一種耐酸性玻璃纖維及由其制備的織物的制作方法
【專利摘要】一種耐酸性玻璃纖維及由其制備的織物，耐酸性玻璃纖維，其原料由如下組分組成：SiO2：59～65%，Al2O3：15～20%，MgO：5～10%，CaO：4～16%，R2O：0.1～1%，F(xiàn)e2O3：0.1～1%，TiO2：1～2.5%，其中，R2O為Na2O、Li2O和K2O任意配比的混合物，所述百分比為質(zhì)量百分比。本發(fā)明所得織物具有強度大、耐高溫性能好、耐腐蝕性強、透氣性好等特點，易于煙氣過濾；拉絲所用紡織型復(fù)合乳液與膨化紡織型浸潤劑易于去除，保證了織物的后處理工藝性。
【專利說明】一種耐酸性玻璃纖維及由其制備的織物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種耐酸性玻璃纖維及由其制備的織物，屬于高性能玻璃纖維制品領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】 [0002]隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)近幾年對耐蝕材料的需求量在不斷擴大，尤其在煤電、水泥、鋼鐵等粉塵與煙氣過濾領(lǐng)域，其排放的廢氣中含大量硫、氮氧化物等高溫酸性物質(zhì)。目前普遍使用的PPS濾料、PTFE濾料、芳綸等化學(xué)纖維過濾材料或普通無堿玻璃纖維覆膜(PTFE)濾料，這些過濾材料存在的主要問題有:1)上述行業(yè)排放的廢氣都為高溫氣體，化學(xué)纖維和普通無堿纖維在溫度大于250°C的時候即發(fā)生碳化或粉化現(xiàn)象，使用壽命短，最終達不到過濾煙氣的作用，因此許多行業(yè)在過濾前都需要添加降溫設(shè)備，耗能變大，效率變低；2)由于工業(yè)廢氣中含有硫化物、氮氧化物等酸性氣體，對普通無堿纖維的腐蝕性非常厲害，濾袋短期內(nèi)會發(fā)生穿漏現(xiàn)象從而失去過濾效果；3)現(xiàn)有濾布用玻璃纖維增強材料織造工藝大都采用單一加捻紗線作為織物經(jīng)緯紗，這種單一紗線加捻后氣流幾乎無法通過紗線內(nèi)部濾出，只能從紗線的縫隙孔眼中濾出，對織物的透氣性要求較高，對煙氣的排放速率也有要求，降低了過濾效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是在于提供一種耐酸性玻璃纖維及由其制備的織物。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種耐酸性玻璃纖維，其原料由如下組分組成=SiO2:59~65%，Al2O3:15~20%，MgO:5 ~10%, CaO:4 ~16%, R2O:0.1 ~1%，F(xiàn)e2O3:0.1 ~1%，TiO2:1 ~2.5%，其中，R2O 為Na2O, Li2O和K2O任意配比的混合物，所述百分比為質(zhì)量百分比。
[0006]上述玻璃纖維可用池窯生產(chǎn)技術(shù)進行生產(chǎn)。
[0007] 申請人:經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):組合物中SiO2作為網(wǎng)絡(luò)形成體，在熔體急冷過程中構(gòu)成玻璃纖維主體，因此，SiO2越高，玻璃纖維的顯微結(jié)構(gòu)越致密，力學(xué)性能越好，但含量過高，導(dǎo)致玻璃高溫粘度急劇增加，熔化困難和纖維成型溫度顯著上升，本發(fā)明優(yōu)選的含量范圍為60 ~64%。
[0008]Al2O3從玻璃形成的角度，Al3+既能奪取玻璃中的非橋氧以[AlO4]四面體的形式進入玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也會在其它離子的干擾下以[AlO6]八面體的結(jié)構(gòu)成為網(wǎng)絡(luò)外體不進入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此需要控制Al2O3含量，優(yōu)選的方案為3〈Si02/Al203〈4.2。
