CN114855334A - 一种减少布面变形的应用及高硅氧玻璃纤维布和制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减少布面变形的应用及高硅氧玻璃纤维布和制备方法,其中具体公开了一种织造纱在减少高硅氧玻璃纤维布布面变形中的应用,所述织造纱包括混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱。同时,还公开了一种高硅氧玻璃纤维布的制备方法,包括:采用织造纱织造成布的步骤,酸沥滤的步骤,水清洗的步骤,热处理的步骤;所述织造纱包括混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱。本发明具有提高酸沥滤后布匹强度,从而减少布面变形的效果。
Description
技术领域
本发明涉及无机非金属材料玻璃纤维布的领域,具体涉及一种减少布面变形的应用及高硅氧玻璃纤维布和制备方法。
背景技术
高硅氧玻璃纤维布是通过酸处理高硅氧原始玻璃纤维布或无碱玻璃纤维布再水洗、烘干、热烧结来完成的一种特殊玻璃纤维织物,其在生产过程容易出现布面变形的问题。
例如在中国专利申请CN101654836A中描述了高硅氧玻璃纤维布的常规生产流程,其中酸沥滤工艺是其最核心的步骤,直接影响高硅氧布的硅含量指标,对布的外观质量、理化性能起决定性作用。酸沥滤工艺是指通过对玻璃纤维布进行一段时间的酸液浸泡,减少玻璃纤维中除硅以外的成分,使得硅含量≥96%的一种特殊工艺。
由于经过酸滤的玻璃纤维呈现多孔的微观形态,不可避免的使得高硅氧布的强度下降,下降比例约为60-80%。同时为节省酸滤、水洗和烘干的设备占地空间,多采取多辊结构使得高硅氧布呈现波浪状在设备内往复前进。而基于高硅氧布强度的降低,再采用上述高硅氧布呈现波浪状前进的方式,同时加上酸液和热水流的冲击,以及布面自动对齐装置的运动,最终会使得高硅氧布在进行酸处理、水洗、烘干后的卷取时容易发生例如弯折、歪斜等布面变形的情况,轻则布面不平整,重则布面撕裂报废。
而在生产过程中,布面发生变形时需要依靠人工停车整理布面,甚至倒车一段距离理顺布面,极大影响了生产效率,增加了工人的劳动强度。同时,一些遗漏或不易察觉的布面变形也会对产品质量产生严重影响,难以满足客户对产品质量更高的要求。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于,在现有技术的酸沥滤工艺中采用多辊结构进行布料传输时容易导致制备得到的高硅氧玻璃纤维布的布面变形;为了解决上述问题,本发明提供了解决上述问题的一种织造纱在减少高硅氧玻璃纤维布布面变形中的应用,并公开了利用该织造纱制备高硅氧玻璃纤维布的制备方法以及制备得到的高硅氧玻璃纤维布。
一种织造纱在减少高硅氧玻璃纤维布布面变形中的应用,所述织造纱包括混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱。
所述织造纱中,有机纤维纱线与玻璃纤维有捻纱的纱线股数比例为1:(1-4)。
该纱线股数的比例即为在并捻过程中采用的管纱数量的比例。如:纱线股数的比例为1:4时,即为一个有机纤维纱线的管纱与四个玻璃纤维有捻纱的管纱进行并捻,形成一根混编纱线。有机纤维纱线由耐酸性的材质构成,优选的,所述材质为芳纶、涤纶、腈纶或其改性纤维中的一种或多种。即,该有机纤维纱线既可以是上述各种单一材质构成,也可以是两种以上的材质以任意比例配合而成的有机纤维纱线及其改性有机纤维纱线。
一种高硅氧玻璃纤维布的制备方法,包括:采用织造纱织造成布的步骤,酸沥滤的步骤,水清洗的步骤,热处理的步骤;所述织造纱包括混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱。
所述混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱的制备过程为:在生成玻璃纤维有捻纱的并捻过程中,将有机纤维纱线混编在玻璃纤维有捻纱中即可;即在并捻过程中,将有机纤维纱线与玻璃纤维有捻纱一起并捻成一股纱线即可。
