CN112408815B - 一种玻璃纤维电子布浆料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种玻璃纤维电子布浆料及其制备和应用，该玻璃纤维电子布浆料包括如下组分，各组分的含量以重量百分比表示为：填充剂3.0％～7.0％；成膜剂1.0％～3.0％；粘结剂0.7％～1.5％；酸度调节剂0.5％～1.5％；渗透剂0.01％～0.07％；杀菌剂0.006％～0.01％；水86.92％～94.784％。采用本申请的玻璃纤维电子布浆料制得的电子布，能够有效提升电子布的蓬松感，提高经纱纱宽，降低电子布的透气度，改善含浸性能，同时保证了纱线在织造过程中具备足够的润滑性能和集束性能，减少了布面疵点的产生。

Description

一种玻璃纤维电子布浆料及其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及玻璃纤维制造技术领域，尤其涉及玻璃纤维电子布生产技术领域，具体涉及一种能够降低玻璃纤维电子布透气度的浆料及其制备方法和应用。

背景技术

玻璃纤维电子布是由玻璃纤维电子纱经纬交织而成。在织造过程中，经纱与纬纱、停经片、综丝、钢筘等产生高速摩擦，纱线容易出现松紧经、经起毛、断经等各种布面质量异常的情况。为了提高经纱的耐磨性能，目前在玻璃纤维电子布织造的整经或并轴阶段都会对经纱涂上一层浆料，以提高纱线的耐磨性能。

目前，常规使用的浆料生产成本低、且浆料粘度稳定、对经纱的粘附力强，经纱上浆后强度高、耐磨性强，而且易于上浆和退浆。

如中国发明公开号为CN 108726897 A，名称为一种电子级玻璃纤维纱用二次浆料、经其上浆的玻璃纤维纱及相应的玻璃纤维布的发明专利，公开了一种电子级玻璃纤维纱用二次浆料，通过对聚乙烯醇、水性聚氨酯、聚乙二醇及润滑剂的配合使用进行研究，得到的二次浆料不仅能够保护经纱满足高速织造工艺的要求，还具备易于退浆，热烧除后残脂量少等性能特点。

中国公开号为CN 106480728 A，名称为一种纺织浆料及其制备方法的发明专利，公开了一种纺织浆料及其制备方法。所述浆料包括主料和助剂，各成份在纺织浆料中的质量百分比为：主料82～88％，助剂12～18％；主料包括纳米二氧化硅改性淀粉、豌豆淀粉、磷酸酯淀粉、丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、氨基磺酸钠、二苯甲烷和蛋白氨基酸；助剂包括甲醇、2-萘酚、一氯乙酸和NaOH，应用此发明所述纺织浆料上浆后的纱线性能稳定，强度和耐磨性增强。

但是上述公开的浆料在生产应用过程中对经纱的包覆力太大，纱束内部缝隙太小，纱宽太小，纱线松散度不够，使得玻璃纤维电子布的透气度过大，不利于下游客户后道生产加工过程的树脂浸透。

因此，为了降低玻璃纤维电子布透气度，增加经纱宽度，提高经纱的松散程度，改善下游客户的树脂浸透性能，需要研制一款新型浆料，使得由其涂覆制备生产的玻璃纤维及其产品在生产中，能够显著实现前述目的，更好的满足生产及市场需求。

发明内容

本申请针对上述问题，提供一种新型的玻璃纤维电子布浆料，由该浆料涂覆生产的玻璃纤维制成的玻璃纤维电子布，具有纱线松散程度高、经纱纱线宽、电子布透气度低等优点。

根据本申请的一个方面，提供了一种玻璃纤维电子布浆料，该浆料包含如下组分，各组分的含量以重量百分比计，表示如下：

填充剂：3.0％～7.0％

成膜剂：1.0％～3.0％

粘结剂：0.7％～1.5％

酸度调节剂：0.5～1.5％

渗透剂：0.01％～0.07％

杀菌剂：0.006％～0.01％

水：86.92％～94.784％。

优选的，各组分的含量以重量百分比表示如下：

填充剂：4.0％～6.0％

成膜剂：1.5％～2.5％

粘结剂：0.8％～1.2％

酸度调节剂：0.8～1.2％

渗透剂：0.03％～0.05％

杀菌剂：0.006％～0.01％

水：89.04％～92.864％。

优选的，所述填充剂为改性淀粉；更优选的，所述填充剂可以为改性番薯粉、氨基甲酸酯磷酸淀粉或改性绿豆粉中的一种或几种的混合物。

优选的，所述成膜剂为精制乳化蜡、水性聚氨酯和肉豆蔻酸异丙酯中的一种或几种的混合物。

优选的，所述粘结剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯或酚醛树脂中的一种或几种的混合物。

优选的，所述酸度调节剂为酸；更优选的，所述酸度调节剂为冰醋酸或/和草酸。

优选的，所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐、磺基琥珀酸二乙基己酯钠盐或改性硅油中的一种或几种的混合物。

