玻璃纖維的成型

關于玻璃纖維的成型玻璃纖維的成型第2頁,共43頁，2024年2月25日，星期天玻璃纖維棒第3頁,共43頁，2024年2月25日，星期天第4頁,共43頁，2024年2月25日，星期天第5頁,共43頁，2024年2月25日，星期天第6頁,共43頁，2024年2月25日，星期天第7頁,共43頁，2024年2月25日，星期天一玻璃纖維及其制品的生產(chǎn)工藝流程坩堝法拉絲池窯漏板法拉絲第8頁,共43頁，2024年2月25日，星期天LOGO坩鍋法拉絲工藝

生產(chǎn)工藝由制球和拉絲兩部分組成，整個拉絲過程中加球和拉絲溫度控制是由自動控制裝置來完成的第9頁,共43頁，2024年2月25日，星期天第10頁,共43頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共43頁，2024年2月25日，星期天12如圖2-5所為玻璃纖維坩堝拉絲示意圖。制好的玻璃球，經(jīng)熱水清洗、去污和挑選后，裝入料斗，由加球機送至坩堝內(nèi)。坩堝通過電流發(fā)熱熔化玻璃球，并使坩堝內(nèi)的玻璃液保持所要求的溫度和液面高度。玻璃液借助自重，從堝身底部漏板上的漏孔中穩(wěn)定地流出，形成液滴。操作工用玻璃棒將液滴引下成絲，集成一束，經(jīng)過集束輪（浸潤槽），使絲束涂上浸潤劑，繞在高速旋轉的繞絲筒上，然后將絲束放入排線輪內(nèi)，旋轉的排線輪使絲束按照所要求的卷繞結構，有規(guī)律地卷繞在繞絲筒上。在卷繞過程中，排線輪逐漸后移，使原絲布滿絲筒。當絲筒繞滿后取下，即成為玻璃纖維原絲。

第12頁,共43頁，2024年2月25日，星期天池窯拉絲連續(xù)玻璃纖維生產(chǎn)的一種新工藝方法，是將玻璃配合料投入溶窯熔化后直接拉制成各種支數(shù)連續(xù)玻璃纖維第13頁,共43頁，2024年2月25日，星期天第14頁,共43頁，2024年2月25日，星期天池窯拉絲法生產(chǎn)工藝流程見圖先根據(jù)產(chǎn)品所需玻璃的化學組成要求，精確計算出各種礦物原料、化工原料的用量，將各原料細粉稱量混合后投人玻璃熔窯內(nèi)，經(jīng)高溫熔融制成玻璃，在熔窯料道底部裝有用鉑銠合金制造的多孔漏板，當玻璃液從漏板孔流出的時候，受到高速運轉拉絲機的牽引，同時涂覆浸潤劑，制成纖維，稱原絲。第15頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

池窯拉絲是用國際上普遍采用的玻璃纖維生產(chǎn)新工藝。玻璃技術特點是：采用重油或燃氣加熱單元窯，粉料直接融化成玻璃，經(jīng)燃氣加熱的成型通路由多臺（數(shù)十到上百臺）漏板同時拉制各種規(guī)格的玻璃纖維原絲，具有生產(chǎn)規(guī)模大、效率高、能耗低、產(chǎn)品質量好等優(yōu)點，能適應800-4000孔大漏板拉絲成型的要求，是生產(chǎn)高質量低成本玻璃纖維材料的最佳方法。第16頁,共43頁，2024年2月25日，星期天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，簡化工藝流程，效率高2池窯拉絲一窯可安裝幾塊到上百塊漏板，熔量大，生產(chǎn)能力高3易實現(xiàn)自動化4適于多孔大漏板生產(chǎn)玻璃鋼適用的粗纖維5生產(chǎn)的廢砂便于回爐第17頁,共43頁，2024年2月25日，星期天二玻璃纖維制品的生產(chǎn)工藝

主要設備是紡紗機和織布機

連續(xù)玻璃纖維氈生產(chǎn)示意圖第18頁,共43頁，2024年2月25日，星期天第19頁,共43頁，2024年2月25日，星期天玻璃纖維紗的規(guī)格和性能

玻璃纖維紗可分為無捻紗和有捻紗兩種

無捻紗，一般用增強型浸潤劑，由原紗直接并股，絡紗制成。有捻紗則多用紡織型浸潤劑，原紗經(jīng)過退燒加捻并股絡紗而制成。

由于生產(chǎn)玻璃纖維紗的纖維直徑支數(shù)及股數(shù)不同，使無捻紗和有捻紗的規(guī)格有許多種第20頁,共43頁，2024年2月25日，星期天纖維支數(shù)有兩種表達方法

