CN113060946B - 玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热塑性短切纱生产工艺技术领域，尤其是一种玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法。本发明在玻璃纤维生产过程中产生的工艺废料经虎门铡刀短切后，经造粒机进行造粒，然后经过自主开发的浸润剂进行喷淋，然后经过除尘装置进行除尘，最后进入振动流化床进行烘干，最终生产出增强热塑的短切纱。浸润剂由如下重量百分比的原料组成：偶联剂0.3‑1%、成膜剂A1‑15%、成膜剂B1‑16%、润滑剂0.6‑2%、交联剂0.050.01‑0.3%、抗静电剂0.05‑0.2%和去离子水余量，浸润剂制备方法进行优化。本发明的处理工艺简单合理、最终成品干净、品质好。

Description

玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法

技术领域

本发明涉及热塑性短切纱生产工艺技术领域，尤其是一种玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法。

背景技术

玻璃纤维是一种新型无机非金属材料，具有耐高温、抗腐出、比强度局、电气，绝缘性好、吸湿低、延伸小等一系列优异特性。而且具有一定的功能可设计性，是发展现代工业、农业、国防和尖端科学难以替代的基础材料。玻璃纤维作为一种高性能增强基材，与高分子材料复合后成为各种高性能复合材料和玻璃钢制品。不仅是高新技术领域及国防军工不可缺少的材料，还是一种极有发展前途的功能材料、结构材料和生态环境材料。玻璃纤维及其制品应用领域十分广阔。目前已广泛用于建筑、交通、电气、通讯、化工、机械、环境保护、医疗卫生、运动休闲、航空航天、农业等领域。

玻璃纤维丝是玻璃纤维生产中产生的不可避免的工业尾料，主要产生于拉丝工序、卷绕成形工序及去皮包装工序，基本上一般处理方法是丝通过拉丝机头下方的洞口投入到地下室丝槽内，刀头丝则直接装袋，送至丝处理间。目前很多玻璃纤维生产企业产生的丝的去向主要是三个方向：第一、循环利用，将丝进行回炉再熔化，但是处理后玻璃粉品质不高，回炉效率低，利用效果不理想；第二、外销，出售给别的企业，将玻璃纤维丝当作一种原料或者辅助原料使用，用于制造玻璃棉、陶瓷釉料及玻璃马赛克等；第三、对于某些落后地区，直接进行丝填埋，对土地资源造成严重浪费及污染。在环境保护日益被重视的今天，深埋这种方式已经明显不再可行。加大财力物力研究如何再生利用，变废为宝，是当前广大企业、科研院所亟需解决的课题。

2020年底，我国玻璃纤维年产量已达到 541万吨，然而随之而来的丝问题却难以避免，不论是池窑拉丝还是坩埚拉丝，都会有10%-15%的丝产品，即每年将至少有54万吨的丝需要处理。而且玻璃纤维丝的价格非常低，仅为300元/吨左右，约为短切玻璃纤维价格的十分之一。现市场上由废旧短切玻璃纤维（改性）生产，可用于尼龙、聚丙烯、PBT等工程塑料的改性，应用于汽车、建筑、航空、日用品等领域，具有很好的发展前景。因此将玻璃纤维丝进行改性再利用生产增强热塑短切纱，不仅能够有效利用废弃物，而且会降低热塑短纤的生产成本，这会带来巨大的社会、经济效益。

此外，目前各丝处理作坊大多采用在浸润剂池中浸泡后，捞出晾干的方式进行二次改性，这种工艺不仅会造成大量的水污染及水资源浪费，而且生产品种单一，产品含水含油率等性能指标不好控制，费时费力。所以怎么赋予丝短切纱具有良好颗粒度、优异增强热塑性性能，是玻璃纤维丝改性的关键技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法，克服前述现有技术的不足，处理工艺简单合理，对玻璃纤维丝进行综合再利用，最终成品毛羽量低、细丝少，极大提高热塑制品的冲击性能。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种玻璃纤维丝用浸润剂，由如下重量百分比的原料组成：偶联剂0.3-1%、成膜剂A1-15%、成膜剂B1-16%、润滑剂0.6-2%、交联剂0.05-0.3%、抗静电剂0.05-0.2%和去离子水余量，所述抗静电剂由氧化锶和咪唑啉基季铵盐按照重量比1：（2-5）复配而成。

