玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無(wú)機非金屬材料。該材料的絕緣性、耐熱性、抗腐蝕性、機械強度都非常高,常用作復合材料中的增強材料、電絕緣材料和絕熱保溫材料、電路基板等國民經(jīng)濟各個(gè)領(lǐng)域,是國家重點(diǎn)鼓勵發(fā)展的新材料產(chǎn)業(yè)。在石油、化工、建筑、環(huán)保以及航空、國防等領(lǐng)域廣泛應用。
工信部7月份發(fā)布《玻璃纖維行業(yè)規范條件》,《規范條件》從建設布局、工藝技術(shù)與裝備、產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)創(chuàng )新、環(huán)境保護、能源消耗、安全生產(chǎn)、職業(yè)衛生和社會(huì )責任、監督管理等方面對玻璃纖維行業(yè)進(jìn)行了規范。
9月下旬,記者獲悉中國巨石客戶(hù)通知,自2020年10月1日,將玻纖粗砂及制品銷(xiāo)售價(jià)格上調10%。中國巨石總經(jīng)理張毓強認為,玻纖價(jià)格從6月份開(kāi)始止跌企穩,8月份開(kāi)始回彈,9月份漲價(jià)的條件已經(jīng)具備了。未來(lái)兩年,新一輪穩定增長(cháng)的窗口開(kāi)始打開(kāi)。
☆玻璃纖維的分類(lèi)
☆玻璃纖維生產(chǎn)工藝
一、原料加工
玻璃纖維的生產(chǎn)離不開(kāi)非金屬礦的參與,主要以葉臘石、石英砂、石灰石、白云石、硼鈣石、硼鎂石六種礦石為原材料。據全國礦產(chǎn)資源儲量匯總表(國土資源部2016年5月),截止2015年底,全國葉臘石礦石查明資源量9998.97萬(wàn)噸,主要分布在福建、浙江、江西三省。而石英砂資源及生產(chǎn)企業(yè)更是不言而喻,我國的湖北蘄春、江蘇東海、安徽鳳陽(yáng)是石英砂加工及應用的重要陣地。石灰石、白云石、硼鈣石、硼鎂石等礦石資源豐富。
選擇原料要注意哪些問(wèn)題?
1原料粉體的均化
粉體的均化可由多種形式來(lái)進(jìn)行,常用的方法有三種:①機械均化②重力均化③氣力均化。
2原料粉體需要控制以下幾個(gè)要素:
①均勻度;②化學(xué)成分;③含水率
二、配合料制備
1配料工藝流程
E玻璃粉料特點(diǎn)是干燥的微粉,流動(dòng)性好,在配制上要求全密封運行,防止粉塵飛揚。物料輸送采用氣力系統;稱(chēng)量采用電子稱(chēng);混合多數采用氣力混合混合輸送設備。物料的輸送、稱(chēng)量、混合、直至發(fā)送到窯頭倉可連續、自動(dòng)完成。配料生產(chǎn)工藝主要由上料、稱(chēng)量和混合、輸送三部分組成。
2 主要配料主設備
①氣力發(fā)送罐(單倉泵);②螺旋給料機;③氣力混合罐;④雙向分配器;⑤電子稱(chēng)。
此外,配合料制備還有質(zhì)量檢測內容(均勻性能檢測、COD值控制)、配合料控制系統等問(wèn)題。
三、玻璃纖維的熔制
玻璃纖維的熔制過(guò)程是指配合料在高溫下經(jīng)過(guò)硅酸鹽反應、熔融再轉化成均質(zhì)玻璃液的過(guò)程。
熔融是指配合料反應后固相相融的過(guò)程;澄清是指從熔融的玻璃中排除氣泡的過(guò)程;而均化是指把線(xiàn)道、條紋以及節瘤等缺陷減少到容許程度的過(guò)程,也是把玻璃的化學(xué)成分均化的過(guò)程。這些過(guò)程是分階段交叉進(jìn)行的。
四、玻璃纖維的浸潤劑
在玻璃纖維拉絲過(guò)程中,需要在玻璃纖維表面涂覆一種以有機物乳狀液或溶液為主體的多相結構的專(zhuān)用表面處理劑。
