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一種耐高溫的混紡紗及其應(yīng)用的制作方法

文檔序號(hào):1657949閱讀:122來源:國知局
專利名稱:一種耐高溫的混紡紗及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及纖維及其纖維制品,更具體地說是一種由不含有機(jī)物的硅酸鈣人造合成玻璃纖維與玻璃纖維為主要原料制得的混紡紗及其制品。
硅酸鈣人造合成玻璃纖維是一種使用溫度可達(dá)1000℃耐高溫纖維,但現(xiàn)有的該纖維制品只有棉、板、針刺毯,其使用僅限于耐火保溫,而且現(xiàn)有國外的硅酸鈣人造合成玻璃纖維紡織品由于紡紗過程中添加有機(jī)纖維,因此當(dāng)使用溫度超過200℃時(shí),有機(jī)物碳化,產(chǎn)生煙氣,有時(shí)還伴有火焰生成。有機(jī)物碳化后,硅酸鋁陶瓷耐火纖維紗及其制品雖然還能繼續(xù)使用,但其強(qiáng)度大大降低,而且結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,極易剝落開裂,因此含有機(jī)物的硅酸鈣人造合成玻璃纖維紡織品不能達(dá)到消防安全規(guī)定的不燃性標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)生的火焰威協(xié)人身和設(shè)備設(shè)施的安全,產(chǎn)生的煙氣污染環(huán)境,碳化后的產(chǎn)品性能降低,影響產(chǎn)品的使用壽命,從而限制其使用范圍。
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的不足,提供一種以硅酸鈣人造合成玻璃纖維為主要原料,添加一定量的輔料,得到具有高抗拉強(qiáng)度且耐高溫的混紡紗。
本發(fā)明的另一個(gè)目的提供耐高溫的混紡紗的應(yīng)用,由混紡紗制得多種制品,制品的使用溫度最高達(dá)1000℃。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的主要技術(shù)方案將硅酸鈣人造合成玻璃纖維與短切玻璃纖維輔料按比例混合并噴入合毛油后,經(jīng)混毛,進(jìn)入梳毛工序,并同時(shí)加入補(bǔ)強(qiáng)絲,制成毛條餅,然后毛條餅在環(huán)錠進(jìn)行紡紗,并同時(shí)加入增強(qiáng)材料,制成單紗。
本發(fā)明的耐高溫的混紡紗的制備方法包括混毛、梳毛、環(huán)錠工藝過程,具體步驟如下1.混毛在鋪毛合毛裝置中,先進(jìn)行鋪毛,即先將硅酸鈣人造玻璃纖維和短切玻璃纖維分層相間且玻璃纖維夾在兩層硅酸鈣人造合成玻璃纖維中間,鋪置在毛簾上,每鋪毛一層都要均勻地噴加鋪毛總重量的0.5-1.5%的合毛油,然后啟動(dòng)毛簾,將鋪毛送混合裝置,得到混毛。所述的硅酸鈣人造合成玻璃纖維與短切玻璃纖維輔料的含量(以兩者之和重量為100計(jì))分別為65-95%、5-35%。
2.梳毛將(1)步制得的混毛送入梳毛機(jī),成網(wǎng),起毛,截下毛網(wǎng),加入補(bǔ)強(qiáng)絲,補(bǔ)強(qiáng)絲的數(shù)量及間隔與皮條相對(duì)應(yīng),然后將混入補(bǔ)強(qiáng)絲的毛網(wǎng)送入成條機(jī),毛網(wǎng)被皮條分割成毛網(wǎng)條,每個(gè)毛網(wǎng)條含有一根補(bǔ)強(qiáng)絲,毛網(wǎng)條與皮條分離后進(jìn)入搓板,搓合成毛條,最后制成毛條餅;3.環(huán)錠將(2)步制得的毛條餅退繞出的毛條,直接進(jìn)入壓力機(jī)構(gòu)或在毛條直接進(jìn)入壓力機(jī)構(gòu)的同時(shí)加入一根增強(qiáng)材料,然后真捻,制得規(guī)格為400-2500TEX即420-2500克/1000米的單紗。
