一种无碱玻璃纤维纱的生产工艺的制作方法

本发明涉及玻璃纤维纱领域，特别涉及一种无碱玻璃纤维纱的生产工艺。

背景技术：

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，它是叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石七种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成，玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域；

而无碱玻璃纤维又称e玻璃纤维，是指碱金属氧化物含量低的玻璃纤维，而现有的无碱玻璃纤维纱生产工艺中生产制备得到的玻璃纤维的耐高温能力较弱，且抗剪性能和耐腐蚀性能较差，难以满足在一些特殊的场所下的需求。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种无碱玻璃纤维纱的生产工艺，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种无碱玻璃纤维纱的生产工艺，包括以下步骤：

(1)、原料配备：选取制备玻璃纤维纱的原材料；

(2)、原料处理：对选取的原材料进行除杂、粉碎；

(3)、原料混合、熔制：对处理后的原料进行混合、熔解；

(4)、制纤：将熔融的液态原料制备为玻璃纤维纱。

优选的，所述步骤(1)中原料包括二氧化硅、氧化硼和金属氧化物组合，其中金属氧化物采用氧化镁、氧化钠、氧化铝、氧化钙中的一种或多种任意比例的组合。

优选的，所述步骤(2)中原料处理，具体步骤如下：

(2.1)、将步骤(1)中的原材料加入除杂机中进行除杂；

(2.2)、将除杂后的原材料进行加入粉碎机中进行粉碎；

(2.3)、将粉碎后的原材料过300-400目筛。

优选的，所述步骤(3)中原料混合、熔制，具体步骤如下：

(3.1)、将筛选后的原材料按进行混合；

(3.1.1)、原材料混合比例如下，二氧化硅：氧化硼：金属氧化物＝6.5：2.5:1；

(3.1.2)、原材料混合比例如下，二氧化硅：氧化硼：金属氧化物＝5.5：3.5:1；

(3.1.3)、原材料混合比例如下，二氧化硅：氧化硼：金属氧化物＝6：3:1；

(3.2)、将混合的原材料加入搅拌机中搅拌；

(3.3)、将混合的原材料加入窑炉中进行熔融，形成玻璃纤维溶液。

优选的，所述步骤(4)中制纤是将步骤(3.3)中制备得到的玻璃纤维溶液注入拉丝机中进行拉丝成型。

优选的，所述步骤(4)中拉丝机包括漏板结构、冷却结构、涂油结构、集束结构和绕丝结构，其中漏板结构用于将玻璃纤维溶液转化为玻璃纤维胚丝，冷却结构用于将玻璃纤维胚丝冷却,涂油结构用于将冷却的玻璃纤维胚丝表面涂覆浸润剂，集束结构用于将多组涂油后的玻璃纤维胚丝撵合为一股，形成玻璃纤维纱，绕丝结构用于将玻璃纤维丝进行缠绕收卷。

优选的，所述步骤(3.2)中搅拌机的转速为70r/min，所述搅拌机的搅拌时间为10min。

优选的，所述步骤(3.3)中窑炉温度为1600℃。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

在制备无碱玻璃纤维纱的过程中，通过将玻璃纤维纱的原材料配比按二氧化硅：氧化硼：金属氧化物＝6.5：2.5:1进行混合，有效的提高了无碱玻璃纤维纱的耐高温性能；

通过将金属氧化物采用氧化镁和氧化铝按照1；1比例配合，使得该无碱玻璃纤维纱的抗剪能力和耐腐蚀性能更强；

由上可知，制备得到的无碱玻璃纤维纱具备优异的耐高温性能，同时该具备较强的抗剪能力和耐腐蚀性能，而且制备得到的产品环保无毒，物理性能优良，且加工方法不复杂，成本大大降低。

附图说明

图1为本发明一种无碱玻璃纤维纱的生产工艺整体流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所示，本发明公开了一种无碱玻璃纤维纱的生产工艺，以下步骤：