定質量法：用質量為1克原紗的長度來表示，即纖維支數(shù)=纖維長度（通常用100m測量）/纖維質量（100m原紗質量數(shù)）例如：40支紗，就是指重量為1克原紗長40米第21頁,共43頁，2024年2月25日，星期天定長法：目前國際上統(tǒng)一使用的方法通常為“TEX”（公制量數(shù)）1000m長的原紗的克質量例如：4“TEX”就是指1000m原紗質量為4g第22頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

捻是指單位長度內(nèi)纖維與纖維之間新加轉數(shù)，以捻/m為單位

Z捻（左捻）順時針加捻

S捻（右捻)逆時針加捻第23頁,共43頁，2024年2月25日，星期天1通過加捻可提高纖維的報合力，改善單位纖維的受力狀況，有利于紡織工序的進行，捻度過大不易被樹酯浸透。第24頁,共43頁，2024年2月25日，星期天2無捻粗砂中的纖維是平行排列的拉伸強度很高，易被樹酯浸透。故無捻粗砂多用于纏繞高壓容器及管道等，同時也用于拉擠成型噴射成型等工藝中。第25頁,共43頁，2024年2月25日，星期天玻璃纖維成型設備第26頁,共43頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

玻璃纖維是最為典型的一種延續(xù)玻璃制品（連續(xù)拉伸成型橫截面呈簡單圓形）成型機理比較容易研究，對（玻璃平板玻璃管棒）都具有指導作用和參考意義第28頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

連續(xù)玻璃纖維成型屬于熔體拉絲范疇，絲徑3—9um，可制成紗、布、帶；10—19um的可制成無紡或少紡織品，如無捻粗布、布、薄氈等。第29頁,共43頁，2024年2月25日，星期天成型方法如下

1早期方法：在中國玻璃纖維工業(yè)發(fā)展初期曾經(jīng)用過的幾種主要拉絲方法有：棒法陶土坩堝法鎳鎘中孔板平拉法2鉑漏板法3拉絲新技術第30頁,共43頁，2024年2月25日，星期天鉑漏板法（球法、池窯法、拉絲新技術）

1球法（即再熔拉絲法）將玻璃求加入帶有鉑（銠）漏板的坩堝中再熔后被連續(xù)拉絲。再熔工藝有利于保證拉絲的連續(xù)性與穩(wěn)定性。按其坩堝材料與加熱方法的不同，可由下列兩種方法（a全鉑坩堝法，b代鉑坩堝法）第31頁,共43頁，2024年2月25日，星期天全鉑坩堝法：堝身也由鉑銠合金制，直接通電發(fā)熱進行再熔。適用于很細的高支數(shù)原絲生產(chǎn)，如3um的600支原絲第32頁,共43頁，2024年2月25日，星期天代鉑坩堝法僅漏板采用鉑銠合金，其他均有無機材料制成玻璃加熱方法有：直接電熔鉑電阻發(fā)熱硅碳棒輻射加熱。第33頁,共43頁，2024年2月25日，星期天2池窯法（或直接拉絲法）從20世紀50年代單元池窯問世開始，有兩種單元窯拉絲法

pocht窯型拉絲法第34頁,共43頁，2024年2月25日，星期天單元窯拉絲法：由于單元窯的特點為長寬比值較大可至3.5，由于加熱用燃燒氣體與玻璃液流呈相反方向，且用多對燃燒噴嘴加熱，有助于控制溫度。對于玻璃的熔化率為0.7—0.9大/m2.24h，漏板的孔數(shù)為400—4000孔<6000孔，單根纖維直徑為9—19um（<21um)第35頁,共43頁，2024年2月25日，星期天pocht窯型拉絲法玻璃液在內(nèi)襯材料的水淺碗內(nèi)，液面始終有生料覆蓋，三根加熱用鉬電極伸入碗內(nèi)測，其匯聚處形成2000攝氏度的熱點，該處玻璃液經(jīng)鉑襯通路向下流出而被拉成絲，適用于較難熔的玻璃。窯的體積小而產(chǎn)量高（=2m，h=0.5時達7t/d）使用靈活（升溫時間僅4h）玻璃液質量好。第36頁,共43頁，2024年2月25日，星期天3拉絲新技術無嘴漏板法加壓拉絲法第37頁,共43頁，2024年2月25日，星期天定長玻璃纖維成型方法定長300—500um，該不連續(xù)纖維不呈棉絮狀，但組織蓬松，表面有絨毛，有較好的柔性、彈性和撓曲性。其成型方法：氣流法滾筒法移動爐法第38頁,共43頁，2024年2月25日，星期天玻璃棉（呈絮狀定長玻纖）的成型方法：立吹法火焰噴射法離心噴射法第39頁,共43頁，2024年2月25日，星期天拉絲過程及其變量該過程是現(xiàn)將制備的玻璃熔體通過漏嘴而擠出到冷卻介質中（空氣），與此同時被拉伸成纖維，然后卷取在拉絲機的繞絲筒上。其變量可分為三類：一次變量；派生變量；終結變量第40頁,共43頁，2024年2月25日，星期天一次變量