步驟(1)所述的硅酸鈣人造合成玻璃纖維的主要化學(xué)成份含量SiO260-70%、CaO25-35%、MgO2-6%。短切玻璃纖維輔料包括短切中堿玻璃纖維、短切無堿玻璃纖維,短切高溫玻璃纖維、短切高硅氧纖維中的任一種。所述的合毛油采用中國紡織科學(xué)院生產(chǎn)的牌號(hào)為FA-羊絨-901產(chǎn)品。
步驟(2)所述的補(bǔ)強(qiáng)絲包括連續(xù)的中堿玻璃纖維、無堿玻璃纖維、高溫玻璃纖維、高硅氧纖維。該補(bǔ)強(qiáng)絲的加入可以提高硅酸鈣人造合成玻璃纖維的強(qiáng)度,使毛網(wǎng)易于成線,減少斷結(jié)和操作失誤。
步驟(3)所述的增強(qiáng)材料選擇直徑0.08-0.18毫米的金屬絲包括不銹鋼絲、銅絲、鎳鉻合金絲或連續(xù)的中堿、無堿、高溫玻璃纖維或高硅氧纖維。該增強(qiáng)材料可進(jìn)一步提高硅酸鈣人造合成玻璃纖維的常溫或高溫強(qiáng)度。
本發(fā)明所用的鋪毛合毛裝置、梳毛機(jī)及成條機(jī)、環(huán)錠機(jī)以及補(bǔ)強(qiáng)材料的加入機(jī)構(gòu)是采用申請(qǐng)?zhí)枮?4115505.6公開的技術(shù)。
本發(fā)明的混紡紗的應(yīng)用,可將單紗或采用通常的合股機(jī)將2-4股單紗合成一股,或?qū)⑵渑c其它有機(jī)紗或無機(jī)紗(或絲)合股、卷取,得到紗成品,然后按已有技術(shù)直接用以織造或編織耐高溫制品包括耐高溫布、帶、簾、墊、扭繩、三股繩及低密度松繩、編繩、盤根和套管產(chǎn)品。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的過程。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖;圖2為混毛工序流程示意圖;圖3為梳毛工序流程示意圖;圖4為環(huán)錠工序流程示意圖。
由圖1所示,硅酸鈣人造合成玻璃纖維(1-1)與短切玻璃纖維(1-2)按比例混合并噴入合毛油(1-3)后經(jīng)混毛(1-4)及表面處理(1-5),再進(jìn)入梳毛(1-7)工序,同時(shí)加入補(bǔ)強(qiáng)絲(1-6),以制成毛條餅,最后進(jìn)入環(huán)錠紡紗工序(1-9),根據(jù)需要再加入增強(qiáng)材料(1-8),制成單紗,用單紗再去合股(1-10),卷取(1-11),最后得到紗成品,直接用于織造織物或其他制品。
由圖2所示,以第一抽毛風(fēng)機(jī)(2-4)為界,之前為鋪毛合毛裝置,之后〔包括第一抽毛風(fēng)機(jī)(2-4)〕為混毛裝置。先將短切玻璃纖維和硅酸鈣人造合成玻璃纖維分層相間鋪置在毛簾(2-1)上,每噴一層均要噴加毛合油,然后啟動(dòng)毛簾(2-1),帶動(dòng)鋪毛并送入壓毛輥(2-2),使其從上下輥間隔通過,進(jìn)入開刺輥(2-3),并由第一抽風(fēng)機(jī)(2-4)抽入離心收集斗(2-5),再經(jīng)毛簾(2-6)運(yùn)送入混毛輥(2-7),再經(jīng)剝毛輥(2-8)后,由第二抽毛風(fēng)機(jī)(2-9)將混好的纖維抽入料倉。