优选的，一种玻璃纤维丝用浸润剂，由如下质量百分比的原料组成：偶联剂0.3-0.8%、成膜剂A4-13%、成膜剂B0.8-10%、润滑剂0.6-1.2%、交联剂0.05-0.25%、抗静电剂0.1-0.15%和去离子水余量，所述抗静电剂由氧化锶和咪唑啉基季铵盐按照重量比1：4复配而成。

优选的，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

优选的，所述成膜剂A为环氧乳液，其均分子量为30000-80000道尔顿。

优选的，所述成膜剂B为聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的混合物；聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的重量比为1：（2-5）。

优选的，所述润滑剂为非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的混合物；非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的重量比为（1-3）：5。

优选的，所述交联剂为三聚氰胺类交联剂和多羟基类交联剂中的一种或多种。

一种玻璃纤维丝用浸润剂的制备方法，包括如下制备步骤：

（1）原料准备：按规定重量百分比称取各组分原料；

（2）分别稀释成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、交联剂和抗静电剂：成膜剂A稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂A质量的2-3倍；成膜剂B稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂B质量的2-3倍；润滑剂稀释液中，使用去离子水的质量为润滑剂质量的2-3倍；交联剂稀释液中，使用去离子水的质量为交联剂质量的4-5倍；抗静电剂稀释液中，使用去离子水的质量为抗静电剂质量的1-2倍；

（3）预分散偶联剂：将稀释完成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、交联剂和抗静电剂后剩余的去离子水加入容器中，然后在容器中加入偶联剂，持续搅拌25-30min；

（4）制备浸润剂：在步骤（3）的容器中依次加入步骤（2）中制得的稀释液，搅拌混合均匀后加入pH值调节剂，控制浸润剂pH值为8-12。

一种玻璃纤维丝改性后生产热塑性短切纱的方法，包括如下步骤：

S1、玻璃纤维丝经过装有铡刀的短切系统进行短切，短切长度为2-6mm，形成短丝；

S2、短切后的短丝经输送带传送至造粒机进行造粒，并在造粒机内通过高压气枪采用前述浸润剂进行浸润剂雾化喷淋，形成备用颗粒；

S3、喷淋后的备用颗粒经输送带传送至振动流化床进行烘干，振动流化床上方配备除尘装置，在烘干的同时除尘装置将备用颗粒之间夹杂的毛丝吸除干净，即得玻璃纤维丝改性的热塑性短切纱。

进一步的，所述短切系统包括上料平台，铡刀片和下料出口，上料平台和下料出口均与破碎机连接，玻璃纤维丝经上料平台进入铡刀片下方，通过铡刀片进行短切后经下料出口排至输送带；所述造粒机选用滚动式造粒机； 振动流化床包括传送带、干燥烘干炉及振动筛，经玻璃纤维丝用浸润剂喷淋后形成的备用颗粒经振动流化床的进料口进入，落在振动流化床床体的孔板上，孔板在振动筛的作用下振动使物料向上扬起并水平往前移动，干燥烘干炉的热风从孔板下方吹入穿过物料，气固达成热交换后，被热气带走水分的物料到达出料口完成烘干干燥；所述除尘装置包括旋风除尘器，旋风除尘器与干燥烘干炉以及与干燥烘干炉的输送系统连接。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法具有以下优点：

（1）本发明通过合适的偶联剂、成膜剂、交联剂、润滑剂和抗静电剂的相互配合以制备得到适用于增强热塑性短切纱的玻璃纤维浸润剂，特别适用于玻璃纤维丝改性的热塑性短切玻璃纤维，有效地提高了短切纱与树脂的结合性，制品抗弯拉冲等性能优异，并且毛羽量低，细丝少；

（2）浸润剂选择了合适的组分与配比，喷淋涂覆效果好，玻璃纤维外观颜色、颗粒度成型等均符合相关要求；

（3）创造性的采用浸润剂喷淋的方式对玻璃纤维丝进行改性，能够有效的控制短切纱的含油率，降低含水率，采用筛分造粒处理工艺，大大提升了丝短切纱的品质，有利于后续颗粒成型，并引入除尘装置，最大程度的降低短切纱毛丝量，保证成品干净、品质好。