所述织造纱中,有机纤维纱线与玻璃纤维有捻纱中纱线股数的比例为1:(1-4)。
所述有机纤维纱线由耐酸性的材质构成,优选的,所述材质为芳纶、涤纶、腈纶或其改性纤维中的一种或多种。
所述织造纱中,至少经纱为混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱。
所述酸沥滤步骤中,酸沥滤槽中酸液为浓度为1.5-3.0mol/L的盐酸溶液,酸液温度为65℃-98℃,酸沥滤处理时间2-3.5h;优选的,酸沥滤过程中使用耐酸泵进行循环搅拌。
所述水清洗步骤中,清洗直至布面pH值大于5;优选的,采用温度为10℃-60℃的水进行清洗直至布面pH值大于5;
所述热处理步骤中,处理温度为600-700℃,时间为0.5-1.5h。
一种高硅氧玻璃纤维布,采用上述的一种高硅氧玻璃纤维布的制备方法制备得到。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的一种织造纱在减少高硅氧玻璃纤维布布面变形中的应用,采用混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱作为织造纱织成布匹后,可以有效利用有机纤维耐酸的特点,使得混编布在酸沥滤后仍能保持强度,从而减少布面变形;同时,在后续热处理过程中,处理温度通常会高于600℃,在该温度条件下混编在玻璃纤维有捻纱中的有机纤维纱线会被完全烧去,可以达到不会影响高硅氧玻璃纤维布本身所具有的外观和性能的效果;因此,采用本发明中的应用方法,能够有效避免酸沥滤工艺中采用多辊结构进行布料传输时导致的高硅氧玻璃纤维布的布面变形的问题,减少工艺占地面积、提高生产效率,效果十分显著。
2.本发明提供的混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱中,有机纤维纱线与玻璃纤维有捻纱之间的纱线股数的比例为1:(1-4);通过上述参数的优化,可以在用其制备成高硅氧布后,提高高硅氧布酸沥滤后的布面剩余强力,从而克服布面变形问题。同时,还不会影响高硅氧玻璃纤维布本身所具有的外观和性能,效果显著。
3.本发明提供的一种高硅氧玻璃纤维布的制备方法,在织造纱织造成布的过程中,优选采用混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱作为经纱,纬纱就直接采用玻璃纤维有捻纱,该方式既能满足克服高硅氧玻璃纤维布的布面变形的问题,同时还能减少有机纤维纱线的用量,节约成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明织造高硅氧玻璃纤维布的工艺流程图。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
一种高硅氧玻璃纤维布的制备方法,如图1所示,包括:
获取玻璃纤维有捻纱和有机纤维纱线,其中,玻璃纤维有捻纱为高硅氧玻璃纤维单捻纱,有机纤维纱线为涤纶纱。将高硅氧单捻纱与涤纶纱按照数量为4:1的纱线股数比例进行并捻制备成混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱。即,采用4股高硅氧单捻纱与1股涤纶纱进行并捻,具体为一个有机纤维纱线的管纱与四个玻璃纤维有捻纱的管纱进行并捻,最后形成一根混编纱线。其中,每股高硅氧单捻纱规格为BC7-28x1,每股涤纶纱规格为40/2。在并捻过程中,捻向为S捻,捻度90捻/m,并捻后的纱线作为织造纱中的经纱。织造纱中的纬纱采用规格为BC7-32x1x4、捻向为S捻、捻度为90捻/m的高硅氧玻璃纤维有捻纱。
采用上述步骤中的经纱和纬纱按照传统的织造工艺经整经、穿经、织造工艺制成规格为BW260的坯布。
将BW260坯布使用现有的具有多辊结构的连续式酸沥滤设备进行处理,具体的,将浓度为2.0mol/L的盐酸注入酸沥滤槽中,酸液温度在65℃-98℃的梯度范围内加以控制,将BW260坯布经多辊结构引导,缓慢穿过酸槽,处理时间2小时,同时使用耐酸泵进行循环搅拌。