由圖3所示,混毛經(jīng)喂毛斗(3-1)上過橋(3-2),送至開毛輥(3-3),將混毛取到胸錫林(3-4)上,形成毛網(wǎng),經(jīng)過轉(zhuǎn)移輥(3-5)上大錫林(3-6),經(jīng)風(fēng)輪(3-7)起毛后,浮毛網(wǎng)被錫林道夫(3-8)取出,再由斬刀(3-9)截下毛網(wǎng)并上毛網(wǎng)過橋(3-10),毛網(wǎng)過橋(3-10)拖帶毛網(wǎng)前進(jìn),進(jìn)入網(wǎng)軸(3-12),即開始進(jìn)入成條機(jī),補(bǔ)強(qiáng)絲(3-11)在此同時(shí)加入,數(shù)量及間距與皮條相對(duì)應(yīng),在成條機(jī)中毛網(wǎng)條(3-17)被皮條分割出,與皮條分離后上搓板(3-13),再經(jīng)輥筒(3-14)及導(dǎo)條輪(3-15),最后制成含補(bǔ)強(qiáng)絲(3-11)的毛條餅(3-16)。
由圖4所示,左、右毛條餅(4-2,4-4)各個(gè)相對(duì),縱向分別排列在左輥筒(4-1)、右輥筒(4-5)與中間輥筒(4-3)之間形成的狹溝內(nèi),并在輥筒帶動(dòng)下做同向主動(dòng)退繞,不進(jìn)行假捻,直接進(jìn)行壓力機(jī)構(gòu)即皮輥(4-7)與羅拉(4-8)之間,有此同時(shí)加入增強(qiáng)材料(4-6),(4-9),然后開始直捻,制成單紗。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果本發(fā)明以硅酸鈣人造合成玻璃纖維為主要原料,添加一定量的輔料,制成具有高抗拉強(qiáng)度的混紡紗,由其可直接制成各種織物及制品。工藝過程簡單,生產(chǎn)效率高,紗的品種多、強(qiáng)度高。并且調(diào)整工藝輔料的含量和品種,可以生產(chǎn)出多種制品,以適應(yīng)不同的需要,選擇短切中堿玻璃纖維、短切無堿玻璃纖維,短切高溫玻璃纖維作為輔料,可生產(chǎn)出具有不燃性的硅酸鈣人造合成玻璃纖維混紡紗,適用于高溫環(huán)境的耐火、保溫、隔熱、防火和高溫防護(hù)及高溫密封,極大的地拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明所使用的專用設(shè)備及工藝技術(shù),簡便易行,安全可靠,制得的混紡紗的質(zhì)量穩(wěn)定,在1000℃以下使用時(shí)可替代硅酸鋁陶瓷耐火纖維紗及其制品。
下面通過具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的特點(diǎn)。
實(shí)例1本實(shí)例所有的原料短切無堿玻璃纖維(纖維直徑6微米,長度4O毫米)與不含有機(jī)成份的硅酸鈣人造合成玻璃纖維(主要化學(xué)成分SiO263-67%、CaO29-33%、MgO2.5-4%、AL2O3小于1%、Fe2O小于0.6%)重量比為18∶82,毛合油的加入量是輔毛總重的1.2%。
1.混毛按無堿玻璃纖維兩層和硅酸鈣人造合成玻璃纖維三層相間(玻璃纖維層置于第二和第四層),鋪入毛簾,每鋪一層噴一次毛合油,每個(gè)毛簾上部都設(shè)有一個(gè)4000×600×400mm的框,兩個(gè)毛簾一開一停,按圖2工藝流程,采用申請(qǐng)?zhí)?4115506.6提出的鋪毛合毛裝置,進(jìn)行混毛連續(xù)生產(chǎn),得到混毛;2.梳毛按圖3所示的工藝流程,采用申請(qǐng)?zhí)?4115505.6提出的梳毛機(jī)和成條機(jī)設(shè)備。