具体实施方式

为进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种玻璃纤维丝增强聚丙烯复合材料及其制备方法进行具体描述，但本发明并不限于这些实施例。该领域熟练技术人员根据上述发明内容对本发明在工艺上或者配方上做出的非本质改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。

实施例1

一种玻璃纤维丝改性后生产热塑性短切纱的方法，包括如下步骤：

S1、玻璃纤维丝经过装有铡刀的短切系统进行短切，短切长度为4mm，形成短丝；

S2、短切后的短丝经输送带传送至造粒机进行造粒，并在造粒机内通过高压气枪进行浸润剂雾化喷淋，形成备用颗粒；

S3、喷淋后的备用颗粒经输送带传送至振动流化床进行烘干，振动流化床上方配备除尘装置，在烘干的同时除尘装置将备用颗粒之间夹杂的毛丝吸除干净，即得玻璃纤维丝改性的热塑性短切纱。

所述短切系统包括上料平台，铡刀片和下料出口，上料平台和下料出口均与破碎机连接，玻璃纤维丝经上料平台进入铡刀片下方，通过铡刀片进行短切后经下料出口排至输送带；所述造粒机选用滚动式造粒机； 振动流化床包括传送带、干燥烘干炉及振动筛，经玻璃纤维丝用浸润剂喷淋后形成的备用颗粒经振动流化床的进料口进入，落在振动流化床床体的孔板上，孔板在振动筛的作用下振动使物料向上扬起并水平往前移动，干燥烘干炉的热风从孔板下方吹入穿过物料，气固达成热交换后，被热气带走水分的物料到达出料口完成烘干干燥；所述除尘装置包括旋风除尘器，旋风除尘器与干燥烘干炉以及与干燥烘干炉的输送系统连接。

本实施例中，玻璃纤维丝用浸润剂，由如下质量百分比的原料组成：偶联剂0.5%、成膜剂A8%、成膜剂B6.5%、润滑剂1.2%、交联剂0.15%、抗静电剂0.12%和去离子水余量，抗静电剂由氧化锶和咪唑啉基季铵盐按照重量比1：4复配而成。

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。所述成膜剂A为环氧乳液，其均分子量为50000道尔顿。所述成膜剂B为聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的混合物；聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的重量比为1：4。所述润滑剂为非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的混合物；非离子型表面活性剂选用聚乙二醇600单油酸酯，离子型表面活性剂选用十八烷基三甲基氯化铵，非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的重量比为2：5。所述交联剂为三聚氰胺类交联剂。

本实施例中，玻璃纤维丝用浸润剂的制备方法，包括如下制备步骤：

（1）原料准备：按规定重量百分比称取各组分原料；

（2）分别稀释成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、交联剂和抗静电剂：成膜剂A稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂A质量的2.5倍；成膜剂B稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂B质量的2.5倍；润滑剂稀释液中，使用去离子水的质量为润滑剂质量的2.5倍；交联剂稀释液中，使用去离子水的质量为交联剂质量的4.5倍；抗静电剂稀释液中，使用去离子水的质量为抗静电剂质量的1.6倍；

（3）预分散偶联剂：将稀释完成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、交联剂和抗静电剂后剩余的去离子水加入容器中，然后在容器中加入偶联剂，持续搅拌28min；

（4）制备浸润剂：在步骤（3）的容器中依次加入步骤（2）中制得的稀释液，搅拌混合均匀后加入pH值调节剂，控制浸润剂pH值为10。

实施例2

一种玻璃纤维丝改性后生产热塑性短切纱的方法，包括如下步骤：

S1、玻璃纤维丝经过装有铡刀的短切系统进行短切，短切长度为4mm，形成短丝；

S2、短切后的短丝经输送带传送至造粒机进行造粒，并在造粒机内通过高压气枪进行浸润剂雾化喷淋，形成备用颗粒；

S3、喷淋后的备用颗粒经输送带传送至振动流化床进行烘干，振动流化床上方配备除尘装置，在烘干的同时除尘装置将备用颗粒之间夹杂的毛丝吸除干净，即得玻璃纤维丝改性的热塑性短切纱。