优选的，所述杀菌剂为非氧化性杀菌剂，更优选的，所述杀菌剂为异噻唑啉酮、戊唑醇和吡唑醚菌酯中的一种或几种的混合物。

本申请的填充剂具有填充纱束内部缝隙，提高纱束松散程度的作用。优选的，本申请所述填充剂为淀粉型填充剂。淀粉是由葡萄糖单元聚合而成的有机高分子物质。在上浆过程中，其分子链上的羟基可以有效的吸附在玻璃纤维的表面，对玻璃纤维间的空隙进行填充；同时，在后处理高温退浆过程中，淀粉由于受热会释放出大量气体，提高纱束的松散程度。优选的，本申请所述填充剂为改性番薯粉、氨基甲酸酯磷酸淀粉或改性绿豆粉中的一种或几种的混合物。示例性的，本申请所使用的填充剂为改性番薯粉，具体的，选取的改性淀粉分子量高达数百万，不仅能够对纱线内部进行有效的填充，而且能够提高经纱纱宽。本申请所使用的淀粉型填充剂的含量范围在3％～7％，优选为4％～6％，更优选为4.5％～5.5％。

成膜剂可以有效提高纱线与机械部件之间的耐磨性能，减少织造过程中的落粉问题。本申请所述成膜剂优选为精制乳化蜡、水性聚氨酯和肉豆蔻酸异丙酯中的一种或几种的混合物。示例性的，本申请所使用的成膜剂为精制乳化蜡，具体的，所选取的精制乳化蜡为56#石蜡乳液、58#石蜡乳液或60#石蜡乳液，其颗粒直径为5～10微米，烘干后能够附着于浆料的表面，形成光洁润滑的保护膜。本申请所使用的成膜剂的含量范围为1.0％～3.0％，优选为1.5％～2.5％，更优选为1.8％～2.2％。

为了保证织造过程的顺畅，减少布面疵点，需要给予经纱一定的张力。为了提高纱线的强度，避免个别单纤维在受到张力后出现断裂，进而引起经起毛等质量问题，需要提高纱线的集束性，保证纱线受力均匀，因此，本申请浆料组分还包括粘结剂。优选的，本申请的粘结剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯或改性酚醛树脂中的一种或几种的混合物。示例性的，本申请所述粘结剂为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺分子链上含有大量的酰胺基，烘干后可以形成高强度的网状缠绕结构，提高纱线的集束性和强度，减少经起毛情况的发生。本申请所使用的粘结剂的含量范围为0.7％～1.5％，优选为0.8％～1.2％。

为了提高浆液的稳定性，避免浆料溶液在水中出现自聚，增大浆液粘度，影响上浆效果，需要控制浆料的pH值在适度的范围内，因此，本申请浆料组分还包括酸度调节剂。优选的，本申请所述酸度调节剂为酸；更优选的，所述酸度调节剂为冰醋酸或/和草酸。示例性的，所述酸度调节剂为冰醋酸。本申请所使用的酸度调节剂的含量范围为0.5％～1.5％，优选为0.8％～1.2％。

随着生产效率的日益提高，纱线的整经速度越来越快，纱线在浆槽中的停留时间逐步缩短。因此，本申请需要引入一种高效渗透剂使浆料能够快速充分的渗透进入纱线内部。优选的，本申请所使用的渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐、磺基琥珀酸二乙基己酯钠盐或改性硅油中的一种或几种的混合物；示例性的，所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐。本申请所使用的渗透剂的含量范围为0.01％～0.07％，优选为0.03％～0.05％。

织轴在存放过程中容易滋生各种微生物，进而产生霉变，影响纱线质量。因此，本申请浆料组分还包括适量的杀菌剂。优选的，本申请所述杀菌剂为非氧化性杀菌剂；更优选的，所述非氧化性杀菌剂为异噻唑啉酮、戊唑醇和吡唑醚菌酯中的一种或几种的混合物。示例性的，所述杀菌剂为戊唑醇。本申请所使用的杀菌剂的含量范围为0.006％～0.01％。

