玻璃纤维生产工艺流程及产品基础知识

玻璃纤维生产工艺流程及产品根底学问第一章概论了无机材料相结合而成的、具有型功能的复合材料时代，为玻璃纤维电气层压材料和玻璃纤维增加塑料〔FRP〕的进展奠定了根底。工等国民经济的各个部门。上世纪五十年月未，玻璃纤维池窑拉丝工艺获得了成功，标志着玻璃纤维制造技术上的质量提高等优点，在池窑拉丝工艺线上很快就实现了大规模化生产。并且很快实施了最先进的全自动掌握技术，劳动生产率大幅度提高。因此，池窑拉丝工艺已成为当今国际上通用的95%以上的玻璃纤维都是承受池窑拉丝法进展生产的。其次章 无碱玻璃纤维生产原理及工艺流程一、无碱玻璃概念无碱玻璃系指成分中碱金属含量小于0.8%的铝硼硅酸盐玻璃。国际上通常叫做“E”玻E90%EESiOAiO、CaO2 23SiO、62% 、 AiO、14.7% 、CaO 22.3%2 23BO23

SiOMgOCaO，E2各国生产的E玻璃大体相仿，仅在不大的范围内稍有不同。变动范围大致如下：SiO

O

10-17%； MgO 0-8%2 23玻璃中各氧化物的变动，会转变玻璃的性能。二、 无碱玻璃纤维原料1、主要原料：石英石〔SiO〕2叶腊石〔AiO〕23石灰石〔引入氧化钙CaO〕纯碱〔引入氧化钠NaO〕22、关心原料：澄清剂硫酸盐卤化物复合澄清剂3、无碱玻璃池窑用原料的质量要求品种 外 观白色细粉，不含任

化 学 成 份

粒 度200 目全通叶腊石

23 2 23何结块和杂质

过,3251%2 32 23

200目全通过，高岭土

23 2 2含任何团块和杂质

3251%

＜0.05%；水分＜0.5%98%；AiO0.5%；RO≤0.2%；水分＜

200目全通过，石英沙

结块和杂质

20.5%

23 2

325＜1%

BO42土0.5；CaO O≤0.3；30目全通过，50目筛硼钙石 23 23

S，AS

微量；水分＜1.0%

30%

3050硼镁石 23 23块和杂质硼酸

＜0.1%；RO≤0.2%；水分＜1.02HBO＞99.5%；RO＜0.1%；FeO＜0.1%

1%，20030%2012002 3 2

23 目筛余90%浅黄，浅灰色粉Ca≥85%；SiO＜5；FeO0.250200萤石 2 23状，无结块和杂质水分＜1.0%白色细粉，不含任芒硝 NaSO≥98%；水分＜1.0%何团块和杂质 2 4白色细粉不含