所述短切系统包括上料平台，铡刀片和下料出口，上料平台和下料出口均与破碎机连接，玻璃纤维丝经上料平台进入铡刀片下方，通过铡刀片进行短切后经下料出口排至输送带；所述造粒机选用滚动式造粒机； 振动流化床包括传送带、干燥烘干炉及振动筛，经玻璃纤维丝用浸润剂喷淋后形成的备用颗粒经振动流化床的进料口进入，落在振动流化床床体的孔板上，孔板在振动筛的作用下振动使物料向上扬起并水平往前移动，干燥烘干炉的热风从孔板下方吹入穿过物料，气固达成热交换后，被热气带走水分的物料到达出料口完成烘干干燥；所述除尘装置包括旋风除尘器，旋风除尘器与干燥烘干炉以及与干燥烘干炉的输送系统连接。

本实施例中，玻璃纤维丝用浸润剂，由如下质量百分比的原料组成：偶联剂0.3%、成膜剂A1%、成膜剂B1%、润滑剂0.6%、交联剂0.05%、抗静电剂0.05%和去离子水余量；抗静电剂由氧化锶和咪唑啉基季铵盐按照重量比1：2复配而成。

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。所述成膜剂A为环氧乳液，其均分子量为30000道尔顿。所述成膜剂B为聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的混合物；聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的重量比为1：2。所述润滑剂为非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的混合物；非离子型表面活性剂选用聚乙二醇600单油酸酯，离子型表面活性剂选用十八烷基三甲基氯化铵，非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的重量比为1：5。所述交联剂为三聚氰胺类交联剂。

本实施例中，玻璃纤维丝用浸润剂的制备方法，包括如下制备步骤：

（1）原料准备：按规定重量百分比称取各组分原料；

（2）分别稀释成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、交联剂和抗静电剂：成膜剂A稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂A质量的2倍；成膜剂B稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂B质量的2倍；润滑剂稀释液中，使用去离子水的质量为润滑剂质量的2倍；交联剂稀释液中，使用去离子水的质量为交联剂质量的4倍；抗静电剂稀释液中，使用去离子水的质量为抗静电剂质量的1倍；

（3）预分散偶联剂：将稀释完成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、交联剂和抗静电剂后剩余的去离子水加入容器中，然后在容器中加入偶联剂，持续搅拌25min；

（4）制备浸润剂：在步骤（3）的容器中依次加入步骤（2）中制得的稀释液，搅拌混合均匀后加入pH值调节剂，控制浸润剂pH值为8。

实施例3

一种玻璃纤维丝改性后生产热塑性短切纱的方法，包括如下步骤：

S1、玻璃纤维丝经过装有铡刀的短切系统进行短切，短切长度为4mm，形成短丝；

S2、短切后的短丝经输送带传送至造粒机进行造粒，并在造粒机内通过高压气枪进行浸润剂雾化喷淋，形成备用颗粒；

S3、喷淋后的备用颗粒经输送带传送至振动流化床进行烘干，振动流化床上方配备除尘装置，在烘干的同时除尘装置将备用颗粒之间夹杂的毛丝吸除干净，即得玻璃纤维丝改性的热塑性短切纱。

所述短切系统包括上料平台，铡刀片和下料出口，上料平台和下料出口均与破碎机连接，玻璃纤维丝经上料平台进入铡刀片下方，通过铡刀片进行短切后经下料出口排至输送带；所述造粒机选用滚动式造粒机； 振动流化床包括传送带、干燥烘干炉及振动筛，经玻璃纤维丝用浸润剂喷淋后形成的备用颗粒经振动流化床的进料口进入，落在振动流化床床体的孔板上，孔板在振动筛的作用下振动使物料向上扬起并水平往前移动，干燥烘干炉的热风从孔板下方吹入穿过物料，气固达成热交换后，被热气带走水分的物料到达出料口完成烘干干燥；所述除尘装置包括旋风除尘器，旋风除尘器与干燥烘干炉以及与干燥烘干炉的输送系统连接。