酸处理完成后,使用连续式水洗装置处理酸沥滤的BW260坯布,水温为50℃,并使用热水泵辅助,当布面pH值大于5时完成水洗操作。
水洗完成后,使用连续式烘干装置进行烘干,并使用收卷装置进行收卷。
将布卷在连续式热处理炉内进行热烧结定型处理,温度650℃,时间为1h,涤纶纱线会在此加工温度下完全烧去。
热定型处理后采用与普通高硅氧布生产工艺相同的后续处理步骤进行处理,故不再赘述。
实施例2
一种高硅氧玻璃纤维布的制备方法,包括:
获取玻璃纤维有捻纱和有机纤维纱线,其中,玻璃纤维有捻纱为高硅氧玻璃纤维单捻纱,有机纤维纱线为涤纶纱。将高硅氧单捻纱与涤纶纱按照数量为2:1的纱线股数比例进行并捻制备成混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱。即为两个有机纤维纱线的管纱与四个玻璃纤维有捻纱的管纱进行并捻,形成一根混编纱线。其中,每股高硅氧单捻纱规格为BC7-28x1,每股涤纶纱规格为40/2。在并捻过程中,捻向为S捻,捻度90捻/m,并捻后的纱线作为织造纱中的经纱。织造纱中的纬纱采用规格为BC7-32x1x4、捻向为S捻、捻度为90捻/m的高硅氧玻璃纤维有捻纱。
采用上述步骤中的经纱和纬纱按照传统的织造工艺经整经、穿经、织造工艺制成规格为BW260的坯布。
将BW260坯布使用现有的具有多辊结构的酸沥滤设备进行处理,具体的,将浓度为1.5mol/L的盐酸注入酸沥滤槽中,酸液温度在65℃-98℃的梯度范围内加以控制,将BW260坯布经多辊结构引导,缓慢穿过酸槽,处理时间3.5小时,同时使用耐酸泵进行循环搅拌。
酸处理完成后,使用连续式水洗装置处理酸沥滤的BW260坯布,水温为20℃,并使用热水泵辅助,当布面pH值大于5时完成水洗操作。
水洗完成后,使用连续式烘干装置进行烘干,并使用收卷装置进行收卷。
将布卷在连续式热处理炉内进行热烧结定型处理,温度600℃,时间为1.5h,涤纶纱线会在此加工温度下完全烧去。
热定型处理后采用与普通高硅氧布生产工艺相同的后续处理步骤进行处理,故不再赘述。
实施例3
一种高硅氧玻璃纤维布的制备方法,包括:
获取玻璃纤维有捻纱和有机纤维纱线,其中,玻璃纤维有捻纱为高硅氧玻璃纤维单捻纱,有机纤维纱线为涤纶纱。将高硅氧单捻纱与涤纶纱按照数量为1:1的纱线股数比例进行并捻制备成混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱。即为四个有机纤维纱线的管纱与四个玻璃纤维有捻纱的管纱进行并捻,形成一根混编纱线。其中,每股高硅氧单捻纱规格为BC7-28x1,每股涤纶纱的规格为40/2。在并捻过程中,捻向为S捻,捻度90捻/m,并捻后的纱线作为织造纱中的经纱。织造纱中的纬纱采用规格为BC7-32x1x4、捻向为S捻、捻度为90捻/m的高硅氧玻璃纤维有捻纱。
采用上述步骤中的经纱和纬纱按照传统的织造工艺经整经、穿经、织造工艺制成规格为BW260坯布。
将BW260坯布使用现有的具有多辊结构的酸沥滤设备进行处理,具体的,将浓度为3mol/L的盐酸注入酸沥滤槽中,酸液温度在65℃-98℃的梯度范围内加以控制,将BW260坯布经多辊结构引导,缓慢穿过酸槽,处理时间2小时,同时使用耐酸泵进行循环搅拌。
酸处理完成后,使用连续式水洗装置处理酸沥滤的BW260坯布,水温为60℃,并使用热水泵辅助,当布面pH值大于5时完成水洗操作。
水洗完成后,使用连续式烘干装置进行烘干,并使用收卷装置进行收卷。
将布卷在连续式热处理炉内进行热烧结定型处理,温度700℃,时间为0.5h,涤纶纱线会在此加工温度下完全烧去。
热定型处理后采用与普通高硅氧布生产工艺相同的后处理步骤进行处理,故不再赘述。
对比例1
与实施例1的区别仅仅在于,采用规格为BC7-28x1x4的高硅氧单捻纱作为经纱,其他步骤和参数与实施例1完全相同。
对比例2
与实施例2的区别仅仅在于,采用规格为BC7-28x1x4的高硅氧单捻纱作为经纱,其他步骤和参数与实施例2完全相同。
