一種玻璃纖維smc紗的生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種玻璃纖維SMC紗的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：1）配制浸潤劑、2）配料、3）窯爐熔化、4）漏板、5）浸潤劑涂覆、6）拉絲、7）烘干、8）絡無捻粗紗、9）檢驗入庫；本發(fā)明性能完善的玻璃成分和專用浸潤劑，不但在拉絲工藝中滿足了拉絲作業(yè)需要，還滿足了后道退解工序的加工性能，使其具有良好的耐酸性、耐水性、較高的強度以及良好的電性能和力學性能。
【專利說明】一種玻璃纖維SMC紗的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種既耐酸又耐堿高強玻璃纖維SMC紗的增強材料，以及生產(chǎn)SMC專用紗的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SMC專用紗是一種新型的性能優(yōu)異的增強材料，具有耐酸好、耐堿性好、強度高以及良好的電性能和力學性能，既解決了無堿玻璃纖維耐酸性能較差，又解決了中堿玻璃纖維耐堿性差、拉伸斷裂強度低的問題，由于SMC專用紗這種特殊的性能，可以廣泛的應用于航天航空、建筑、環(huán)保、化工、電氣電子、機械、交通等領(lǐng)域。 [0003]目前中堿玻璃纖維主要成分為SiO2:67±0.5% ；A1203:6.2±0.4% ；Na20/K20:12±0.4% ;無堿玻璃纖維主要成分為 SiO2:54.1±0.5% ；A1203:14.6±0.4% ；Na20/K20:^ 0.8% ;要想提高玻璃纖維的拉伸強度、又要具備良好的耐酸性、耐堿性以及電學性能和力學性能，就需要在中堿玻璃纖維成分的基礎(chǔ)上提高Al2O3和CaO的含量，同時降低Si02、Na的含量；但是玻璃中各種氧化物的變動，會改變玻璃性能，但也破壞了原來穩(wěn)固的三維結(jié)構(gòu)，SiO2含量過高，會增加玻璃液的粘度和熔化溫度，會使融化困難，且容易析晶，造成玻璃料性短，不利于拉絲作業(yè)，所以需要一種不同于中堿玻璃纖維和無堿玻璃纖維的性能并兼顧中、無堿玻璃纖維紗的優(yōu)點的新型玻璃成分。
[0004]浸潤劑是玻璃纖維在生產(chǎn)、加工過程中所必須的凃敷物，玻璃纖維浸潤劑在高速拉制過程中，必須在纖維表面上涂敷浸潤劑以保證拉絲作業(yè)正常進行，同時為幾千根玻纖單絲提供粘結(jié)性能和潤滑性能，從而保證后道加工的性能的實現(xiàn)，浸潤劑能有效的改變玻璃纖維的某些缺陷和表面性質(zhì)，擴寬玻璃纖維的應用范圍，針對各種不同的玻纖復合材料成型工藝，需配套專用浸潤劑，專用浸潤劑能賦予玻纖制品在復合材料加工過程中所必須的工藝性能和復合材料性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃纖維SMC紗的生產(chǎn)方法，是在玻璃纖維生產(chǎn)過程中，設計了性能優(yōu)異的玻璃成分、適宜的工藝參數(shù)和性能完善的浸潤劑的配方，減少了玻璃纖維的斷頭、飛絲現(xiàn)象，保證其作業(yè)正常。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的:一種玻璃纖維SMC紗的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:1)配制浸潤劑、2)配料、3)窯爐熔化、4)漏板、5)浸潤劑涂覆、6)拉絲、7)烘干、8)絡無捻粗紗、9)檢驗入庫；其特征在于:1)、配制浸潤劑:以IOOkg計算，其組成為:主成膜組分12_15kg、輔助成膜劑0.8-1.2kg、潤滑組分0.15—0.4kg、無機抗靜電劑0.2—0.3kg、偶聯(lián)劑0.3—0.5kg、其余為水；