本实施例中，玻璃纤维丝用浸润剂，由如下质量百分比的原料组成：偶联剂1%、成膜剂A15%、成膜剂B16%、润滑剂2%、交联剂0.3%、抗静电剂0.2%和去离子水余量；抗静电剂由氧化锶和咪唑啉基季铵盐按照重量比1：5复配而成。

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。所述成膜剂A为环氧乳液，其均分子量为80000道尔顿。所述成膜剂B为聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的混合物；聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的重量比为1：5。所述润滑剂为非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的混合物；非离子型表面活性剂选用聚乙二醇600单油酸酯，离子型表面活性剂选用十八烷基三甲基氯化铵，非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的重量比为3：5。所述交联剂为三聚氰胺类交联剂。

本实施例中，玻璃纤维丝用浸润剂的制备方法，包括如下制备步骤：

（1）原料准备：按规定重量百分比称取各组分原料；

（2）分别稀释成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、交联剂和抗静电剂：成膜剂A稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂A质量的3倍；成膜剂B稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂B质量的3倍；润滑剂稀释液中，使用去离子水的质量为润滑剂质量的3倍；交联剂稀释液中，使用去离子水的质量为交联剂质量的5倍；抗静电剂稀释液中，使用去离子水的质量为抗静电剂质量的2倍；

（3）预分散偶联剂：将稀释完成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、抗静电剂和交联剂后剩余的去离子水加入容器中，然后在容器中加入偶联剂，持续搅拌30min；

（4）制备浸润剂：在步骤（3）的容器中依次加入步骤（2）中制得的稀释液，搅拌混合均匀后加入pH值调节剂，控制浸润剂pH值为12。

实施例4

一种玻璃纤维丝改性后生产热塑性短切纱的方法，包括如下步骤：

S1、玻璃纤维丝经过装有铡刀的短切系统进行短切，短切长度为4mm，形成短丝；

S2、短切后的短丝经输送带传送至造粒机进行造粒，并在造粒机内通过高压气枪进行浸润剂雾化喷淋，形成备用颗粒；

S3、喷淋后的备用颗粒经输送带传送至振动流化床进行烘干，振动流化床上方配备除尘装置，在烘干的同时除尘装置将备用颗粒之间夹杂的毛丝吸除干净，即得玻璃纤维丝改性的热塑性短切纱。

所述短切系统包括上料平台，铡刀片和下料出口，上料平台和下料出口均与破碎机连接，玻璃纤维丝经上料平台进入铡刀片下方，通过铡刀片进行短切后经下料出口排至输送带；所述造粒机选用滚动式造粒机； 振动流化床包括传送带、干燥烘干炉及振动筛，经玻璃纤维丝用浸润剂喷淋后形成的备用颗粒经振动流化床的进料口进入，落在振动流化床床体的孔板上，孔板在振动筛的作用下振动使物料向上扬起并水平往前移动，干燥烘干炉的热风从孔板下方吹入穿过物料，气固达成热交换后，被热气带走水分的物料到达出料口完成烘干干燥；所述除尘装置包括旋风除尘器，旋风除尘器与干燥烘干炉以及与干燥烘干炉的输送系统连接。

本实施例中，玻璃纤维丝用浸润剂，由如下质量百分比的原料组成：偶联剂0.6%、成膜剂A5%、成膜剂B12%、润滑剂1.6%、交联剂0.25%、抗静电剂0.1%和去离子水余量；抗静电剂由氧化锶和咪唑啉基季铵盐按照重量比1：3复配而成。

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。所述成膜剂A为环氧乳液，其均分子量为40000道尔顿。所述成膜剂B为聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的混合物；聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的重量比为1：3。所述润滑剂为非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的混合物；非离子型表面活性剂选用聚乙二醇600单油酸酯，离子型表面活性剂选用十八烷基三甲基氯化铵，非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的重量比为2：5。所述交联剂为三聚氰胺类交联剂。

本实施例中，玻璃纤维丝用浸润剂的制备方法，包括如下制备步骤：

（1）原料准备：按规定重量百分比称取各组分原料；

（2）分别稀释成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、抗静电剂和交联剂：成膜剂A稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂A质量的2.2倍；成膜剂B稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂B质量的2.8倍；润滑剂稀释液中，使用去离子水的质量为润滑剂质量的2.3倍；交联剂稀释液中，使用去离子水的质量为交联剂质量的4.2倍；抗静电剂稀释液中，使用去离子水的质量为抗静电剂质量的1.2倍；