本申请中水的作用是浆料中各组分的分散相，其优选为去离子水。

根据本申请的第二个方面，提供所述玻璃纤维电子布浆料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

1S：准备1个容器，将所述酸度调节剂和常温水放入容器中进行搅拌分散，得到含酸度调节剂的水溶液，所述常温水的用量占总水量的40％～70％；

2S：向步骤1S的水溶液中加入填充剂并升温至第一预定温度，保温预定时间后降温至第二预定温度，得到含填充剂的溶液；

3S：将所述成膜剂溶于少量水中，形成成膜剂乳液，所述水的用量占总水量的5～10％；

4S：将步骤3S中的成膜剂乳液，以及粘结剂、渗透剂和杀菌剂依次加入到步骤2S中的溶液中，然后补足剩余的水，搅拌均匀即可；

其中，步骤2S中第一预定温度为70～90℃；预定时间为20～40min；第二预定温度为50～70℃。

根据本申请的第三个方面，提供由所述玻璃纤维电子布浆料涂覆生产的玻璃纤维产品。

根据本申请的第四个方面，提供所述玻璃纤维电子布浆料在电子布生产领域中的应用，所述浆料可用于生产透气度低的玻璃纤维电子布。

本申请具有以下有益效果：

本申请基于大量实验室研究和生产应用，调配降低玻璃纤维电子布透气度的浆料的配比，并选用合适的填充剂对纱线进行填充；配以合适的成膜剂，降低纱线对机械部件的摩擦力；配以适宜的粘结剂，提高纱线的集束性和强度；配以合适的渗透剂，使浆料能够快速充分的渗透进入纱线内部；同时加入酸度调节剂和杀菌剂用以维持浆料性能的稳定。总之，本申请的玻璃纤维电子布浆料，可有效提升玻璃纤维电子布的纱宽，降低玻璃纤维电子布的透气度，同时保证纱线在织造过程中具备足够的润滑性能和集束性能，减少布面疵点的产生。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的具体实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

下面进一步通过表1给出本申请玻璃纤维电子布浆料的实施例1～10的具体配方。其中，玻璃纤维电子布浆料各组分的含量以重量百分比表示。

表1

组分	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						填充剂	3	6	7	5	4
成膜剂	1	2.5	3	2	1.5
						粘结剂	0.7	1.2	1.5	1.1	0.8
酸度调节剂	0.5	1.2	1.5	1	0.8
						渗透剂	0.01	0.05	0.07	0.04	0.03
杀菌剂	0.006	0.01	0.01	0.008	0.006
						水	94.784	89.04	86.92	90.852	92.864

表1(序)

本申请实施例1～5中，填充剂为改性番薯粉；成膜剂为60#石蜡乳液；粘结剂为聚丙烯酰胺；酸度调节剂为冰醋酸；渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；杀菌剂为异噻唑啉酮；

本申请实施例6～8中，填充剂为氨基甲酸酯磷酸淀粉；成膜剂为水性聚氨酯；粘结剂为聚丙烯酸酯；酸度调节剂为草酸；渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；杀菌剂为戊唑醇；

本申请实施例9～10中，填充剂为改性绿豆粉；成膜剂为肉豆蔻酸异丙酯；粘结剂为聚丙烯酸酯；酸度调节剂为冰醋酸和草酸；渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；杀菌剂为吡唑醚菌酯。