[0009]MgO和CaO在玻璃結(jié)構(gòu)中屬于網(wǎng)絡(luò)外體，有降低玻璃高溫粘度的作用。其中MgO由于Mg-O鍵強高，對提高玻璃的強度和模量有顯著的作用，但影響玻璃的析晶，降低玻璃纖維的耐酸性能；CaO同時能夠改善玻璃的析晶性能，降低析晶溫度，本發(fā)明優(yōu)選的方案為
0.5〈Mg0/Ca0〈l。
[0010]TiO2屬于網(wǎng)絡(luò)外體，主要提高玻璃纖維的模量和耐酸性，但過量的引入會提高析晶溫度。同時TiO2會使玻璃著色，增加窯爐成型時的溫度梯度，本發(fā)明優(yōu)選的方案為1%~
1.5%。
[0011]上述玻纖具有很強的耐高溫性和耐腐蝕性能。
[0012]上述耐酸性玻璃纖維，其原料優(yōu)選由如下組分組成:3〈Si02/Al203〈4.2,0.5〈Mg0/Ca0〈l。SiO2Al2O3指SiO2和Al2O3的質(zhì)量比，MgO/CaO指MgO和CaO的質(zhì)量比，上述比值，不僅進一步保證了所得產(chǎn)品的強度，而且提高了產(chǎn)品的耐酸性和耐高溫性能。這樣進一步提高了所得產(chǎn)物的耐酸性能。
[0013]上述耐酸性玻璃纖維的單絲直徑優(yōu)選為4~7 μ m。這樣同時保證了產(chǎn)品的強度和透氣性等性能。
[0014]SiO2:60 ~64%, Al2O3:15 ~20%, MgO:8 ~10%, CaO:4 ~16%, R2O:0.7 ~1%, Fe2O3:
0.3~0.5%，TiO2:1~1.5%，其中，R2O為Na2O, Li2O和K2O任意配比的混合物，所述百分比
為質(zhì)量百分比。
[0015]由上述的耐酸性玻璃纖維所制備的織物，包括經(jīng)紗和緯紗，所述經(jīng)紗由上述的耐酸性玻璃纖維經(jīng)過紡織型復(fù)配乳液浸潤處理后經(jīng)過并捻合股制成。
[0016]上述緯紗由所述的耐酸性玻璃纖維的單向捻紗線和經(jīng)過膨化處理的雙向捻紗線合股并捻制成。
[0017]上述膨化處理為用膨化紡織型浸潤劑處理，膨化紡織型浸潤劑由如下組分組成:雙氰胺甲醛縮聚物1.0~2.8wt%,水溶性環(huán)氧1.2~3.2wt%,脂肪醇聚氧乙烯醚0.2~ 2.0wt%, 二辛酯0.4~3.0wt%,陽離子浙青乳化劑O~0.lwt%,甘油O~0.8wt%,硅烷偶聯(lián)劑0.1~0.5wt%，冰醋酸0.01~0.2wt%，余量為水。
[0018]膨化紡織型浸潤劑優(yōu)選由如下組分組成:固色劑G:1.0~2.8wt%，水溶性環(huán)氧樹月旨681:1.2~3.2wt%，平平加0.2~2.0wt%, 二辛酯0.4~3.0wt%,陽離子浙青乳化劑1631溴型O~0.lwt%,甘油O~0.8wt%,硅烷偶聯(lián)劑0.1~0.5wt%,冰醋酸0.01~0.2wt%,余量為水。這樣使織物的透氣性有了更好的提升。
[0019]紡織型復(fù)配乳液、膨化紡織型浸潤劑的使用均為玻璃纖維拉絲時直接涂覆。這樣不僅方便操作，而且保證了所得產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0020]上述織物組織結(jié)構(gòu)為一上三下斜紋結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)進一步保證了所得產(chǎn)品的強度和透氣性。
[0021 ] 本發(fā)明未提及的技術(shù)均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0022]本發(fā)明所得織物具有強度大、耐高溫性能好、耐腐蝕性強、透氣性好等特點，易于煙氣過濾；拉絲所用紡織型復(fù)合乳液與膨化紡織型浸潤劑易于去除，保證了織物的后處理工藝性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為實施例1所得織物的一上三下斜紋組織結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0024]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。[0025]實施例1