所述的主成膜組分為:硬性聚醋酸乙烯6-7kg、軟性聚醋酸乙烯5.5 — 7kg、聚氨酯乳液0.5-1kg ;所述的輔助成膜劑組分為:水溶性環(huán)氧樹脂0.8-1.2kg ;所述的潤滑組分為:改性硅氧烷潤滑劑0.1-0.3kg、脂肪酰胺陽離子型潤滑劑0.05-0.1kg ;所述的抗靜電組分為:無機抗靜電劑0.2—0.3kg ;所述的偶聯(lián)劑組分為:硅烷偶聯(lián)劑0.3—0.5kg ；
A、取30公斤的去離子水，加入冰醋酸調(diào)節(jié)PH值至3.5-4，在中速300_400r/m攪拌下緩慢加入0.3-0.5kg硅烷偶聯(lián)劑，攪拌40分鐘以上，溶液澄清，待用； B、稱取主成膜組分的硬性聚醋酸乙烯6— 7kg、軟性聚醋酸乙烯5.5 — 7kg、聚氨酯乳液
0.5—Ikg ;加入三倍水量稀釋攪拌使其充分待用；
C、稱取輔助成膜組分的水溶性環(huán)氧樹脂0.8-1.2kg，加入10倍水量稀釋攪拌使其充分待用；
D、稱取潤滑組分的改性硅氧烷潤滑劑0.1-0.3kg、脂肪酰胺陽離子型潤滑劑
0.05-0.1kg，用溫度為60-80°C的熱水10倍溶解待用；
E、稱取無機抗靜電劑0.2—0.3kg，用10倍水稀釋溶解待用；
F、將分散、溶解好的偶聯(lián)劑、潤滑組分、抗靜電組分、輔助成膜組分一起加入到混合好的主成膜組分中，補足去離子水至100公斤，攪拌均勻，然后加入冰醋酸將PH值調(diào)至6-7，完成浸潤劑配制；
2)、配料:以300公斤為計:石英砂84.92公斤、葉臘石117.73公斤、石灰石17.24公斤、硼鎂石61.38公斤、螢石4.16公斤、芒硝12.37公斤、玻璃澄清劑2.2公斤；
3)、窯爐熔化:將步驟2)配置好的配料加入窯爐的礦石粉加熱在熔化溫度為1500±20°C的條件下成為玻璃液；
所述的熔化工藝參數(shù)為:火焰氣氛不燒胸腔、不沖料、不燒煊頂、覆蓋器面大；窯壓:20 ± IOPa ;液面高度:1.56m±0.5mm ;投料方式為單邊自動薄層均勻投料；換火方式為每20分鐘換火一次、鼓泡壓力:≥0.4MPa。
[0007]4)、漏板:玻璃液在溫度為1270±20°C的條件下，穿過漏板用800孔托梁冷卻拉絲成單絲；
5)、浸潤劑涂覆:取步驟I)配置好的浸潤劑用單絲涂覆器在轉(zhuǎn)速65- 70r/m，浸潤劑溫度為5 - 35°C的條件下涂覆在單絲上；
6)、拉絲:玻璃纖維紗經(jīng)過單絲涂油器涂覆浸潤，通過集束輪，直接繞在拉絲機上，拉絲機轉(zhuǎn)速2900轉(zhuǎn)/分；
7)、烘干:經(jīng)涂覆后的單絲在烘干溫度為135- 140°C，烘干時間為12h的條件下烘干；
8)、絡無捻粗紗:用無捻絡機絡紗,紗線的速度為300m/m；
9)、檢驗入庫。
[0008]本發(fā)明，性能完善的玻璃成分和專用浸潤劑，不但在拉絲工藝中滿足了拉絲作業(yè)需要，還滿足了后道退解工序的加工性能，使其具有良好的耐酸性、耐水性、較高的強度以及良好的電性能和力學性能。
【具體實施方式】
[0009]一種玻璃纖維SMC專用紗的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
1、配制浸潤劑:以IOOkg重量計算，其組成為:主成膜組分12-15kg、輔助成膜劑
0.8-1.2kg、潤滑組分0.15—0.4kg、無機抗靜電劑0.2—0.3kg、偶聯(lián)劑0.3—0.5kg、其余為水；