实施例1～5的制备方法步骤如下：

1S：准备1个容器，将所述酸度调节剂和常温水放入容器中进行搅拌分散，得到含酸度调节剂的水溶液，所述水的用量占总水量的50％；

2S：向步骤1S的水溶液中加入填充剂并升温至80℃，保温25min后降温至60℃，得到含填充剂的溶液；

3S：将所述成膜剂溶于少量水中，形成成膜剂乳液，所述水的用量占总水量的10％；

4S：将步骤3S中的成膜剂乳液，以及粘结剂、渗透剂和杀菌剂依次加入到步骤2S中的溶液中，然后补足剩余的水，搅拌均匀。

实施例6～10的制备方法步骤如下：

1S：准备1个容器，将所述酸度调节剂和常温水放入容器中进行搅拌分散，得到含酸度调节剂的水溶液，所述水的用量占总水量的60％；

2S：向步骤1S的水溶液中加入填充剂并升温至70℃，保温35min后降温至50℃，得到含填充剂的溶液；

3S：将所述成膜剂溶于少量水中，形成成膜剂乳液，所述水的用量占总水量的5％；

4S：将步骤3S中的成膜剂乳液，以及粘结剂、渗透剂和杀菌剂依次加入到步骤2S中的溶液中，然后补足剩余的水，搅拌均匀。

需要说明的是：以上所选用的各组分的具体种类和含量并不对本申请的保护范围构成限制。

为了进一步说明本申请的有益效果，选择了两种电子布用浆料配方(对比例1和对比例2)作为对比例，对比例1～2中各组分的含量表示如下：

对比例1：

纳米二氧化硅改性淀粉：3.3％

豌豆淀粉：1.3％

磷酸酯淀粉：0.4％

丙烯酸：0.8％

丙烯酸丁酯：0.5％

氨基磺酸钠：0.7％

二苯甲烷：1.1％

蛋白氨基酸：0.6％

甲醇：0.82％

2-萘酚：0.1％

一氯乙酸：0.05％

NaOH：0.03％

去离子水：90.3％。

对比例2：

改性番薯粉：2％

60#石蜡乳液：4％

聚丙烯酰胺：0.3％

冰醋酸：0.1％

磺化琥珀酸二辛酯钠盐：0.1％

异噻唑啉酮：0.03％

去离子水：93.47％。

本申请对实施例1～10以及对比例1～2的性能进行了对比测试，测试方法如下：

将实施例1～10和对比例1～2的浆料分别涂覆在生产的产品上，生产过程中采用浆槽温度65℃，浆槽入口张力170cN，烘箱出口张力280cN，干分区张力500N，机头收卷张力650cN，单纱张力10g。对生产后的产品进行性能测试，测试结果如表2所示。

表2实施例1～10及对比例1～2的性能测试结果

表2(续)各实施例及对比例性能测试结构

从表2可以看出，采用本申请的玻璃纤维电子布浆料制得的电子布，平均透气度降低到了2cm³/cm²/s以下。而且在改善布面经起毛、提高经纱纱宽和缩短含浸时间方面也有明显的优势，其中尤以实施例4的各项性能最优。

综上所述，由本申请的玻璃纤维电子布浆料涂覆生产的玻璃纤维织造电子布，可有效提升玻璃纤维电子布的纱宽，降低玻璃纤维电子布的透气度，保证纱线在织造过程中具备足够的润滑性能和集束性能，减少布面疵点的产生，同时可缩短浆料浸入纱线内部的时间。

以上所述实施例的各项技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当是认为本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种玻璃纤维电子布浆料，其特征在于，包括如下组分，各组分的含量以重量百分比表示如下：

填充剂：3.0％～7.0％

成膜剂：1.0％～3.0％

粘结剂：0.7％～1.5％

酸度调节剂：0.5～1.5％

渗透剂：0.01％～0.07％

杀菌剂：0.006％～0.01％

水：86.92％～94.784％；

所述成膜剂为精制乳化蜡；所述酸度调节剂为冰醋酸或/和草酸。

2.根据权利要求1所述的浆料，其特征在于，包括如下组分，各组分的含量以重量百分比表示如下：

填充剂：4.0％～6.0％

成膜剂：1.5％～2.5％

粘结剂：0.8％～1.2％

酸度调节剂：0.8～1.2％

渗透剂：0.03％～0.05％

杀菌剂：0.006％～0.01％

水：89.04％～92.864％。

3.根据权利要求1所述的浆料，其特征在于，所述填充剂为改性淀粉。

4.根据权利要求3所述的浆料，其特征在于，所述填充剂为改性番薯粉、氨基甲酸酯磷酸淀粉或改性绿豆粉中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的浆料，其特征在于，所述粘结剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯或酚醛树脂中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的浆料，其特征在于，所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐、磺基琥珀酸二乙基己酯钠盐或改性硅油中的一种或几种的混合物。

7.根据权利要求1所述的浆料，其特征在于，所述杀菌剂为非氧化性杀菌剂。

8.根据权利要求1～7任一项所述的浆料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1S：准备1个容器，将所述酸度调节剂和常温水放入容器中进行搅拌分散，得到含酸度调节剂的水溶液，所述常温水的用量占总水量的40％～70％；

2S：向步骤1S的水溶液中加入填充剂并升温至第一预定温度，保温预定时间后降温至第二预定温度，得到含填充剂的溶液；

3S：将所述成膜剂溶于少量水中，形成成膜剂乳液，所述水的用量占总水量的5～10％；

4S：将步骤3S中的成膜剂乳液，以及粘结剂、渗透剂和杀菌剂依次加入到步骤2S中的溶液中，然后补足剩余的水，搅拌均匀即可。

9.一种由权利要求1～7任一项所述的浆料涂覆生产的玻璃纤维。

10.如权利要求1～7任一项所述的浆料在电子布生产领域中的应用。