30%化工产品硝酸钠 NaNO≥98%，水分≤1.0%团块和杂质 3

目筛余＜30%4、原料的质量治理建立原料质量技术标准在供销合同上注明原料的质量要求，统一双方的检测方法和质量仲裁单位。〔避开有害矿物杂质的混入〔即COD〕，掌握它的波动范围。原料矿石加工肯定要有批量，每批至少500T以上才能保证其质量的稳定性。场必需是水泥混凝土地，防止泥土等其它杂质混入。5、原料的均化原料均化的必要性：玻璃纤维生产过程中要获得优质稳定的玻璃液时，首先要对其原料的质量稳定性、原料而且常常带些有害杂质。如E玻璃所需的叶腊石，同一产地、不同坑口、不同批次的AIO23工时进展均化。原料粉体的均化粉体的均化可由多种形式来进展，常用的方法有三种：原料粉体需要掌握以下几个要素：三、协作料制备协作料首先需要解决的问题是各种原料的配比，也就是料方设计。1、玻璃协作料的料方设计依据玻璃纤维制品要求的根本性能玻璃熔制性能2、关心原料含量确实定100Kg3、协作料的计算方法协作料的计算，是以玻璃的重量百分数和原料的化学成分为根底，计算出熔化100Kg璃所需各种原料的用量，然后算出每副协作料〔一般为800～1000Kg〕中各种原料的用量。计算方法一般是算术渐进法和联立方程法，通常可以用二者相结合的方法计算。4、协作料的制备行，防止粉尘飞扬。物料输送承受气力系统；称量承受电子称；混合多数承受气力混合输送设备。物料的输送、称量、混合、直至发送到窑头仓可连续、自动完成。配料生产工艺线主要由上料、称量和混合、输送三局部组成。主要配料主设备：①气力发送罐〔单仓泵〕；②螺旋给料机；③气力混合罐；④双向安排器；⑤电子称。5、协作料的质量检测内容：协作料均匀性能检测COD6、协作料掌握系统简介PLC〔可编程掌握器〕加PC〔个人电脑〕上位机或触摸屏，再配以相应的继电器组成。PLC数据存贮； 〔5〕快速供料预置； 〔9〕公差检查；零点误差核对；〔6〕慢速供料预置； 〔10〕成分误差检查；自动去皮； 〔7〕自动快加料预置调整；〔11〕自动周密送料四、纤维玻璃的熔制1、纤维玻璃熔制的工艺原理过程。所谓熔融是指协作料反响后固相相融的过程；澄清是指从熔融的玻璃中排解气泡的过分均化的过程。这些过程是分阶段穿插进展的。2、熔制设备熔窑；附属设备：〔由熔窑燃烧系统和通路燃烧系统两局部组成〕；④金属换热器。有效的方法。它是将净化的压缩空气，从窑底鼓泡管鼓入玻璃液中，使它在熔窑深层的玻璃液中产生肯定压力的气泡，并快速上升到玻璃液的外表而裂开。在上升过程中吸取了玻璃液中的小氯泡，使其本身快速长大，并搅动四周的玻璃液，强制其均化和促进了澄清。所谓鼓泡器就是在熔化池热点四周设置一排鼓泡点，鼓出的气泡将沿着熔窑的宽度方向上升，形成一排“幕帘”，将深化池分成两个单独的循环区域，这一排鼓泡设在玻璃液热点四周，将推动两股环流向前后两个方向运动，前面的环流有着阻挡玻璃液回流的作用，后边的环流迫使协作料较长时间滞留在熔化区域中，进展充分熔化，而不会越出鼓泡区，即不会跑料。金属换热器的作用：一般水平烟道进口的烟气温度在1500℃以下，经水平烟道和垂左右。通过金属换热器回收余热，可使助燃空气温度预热到700～850℃。相当于增加30～40%的热能利用率，提高了燃料的理论燃烧温度，增加了火焰国辐射强度，对提高单元窑熔化力量也有好处，所以其综合节能效果还要大。3、E〔1〕致密氧化铬砖〔2〕致密氧化锆砖〔3〕标准锆砖〔4〕烧结莫来石砖〔5〕电熔铬刚玉砖〔6〕电熔锆刚玉砖五、玻璃纤维的成型池窑拉丝承受微粉原料制成协作料，经窑头料仓、螺旋投料机送入单元熔窑。熔化好的玻璃液自单元窑熔化部流出后即进入主通路〔或称澄清均化或调整通路〕进展进一步澄清均化和温度调理，然后进入过渡通路〔或称安排通路〕和作业通路〔或称成型通路〕再经流液槽进业，上层为漏板拉丝操作区，底层为拉机卷绕操作区。