作用:有效潤滑玻璃纖維表面;將百根乃至數千根玻璃纖維單絲集成一束;改善玻璃纖維的表面狀態(tài);提供進(jìn)一步加工和應用所需特性;使玻璃纖維獲得與基材有良好相容性及界面化學(xué)吸附性能。
1、浸潤劑的分類(lèi)
增強型浸潤劑、紡織型浸潤劑、增強紡織型浸潤劑
2、浸潤劑的組分
浸潤劑是多種有機物和無(wú)機物混合而成的體系,從外觀(guān)看,可以是深液、乳狀液、觸變型膠體或膏體。因其作用和性能多樣,其組分相當復雜。其配方包含的主要組分和輔助組分如下:
主要組分為:①偶聯(lián)劑;②成膜劑;③潤滑劑;④抗靜電劑
輔助組分為:①潤濕劑;②pH值調節劑;③增塑劑;④交聯(lián)劑;⑤防腐劑或殺菌劑;⑥消泡劑;⑦顏料
五、玻璃纖維的成型
高溫粘性的玻璃液呈滴狀從漏嘴流出后,被下面的拉絲機以一定的恒定速度牽伸并固化成一定直徑的連續玻璃纖維。在漏嘴出口下部,由于玻璃液的表面張力和牽伸力的平衡,形成一個(gè)形狀如新月形的直徑漸漸變細的部分,叫做絲根。由漏嘴出口直到最終直徑不變的纖維,這段距離叫纖維成型線(xiàn)。包含這段纖維成型線(xiàn)的區間叫纖維成型區。在漏嘴出口到拉絲機上纖維卷取點(diǎn)的距離叫拉絲作業(yè)線(xiàn),這段距離視工藝要求可以人為地規定得長(cháng)些或短些。
六、原絲烘干
為了減輕纖維與集束器和排線(xiàn)器等的接觸摩擦,并保護纖維的原形以及賦予纖維某些特殊性能,在拉制成型過(guò)程中必須對纖維外表面通過(guò)涂油輥或槽輪涂覆浸潤劑。這種浸潤劑可分淀粉型和增強型兩大類(lèi),前者用于紡織砂,后者用于增強型制品。他們通常都是水乳液。該液除了潤滑、粘結等主要組分外,其余80%以上是水。一般一個(gè)原絲餅所含的水分大約是其總重量的8%~14%。這些水分對后道加工工序和制品有不利影響,因此必須除掉。
對非增強型普通玻纖原絲,原絲含水量允許大一點(diǎn),而且原絲從拉絲、退并、整經(jīng)、織造等多種工序經(jīng)過(guò)的時(shí)間較長(cháng),所以只需要通過(guò)自然干燥就可滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝和制品的要求,具體的做法是將原絲掛在小車(chē)上,放在常溫室內1~2天讓其自然干燥。原絲也可以在退并時(shí)用熱風(fēng)(30~40℃)吹烘。
對增強型玻纖原絲含水量必須控制在一定的范圍,一般含水率在0.1%左右,有的達0.07%以下。用自然干燥難以實(shí)現上述要求,這就必須采用專(zhuān)用的烘干設備給予人工干燥。
1 增強型玻纖原絲的烘干目的主要有兩個(gè):
①去除原絲絲餅內的水分,使其含水率達到規定的指標;②浸潤劑中粘結劑經(jīng)過(guò)加熱熔融后,轉為聚合、交聯(lián)、成膜,使原絲性能得到改善。
2、原絲烘干過(guò)程
玻纖原絲線(xiàn)在烘干爐內的烘干過(guò)程大致可分為兩個(gè)階段:
(1)預熱:預熱溫度設定為105~120℃,預熱時(shí)間1.5~3h。
(2)烘干:烘干溫度、時(shí)間由各類(lèi)增強性玻纖原絲和其相應的浸潤劑要求而定。烘干溫度在120~135℃范圍,烘干時(shí)間在8~18h。
3影響玻璃纖維原絲烘干的因素有:
溫度、風(fēng)量、相對濕度、原絲絲餅厚度及其排列、浸潤劑、原絲Tex、烘干方式
4烘干爐種類(lèi)
(1)間歇爐;(2)蒸汽隧道爐;(3)微波隧道爐
5烘干爐的組成
(1)熱源部分;(2)爐體結構;(3)熱風(fēng)循環(huán)系統;(4)溫度控制系統;(5)排氣系統;(6)大型隧道式烘干爐還有傳動(dòng)裝置
☆玻璃纖維產(chǎn)品的應用領(lǐng)域