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玻璃纤维的成型

1 早期方法: 在中国玻璃纤维工业发 展初期曾经用过的几种主要拉丝方法 有:棒法 陶土坩埚法 镍镉中孔板平 拉法
2 鉑漏板法 3 拉丝新技术
鉑漏板法(球法、池窑法、拉丝新技术 )
1 球法(即再熔拉丝法)
将玻璃求加入带有鉑(铑)漏板的坩埚中 再熔后被连续拉丝。再熔工艺有利于保证 拉丝的连续性与稳定性。 按其坩埚材料与加热方法的不同,可由下 列两种方法(a全鉑坩埚法,b代鉑坩埚法 )
单元窑拉丝法:
由于单元窑的特点为长宽比值较大可至3.5 ,由于加热用燃烧气体与玻璃液流呈相反 方向,且用多对燃烧喷嘴加热,有助于控 制温度。对于玻璃的熔化率为0.7—0.9大 /m2.24h,漏板的孔数为400—4000孔 <6000孔,单根纤维直径为9—19um( <21um)
po cht 窑型拉丝法
池窑拉丝与坩埚拉丝相比较,具有如下优点
1 省去制球工艺,简化工艺流程,效率高 2 池窑拉丝一窑可安装几块到上百块漏板,
熔量大,生产能力高 3 易实现自动化 4 适于多孔大漏板生产玻璃钢适用的粗纤维 5 生产的废砂便于回炉
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二 玻璃纤维制品的生产工艺
主要设备是纺纱机和织布机 连续玻璃纤维毡生产示意图
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池窑拉丝是用国际上普遍采用的玻璃纤维 生产新工艺。
玻璃技术特点是:
采用重油或燃气加热单元窑,粉料直接融 化成 玻璃,经燃气加热的成型通路由多 台(数十到上百台)漏板同时拉制各种规 格的玻璃纤维原丝,具有生产规模大、效 率高、能耗低、产品质量好等优点,能适 应800-4000孔大漏板拉丝成型的要求,是 生产高质量低成本玻璃纤维材料的最佳方 法。
例如:40支纱,就是指重量为1克原纱长40米
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定长法:目前国际上统一使用的方法通常为
“TEX”(公制量数)1000m长的原纱的克质 量
例如:4“TEX”就是指1000m原纱质量为4g
捻是指单位长度内纤维与纤维之间新加转数 ,以捻/m为单位 Z捻(左捻) 顺时针加捻
S捻(右捻) 逆时针加捻
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玻璃 纤维 的成 型
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玻璃纤维棒
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Hale Waihona Puke 2020/8/4一 玻璃纤维及其制 品的生产工艺流程
坩埚法拉丝
池窑漏板法拉丝
坩锅法拉丝工艺
生产工艺由制球和拉丝两部分 组成,整个拉丝过程中加球和 拉丝温度控制是由自动控制装 置来完成的
玻璃液在内衬材料的水浅碗内,液面始终 有生料覆盖,三根加热用钼电极伸入碗内 测,其汇聚处形成2000摄氏度的热点,该 处玻璃液经鉑衬通路向下流出而被拉成丝 ,适用于较难熔的玻璃。窑的体积小而产 量高(=2m,h=0.5时达7t/d)使用灵活( 升温时间仅4h)玻璃液质量好。
3 拉丝新技术
无嘴漏板法 加压拉丝法
一次变量
这类变量由工艺参数来决定,它是由丝根 拉伸成纤维时的变形和应力方程边界条件 或起始条件,具体有玻璃熔体物性——化 学组成,分子结构、流变性能和其他物理 性能。
谢谢观赏
鲁登高 王艺娜 吴晓鹏
玻璃纤维纱的规格和性能
玻璃纤维纱可分为无捻纱和有捻纱两种
无捻纱,一般用增强型浸润剂,由原纱直接并 股,络纱制成。 有捻纱则多用纺织型浸润剂,原纱经过退烧加 捻并股络纱而制成。
由于生产玻璃纤维纱的纤维直径支数及股数不 同,使无捻纱和有捻纱的规格有许多种
纤维支数有两种表达方法
定质量法: 用质量为1克原纱的长度来表示 ,即 纤维支数=纤维长度(通常用100m测量) /纤维质量(100m原纱质量数)
玻璃纤维是最为典型的一种延续玻璃 制品 (连续拉伸成型 横截面呈简单圆 形)
成型机理比较容易研究,对(玻璃平 板 玻璃管棒)都具有指导作用和参考 意义
连续玻璃纤维成型
属于熔体拉丝范畴,丝径3—9um, 可制成纱、布、带;10—19um的可 制成无纺或少纺织品,如无捻粗布 、布、薄毡等。
成型方法如下
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池窑拉丝
连续玻璃纤维生产的 一种新工艺方法,是 将玻璃配合料投入溶 窑熔化后直接拉制成 各种支数连续玻璃纤 维
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池窑拉丝法生产工艺流程见图
先根据产品所需玻璃的化学组成要求,精确 计算出各种矿物原料、化工原料的用量, 将各原料细粉称量混合后投人玻璃熔窑内 ,经高温熔融制成玻璃,在熔窑料道底部 装有用铂铑合金制造的多孔漏板,当玻璃 液从漏板孔流出的时候,受到高速运转拉 丝机的牵引,同时涂覆浸润剂,制成纤维 ,称原丝。
1 通过加捻可提高纤维的报合 力,改善单位纤维的受力状况, 有利于纺织工序的进行,捻度过 大不易被树酯浸透。
2 无捻粗砂中的纤维是平行排列的拉伸强度 很高,易被树酯浸透。故无捻粗砂多用于缠 绕高压容器及管道等,同时也用于拉挤成型 喷射成型等工艺中。
玻璃纤维成型设备
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全鉑坩埚法:
埚身也由鉑铑合金制,直接通电发热进 行再熔。
适用于很细的高支数原丝生产,如3um 的600支原丝
代鉑坩埚法
仅漏板采用鉑铑合金,其他均有无机材 料制成
玻璃加热方法有:直接电熔 铂电阻发热 硅碳棒辐射加热。
2 池窑法(或直接拉丝法)
从20世纪50年代单元池窑问世开始,有两种 单元窑拉丝法 po cht 窑型拉丝法
定长玻璃纤维成型方法
定长300—500um,该不连续纤维不呈棉絮 状,但组织蓬松,表面有绒毛,有较好的 柔性、弹性和挠曲性。其成型方法:气流 法 滚筒法 移动炉法
玻璃棉(呈絮状定长玻纤)的成型方法: 立吹法 火焰喷射法 离心喷射法
拉丝过程及其变量
该过程是现将制备的玻璃熔体通过漏嘴而 挤出到冷却介质中(空气),与此同时 被拉伸成纤维,然后卷取在拉丝机的绕 丝筒上。 其变量可分为三类:一次变量;派生变 量;终结变量
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