梳毛機(jī)中開毛輥速度為V0、胸錫林速度為V1、轉(zhuǎn)移輥速度為V2、大錫林速度為V3、風(fēng)輪速度為V4、其速度比V0/V1=1/2.98,V1/V2=1/2.39,V2/V3=1/2.03,V3/V4=1∶1.05;補(bǔ)強(qiáng)絲采用連續(xù)無堿玻璃纖維紗(67.5克/千米);成條機(jī)為120頭,即可同時(shí)生產(chǎn)120個(gè)毛餅;定位板上下各一塊,每塊打直徑為2mm的孔60個(gè),穿加玻璃纖維用;上下紗架各裝有60個(gè)絲管軸,并于不同高度分三排安裝,每排20個(gè);導(dǎo)條輪軸共4根,每根上套導(dǎo)條輪各30個(gè),導(dǎo)條輪隨導(dǎo)條輪軸既橫動(dòng)又轉(zhuǎn)動(dòng),每根導(dǎo)條輪對(duì)應(yīng)一塊搓板,一個(gè)滾筒;每個(gè)導(dǎo)條輪對(duì)應(yīng)一個(gè)毛網(wǎng)條,一根補(bǔ)強(qiáng)用的玻璃纖維紗,產(chǎn)生一個(gè)毛條餅;3.環(huán)錠按圖4所示的工藝流程圖,采用申請(qǐng)?zhí)?1115505.6提出的改制的環(huán)錠機(jī)。
環(huán)錠機(jī)中,左右各80錠,取消假捻,三個(gè)滾筒均為順時(shí)針旋轉(zhuǎn),主動(dòng)傳動(dòng),隔紗板共81塊,絲管架左右各一套,絲管軸左右各80根且一字排列,增強(qiáng)材料選用直徑為0.1mm不銹鋼絲(SUS310S)。制得的單紗產(chǎn)品使用溫度1000℃,并具有良好的高溫強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度見表1實(shí)例2本實(shí)例原材料硅酸鈣人造合成玻璃纖維與短切高硅氧纖維(SiO296%,直徑8μm,長度50mm)之比為82∶18,補(bǔ)強(qiáng)絲為連續(xù)無堿玻璃纖維(67.5TEX),增強(qiáng)材料不銹鋼絲(SUS310S),直徑0.1mm。其它條件同實(shí)例1。單紗抗拉強(qiáng)度見表1。
實(shí)例3本實(shí)例原材料硅酸鈣人造合成玻璃纖維與粘膠纖維(直徑1.5μm,長度30mm)之比為82∶18,補(bǔ)強(qiáng)絲連續(xù)無堿玻璃纖維67.5TEX,增強(qiáng)材料為不銹鋼絲,直徑0.1mm,其它條件同實(shí)例1。單紗抗拉強(qiáng)度見表1。
由表1的實(shí)例1至實(shí)例3數(shù)據(jù)可知,含有機(jī)纖維紗(實(shí)例3)的抗拉強(qiáng)度200℃以后下降很快,而本發(fā)明的單紗600℃,甚至800℃以后才明顯下降。
實(shí)例4本實(shí)例是環(huán)錠工序不加增強(qiáng)材料。
所用的原料除梳毛工序補(bǔ)強(qiáng)絲采用135克/千米的連續(xù)高溫玻璃纖維以及環(huán)錠工序不加增強(qiáng)材料外,其它操作過程和條件均同實(shí)例1。產(chǎn)品使用溫度為1000℃,并具有良好的電氣絕緣性。
實(shí)例5將實(shí)例1得到的混合單紗用普通合股機(jī),將其?股合成一股,按已知技術(shù)織造成工業(yè)用的耐高溫絕熱布,產(chǎn)品平整潔凈,使用溫度高達(dá)1200℃。
實(shí)例6采用申請(qǐng)?zhí)?6201368.4提出的倒懸式編繩機(jī),用實(shí)例1制得的混紡紗編織成耐高溫的圓形編繩,最高使用溫度1000℃,可用于窯爐爐門密封。
表1單紗抗拉強(qiáng)度
*單紗規(guī)格2000TEX
權(quán)利要求