(1)、原料配备：选取制备玻璃纤维纱的原材料；

(2)、原料处理：对选取的原材料进行除杂、粉碎；

(3)、原料混合、熔制：对处理后的原料进行混合、熔解；

(4)、制纤：将熔融的液态原料制备为玻璃纤维纱。

优选的，所述步骤(1)中原料包括二氧化硅、氧化硼和金属氧化物组合，其中金属氧化物采用氧化镁、氧化钠、氧化铝、氧化钙中的一种或多种任意比例的组合。

优选的，所述步骤(2)中原料处理，具体步骤如下：

(2.1)、将步骤(1)中的原材料加入除杂机中进行除杂；

(2.2)、将除杂后的原材料进行加入粉碎机中进行粉碎；

(2.3)、将粉碎后的原材料过300-400目筛。

优选的，所述步骤(3)中原料混合、熔制，具体步骤如下：

(3.1)、将筛选后的原材料按进行混合；

(3.1.1)、原材料混合比例如下，二氧化硅：氧化硼：金属氧化物＝6.5：2.5:1；

(3.1.2)、原材料混合比例如下，二氧化硅：氧化硼：金属氧化物＝5.5：3.5:1；

(3.1.3)、原材料混合比例如下，二氧化硅：氧化硼：金属氧化物＝6：3:1；

(3.2)、将混合的原材料加入搅拌机中搅拌；

(3.3)、将混合的原材料加入窑炉中进行熔融，形成玻璃纤维溶液。

优选的，所述步骤(4)中制纤是将步骤(3.3)中制备得到的玻璃纤维溶液注入拉丝机中进行拉丝成型。

优选的，所述步骤(4)中拉丝机包括漏板结构、冷却结构、涂油结构、集束结构和绕丝结构，其中漏板结构用于将玻璃纤维溶液转化为玻璃纤维胚丝，冷却结构用于将玻璃纤维胚丝冷却,涂油结构用于将冷却的玻璃纤维胚丝表面涂覆浸润剂，集束结构用于将多组涂油后的玻璃纤维胚丝撵合为一股，形成玻璃纤维纱，绕丝结构用于将玻璃纤维丝进行缠绕收卷。

优选的，所述步骤(3.2)中搅拌机的转速为70r/min，所述搅拌机的搅拌时间为10min。

优选的，所述步骤(3.3)中窑炉温度为1600℃。

实施例1

如图1所示，包括以下步骤：

(1)、原料配备：选取制备玻璃纤维纱的原材料；

(2)、原料处理：对选取的原材料进行除杂、粉碎；

(3)、原料混合、熔制：对处理后的原料进行混合、熔解；

(4)、制纤：将熔融的液态原料制备为玻璃纤维纱。

优选的，所述步骤(1)中原料包括二氧化硅、氧化硼和金属氧化物组合，其中金属氧化物采用氧化镁和氧化铝按照1；1比例配合。

优选的，所述步骤(2)中原料处理，具体步骤如下：

(2.1)、将步骤(1)中的原材料加入除杂机中进行除杂；

(2.2)、将除杂后的原材料进行加入粉碎机中进行粉碎；

(2.3)、将粉碎后的原材料过300目筛。

优选的，所述步骤(3)中原料混合、熔制，具体步骤如下：

(3.1)、将筛选后的原材料按进行混合；

原材料混合比例如下，二氧化硅：氧化硼：金属氧化物＝6.5：2.5:1；

(3.2)、将混合的原材料加入搅拌机中搅拌；

(3.3)、将混合的原材料加入窑炉中进行熔融，形成玻璃纤维溶液。

优选的，所述步骤(4)中制纤是将步骤(3.3)中制备得到的玻璃纤维溶液注入拉丝机中进行拉丝成型。

优选的，所述步骤(4)中拉丝机包括漏板结构、冷却结构、涂油结构、集束结构和绕丝结构，其中漏板结构用于将玻璃纤维溶液转化为玻璃纤维胚丝，冷却结构用于将玻璃纤维胚丝冷却,涂油结构用于将冷却的玻璃纤维胚丝表面涂覆浸润剂，集束结构用于将多组涂油后的玻璃纤维胚丝撵合为一股，形成玻璃纤维纱，绕丝结构用于将玻璃纤维丝进行缠绕收卷。

