无碱玻璃纤维布的等级是按什么划分的

   2022-09-22 01:02:34 网络790
核心提示:1、按成分:主要是中碱、无碱、高碱(是对玻璃纤维中碱金属 氧化物的成分进行分类),当然也还有由其它成分进行的分类,但品 种太多,不一一列举。2、按制造工艺:坩埚拉丝和池窑拉丝。3、按品种:有合股纱、直接纱、喷射纱等。 另外, 就是按单纤维直

无碱玻璃纤维布的等级是按什么划分的

1、按成分:主要是中碱、无碱、高碱(是对玻璃纤维中碱金属 氧化物的成分进行分类),当然也还有由其它成分进行的分类,但品 种太多,不一一列举。

2、按制造工艺:坩埚拉丝和池窑拉丝。

3、按品种:有合股纱、直接纱、喷射纱等。 另外, 就是按单纤维直径、TEX 数、 捻度、浸润剂类型进行区分。

玻璃纤维布的分类与纤维纱的分类是相通的,除了上述以外,还 包括:织法、克重、幅度等

玻璃纤维无碱和中碱的区别有哪些

玻璃纤维按形态和长度,可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉;按玻璃成分,可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和抗碱玻璃纤维等。

生产玻璃纤维的主要原料是:石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、硼酸、纯碱、芒硝、萤石等。生产方法大致分两类:一类是将熔融玻璃直接制成纤维;一类是将熔融玻璃先制成直径20mm的玻璃球或棒,再以多种方式加热重熔后制成直径为 3~80μm的甚细纤维。通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的无限长的纤维,称为连续玻璃纤维,通称长纤维。通过辊筒或气流制成的非连续纤维,称为定长玻璃纤维,通称短纤维。借离心力或高速气流制成的细、短、絮状纤维,称为玻璃棉。玻璃纤维经加工,可制成多种形态的制品,如纱、无捻粗纱、短切原丝、布、带、毡、板、管等。

玻璃纤维按组成、性质和用途,分为不同的级别。按标准级规定(见表),E级玻璃纤维使用最普遍,广泛用于电绝缘材料;S级为特殊纤维,虽然产量小,但很重要,因具有超强度,主要用于军事防御,如防弹箱等;C级比E级更具耐化学性,用于电池隔离板、化学滤毒器;A级为碱性玻璃纤维,用于生产增强材料。

玻璃纤维 - 主要成分其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等,根据玻璃中碱含量的多少,可分为无碱玻璃纤维(氧化钠0%~2%,属铝硼硅酸盐玻璃)、中碱玻璃纤维(氧化钠8%~12%,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃)和高碱玻璃纤维(氧化钠13%以上,属钠钙硅酸盐玻璃)。

玻璃纤维 - 特性原料及其应用玻璃纤维比有机纤维耐温高,不燃,抗腐,隔热、隔音性好(特别是玻璃棉),抗拉强度高,电绝缘性好(如无碱玻璃纤维)。但性脆,耐磨性较差。玻璃纤维主要用作电绝缘材料,工业过滤材料,防腐、 防潮、 隔热、隔音、减震材料。还可作为增强材料,用来制造增强塑料(见彩图)或增强橡胶、增强石膏和增强水泥等制品。用有机材料被覆玻璃纤维可提高其柔韧性,用以制成包装布、窗纱、贴墙布、覆盖布、防护服和绝电、隔音材料。

玻璃纤维的分类方法很多。一般可从玻璃原料成分、单丝直径、纤维外观、生产方法及纤维特性等方面进行分类。 这种分类法,主要用于连续玻璃纤维的分类。一般以不同的碱金属氧化物含量来区分,碱金属氧化物一般指氧化钠、氧化钾。在玻璃原料中,由纯碱、芒硝、长石等物质引入。碱金属氧化物是普通玻璃的主要组分之一,其主要作用是降低玻璃的熔点。但玻璃中碱金属氧化物的含量愈高,它的化学稳定性、电绝缘性能和强度都会相应降低。因此,对不同用途的玻璃纤维,要采用不同含碱量的玻璃成分。从而经常采用玻璃纤维成分的含碱量,作为区别不同用途的连续玻璃纤维的标志。

根据玻璃成分中的含碱量,可以把连续纤维分为如下几种:

无碱纤维

R2O含量小于0.8%,是一种铝硼硅酸盐成分。它的化学稳定性、电绝缘性能、强度都很好。主要用作电绝缘材料、玻璃钢的增强材料和轮胎帘子线。中碱纤维:是一种钠钙硅酸盐成分,R2O的含量为11.9%-16.4%,因其含碱量高,不能作电绝缘材料。但因其化学稳定性和强度尚好,一般作乳胶布、方格布基材、酸性过滤布、窗纱基材等,也可作为对电性能和强度要求不很严格的玻璃钢增强材料。这种纤维成本较低,用途较广泛。如:复合电缆支架

