一种二元法高硅氧玻璃纤维生产工艺的制作方法

1.本发明涉及一种高硅氧玻璃纤维生产工艺，尤其是一种二元法高硅氧玻璃纤维生产工艺。


背景技术：

2.高硅氧玻璃纤维是高纯氧化硅非晶体连续玻璃纤维的简称，其氧化硅含量96％
–
98％，其制成品主要包括连续纱、绳带、套管、网布、缝编制品，主要应用于1000℃超高温防火隔热，单纤维直径大于5微米，不含任何石棉或陶瓷棉，对身体健康完全无害。
3.高硅氧玻璃纤维已广泛应用于航天器防热烧蚀材料、耐高温绝热体、高温气体收尘、液体过滤、金属溶化过滤、净化等方面，具有十分广阔的应用前景和巨大的市场潜力。
4.现有高硅氧玻璃纤维的生产是以合适的原始玻璃成分，按普通玻璃纤维的生产工艺制成纱、布等各种制品，经过酸沥滤和热烧结工艺，即得到耐高温性能接近石英纤维的高硅氧制品，在生产中，将高硅氧制品经酸沥滤，利用其结构的分相，使b
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和na2o组分沥滤出来转入溶液中，使si02富集量达到96％以上的微孔硅氧骨架，然后再经600℃-800℃的高温热烧结定型，使微孔闭合，骨架结构趋于紧密，而制得高性能的高硅氧玻璃纤维制品。
5.我国高硅氧玻璃纤维传统的制法是三元法，也就是在制备高硅氧玻璃纤维过程中引入三种主要成份硅、钠和硼，但这种制法的玻璃配合料中h3bo3和na2co3挥发较大，常造成玻璃成分不稳定，同时也会加重对耐火材料的侵蚀，为此我们提出了一种二元法高硅氧玻璃纤维生产工艺。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种二元法高硅氧玻璃纤维生产工艺，解决了上述背景技术中提及的技术问题。
7.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：包括如下几个步骤：
8.(1)将石英粉、钠长石粉和纯碱混合并搅拌均匀；
9.(2)拉丝浸润：拉丝机拉丝形成丝状玻璃纤维，然后通过喷机注入浸润剂，对玻璃纤维原丝进湿润滑处理，其中，拉丝浸润剂的组分为：固色剂：2～4％、石蜡乳液：1～3％、增强树脂：1～3％；
10.(3)短切打散：开松机短切及开松；
11.(4)酸处理：将短切疏松后的短切纱投入到酸洗槽里，将已加热到70℃的酸溶液注入到已投料的酸洗槽里，从酸液温度提升至95℃开始计时150～240分钟(温度控制不低于95℃)；
12.(5)水洗；先用热水浸泡：60℃以上热水浸泡30分钟，然后用冷水冲洗：
13.冲洗三次，直至ph值达到5-7，第三次冲洗时加入浸泡剂，浸泡至少30分钟；
14.(6)脱水：甩干设备甩干脱水；
15.(7)烘干：烘箱烘干，在100～160℃的温度下烘2～4小时；
16.(8)包装检验：冷却至室温，打包后在包装袋里不形成水珠，计量、标示。
17.优选的，步骤(1)中的混合料中还包括澄清剂和氧化铈。
18.优选的，步骤(4)中酸的配比为：工业盐酸1份 水3份。
19.优选的，步骤(4)进行酸处理过程中，温度的测量与记录：从酸溶液(温度70℃)注入酸洗槽时开始测量与记录，过程中每30分钟测量记录一次测量时刻和酸液温度。
20.优选的，步骤(6)的甩干程度：离心机排出孔无水流。
21.本发明采用上述结构，具有以下的优点：
22.节省了硼的元素，制作成本低，利于环保；在采用二元法的基础上制备的高硅氧玻璃纤维产品的各项理化性能指标均能够达到采用传统高硅氧玻璃纤维纱生产工艺获得的产品性能，而且具有良好的分散性，产品质量稳定。
附图说明
23.图1为本发明的生产工艺框图；
24.图2为经本工艺制备的产品检验报告第一页；
25.图3为经本工艺制备的产品检验报告第二页；
26.图4为经本工艺制备的产品检验报告附页。
具体实施方式
27.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
28.如图1所示，包括如下几个步骤：
29.(1)将石英粉、钠长石粉、纯碱、澄清剂和氧化铈混合并搅拌均匀；
30.(2)拉丝浸润：拉丝机拉丝形成丝状玻璃纤维，然后通过喷机注入浸润剂，对玻璃纤维原丝进湿润滑处理，其中，拉丝浸润剂的组分为：固色剂：2～4％、石蜡乳液：1～3％、增强树脂：1～3％；
31.(3)短切打散：开松机短切及开松；
32.(4)酸处理：将短切疏松后的短切纱投入到酸洗槽里，将已加热到70℃的酸溶液注入到已投料的酸洗槽里，从酸液温度提升至95℃开始计时150～240分钟(温度控制不低于95℃)，其中酸的配比为：工业盐酸1份 水3份(2.6n-3.4n，9-15wt％)；
33.进行酸处理过程中，温度的测量与记录：从酸溶液(温度70℃)注入酸洗槽时开始测量与记录，过程中每30分钟测量记录一次测量时刻和酸液温度，计量时间为：30分钟、60分钟、90分钟、120分钟依次延续；
34.(5)水洗；先用热水浸泡：60℃以上热水浸泡30分钟，然后用冷水冲洗：冲洗三次，直至ph值达到5-7，第三次冲洗时加入浸泡剂，浸泡至少30分钟；
35.(6)脱水：甩干设备甩干脱水，甩干程度：离心机排出孔无水流；
36.(7)烘干：烘箱烘干，在100～160℃的温度下烘2～4小时；
37.(8)包装检验：冷却至室温，打包后在包装袋里不形成水珠，计量、标示。
38.实施例一
39.混合料配比：石英粉：67公斤，钠长石粉：17.5公斤，重质纯碱：28.5公斤，玻璃澄清
剂：1公斤，氧化铈：0.2公斤，合计114.2公斤；
40.如图2、3和4所示，经本工艺后收得率(以洗后二氧化硅含量95％计算)
41.为83.15％，
42.耐温性：sio2 al2o3≥98％，耐温性达到≥1000℃；
43.收缩率：小
44.易拉丝，开刀丝存放时间短。
45.本工艺相比我国传统的高硅氧玻璃纤维制法少了硼元素的添加，主要成分是硅和钠，其中钠是过渡性成份，主要为助熔，硅元素主要从原料石英粉引入，钠长石粉中也含有一部分，钠元素主要从钠长石和纯碱引入。
46.其中，上述的工业盐酸以及工艺中提及的设备均是现有技术。
47.上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
48.本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。