对比例3
与实施例3的区别仅仅在于,采用规格为BC7-28x1x4的高硅氧单捻纱作为经纱,其他步骤和参数与实施例3完全相同。
试验例-经向强力检测
随机获取上述实施例1-3和对比例1-3中BW260坯布、酸沥滤之后以及最终得到的成品的布料的六批次的样本,对样本依据GB/T 7689.5增强材料机织物试验方法进行经向强力的检测,检测结果如下表1所示。
表1
通过上述表1中的实施例1和对比例1的结果对比可知,对比例中普通260布酸滤后的强力均值342.4N,强力保留率27.3%,而实施例中混编260布酸滤后的强力均值492.3N,强力提高44%,强力保留率达到36%,提高8.7%。
通过上述表1中的实施例2和对比例2的结果对比可知,对比例中普通260布酸滤后的强力均值376.3N,强力保留率29.1%,而实施例中混编260布酸滤后的强力均值607.7N,提高62%,强力保留率39.2%,提高10.1%。
通过上述表1中的实施例3和对比例3的结果对比可知,对比例中普通260布酸滤后的强力均值366.8N,强力保留率29.3%,而实施例中混编260布酸滤后的强力均值691.6N,提高89%,强力保留率43.3%,提高14%。
综合上述试验检测结果,结合现场实际生产情况发现,本发明优化后的方法总体上出现布面歪斜和弯折等变形的情况明显减少,特别是出现严重变形的情况显著下降,降低了工人工作强度,极大提高了生产效率。同时需要指出的是,混编260布各阶段强力的变异系数也相对普通260布明显降低,通过混编提升了强力的稳定性,产品的质量稳定性。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种织造纱在减少高硅氧玻璃纤维布布面变形中的应用,其特征在于,所述织造纱包括混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述织造纱中,有机纤维纱线与玻璃纤维有捻纱中纱线股数的比例为1:(1-4)。
3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于,有机纤维纱线由耐酸性的材质构成,优选的,所述材质为芳纶、涤纶、腈纶或其改性纤维中的一种或多种。
4.一种高硅氧玻璃纤维布的制备方法,包括:采用织造纱织造成布的步骤,酸沥滤的步骤,水清洗的步骤,热处理的步骤;其特征在于,所述织造纱包括混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱的制备过程为:在并捻过程中,将有机纤维纱线与玻璃纤维有捻纱一起并捻成一股纱线即可;
所述织造纱中,有机纤维纱线与玻璃纤维有捻纱中纱线股数的比例为1:(1-4)。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,所述有机纤维纱线由耐酸性的材质构成,优选的,所述材质为芳纶、涤纶、腈纶或其改性纤维中的一种或多种。
7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述织造纱中,至少经纱为混编有有机纤维纱线的玻璃纤维有捻纱。
8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法,其特征在于,所述酸沥滤步骤中,酸沥滤槽中酸液为浓度为1.5-3.0mol/L的盐酸溶液,酸液温度为65℃-98℃,酸沥滤处理时间2-3.5h;优选的,酸沥滤过程中使用耐酸泵进行循环搅拌。
9.根据权利要求4-8任一项所述的制备方法,其特征在于,所述水清洗步骤中,清洗直至布面pH值大于5;优选的,采用温度为10℃-60℃的水进行清洗;
所述热处理步骤中,处理温度为600-700℃,时间为0.5-1.5h。
10.一种高硅氧玻璃纤维布,其特征在于,采用权利要求4-9任一项所述的一种高硅氧玻璃纤维布的制备方法制备得到。
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