1.一種不可燃性的混紡紗,包括由下述工藝過程制得的產(chǎn)物(1)混毛在鋪毛合毛裝置中先進(jìn)行鋪毛,即先將硅酸鈣人造合成玻璃纖維與玻璃纖維輔料分層相間且玻璃纖維層夾在兩層硅酸鈣人造合成玻璃纖維層中間,鋪置在毛簾上,每鋪毛一層都要均勻地噴加鋪毛總重量的0.5-1.5%的合毛油,然后啟動(dòng)毛簾,將鋪毛送入混毛裝置,得到混毛;(2)梳毛將(1)步制得的混毛送入梳毛機(jī),成網(wǎng),起毛,截下毛網(wǎng),同時(shí)加入補(bǔ)強(qiáng)絲,補(bǔ)強(qiáng)絲的數(shù)量及間隔與皮條相對(duì)應(yīng),然后將混入補(bǔ)強(qiáng)絲的毛網(wǎng)送入成條機(jī),毛網(wǎng)被皮條分割成毛網(wǎng)條,每個(gè)毛網(wǎng)條都含一根補(bǔ)強(qiáng)絲,毛網(wǎng)條與皮條分離后進(jìn)入搓板,搓合成毛條,最后制成毛條餅;(3)環(huán)錠(2)步制得的毛條餅退繞出的毛條直接進(jìn)入壓力機(jī)構(gòu)或在毛條進(jìn)入壓力機(jī)構(gòu)的同時(shí)加入一根增強(qiáng)材料,然后真捻,制得規(guī)格為400-2500克/1000米的單紗。
2.按照權(quán)利要求1所述的混紡紗,其特征在于所述的短切玻璃纖維與硅酸鈣人造合成玻璃纖維含量(按兩者重量之和為100計(jì))分別為5-35%、65-95%。
3.按照權(quán)利要求1所述的混紡紗,其特征在于所述的不含有機(jī)成份的硅酸鈣人造合成玻璃纖維的主要化學(xué)成份含量SiO260-70%、Cao25-35%、MgO2.2-6%。
4.按照權(quán)利要求1所述的混紡紗,其特征在于步驟(1)所述的玻璃纖維包括短切中堿玻璃纖維、短切無堿玻璃纖維,短切高溫玻璃纖維、短切高硅氧纖維。
5.按照權(quán)利要求1所述的混紡紗,其特征在于步驟(1)梳毛工序所述的補(bǔ)強(qiáng)絲為連續(xù)玻璃纖維,包括連續(xù)的中堿玻璃纖維、無堿玻璃纖維、高溫玻璃纖維、高硅氧纖維。
6.按照權(quán)利要求1所述的混紡紗,其特征在于步驟(2)環(huán)錠工序所述的增強(qiáng)材料包括金屬絲和連續(xù)的中堿、無堿、高溫玻璃纖維或高硅氧纖維。
7.權(quán)利要求1所述的混紡紗的應(yīng)用,其特征在于將制得的單紗或?qū)?-4股單紗合成一股,或?qū)⑵渑c其它有機(jī)紗或無機(jī)紗(或絲)合股得到紗成品,將它們用以織造或編制包括耐高溫的布、帶、簾、墊、扭繩、三股繩及低密度松繩、編繩盤根和套管產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明是一種耐高溫的混紡紗及其應(yīng)用,其特點(diǎn)是將硅酸鈣人造合成玻璃纖維與選自短切中堿、無堿、高溫玻璃纖維中的任一種輔料混合后,經(jīng)混毛、梳毛、環(huán)錠工序制得單紗,單紗或經(jīng)合股后合股紗用于織造織物或其它制品。本發(fā)明的產(chǎn)品及其制品,由于不含有機(jī)成分,高溫應(yīng)用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火焰及煙氣,具有很好的不燃性,充分發(fā)揮硅酸鈣人造合成玻璃纖維隔熱、高溫性能好的優(yōu)勢(shì),在1000℃以下使用時(shí)可替代硅酸鋁陶瓷耐火纖維紗及其制品,大大地拓展了硅酸鈣人造合成玻璃纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)D06M11/00GK1232099SQ9910590
公開日1999年10月20日 申請(qǐng)日期1999年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月23日
發(fā)明者趙亮, 張京濤 申請(qǐng)人:趙亮, 張京濤
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