[0026]I)玻璃纖維的原料組分如表1所列，采用通用的坩堝或池窯拉制纖維，將玻璃纖維拉制成37.5tex原絲，原絲用紡織型復(fù)配乳液涂覆處理(牌號TS-1101，中材科技特種纖維事業(yè)部生產(chǎn))，后經(jīng)過退解和并捻工序制成150tex經(jīng)紗，將制成的經(jīng)紗經(jīng)過整經(jīng)，穿綜制成經(jīng)紗盤頭；
[0027]2)用同樣成分玻璃纖維拉制成37.5tex原絲，原絲用同樣配比紡織型復(fù)配乳液涂覆處理，原絲經(jīng)過退解制成75tex單向捻紗線；用同樣成分玻璃纖維拉制成31.5tex原絲，原絲用膨化紡織型浸潤劑涂覆處理，經(jīng)過退解和并捻工序制成126tex紗線，再經(jīng)過膨化處理；將上述75tex單向捻紗線和126tex膨化紗線合股并捻成緯紗，所用膨化紡織型浸潤劑如表2所示；
[0028]3)用劍桿織機，按一上三下斜紋工藝織造成面重550g/m2的耐酸玻玻璃纖維織物，所得織物結(jié)構(gòu)為一上三下斜紋組織結(jié)構(gòu)。
[0029]表1
【權(quán)利要求】
1.一種耐酸性玻璃纖維，其特征在于:其原料由如下組分組成=SiO2:59~65%，Al2O3:15 ~20%, MgO:5 ~10%, CaO:4 ~16%, R2O:0.1 ~1%，F(xiàn)e2O3:0.1 ~1%，TiO2:1 ~2.5%，其中，R2O為Na20、Li2O和K2O任意配比的混合物，所述百分比為質(zhì)量百分比。
2.如權(quán)利要求1所述的耐酸性玻璃纖維，其特征在于:3<Si02/Al203<4.2,0.5〈Mg0/Ca0〈l。
3.如權(quán)利要求1或2所述的耐酸性玻璃纖維，其特征在于:耐酸性玻璃纖維的單絲直徑為4~7 μ m。
4.如權(quán)利要求1或2所述的耐酸性玻璃纖維，其特征在于:其原料由如下組分組成:SiO2:60 ~64%, Al2O3:15 ~20%, MgO:8 ~10%, CaO:4 ~16%, R2O:0.7 ~1%，F(xiàn)e2O3:0.3 ~0.5%，TiO2:1~1.5%，其中，R2O為Na2O, Li2O和K2O任意配比的混合物，所述百分比為質(zhì)量百分比。
5.由權(quán)利要求1-4任意一項所述的耐酸性玻璃纖維所制備的織物，包括經(jīng)紗和緯紗，其特征在于:所述經(jīng)紗由權(quán)利要求1-3任意一項所述的耐酸性玻璃纖維經(jīng)過紡織型復(fù)配乳液浸潤處理后并捻合股制成。
6.如權(quán)利要求5所述的織物，其特征在于:所述緯紗由權(quán)利要求1-3任意一項所述的耐酸性玻璃纖維的單向捻紗線和經(jīng)過膨化處理的雙向捻紗線合股并捻制成。
7.如權(quán)利要求6所述的織物，其特征在于:膨化處理為用膨化紡織型浸潤劑處理，膨化紡織型浸潤劑由如下組分組成:雙氰胺甲醛縮聚物1.0~2.8wt%,水溶性環(huán)氧1.2~3.2wt%,脂肪醇聚氧乙烯醚0.2~2.0wt%, 二辛酯0.4~3.0wt%,陽離子浙青乳化劑O~0.lwt%，甘油O~0.8wt%，硅烷偶聯(lián)劑0.1~0.5wt%，冰醋酸0.01~0.2wt%，余量為水。.
8.如權(quán)利要求7所述的織物，其特征在于:膨化紡織型浸潤劑由如下組分組成:固色劑G: 1.0~2.8wt%,水溶性環(huán)氧樹脂681:1.2~3.2wt%,平平加0.2~2.0wt%, 二辛酯0.4~3.0wt%,陽離子浙青乳化劑1631溴型O~0.lwt%,甘油O~0.8wt%,硅烷偶聯(lián)劑0.1~0.5wt%，冰醋酸0.01~0.2wt%，余量為水。
9.如權(quán)利要求8所述的織物，其特征在于:紡織型復(fù)配乳液、膨化紡織型浸潤劑的使用均為玻璃纖維拉絲時直接涂覆。
10.如權(quán)利要求5-9任意一項所述的織物，其特征在于:織物組織結(jié)構(gòu)為一上三下斜紋結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】C03C13/02GK103466951SQ201310374834
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】劉勁松, 祖群, 宋偉, 黃松林, 韓進華, 張焱, 于水, 吳中華 申請人:中材科技股份有限公司