技术特征：
1.一种二元法高硅氧玻璃纤维生产工艺，其特征在于：包括如下几个步骤：(1)将石英粉、钠长石粉和纯碱混合并搅拌均匀；(2)拉丝浸润：拉丝机拉丝形成丝状玻璃纤维，然后通过喷机注入浸润剂，对玻璃纤维原丝进湿润滑处理，其中，拉丝浸润剂的组分为：固色剂：2～4％、石蜡乳液：1～3％、增强树脂：1～3％；(3)短切打散：开松机短切及开松；(4)酸处理：将短切疏松后的短切纱投入到酸洗槽里，将已加热到70℃的酸溶液注入到已投料的酸洗槽里，从酸液温度提升至95℃开始计时150～240分钟(温度控制不低于95℃)；(5)水洗；先用热水浸泡：60℃以上热水浸泡30分钟，然后用冷水冲洗：冲洗三次，直至ph值达到5-7，第三次冲洗时加入浸泡剂，浸泡至少30分钟；(6)脱水：甩干设备甩干脱水；(7)烘干：烘箱烘干，在100～160℃的温度下烘2～4小时；(8)包装检验：冷却至室温，打包后在包装袋里不形成水珠，计量、标示。2.根据权利要求1所述的二元法高硅氧玻璃纤维生产工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的混合料中还包括澄清剂和氧化铈。3.根据权利要求1所述的二元法高硅氧玻璃纤维生产工艺，其特征在于：所述步骤(4)中酸的配比为：工业盐酸1份 水3份。4.根据权利要求1所述的二元法高硅氧玻璃纤维生产工艺，其特征在于：所述步骤(4)进行酸处理过程中，温度的测量与记录：从酸溶液(温度70℃)注入酸洗槽时开始测量与记录，过程中每30分钟测量记录一次测量时刻和酸液温度。5.根据权利要求2所述的二元法高硅氧玻璃纤维生产工艺，其特征在于：所述步骤(6)的甩干程度：离心机排出孔无水流。

技术总结
本发明公开了一种二元法高硅氧玻璃纤维生产工艺，主要涉及高硅氧玻璃纤维生产技术领域，包括如下几个步骤：石英粉、钠长石、纯碱混合搅拌～拉丝浸润～短切打散～酸处理(温度和浓度控制)～水洗～脱水～烘干。本发明节省了硼的元素，制作成本低，利于环保；在采用二元法的基础上制备的高硅氧玻璃纤维产品的各项理化性能指标均能够达到采用传统高硅氧玻璃纤维纱生产工艺获得的产品性能，而且具有良好的分散性，产品质量稳定。产品质量稳定。产品质量稳定。


技术研发人员：曹淑涛 赵祥 赵鑫 汪庆卫
受保护的技术使用者：临沂昊泉硅业科技有限公司
技术研发日：2022.06.14
技术公布日：2022/9/2