多元分高矽氧玻璃纖維定長紗製造工藝的製作方法
2023-09-22 23:16:30 1
專利名稱：多元分高矽氧玻璃纖維定長紗製造工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種耐高溫材料，屬於特種玻璃纖維材料領域，具體是涉及一種多元分高矽氧玻璃纖維定長紗製造工藝。
背景技術：
高矽氧玻璃纖維是一種耐高溫無機纖維，其二氧化矽含量為95% 99%，可以在900°C下長期使用。是一種耐高溫、耐燒蝕、隔熱、保溫功能的增強材料。近年來隨著國際上逐步禁止石棉材料的使用，提倡「非陶瓷」纖維製品的使用，使高矽氧玻璃纖維得到廣泛的發展和應用。 國際上高矽氧玻璃纖維的生產方法主要有兩種，即酸浙濾法和溶膠凝膠法。溶膠凝膠法由於生產技術難度較大，目前尚未形成工業化生產，因此酸浙濾法現在是作為高矽氧玻璃纖維的工廠化生產的唯一方法，目前世界範圍內生產高矽氧玻璃纖維的生產廠商主要分布於美國、俄羅斯、白俄羅斯、英國、日本、中國，目前國內從事高矽氧玻璃纖維生產的企業是陝西華特玻璃纖維、江蘇九鼎集團、河南洛玻集團和宿遷市天彩玻璃纖維有限公司。酸浙濾法生產高矽氧玻璃纖維，由於採用的原始玻璃成分的不同，其最終產品的性能有很大的差異。目前，生產高矽氧玻璃纖維的原始成分有3類前蘇聯加盟共和國採用鈉一-矽二元成分原始玻璃；歐美國家採用E玻璃；而我國主要採用鈉-硼-矽三元成分原始玻璃生產高矽氧玻璃，在採用上述3種原始玻璃成分生產高矽氧玻璃纖維時，製品中的二氧化矽含量有明顯差異二元成分為94% 95%，三元成分為90 % 98%，多元(E玻璃)成分為95% 99%，製品中的SiO2含量越高其耐溫性能越高。當製品中SiO2含量為94% 97%時其使用溫度一般不超過1000°C，當SiO2含量> 98%時，其使用溫度可達1200°C。目前國內外主要通過提高製品中SiO2的含量來提高高矽氧玻璃纖維製品的耐高溫性能，而高矽氧玻璃纖維製品的強度則是通過改變高矽氧玻璃纖維製品的表面處理來提高高矽氧玻璃纖維製品的強度。隨著世界範圍紛紛禁止石棉、限制陶瓷纖維的應用。高矽氧玻璃纖維作為耐高溫、可降解型材料，其發展應用得到世界各國越來越多的重視。目前我國高矽氧玻璃纖維產品在世界上佔有很重要的地位。高矽氧玻璃纖維今後將朝著多品種、多規格化發展，尤其是通過後整理工藝，如表面塗覆各種元機材料或有機材料，改善其可加工性；通過提高SiO2含量方法來進一步提升其耐溫性，目前國內三元系高矽氧纖維SiO2含量最高為97%，低於採用E玻璃的多元分高矽氧玻璃纖維製品的SiO2含量，限制了其耐溫的應用匯圍，因此國內高矽氧玻璃纖維生產今後採用多元分高矽氧玻璃纖維製備高矽氧玻璃纖維製品是今後發展方向。
發明內容
針對現有技術中存在的技術問題，本發明提供了一種耐高溫的多元分高矽氧玻璃纖維定長紗製造工藝。為了實現上述目的，採用的技術方案如下多元分高矽氧玻璃纖維定長紗製造工藝，其特徵在於，包括如下步驟①、以鈉-硼-矽三元成分原始玻璃為原料，通過融制加工使其纖維成型；②、依次通過退燒、並捻、整經和穿經製造成紗線束；③、將紗線束置於紗架之上，控制溫度96 99°C，通過蒸汽對其處理5小時；④、將熱處理後的紗線束置於紗架之上，再將紗架置於酸浙濾槽中，選擇濃度為3. 2mol/L的鹽酸注入酸浙濾槽中進行循環，進行浙濾處理；
⑤、酸浙濾處理後的紗線束，利用25 39°C水對其噴淋處理，檢測表面pH值至6. 5 6. 8完成水清洗處理；⑥、在100 150°C下烘乾,然後進行後處理操作,後處理操作是將產品置於熱處理爐中進行熱定型處理，控制溫度為650 720°C，處理時間為2小時；⑦、依規定長度截斷，形成多元分高矽氧玻璃纖維定長紗。本發明多元分高矽氧玻璃纖維定長紗製造工藝，工藝設計合理，給出了多元分高矽氧玻璃纖維製品的加工啟示，因此，可廣泛應用於各種高矽氧玻璃纖維連續長絲、短切絲、布、網布、膨體布、針刺氈、帶、套管、繩產品的生產等。產品應用範圍較廣，主要存在於航空航天和國防工業領域作為耐燒蝕和隔熱保溫材料；鑄銅、鑄鐵等精密鑄造領域作為高溫金屬液體的過濾；化工、冶金和建材工業中隔熱、防護保溫等。
為了便於本領域技術人員理解，下面結合附圖對本發明作進一步的說明。圖I是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例I請參閱圖1，多元分高矽氧玻璃纖維定長紗製造工藝，包括如下步驟①、以鈉-硼-矽三元成分原始玻璃為原料，通過融制加工使其纖維成型。②、依次通過退燒、並捻、整經和穿經製造成紗線束。③、將紗線束置於紗架之上，控制溫度96 98°C，通過蒸汽對其處理5小時。④、將熱處理後的紗線束置於紗架之上，再將紗架置於酸浙濾槽中，選擇濃度為