1、铂合金漏板由它将其调制到适合温度，然后通过底板上的漏嘴流出，并在出口处被高速旋转的拉丝机拉的温度分布以满足拉丝工艺需求。极；⑤滤网；⑥法兰等。1200℃左右，工作环境处于高温氧化和玻璃液浸蚀的状态，正常的拉丝作业又需要漏板尽可能长期保持良好的尺寸稳定性和导电性，此外材料①较高的熔点，高温强度和较好的抗变形力量；②良好的高温抗菌素氧化性和化学稳定性；③良好的延展性和可焊性，易于加工成型；④抗玻璃液浸蚀力量强；⑤可以循环使用，且使用和回收损耗低；⑥适宜拉丝的热电性能。2、玻璃纤维的成型原理过程中，纤维成形总是比拉丝作业线短得多。比及气流掌握等8、池窑拉丝成形工艺具体步骤如下：成型工艺装置⑦慢拉辊；⑧气流集中板；⑨拉丝机。成形工艺位置线所谓成形工艺位置线，就是指漏板、涂油器、集束器和拉丝机的排线轮与机头之间的布纤维成形区的气流掌握〔漏板、温度掌握系统、涂油器、集束器以及拉丝机等〕质量的好坏。40%左右，这是一个不小的数值，不行无视。3、拉丝机道工序使用。拉丝机的种类从广义上可归纳为两类，即硬筒机头拉丝机和软筒拉丝机。〔6〕玻璃纤维成型过程的影响因素漏板温度拉丝速度玻璃液面高度漏嘴孔径及长度4、DCSDCSDCS〔1〕自动掌握； 〔2〕数据采集； 警；六、玻璃纤维浸润剂1、浸润剂概论些有机涂覆物统称为玻璃纤维浸润剂〔简称拉丝浸润剂〕。浸润剂能有效地转变玻璃纤维某些缺陷和外表性质，使玻璃纤维及其制品得到更广泛应用。对各种不同的玻璃纤维增加材料的成型工艺，同样必需有专用的浸润剂与之配套，赐予玻纤增加橡胶等制品所必需的技术性能，如穿透性、硬挺性、切割性、分散性、成带性、短切纱FRP2、浸润剂的作用在玻璃纤维生产和应用中，浸润剂的作用可概括为以下几个方面：润滑保护作用粘结集束作用防止玻璃纤维外表静电电荷的积存为玻璃纤维供给进一步加工和应用所需要的特性使玻璃纤维获得与基材有良好的相容性及界面化学结合或化学吸附性能。3、浸润剂的分类增加型浸润剂纺织型浸润剂增加纺织型浸润剂4、浸润剂的组分浸润剂是多种有机物和无机物混合而成的体系，从外观看，可以是深液、乳状液、触变型胶主要组分为：①偶联剂；②成膜剂；③润滑剂；④抗静电剂。杀菌剂；⑥消泡剂；⑦颜料。七、玻璃纤维的原丝烘干1、原丝烘干的目的玻璃纤维在拉制成型后经过集束器将纤维集束成原丝，再经过排线器将原丝卷绕在拉丝机的机头上，从机头上卸下的半成品称谓原丝丝饼。可通过生产工序将其制作各类玻纤制品。为在拉制成型过程中必需对纤维外外表通过涂油辊或槽轮涂覆浸润剂。这种浸润剂可分淀粉型和增加型两大类，前者用于纺织纱，后者用于增加型制品。它们通常都是水乳液。该液除了润滑、粘结等主要组格外，其余80%以上是水。一般一个原丝饼所含的水分大约是其总重量8%～14%。这些水分对后道加工工序和制品有不利影响，因此必需除掉。对非增加型一般玻纤原丝，原丝含水量允许大一点，而且原丝从拉丝、退并、整经、织造等多种工序经过的时间较长，所以只需要通过自然枯燥就可满足生产工艺和制品的要求，具体1～2风〔30～40℃〕吹烘。对增加型玻纤原丝含水量必需掌握在肯定的范围，一般含水率在0.1%左右，有的达0.07%以0.2%之内〕。用自然枯燥难以实现上述要求，这就必需承受专用的烘干设备赐予人工枯燥。增加型玻纤原丝的烘干目的主要有两个：2、原丝烘干过程玻纤原丝线在烘干炉内的烘干过程大致可分两个阶段：预热预热温度设定为105～120℃，预热时间1.5～3h。烘干120～135℃8～18h。