第三章玻璃纖維的制備工藝2

玻璃纖維的特性（1）力學(xué)性能：拉伸強度高彈性模量為70～110GPa（與鋁和鈦合金模量相當(dāng)），但不耐磨、脆而易折。（2）熱性能：導(dǎo)熱率小，隔熱性好—優(yōu)良的絕熱材料；耐熱，軟化點為550～580℃；熱膨脹系數(shù)4.8×10-6/K；不會引起燃燒；（3）耐腐、化學(xué)穩(wěn)定性好；與空氣濕度、水有關(guān)。（4）電絕緣性能好；（5）透光性好，制作透明的玻璃鋼。第三章玻璃纖維的制造工藝35一、玻璃纖維的制造工藝原料加熱熔融拉絲紡織1、坩堝拉絲法（玻璃球法）(制球、拉絲）砂、石灰石、硼酸熔煉爐造球機玻璃球鉑金坩堝漏絲板玻璃纖維1260℃1300℃15~18mm（102、204、408孔，d=1.5~2mm,玻璃液為1190℃）1000~3000m/min3~20um7（1）單絲(

filament)：從坩堝中拉出的每根纖維叫單絲。（2）原紗

(原絲，strand)：一個坩堝拉出的所有單絲經(jīng)過浸潤劑槽后，集束成一根原紗。原絲是由若干根單絲組成，單絲的多少系由鉑金坩堝底部的小孔數(shù)決定的。一般由102、204或408根單線組成原絲，原絲經(jīng)質(zhì)量檢查合格后可送到紡織工段進一步加工。8（3）浸潤劑：①作用：原絲之間不散亂原紗相互之間不粘接在一起防止纖維間的磨損保護纖維免受大氣和水分的侵蝕作用。②浸潤劑可分為紡織型浸潤劑和增強型浸潤劑。紡織型浸潤劑石蠟乳劑：石蠟、凡士林、硬脂酸等礦物脂類主要是滿足紡織工序的要求。浸潤劑中含石蠟和油劑，嚴(yán)重阻礙樹脂對玻璃布的浸潤，影響與樹脂的粘結(jié)，必須在浸膠前除去。增強型浸潤劑聚醋酸乙烯酯對玻璃鋼影響不大，浸膠前可不必除去在紡織時，易使玻璃纖維起毛，一般用于生產(chǎn)無捻粗紗、無捻粗紗織物、以及短切纖維和短切纖維氈9102、池窯拉絲法（直接熔融法）池窯拉絲是連續(xù)玻璃纖維生產(chǎn)的一種新的工藝方法。池窯拉絲是將玻璃原料投入熔窯熔化后直接拉流入拉絲篩網(wǎng)中拉絲制成各種支數(shù)的連續(xù)玻璃纖維。問你會采用哪種方法生產(chǎn)玻璃纖維？池窯拉絲與坩堝拉絲相比較，具有如下優(yōu)點：（1）省去制球工藝；（2）池窯容量大，生產(chǎn)能力高；（3）廢產(chǎn)品易于回爐（4）易實現(xiàn)自動化池窯拉絲or坩堝拉絲二、玻璃纖維紗的制造1.幾個概念（1）纖維支數(shù)：原紗粗細(xì)指標(biāo)，有兩種表示方法：①質(zhì)量法質(zhì)量為1g的原紗的長度來表示

例如：40支紗，就是指質(zhì)量為1g的原紗長40m。②定長法目前國際上統(tǒng)一使用的方法，通稱“TEX”（公制號數(shù)）TEX=g/L*1000,特克斯（Tex）,簡稱特,舊稱公支

TEX指1000m長的原紗的克質(zhì)量數(shù)。如：4“TEX”指1000m原紗質(zhì)量為4克（2）捻度：單位長度內(nèi)纖維與纖維之間所加的轉(zhuǎn)數(shù)，以捻/m為單位。有Z捻（順時針，左捻）和S捻（逆時針，右捻）。（3）股數(shù)N：指由幾根原紗合股組成。紗的合股數(shù)指以一根原紗為一股，幾根原紗合并起來的原紗根數(shù)即為合股紗的合股數(shù)N。1.3玻璃纖維制備及制品2.玻璃纖維紗的品種與規(guī)格（1）品種：有捻紗(細(xì)砂）和無捻紗（粗紗）①無捻紗一般用增強型浸潤劑，由原紗直接并股、絡(luò)紗制成。

特點：無捻粗紗中的纖維是平行排列的，拉伸強度很高，易被樹脂浸透；易斷頭，起毛，不易編織。②有捻紗則多用紡織型浸潤劑，原紗經(jīng)過退繞、加捻、并股、絡(luò)紗而制成。

特點：通過加捻可提高纖維的抱合力，改善單纖維的受力狀況，有利于紡織工序的進行。捻度過大不易被樹脂浸透；多用于織玻璃纖維布。1.3玻璃纖維制備及制品（2）牌號表示法：