其中主成膜劑組成部分:硬性聚醋酸乙烯6-7kg、軟性聚醋酸乙烯5.5 — 7kg、(硬性和軟性根據(jù)一年四季溫度的變化作微調(diào))聚氨酯乳液0.5-1kgo輔助成膜組分:水溶性環(huán)氧樹脂0.8-1.2kg。潤滑劑組分:改性硅氧烷潤滑劑100— 300g。脂肪酰胺陽離子型潤滑劑:50-100g?？轨o電組分:無機抗靜電劑200— 300g。偶聯(lián)劑組分:硅烷偶聯(lián)劑300— 500g。
[0010]其配制方法為:
(1)取30公斤去離子水，加入冰醋酸調(diào)節(jié)PH值至3.5-4，在中速300-400r/m攪拌下(注意不能有氣泡攪入水中)緩慢加入硅烷偶聯(lián)劑500g (—般呈細線緩慢加入)，攪拌40分鐘以上，溶液澄清，待用；
(2)準確稱取主成膜組分的硬性聚醋酸乙烯7kg、軟性聚醋酸乙烯6.5kg、聚氨酯乳液0.8kg ;加入三倍水量稀釋攪拌使其充分；
(3)準確稱取輔助成膜組分的水溶性環(huán)氧樹脂1.0kg，加入10倍水量稀釋攪拌使其充
分；
(4)準確稱取潤滑組分的改性硅氧烷潤滑劑200g、脂肪酰胺陽離子型潤滑劑100g，用10倍熱水(溫度60-80°C )溶解待用；
(5)準確稱取抗靜電組分無機抗靜電劑300g，用10倍水稀釋溶解待用；
(6)、將分散、溶解好的偶聯(lián)劑.潤滑組分.抗靜電組分、輔助成膜組分一起加入到混合好的主成膜組分中，補足去離子水至100公斤攪拌均勻，然后加入冰醋酸將PH值調(diào)至6-7，完成浸潤劑配制。
[0011]2、配料:配料單(300公斤):石英砂84.92公斤、葉臘石117.73公斤、石灰石17.24公斤、硼鎂石61.38公斤、螢石4.16公斤、芒硝12.37公斤、玻璃澄清劑2.2公斤。
[0012](I)配料前準備工作:用鏟車將硅砂、純堿、鈉長石、白云石放置于配料系統(tǒng)規(guī)定的料倉中；
(2)拌料前應先把小料要求(包括螢石、芒硝、玻璃澄清劑、石灰石)配合好；(3)開啟電源開關(guān)，按照配料單檢查原料的配比輸入是否正常、檢查攪拌機的放料閥是否關(guān)閉等；
(4)開啟自動配料開關(guān)，稱量系統(tǒng)開始自動稱量配料。
[0013]3、窯爐熔化:是將加入窯爐的配合好的礦石粉加熱熔化成液態(tài)玻璃液，具體工藝參數(shù)為:
1)、熔化溫度為1500±20°C；
2)、火焰氣氛:氧化焰(要求不燒胸腔、不沖料、不燒煊頂、覆蓋器面大)；
3)、窯壓:(Pa):20±10;液面高度:1.56m±0.5mm ;
4)、投料方式:單邊自動薄層均勻投料(特殊情況除外)；
5)、換火方式:每20分鐘換火一次(特殊情況除外)；
6)、鼓泡壓力:≥0.4MPa。
[0014]4、漏板步驟:玻璃液在溫度為1270±20°C的條件下，通過漏板用800孔托梁冷卻拉絲成單絲。
[0015]5、浸潤劑涂覆:是將浸潤劑用單絲涂覆器在轉(zhuǎn)速65 - 70r/m，浸潤劑溫度在5 —35°C涂覆在單絲上。
[0016]6、拉絲步驟:是玻璃纖維紗經(jīng)過單絲涂油器涂覆浸潤，通過集束輪，直接繞在拉絲機上，拉絲機轉(zhuǎn)速2900轉(zhuǎn)/分。
[0017]7、烘干步驟:是原絲烘干溫度為135 - 140°C，烘干時間為12h。[0018]8、無捻粗紗絡紗:是無捻絡機絡紗線速度為300m/m。
[0019]9、檢驗入庫。`