优选的，所述步骤(3.2)中搅拌机的转速为70r/min，所述搅拌机的搅拌时间为10min。

优选的，所述步骤(3.3)中窑炉温度为1600℃。

实施例2

包括以下步骤：

(1)、原料配备：选取制备玻璃纤维纱的原材料；

(2)、原料处理：对选取的原材料进行除杂、粉碎；

(3)、原料混合、熔制：对处理后的原料进行混合、熔解；

(4)、制纤：将熔融的液态原料制备为玻璃纤维纱。

优选的，所述步骤(1)中原料包括二氧化硅、氧化硼和金属氧化物组合，其中金属氧化物采用氧化镁。

优选的，所述步骤(2)中原料处理，具体步骤如下：

(2.1)、将步骤(1)中的原材料加入除杂机中进行除杂；

(2.2)、将除杂后的原材料进行加入粉碎机中进行粉碎；

(2.3)、将粉碎后的原材料过400目筛。

优选的，所述步骤(3)中原料混合、熔制，具体步骤如下：

(3.1)、将筛选后的原材料按进行混合；

原材料混合比例如下，二氧化硅：氧化硼：金属氧化物＝5.5：3.5:1；

(3.2)、将混合的原材料加入搅拌机中搅拌；

(3.3)、将混合的原材料加入窑炉中进行熔融，形成玻璃纤维溶液。

优选的，所述步骤(4)中制纤是将步骤(3.3)中制备得到的玻璃纤维溶液注入拉丝机中进行拉丝成型。

优选的，所述步骤(4)中拉丝机包括漏板结构、冷却结构、涂油结构、集束结构和绕丝结构，其中漏板结构用于将玻璃纤维溶液转化为玻璃纤维胚丝，冷却结构用于将玻璃纤维胚丝冷却,涂油结构用于将冷却的玻璃纤维胚丝表面涂覆浸润剂，集束结构用于将多组涂油后的玻璃纤维胚丝撵合为一股，形成玻璃纤维纱，绕丝结构用于将玻璃纤维丝进行缠绕收卷。

优选的，所述步骤(3.2)中搅拌机的转速为70r/min，所述搅拌机的搅拌时间为10min。

优选的，所述步骤(3.3)中窑炉温度为1600℃。

实施例3

如图1所示，包括以下步骤：

(1)、原料配备：选取制备玻璃纤维纱的原材料；

(2)、原料处理：对选取的原材料进行除杂、粉碎；

(3)、原料混合、熔制：对处理后的原料进行混合、熔解；

(4)、制纤：将熔融的液态原料制备为玻璃纤维纱。

优选的，所述步骤(1)中原料包括二氧化硅、氧化硼和金属氧化物组合，其中金属氧化物采用氧化铝。

优选的，所述步骤(2)中原料处理，具体步骤如下：

(2.1)、将步骤(1)中的原材料加入除杂机中进行除杂；

(2.2)、将除杂后的原材料进行加入粉碎机中进行粉碎；

(2.3)、将粉碎后的原材料过300目筛。

优选的，所述步骤(3)中原料混合、熔制，具体步骤如下：

(3.1)、将筛选后的原材料按进行混合；

原材料混合比例如下，二氧化硅：氧化硼：金属氧化物＝6：3:1；

(3.2)、将混合的原材料加入搅拌机中搅拌；

(3.3)、将混合的原材料加入窑炉中进行熔融，形成玻璃纤维溶液。

优选的，所述步骤(4)中制纤是将步骤(3.3)中制备得到的玻璃纤维溶液注入拉丝机中进行拉丝成型。

优选的，所述步骤(4)中拉丝机包括漏板结构、冷却结构、涂油结构、集束结构和绕丝结构，其中漏板结构用于将玻璃纤维溶液转化为玻璃纤维胚丝，冷却结构用于将玻璃纤维胚丝冷却,涂油结构用于将冷却的玻璃纤维胚丝表面涂覆浸润剂，集束结构用于将多组涂油后的玻璃纤维胚丝撵合为一股，形成玻璃纤维纱，绕丝结构用于将玻璃纤维丝进行缠绕收卷。

优选的，所述步骤(3.2)中搅拌机的转速为70r/min，所述搅拌机的搅拌时间为10min。

优选的，所述步骤(3.3)中窑炉温度为1600℃。

表1为对实施例1～3中方法制备得到的玻璃纤维纱抗高温性能测试，测试结果如下：

由表1实验数据可知，本发明制备得到的玻璃纤维纱具有优异的抗高温性能，其中实施例1中玻璃纤维纱最优。

表2为对实施例1～3中方法制备得到的玻璃纤维纱基础性能进行测试，测试结果如下

由表2实验数据可知，本发明制备得到的玻璃纤维纱具有抗剪能力强和耐腐蚀性强的优点，其中实施例1位最优选择。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。