玄武巖纖維加強帶及製備方法與流程
2023-04-23 22:32:06
本發明涉及一種玄武巖纖維加強帶及製備方法，涉及光纖光纜
技術領域：
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背景技術：
：隨著電力傳輸系統發展，光纖光纜行業迅速壯大，光纜非金屬加強材料主要為玻璃纖維和芳綸。玻璃纖維可以滿足常規光纜應用，但在強度、吸溼性、抗蠕變、化學穩定性等方面有較大局限性。芳綸是目前強度最高的非金屬加強件，國內尚沒有供應商可以生產出高性能的芳綸紗，光纜製造商必須依靠進口，高昂的價格制約著光纜用芳綸大規模生產。因此，目前形勢使得市場上亟需一種品質優良且價格低廉的加強纖維來滿足光纜的機械傳輸性能及其大規模應用的需求。如何生產一種抗拉比強度高、吸溼性能優異、耐蠕變、耐活性介質強和彈性模量高的價格低廉的加強纖維成為本領域普通技術人員努力的方向。技術實現要素：本發明目的是提供一種玄武巖纖維加強帶，該玄武巖纖維加強帶具有抗拉比強度高、彈性模量高，同時兼備柔軟性好、耐磨、耐折、耐高溫和易於使用優點；同時，提供一種用於上述玄武巖纖維加強帶的製備方法。為達到上述目的，本發明採用的玄武巖纖維加強帶技術方案是：一種玄武巖纖維加強帶，所述玄武巖纖維加強帶由塗覆有塗覆漿液的玄武巖纖維經編織後再塗覆塗覆漿液獲得，所述塗覆漿液由以下重量份的組分組成：水85~90份，E型環氧樹脂2~3份，聚己二酸乙二醇基聚氨酯1~2份，聚醋酸乙烯0.5~1.5份，納米SiO22~4份，納米矽酸鈣1~3份，脂肪酸胺醋酸鹽0.2~0.5份，硬脂酸聚氧乙烯酯0.1~0.3份，乙氧基胺0.2~0.3份，季銨鹽0.1~0.2份，矽烷偶聯劑KH5500.2~0.7份。上述技術方案中進一步改進的方案如下：上述方案中，所述玄武巖纖維直徑為10~15μm玄武巖纖維。為達到上述目的，本發明採用的製備方法技術方案是：一種用於上述的玄武巖纖維加強帶的製備方法，包括以下步驟：步驟一、將若干根玄武巖纖絲絞合加捻形成玄武巖纖維；步驟二、將加捻後的玄武巖纖維通過放線架送入塗覆漿料池中均勻塗覆，所述塗覆漿液由以下重量份的組分組成：水85~90份、E型環氧樹脂2~3份、聚己二酸乙二醇基聚氨酯1~2份、聚醋酸乙烯0.5~1.5份、納米SiO22~4份、納米矽酸鈣1~3份、脂肪酸胺醋酸鹽0.2~0.5份、硬脂酸聚氧乙烯酯0.1~0.3份、乙氧基胺0.2~0.3份、季銨鹽0.1~0.2份、矽烷偶聯劑KH550為0.2~0.7份；步驟三、將連續塗覆漿液的玄武巖纖維通過輥軸處理，並通過張力控制進行整形，保證塗覆後玄武巖纖維外形尺寸均勻一致；步驟四、將塗覆後玄武巖纖維通過烘箱乾燥，烘乾溫度在200~300℃；步驟五、將烘乾後玄武巖纖維定型後，編織形成玄武巖纖維帶；步驟六、將編織後玄武巖纖維帶再送入所述塗覆漿料池中；步驟七、將連續塗覆漿液的玄武巖纖維帶通過輥軸處理，並通過張力控制進行整形，保證塗覆後纖維帶外形尺寸均勻一致；步驟八、將塗覆後玄武巖纖維帶通過烘箱乾燥，烘乾溫度在200~300℃。上述技術方案中進一步改進的方案如下：上述方案中，所述步驟二之前對塗覆漿料池中的塗覆漿液進行攪拌處理，攪拌時間為30~60分鐘。由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果：本發明玄武巖纖維加強帶及製備方法，其採用特定組分塗覆漿液塗覆後的玄武巖纖維經特定工藝步驟編織形成玄武巖纖維加強帶，在加強帶摩擦面間形成一層薄膜，使加強帶摩擦面上的凸凹面儘量少接觸，從而減少摩擦力，可以使靜電及時洩漏；本發明非金屬加強帶抗拉強度高、彈性模量高，同時避免玄武巖纖維在使用過程中引起毛絲對人體的傷害，力學性能穩定，便於連續使用；再次，其玄武巖纖維生產工藝中產生的廢棄物少，對環境汙染小，產品廢棄後可直接轉入生態環境中，無任何危害，是名符其實的綠色環保材料，具有十分廣闊的應用前景，能創造巨大的社會經濟價值。附圖說明附圖1為本發明玄武巖纖維加強帶結構示意圖。