（3）预分散偶联剂：将稀释完成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、抗静电剂和交联剂后剩余的去离子水加入容器中，然后在容器中加入偶联剂，持续搅拌26min；

（4）制备浸润剂：在步骤（3）的容器中依次加入步骤（2）中制得的稀释液，搅拌混合均匀后加入pH值调节剂，控制浸润剂pH值为9。

实施例5

一种玻璃纤维丝改性后生产热塑性短切纱的方法，包括如下步骤：

S1、玻璃纤维丝经过装有铡刀的短切系统进行短切，短切长度为4mm，形成短丝；

S2、短切后的短丝经输送带传送至造粒机进行造粒，并在造粒机内通过高压气枪进行浸润剂雾化喷淋，形成备用颗粒；

S3、喷淋后的备用颗粒经输送带传送至振动流化床进行烘干，振动流化床上方配备除尘装置，在烘干的同时除尘装置将备用颗粒之间夹杂的毛丝吸除干净，即得玻璃纤维丝改性的热塑性短切纱。

所述短切系统包括上料平台，铡刀片和下料出口，上料平台和下料出口均与破碎机连接，玻璃纤维丝经上料平台进入铡刀片下方，通过铡刀片进行短切后经下料出口排至输送带；所述造粒机选用滚动式造粒机； 振动流化床包括传送带、干燥烘干炉及振动筛，经玻璃纤维丝用浸润剂喷淋后形成的备用颗粒经振动流化床的进料口进入，落在振动流化床床体的孔板上，孔板在振动筛的作用下振动使物料向上扬起并水平往前移动，干燥烘干炉的热风从孔板下方吹入穿过物料，气固达成热交换后，被热气带走水分的物料到达出料口完成烘干干燥；所述除尘装置包括旋风除尘器，旋风除尘器与干燥烘干炉以及与干燥烘干炉的输送系统连接。

本实施例中，玻璃纤维丝用浸润剂，由如下质量百分比的原料组成：偶联剂0.7%、成膜剂A12%、成膜剂B3%、润滑剂0.9%、交联剂0.05%、抗静电剂0.15%和去离子水余量；所述抗静电剂由氧化锶和咪唑啉基季铵盐按照重量比1：4复配而成。

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。所述成膜剂A为环氧乳液，其均分子量为60000道尔顿。所述成膜剂B为聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的混合物；聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的重量比为1：3。所述润滑剂为非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的混合物；非离子型表面活性剂选用聚乙二醇600单油酸酯，离子型表面活性剂选用十八烷基三甲基氯化铵，非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的重量比为2：5。所述交联剂为三聚氰胺类交联剂。

本实施例中，玻璃纤维丝用浸润剂的制备方法，包括如下制备步骤：

（1）原料准备：按规定重量百分比称取各组分原料；

（2）分别稀释成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、抗静电剂和交联剂：成膜剂A稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂A质量的2.6倍；成膜剂B稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂B质量的2.2倍；润滑剂稀释液中，使用去离子水的质量为润滑剂质量的2.8倍；交联剂稀释液中，使用去离子水的质量为交联剂质量的4.8倍；抗静电剂稀释液中，使用去离子水的质量为抗静电剂质量的1.8倍；

（3）预分散偶联剂：将稀释完成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、抗静电剂和交联剂后剩余的去离子水加入容器中，然后在容器中加入偶联剂，持续搅拌29min；

（4）制备浸润剂：在步骤（3）的容器中依次加入步骤（2）中制得的稀释液，搅拌混合均匀后加入pH值调节剂，控制浸润剂pH值为11。

试验例1

购买市面上普通的较为常见玻璃纤维丝热塑性纱作为对比。

对实施例1-5和对比购买的对比玻璃纤维丝热塑性纱进行性能测试，其中：拉伸试验测试标准为GB/T1040-2006，拉伸速度为20mm/min；弯曲试验测试标准为GB/T9341-2008弯曲速度为2mm/min；冲击试验测试标准为GB/T1843-2008。测试结果如表1所示：