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃纖維SMC紗的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:1)配制浸潤劑、2)配料、3)窯爐熔化、4)漏板、5)浸潤劑涂覆、6)拉絲、7)烘干、8)絡無捻粗紗、9)檢驗入庫；其特征在于: 1)、配制浸潤劑:以1OOkg重量計算，其組成為:主成膜組分12-15kg、輔助成膜劑.0.8-1.2kg、潤滑組分0.15—0.4kg、無機抗靜電劑0.2—0.3kg、偶聯(lián)劑0.3—0.5kg、其余為水； A、取30公斤的去離子水，加入冰醋酸調(diào)節(jié)PH值至3.5-4，在中速300_400r/m攪拌下緩慢加入0.3-0.5kg硅烷偶聯(lián)劑，攪拌40分鐘以上，溶液澄清，待用； B、稱取主成膜組分的硬性聚醋酸乙烯6— 7kg、軟性聚醋酸乙烯5.5 — 7kg、聚氨酯乳液.0.5—1kg ;加入三倍水量稀釋攪拌使其充分待用； C、稱取輔助成膜組分的水溶性環(huán)氧樹脂0.8-1.2kg，加入10倍水量稀釋攪拌使其充分待用； D、稱取潤滑組分的改性硅氧烷潤滑劑0.1-0.3kg、脂肪酰胺陽離子型潤滑劑.0.05-0.1kg，用溫度為60-80°C的熱水10倍溶解待用； E、稱取無機抗靜電劑0.2—0.3kg，用10倍水稀釋溶解待用； F、將分散、溶解好的偶聯(lián)劑、潤滑組分、抗靜電組分、輔助成膜組分一起加入到混合好的主成膜組分中，補足去離子水至100公斤，攪拌均勻，然后加入冰醋酸將PH值調(diào)至6-7，完成浸潤劑配制； 2)、配料:以300公斤為計:石英砂84.92公斤、葉臘石117.73公斤、石灰石17.24公斤、硼鎂石61.38公斤、螢石4.16公斤、芒硝12.37公斤、玻璃澄清劑2.2公斤； 3)、窯爐熔化:將步驟2)配置好的配料加入窯爐的礦石粉加熱在熔化溫度為.1500±20°C的條件下成為玻璃液； 4)、漏板:玻璃液在溫度為1270±20°C的條件下，穿過漏板用800孔托梁冷卻拉絲成單絲； 5)、浸潤劑涂覆:取步驟I)配置好的浸潤劑用單絲涂覆器在轉(zhuǎn)速65- 70r/m，浸潤劑溫度為5 - 35°C的條件下涂覆在單絲上； 6)、拉絲:玻璃纖維紗經(jīng)過單絲涂油器涂覆浸潤，通過集束輪，直接繞在拉絲機上，拉絲機轉(zhuǎn)速2900轉(zhuǎn)/分； 7)、烘干:經(jīng)涂覆后的單絲在烘干溫度為135- 140°C，烘干時間為12h的條件下烘干； 8)、絡無捻粗紗:用無捻絡機絡紗,紗線的速度為300m/m； 9)、檢驗入庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維SMC紗的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的步驟.O中的主成膜組為:所述的主成膜組為:硬性聚醋酸乙烯6-7kg、軟性聚醋酸乙烯5.5-7kg、聚氨酯乳液0.5 — 1kg ;所述的輔助成膜劑為:水溶性環(huán)氧樹脂0.8-1.2kg ;所述的潤滑組分為:改性硅氧烷潤滑劑0.1-0.3kg、脂肪酰胺陽離子型潤滑劑0.05-0.1kg ;所述的抗靜電組分:無機抗靜電劑0.2—0.3kg ;所述的偶聯(lián)劑為:硅烷偶聯(lián)劑0.3—0.5kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維SMC紗的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的步驟3)中的熔化工藝參數(shù)為:火焰氣氛不燒胸腔、不沖料、不燒煊頂、覆蓋器面大；窯壓:.20 ± 1OPa ;液面高度:1.56m±0.5mm ;投料方式為單邊自動薄層均勻投料；換火方式為每20分鐘換火一次、鼓泡壓力:≥0.4MPa。
【文檔編號】C03B37/022GK103739197SQ201410005340
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】楊云勝, 朱國森, 楊云利, 束正妹 申請人:江蘇中亞新材料股份有限公司