3.2mol/L的鹽酸注入酸浙濾槽中進行循環，進行浙濾處理。⑤、酸浙濾處理後的紗線束，利用25 35°C水對其噴淋處理，檢測表面pH值至6. 7 6. 8完成水清洗處理。⑥、在100 120°C下烘乾,然後進行後處理操作,後處理操作是將產品置於熱處理爐中進行熱定型處理，控制溫度為690 720°C，處理時間為2小時。⑦、依規定長度截斷，形成多元分高矽氧玻璃纖維定長紗。經過上述製造工藝生產的多元分高矽氧玻璃纖維定長紗，主成分為含量大於98%的二氧化矽，熱失量小，耐高溫性能優異，可長期置於1150°C溫度使用環境中，可廣泛適用於航空航天和國防工業領域作為耐燒蝕和隔熱保溫材料；鑄銅、鑄鐵等精密鑄造領域作為高溫金屬液體的過濾；化工、冶金和建材工業中隔熱、防護保溫等。實施例2多元分高矽氧玻璃纖維定長紗製造工藝，包括如下步驟①、以鈉-硼-矽三元成分原始玻璃為原料，通過融制加工使其纖維成型。②、依次通過退燒、並捻、整經和穿經製造成紗線束。③、將紗線束置於紗架之上，控制溫度97 99°C，通過蒸汽對其處理5小時。④、將熱處理後的紗線束置於紗架之上，再將紗架置於酸浙濾槽中，選擇濃度為 3.2mol/L的鹽酸注入酸浙濾槽中進行循環，進行浙濾處理。⑤、酸浙濾處理後的紗線束，利用32 39°C水對其噴淋處理，檢測表面pH值至
6.6 6. 7完成水清洗處理。⑥、在120 140°C下烘乾,然後進行後處理操作,後處理操作是將產品置於熱處理爐中進行熱定型處理，控制溫度為680 700°C，處理時間為2小時。⑦、依規定長度截斷，形成多元分高矽氧玻璃纖維定長紗。實施例3多元分高矽氧玻璃纖維定長紗製造工藝，包括如下步驟①、以鈉-硼-矽三元成分原始玻璃為原料，通過融制加工使其纖維成型。 ②、依次通過退燒、並捻、整經和穿經製造成紗線束。③、將紗線束置於紗架之上，控制溫度97 98°C，通過蒸汽對其處理5小時。④、將熱處理後的紗線束置於紗架之上，再將紗架置於酸浙濾槽中，選擇濃度為
3.2mol/L的鹽酸注入酸浙濾槽中進行循環，進行浙濾處理。⑤、酸浙濾處理後的紗線束，利用35 36°C水對其噴淋處理，檢測表面pH值至
6.5 6. 6完成水清洗處理。⑥、在130 150°C下烘乾,然後進行後處理操作,後處理操作是將產品置於熱處理爐中進行熱定型處理，控制溫度為650 670°C，處理時間為2小時。⑦、依規定長度截斷，形成多元分高矽氧玻璃纖維定長紗。以上內容僅僅是對本發明構思所作的舉例和說明，所屬本技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離發明的構思或者不超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.多元分高矽氧玻璃纖維定長紗製造工藝，其特徵在於，包括如下步驟 ①、以鈉-硼-矽三元成分原始玻璃為原料，通過融制加工使其纖維成型； ②、依次通過退燒、並捻、整經和穿經製造成紗線束； ③、將紗線束置於紗架之上，控制溫度96 99°C，通過蒸汽對其處理5小時； ④、將熱處理後的紗線束置於紗架之上，再將紗架置於酸浙濾槽中，選擇濃度為3. 2mol/L的鹽酸注入酸浙濾槽中進行循環，進行浙濾處理； ⑤、酸浙濾處理後的紗線束，利用25 39°C水對其噴淋處理，檢測表面pH值至6.5 6. 8完成水清洗處理； ⑥、在100 150°C下烘乾，然後進行後處理操作，後處理操作是將產品置於熱處理爐中進行熱定型處理，控制溫度為650 720°C，處理時間為2小時； ⑦、依規定長度截斷，形成多元分高矽氧玻璃纖維定長紗。
全文摘要
本發明涉及一種耐高溫材料，屬於特種玻璃纖維材料領域，具體是涉及一種多元分高矽氧玻璃纖維定長紗製造工藝。以鈉-硼-矽三元成分原始玻璃為原料，通過融制加工使其纖維成型；依次通過退燒、並捻、整經和穿經製造成紗線束；再經過熱處理、酸瀝濾、水處理、烘乾、熱燒結以及後處理工序製得。工藝設計合理，給出了多元分高矽氧玻璃纖維製品的加工啟示，因此，可廣泛應用於各種高矽氧玻璃纖維連續長絲、短切絲、布、網布、膨體布、針刺氈、帶、套管、繩產品的生產等。產品應用範圍較廣，主要存在於航空航天和國防工業領域作為耐燒蝕和隔熱保溫材料；鑄銅、鑄鐵等精密鑄造領域作為高溫金屬液體的過濾；化工、冶金和建材工業中隔熱、防護保溫等。
文檔編號D02J13/00GK102864542SQ20121033258
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月9日 優先權日2012年9月9日
發明者劉成義 申請人:安徽省旌德縣南關玻纖廠