本发明通过对玻璃纤维丝改性，获得了毛羽量低，细丝少，短切纱颗粒成型好且制品机械性能优越的热塑性短切纱，所生产的热塑性短切纱毛羽小于10mg/kg，冲击强度最高可达19KJ/M³，弯曲强度199Mpa,均优于市场上同类产品。该发明有效的提高对工业废弃物的综合利用，提高产品附加值，同时降低热塑性短切纱生产成本以及对环境造成的危害。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、玻璃纤维丝经过装有铡刀的短切系统进行短切，短切长度为2-6mm，形成短丝；

S2、短切后的短丝经输送带传送至造粒机进行造粒，并在造粒机内通过高压气枪进行浸润剂雾化喷淋，形成备用颗粒；

S3、喷淋后的备用颗粒经输送带传送至振动流化床进行烘干，振动流化床上方配备除尘装置，在烘干的同时除尘装置将备用颗粒之间夹杂的毛丝吸除干净，即得玻璃纤维丝改性的热塑性短切纱；

所述步骤S1中的短切系统包括上料平台，铡刀片和下料出口，上料平台和下料出口均与破碎机连接，玻璃纤维丝经上料平台进入铡刀片下方，通过铡刀片进行短切后经下料出口排至输送带；所述造粒机选用滚动式造粒机； 振动流化床包括传送带、干燥烘干炉及振动筛，经玻璃纤维丝用浸润剂喷淋后形成的备用颗粒经振动流化床的进料口进入，落在振动流化床床体的孔板上，孔板在振动筛的作用下振动使物料向上扬起并水平往前移动，干燥烘干炉的热风从孔板下方吹入穿过物料，气固达成热交换后，被热气带走水分的物料到达出料口完成烘干干燥；所述除尘装置包括旋风除尘器，旋风除尘器与干燥烘干炉以及与干燥烘干炉的输送系统连接；

所述步骤S2中采用的浸润剂由如下重量百分比的原料组成：偶联剂0.3-1%、成膜剂A1-15%、成膜剂B1-16%、润滑剂0.6-2%、交联剂0.05-0.3%、抗静电剂0.05-0.2%和去离子水余量，所述抗静电剂由氧化锶和咪唑啉基季铵盐按照重量比1：（2-5）复配而成；

所述浸润剂的制备方法包括如下制备步骤：

（1）原料准备：按规定重量百分比称取各组分原料；

（2）分别稀释成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、交联剂和抗静电剂：成膜剂A稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂A质量的2-3倍；成膜剂B稀释液中，使用去离子水的质量为成膜剂B质量的2-3倍；润滑剂稀释液中，使用去离子水的质量为润滑剂质量的2-3倍；交联剂稀释液中，使用去离子水的质量为交联剂质量的4-5倍；抗静电剂稀释液中，使用去离子水的质量为抗静电剂质量的1-2倍；

（3）预分散偶联剂：将稀释完成膜剂A、成膜剂B、润滑剂、交联剂和抗静电剂后剩余的去离子水加入容器中，然后在容器中加入偶联剂，持续搅拌25-30min；

（4）制备浸润剂：在步骤（3）的容器中依次加入步骤（2）中制得的稀释液，搅拌混合均匀后加入pH值调节剂，控制浸润剂pH值为8-12。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法，其特征在于：所述浸润剂由如下质量百分比的原料组成：偶联剂0.3-0.8%、成膜剂A4-13%、成膜剂B3-10%、润滑剂0.6-1.2%、交联剂0.05-0.25%、抗静电剂0.1-0.15%和去离子水余量，所述抗静电剂由氧化锶和咪唑啉基季铵盐按照重量比1：4复配而成。

3.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法，其特征在于：所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

4.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法，其特征在于：所述成膜剂A为环氧乳液，其均分子量为30000-80000道尔顿。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法，其特征在于：所述成膜剂B为聚酯型聚氨酯乳液和聚醚型聚氨酯乳液的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法，其特征在于：所述润滑剂为非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维丝改性后用于生产热塑性短切纱的方法，其特征在于：所述交联剂为三聚氰胺类交联剂和多羟基类交联剂中的一种或多种。