具體實施方式下面結合實施例對本發明作進一步描述：實施例1~4：一種玄武巖纖維加強帶，所述玄武巖纖維加強帶由塗覆有塗覆漿液的玄武巖纖維經編織後再塗覆塗覆漿液獲得，所述塗覆漿液由以下重量份的組分組成：表1組份實施例1實施例2實施例3實施例4水85~90份88份90份86份88份E型環氧樹脂2~3份2.8份2份2.5份2.6份聚己二酸乙二醇基聚氨酯1~2份1.8份1份1.5份1.2份聚醋酸乙烯0.5~1.5份0.8份1份1.4份1.2份納米SiO22~4份2.8份3份2.2份3.6份納米矽酸鈣1~3份2份1.2份3份1.8份脂肪酸胺醋酸鹽0.2~0.5份0.4份0.35份0.45份0.3份硬脂酸聚氧乙烯酯0.1~0.3份0.2份0.15份0.25份0.1份乙氧基胺0.2~0.3份0.2份0.15份0.25份0.1份季銨鹽0.1~0.2份0.12份0.18份0.15份0.1份矽烷偶聯劑KH5500.2~0.7份0.5份0.3份0.6份0.4份上述玄武巖纖維直徑為10~15μm玄武巖纖維。一種用於上述玄武巖纖維加強帶的製備方法，包括以下步驟：步驟一、將若干根玄武巖纖絲絞合加捻形成玄武巖纖維；步驟二、將加捻後的玄武巖纖維通過放線架送入塗覆漿料池中均勻塗覆，所述塗覆漿液由以下重量份的組分組成：水85~90份、E型環氧樹脂2~3份、聚己二酸乙二醇基聚氨酯1~2份、聚醋酸乙烯0.5~1.5份、納米SiO22~4份、納米矽酸鈣1~3份、脂肪酸胺醋酸鹽0.2~0.5份、硬脂酸聚氧乙烯酯0.1~0.3份、乙氧基胺0.2~0.3份、季銨鹽0.1~0.2份、矽烷偶聯劑KH550為0.2~0.7份；步驟三、將連續塗覆漿液的玄武巖纖維通過輥軸處理，並通過張力控制進行整形，保證塗覆後玄武巖纖維外形尺寸均勻一致；步驟四、將塗覆後玄武巖纖維通過烘箱乾燥，烘乾溫度在200~300℃；步驟五、將烘乾後玄武巖纖維定型後，編織形成玄武巖纖維帶；步驟六、將編織後玄武巖纖維帶再送入所述塗覆漿料池中；步驟七、將連續塗覆漿液的玄武巖纖維帶通過輥軸處理，並通過張力控制進行整形，保證塗覆後纖維帶外形尺寸均勻一致；步驟八、將塗覆後玄武巖纖維帶通過烘箱乾燥，烘乾溫度在200~300℃。上述步驟二之前對塗覆漿料池中的塗覆漿液進行攪拌處理，拌器攪拌時間為30~60分鐘。一種玄武巖纖維加強帶的製備方法，具體步驟如下，包括步驟：（1）選擇符合規格的玄武巖纖維原絲，並將玄武巖纖維紗置於放線架上；（2）將玄武巖纖維紗加捻，加捻方式符合使用要求；（3）將加捻後的玄武巖纖維紗通過放線架送入塗覆漿料池中；（4）塗覆漿液料主要組成部分：樹脂溶液3~4.5%、納米無機材料4~5%、潤滑劑0.2~0.7%、抗靜電劑0.1~0.3%、矽烷偶聯劑0.2~0.7%，；（5）塗覆漿液料預處理：每次塗敷前，需將所述漿液用工業攪拌器攪拌30~60分鐘，以保證漿液均勻，並能快速浸潤整個玄武巖纖維紗；（6）用放線架將加捻後的玄武巖纖維紗送入漿料池，保證塗覆漿液塗覆均勻；（7）將連續塗覆漿液的玄武巖纖維通過輥軸處理，並通過張力控制進行整形，保證塗覆後纖維紗外形尺寸均勻一致；（8）將塗覆好的玄武巖纖維紗通過烘箱乾燥，烘乾溫度在200～300℃；（9）將烘乾後的纖維紗進行定型和收卷；（10）將定型好的玄武巖纖維紗採用一定方式編織成玄武巖纖維帶；（11）將編制好的玄武巖纖維帶再送入上述塗覆漿料池中；（12）將連續塗覆漿液的玄武巖纖維帶通過輥軸處理，並通過張力控制進行整形，保證塗覆後纖維帶外形尺寸均勻一致；（13）將塗覆好的玄武巖纖維帶通過烘箱乾燥，烘乾溫度在200～300℃；（14）將烘乾後的纖維帶進行定型和收卷。實施例1~4玄武巖纖維加強帶，性能如表2所示：表2；採用上述玄武巖纖維加強帶及製備方法時，其採用特定組分塗覆漿液塗覆後的玄武巖纖維經特定工藝步驟編織形成玄武巖纖維加強帶，在加強帶摩擦面間形成一層薄膜，使加強帶摩擦面上的凸凹面儘量少接觸，從而減少摩擦力，可以使靜電及時洩漏；本發明非金屬加強帶抗拉強度高、彈性模量高，同時避免玄武巖纖維在使用過程中引起毛絲對人體的傷害，力學性能穩定，便於連續使用；再次，其玄武巖纖維生產工藝中產生的廢棄物少，對環境汙染小，產品廢棄後可直接轉入生態環境中，無任何危害，是名符其實的綠色環保材料，具有十分廣闊的應用前景，能創造巨大的社會經濟價值。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。當前第1頁1 2 3