3、影响玻璃纤维原丝烘干的因素〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕原丝丝饼厚度及其排列；〔5〕浸润剂；〔6〕Tex；〔7〕烘干方式4、烘干炉种类：〔1〕间歇炉； 〔2〕蒸汽隧道炉； 〔3〕微波隧道炉5、烘干炉的组成：〔1〕热源局部；〔2〕炉体构造；〔3〕热风循环系统；〔4〕温度掌握系统；〔5〕排气系统；〔6〕大型隧道式烘干炉还有传动装置。七、玻璃纤维生产工艺流程图原料原料加工直接线包装入库浸润剂 系列毡制品加工协作料制备成熔制成型烘干方格布织造包装入库包装入库在线合股纱络制离线短切加工第三章 玻璃纤维制品根本学问一、玻璃纤维纺织制品概述1、分类：玻璃纤维纺织制品的国际标准名称为Textile 。标准定义是“以连续玻璃纤维或定长玻璃纤维为基材制成的纺织制品的通称”。〔我公司目前生产的玻纤制品总体属于无纺制品类〕按产品形态划分可分为纱线和织物两大类别。无捻构造包括：复丝、原丝、毛条、粗纱、无捻粗纱和定长毛纱。有捻构造包括：单股纱、合股纱、多股络纱和花式线。”〔包括捻线和络纱〕品的通称。二、直接纱直接纱又称直接无捻粗纱，定义为：平行单丝不加捻并合而成的集束体，国际标准名称为directroving。直接无捻粗纱的原丝生产过程相对简洁，成品做成的玻璃钢制品强度较高，〔即无捻粗纱编织物，国际标准名称为：wovenroving，俗称方格布〕，因此用途格外广泛，是我公司的主要的产品，约占公司总制品1/3拉丝拉丝原丝烘干检验包装入库络纱检验包装入库织布检验包装入库定，产质量简洁保证，多数用于出口。一、直接纱工艺流程〔自拉丝工艺起〕二、生产主要掌握要点：〔PH〕进展检测，并每天抽检配制过的原料。2、拉丝工艺位置定期标定，操作人员严格执行操作规程。3、掌握湿纱的外观质量、线密度，并乐观调整品种的可燃物含量。4、严格执行烘干制度，掌握湿纱滞留时间在4h之内，确保成膜质量。进展。三、原丝生产主要工艺特点：12023H、4000H穿透性，又起到很好的雾化冷却效果。3390mm×100mm2023±500ml/min，防止高热量、低速度状态使浸润剂温度变的更高。承受槽筒排线，非接触〔接触〕外移，变频掌握，所以精度高，恒线速度卷绕，拉制的粗纱的张力均匀、强度高；机头长，可以两分拉、四分拉。有利于烘干时水份的排出，并因此能够掌握原丝纱束的宽度。6、直接纱的浸润剂的分子量较小，简洁迁移，所以烘干制度通常承受微波炉：其他热源有余热和蒸汽。四、直接纱命名规章：又称之为缠绕纱或拉挤纱等。五、直接无捻粗纱的主要质量掌握标准、直接纱在包装检验过程中，主要掌握每个丝饼的含水率、可燃物含量、强度、浸透速度、线密度、悬垂度、外观质量和卷重等。20.1%之内。30.35%。4、线密度掌握范围：±7%〔特别品种除外，如：T931：14%〕50.25N/TEX。660s。750mm。、外观质量疵点：变形、凹凸、蛛网、毛丝、污渍〔油污、灰尘等〕、卷绕不良、断头、碰伤、散丝、颜色不全都〔黄纱、掌握去皮量〕。、卷重根本标准：A级：14kg B级：9kg 七、直接无捻粗纱玻璃钢成型工艺用特性和使用用途做简要说明：以下特性：、玻璃纤维的浸润性和基体树脂匹配性好无捻粗纱，在各种状况下都应使用含硅烷偶联剂的浸润剂。2、无论多股还是单股其悬垂度小。3、无论多股还是单股其线密度要有保证；4、直接纱外观质量要好，拉挤过程中不起毛丝。5、成品具有可承受的强度。6、成带性好，不散丝。〔二〕作为缠绕的直接无捻粗纱主要的玻璃钢制品有贮罐及管道，用于贮存和运输各种电气等行业。纤维缠绕。用于缠绕的玻璃纤维直接无捻粗纱应具有以下特性：、缠绕制品说贮的介质对玻璃纤维化学特性的要求，例如制造贮酸用玻璃钢时，实际C2、玻璃纤维被树脂完全浸透；〔这要依据再对复合材料性能测试时所获得力学数据来推断，大型的工程更要留意〕；4、线密度要有保证；5、可承受的均匀的纤维缠绕构造；6、无捻粗纱悬垂性要小。〔三〕直接无捻粗纱