牌號無堿紗4-600/2單絲直徑原紗支數(shù)股數(shù)例如：無捻粗紗8-24/5:表示單絲直徑為8μm，5股并股，24m/g的玻璃纖維紗幾種國產(chǎn)有捻玻璃紗的規(guī)格1.3玻璃纖維制備及制品三、玻璃布的制造玻璃布是經(jīng)過紡織而成，由經(jīng)、緯紗編制而成，紡織的主要設(shè)備是紡紗機和織布機。原絲有捻紗無捻紗紡紗機紡織機玻璃布玻璃帶玻璃氈。。。19四、玻璃纖維織物的品種及性能玻璃纖維織物玻璃纖維布平紋布、斜紋布緞紋布、無捻粗紗布（方格布）單向布、無紡布玻璃纖維氈短切纖維氈表面纖維氈連續(xù)纖維氈玻璃纖維帶1.平紋布(1)最普通的織法，平織，經(jīng)紗和緯紗各一根相互交叉而織成。(2)編織緊密，交織點多，強度較低，表面平整，氣泡不易排出。(3)適合制備形狀簡單或平坦的制品。2.斜紋布（1）每根經(jīng)紗都是從兩根緯紗下面通過，然后再壓在另外兩根緯線上面，布面呈斜紋。（2）與平紋布相比，交織點較少，較致密，柔性好，強度較大，具有良好的鋪覆性。（3）適合手糊成型，適于制作有曲面的制品。3.鍛紋布（1）經(jīng)紗和緯紗相互間從一根紗下面通過，壓在另外多根紗上面，布面幾乎只見經(jīng)紗或緯紗（2）質(zhì)地柔軟、鋪覆性好、強度較大、與模具接觸性好。（3）適于型面復(fù)雜的手糊玻璃鋼制品。4.無捻粗紗布（1）大部分為無捻方格布，以無捻粗紗織成的方格布，玻纖與玻纖之間平行分布。（2）柔性好，鋪覆性好，易浸透樹脂，氣泡易排出，施工方便，價格便宜。（3）手糊成型大量使用無捻粗紗5.單向布（1）經(jīng)紗用強紗，緯紗用弱紗。（2）經(jīng)紗方向強度較高，用于定向強度要求高的制品。（3）它具有很好的可設(shè)計性和可混編性，可提供較大的材料選擇和設(shè)計自由度，可根據(jù)要求來決定紗線的類型。6.無紡布（1）不織布，是由連續(xù)纖維（直徑12~15μm）平行或交叉排列后，用粘結(jié)劑粘結(jié)而成的片狀材料。（2）強度高、剛性好、工藝簡單。（3）為粗纖維制造玻璃鋼創(chuàng)造了條件。7.短切纖維氈（1）是將連續(xù)玻璃纖維原絲短切成一定長度的短切纖維后經(jīng)無定向隨機均勻分布，由粉末或乳液粘結(jié)劑粘結(jié)而成的無紡玻纖增強材料。（2）鋪復(fù)性好，價格便宜，強度較低，樹脂用量大，適用于手糊或噴射成型的玻璃鋼。8.表面纖維氈（1）將定長玻璃纖維（細(xì)纖維）隨機均勻鋪放而成，厚度約0.3~0.4mm。（2）鋪復(fù)性好、樹脂含量高、耐老化性能好，價格較便宜、強度。（3）用于玻璃鋼制品的表面，使制品表面光滑。9.連續(xù)纖維氈（1）它是以連續(xù)玻璃纖維隨機成圈狀分布，靠原絲圈之間力學(xué)作用以少量粘結(jié)劑結(jié)合而成，簡稱連續(xù)氈。（2）鋪復(fù)性好、強度大、質(zhì)量均勻、樹脂用量大，適用于手糊及噴射成型玻璃鋼和大型貯罐玻璃鋼的富樹脂層。10.玻璃纖維帶（1）玻璃纖維帶分為有織邊帶(光邊帶)和無織邊帶(毛邊帶)，主要織法是平紋。（2）無堿玻璃纖維帶常用于制造高強度、介電性能好的電氣設(shè)備零部件。30五、特種玻璃纖維1.高強度玻璃纖維

鎂鋁硅酸鹽和硼硅酸鹽兩個系統(tǒng)。鎂鋁硅酸鹽玻璃的主要成分為(質(zhì)量％)：SiO2：65％，Al2O3：25％，MgO10％。拉絲成型溫度需要1500度以上．拉絲工藝特殊，成本也比較高。實際生產(chǎn)的高強度玻璃纖維(稱為S玻璃纖維)．是對上述成分略加調(diào)整(引入了6.5％一10％的Na2O和2.5％的Sb2O3)，以降低玻璃的熔制和拉絲成型溫度．并加入了3％~6％的CaO，以提高其彈性橫量。硼硅酸鹽高強玻璃纖維的主要成分為(質(zhì)量％)：SiO240%~50%，Al2O319%~29%，B2Ol0％~20％，Li2O0.1%~1％。硼硅酸鹽系統(tǒng)玻璃纖維的強度比E玻璃纖維雖只提高36％，但拉絲溫度降低，用一般鉑金坩堝即可拉絲。2.高模量玻璃纖維氧化鈹具有大幅度提高玻璃纖維彈性橫量的效能。高彈玻璃纖維分為含鈹與不含鈹?shù)膬煞N。含鈹?shù)母邚棽ＡЮw維，如美國的YM—3A玻璃(M玻璃)氧化鈹有劇毒在低鋁的鈣鎂硅酸鹽系統(tǒng)中加入鉻、釷、鉭、鈮等氧化物，也可以提高玻璃的彈性模量。其纖維的彈性模量高達12×104MPa，但拉絲成型較困難。SiO2CaOMgOBeOZrO2TiO2Li2OCaOFe2O358.712.79.08.02.01.93.03.00.53.高硅氧纖維和石英纖維

高硅氧纖維的生產(chǎn)：將高鈣的硼硅酸鹽玻璃纖維用酸處理，溶析出可溶性成分，從而制得含SiO2高達90％~99％的纖維。也可用含堿纖維的化學(xué)提純法制得。這種纖維能耐1700℃以上高溫，但纖維強度低，只為無堿玻璃纖維的20％~50％。

石英纖維的生產(chǎn)：直接用高純度的石英棒喂送到高溫區(qū)熔化拉絲。一般在2000~2100℃下拉制．SiO2含量可達99％以上，可耐1700℃以上的高溫，強度也比較高，彈性模量與無堿纖維相當(dāng)，但纖維