度，以便控制纤度、强度、预收缩等参数；
步骤二、将成品纱线用喷气纺织法织成平纹或者斜纹的基布。首先进行整经，将成品纱线通过整经机整理在经轴上，以便控制张力、幅宽、经纱数量等参数。然后将经轴上的经纱按一定的规律穿过停经片、综丝和筘。再引入纬线织成基布；
步骤三、在基布上涂覆一层有机涂层。
通过上述技术方案，在基布中设置与有机涂层材料的极性接近的聚四氟乙烯纤维，根据相似相容原理，能够使有机涂层在高温条件下更牢固地依附在基布表面，不会出现脱离的情况，能更好地保护玻璃纤维，大幅度降低玻璃纤维强度损失率，从而延长织物的使用寿命。经该方法处理的机织布性能测试数据如下：
温度 240℃ 280℃ 320℃
强度保持率 84％ 72％ 59％
实施例6
本实施例的技术方案除了以下技术方案与实施例4不同，其他技术方案同实施例4：
步骤三、将基布烘干后浸入后处理剂中，在300-400℃下进行后处理；所述后处理剂包括如下质量百分比的成分：聚四氟乙烯8％、偶联剂2％、成膜剂5％、增糙剂1.5％、柔软润滑剂8％、余量为水；所述成膜剂为苯丙树脂；所述增糙剂为硅酸盐水溶液；所述柔软润滑剂为硅油。
采用该条件下制备的机织布成本低。经该方法处理的机织布性能测试数据如下：
温度 240℃ 280℃ 320℃
强度保持率 85％ 75％ 60％
实施例7
本实施例的技术方案除了以下技术方案与实施例4不同，其他技术方案同实施例4：
步骤三、将基布烘干后浸入后处理剂中，在300-400℃下进行后处理；所述后处理剂包括如下质量百分比的成分：聚四氟乙烯10％、偶联剂1％、成膜剂8％、增糙剂0.5％、柔软润滑剂5％、余量为水；所述成膜剂为聚氨脂；所述增糙剂为超细石墨乳；所述柔软润滑剂为咪唑啉润滑剂。
采用该条件下制备的机织布成本低。经该方法处理的机织布性能测试数据如下：
温度 240℃ 280℃ 320℃
强度保持率 84％ 76％ 61％
实施例8
本实施例的技术方案除了以下技术方案与实施例4不同，其他技术方案同实施例4：
步骤三、将基布烘干后浸入后处理剂中，在300-400℃下进行后处理；所述后处理剂包括如下质量百分比的成分：聚四氟乙烯15％、偶联剂5％、成膜剂10％、增糙剂5％、柔软润滑剂15％、余量为水；所述成膜剂为环氧树脂；所述增糙剂为超细石墨乳；所述柔软润滑剂为季戊四醇油酸酯。
采用该条件下制备的机织布性能优异。经该方法处理的机织布性能测试数据如下：
温度 240℃ 280℃ 320℃
强度保持率 92％ 81％ 65％
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种抚高耐高温玻璃纤维机织布，其特征在于，所述机织布包括基布(1)和有机涂层(2)，所述基布(1)上涂覆有所述有机涂层(2)；所述基布(1)是由玻璃纤维或者由玻璃纤维与聚四氟乙烯纤维并线成股的复合纤维编织而成。
2.如权利要求1所述的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布，其特征在于，所述基布(1)是由玻璃纤维编织而成时，所述基布(1)的表面设置有加固层(3)，所述加固层(3)背离基布(1)的一侧涂覆有所述有机涂层(2)。
3.如权利要求1所述的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布，其特征在于，所述玻璃纤维的直径为5-13微米。
4.如权利要求3所述的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布，其特征在于，所述基布(1)是由玻璃纤维与聚四氟乙烯纤维并线成股的复合纤维编织而成时，所述复合纤维的捻度为100-350捻；所述玻璃纤维占所述复合纤维的50-99％，所述聚四氟乙烯纤维占所述复合纤维的1-50％；所述聚四氟乙烯纤维的直径为1-50微米。
5.如权利要求1所述的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布，其特征在于，所述有机涂层(2)为聚四氟乙烯膜、聚氨酯膜或者聚酰亚胺膜。
6.一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的制备方法，其特征在于，所述机织布为权利要求1-5任一项所述机织布，所述制备方法包括如下步骤：
将玻璃纤维或者由玻璃纤维与聚四氟乙烯纤维并线成股的复合纤维经过脱蜡、加捻、浸渍、烘焙处理制得成品纱线；
将成品纱线用喷气纺织法织成平纹或者斜纹的基布；
在基布上涂覆一层有机涂层。
7.如权利要求6所述的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
将玻璃纤维经过脱蜡、加捻、浸渍、烘焙处理制得成品纱线；
将成品纱线用喷气纺织法织成平纹或者斜纹的基布；
将基布烘干后浸入后处理剂中，在300-400℃下进行后处理；所述后处理剂包括聚四氟乙烯、成膜剂和增糙剂；
在经过后处理后的基布上涂覆一层有机涂层。
8.如权利要求7所述的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的制备方法，其特征在于，所述后处理剂包括如下质量百分比的成分：聚四氟乙烯8-15％、偶联剂1-5％、成膜剂5-10％、增糙剂0.5-5％、柔软润滑剂5-15％、余量为水。
9.如权利要求8所述的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的制备方法，其特征在于，所述后处理剂包括如下质量百分比的成分：聚四氟乙烯12％、偶联剂2％、成膜剂5％、增糙剂1.5％、柔软润滑剂12％、余量为水。
10.如权利要求8所述的一种抚高耐高温玻璃纤维机织布的制备方法，其特征在于，所述成膜剂为丙烯酸树脂、硅丙树脂、苯丙树脂、聚氨酯、环氧树脂中的一种或几种；所述增糙剂为硅溶胶、硅酸盐水溶液、超细石墨乳中的一种或几种；所述柔软润滑剂为硅油、咪唑啉润滑剂、季戊四醇硬脂酸酯、季戊四醇油酸酯中的一种或几种。
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