高碱纤维

R2O含量等于或大于15%的玻璃成分。如采用碎的平板玻璃、碎瓶子玻璃等作原料拉制而成的玻璃纤维,均属此类。可作蓄电瓶隔离片、管道包扎布和毡片等防水、防潮材料。特种玻璃纤维:如由纯镁铝硅三元组成的高强玻璃纤维,镁铝硅系高强高弹玻璃纤维;硅铝钙镁系耐化学腐蚀玻璃纤维;含铝纤维;高硅氧纤维;石英纤维等。 玻璃纤维单丝呈圆柱形,因此它的粗细可以用直径来表示。通常根据直径范围,把拉制成型的玻璃纤维分成几种(其直径值以um 为单位):

粗纤维:其单丝直径一般为30um

初级纤维:其单丝直径大于20um;

中级纤维:单丝直径10-20um

高级纤维:(亦称纺织纤维)其单丝直径3-10um。对于单丝直径小于4um的玻璃纤维又称为超细纤维。

单丝直径不同,不仅纤维的性能有差异,而且影响到纤维的生产工艺、产量和成本。一般5-10um的纤维作为纺织制品用, 10-14um的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、短切纤维毡等较为适宜。 玻璃纤维的外观,即其形态和长度取决于它的生产方式,又与其用途有关。可分为:连续纤维(又称纺织纤维):从理论上讲,连续纤维是无限延续的纤维,主要用漏板法拉制而成,经纺织加工后,可以制成玻纱、绳、布、带、无捻粗纱等制品。

定长纤维:其长度有限,一般在300-500mm,但有时也可较长,如在毡片中基本上是杂乱的长纤维。例如采用蒸汽吹拉法制成的长棉,拉断成毛纱后,长度也不过几百毫米。

其它还有棒法毛纱、一次粗纱等制品,都制成毛纱或毡片使用。

玻璃棉:也是一种定长玻璃纤维,其纤维较短,一般在150mm以下或更短。在形态上组织蓬松,类似棉絮,故又称短棉,主要作保温、吸声等用途。此外,还有短切纤维、空心纤维、玻璃纤维粉及磨细纤维等。 这是一类为适应特殊使用要求,新发展起来的,纤维本身具有某些特殊优异性能的新型玻璃纤维,大致可分为:高强玻璃纤维;高模量玻璃纤维;耐高温玻璃纤维;耐碱玻璃纤维;耐酸玻璃纤维;普通玻璃纤维(指无碱及中碱玻璃纤维);光学纤维;低介电常数玻璃纤维;导电纤维等。

无碱和中碱玻璃纤两类产品的产量占目前玻纤总产量的98%以上,是用途最广泛的两类产品,在玻纤业内,玻璃纤维就泛指无碱和中碱产品,下面简要从性能、生产工艺和应用领域方面对二者做简单对比。

1 性能比较

1.1力学性能

玻璃纤维纱线的强度取决于单纤维的强度,单纤维的强度与其化学组成相关。国际上都是以新生态纤维的强度来代表玻璃的强度,所谓新生态纤维是指玻璃熔体流经拉丝漏板漏嘴后刚形成的纤维。此时的纤维尚未遭受空气中水分的侵蚀,纤维表面微裂纹的数量和尺寸都极小,此时测得的强度较真实。表2给出了无碱、中碱2种玻璃的新生态纤维拉伸强度。

无碱玻璃的强度高于中碱玻璃。影响玻璃强度的因素很多,主要有化学成分、纤维直径、存放时间及环境等。对于实际生产中的玻璃纤维产品来说,其强度除与上述因素有关外还与玻璃熔化质量、成型工艺及装备、浸润剂的种类和品质有很大关系。

弹性模量和断裂伸长率也是反映材料性能的重要指标,玻璃纤维弹性模量高、伸长小、并且没有塑性伸长,这是玻璃纤维的特性。弹性模量和断裂伸长率主要取决于玻璃成分,与纤维直径关系不大。

1.2化学稳定性

化学稳定性是指玻璃抵抗水、酸、碱等介质侵蚀的能力。通常以受介质侵蚀前后的质量损失、析出的碱量及进入侵蚀介质中的玻璃组分、强度损失和直径减少率等指标来衡量。

无碱玻璃在水中的失重和析碱量都低于中碱玻璃,表明无碱玻璃的耐水性优于中碱玻璃。

在酸性溶液中,中碱玻璃的失重远低于无碱玻璃,说明中碱玻璃的耐酸性明显优于无碱玻璃。

无论是失重还是溶出硅离子浓度,无碱玻璃都高于中碱玻璃,可以看出中碱玻璃的耐碱性略好于无碱玻璃。

2 生产工艺比较

目前无碱和中碱玻纤的生产工艺大体分为两种,一种是池窑法,另一种是坩埚法。以下就原料配方及原料种类、熔制工艺和拉丝成型三个主要工艺环节加以简单比较。

2.1玻璃配方及原料种类

无碱成分是指碱金属氧化物含量小于1%的硼铝硅酸盐玻璃成分,以SiO2、Al2O3、CaO三元系统为基础,国际上通常叫做“E”玻璃。最初是为电气应用研制的,但今天无碱玻璃纤维的应用范围已远远超出了电气用途,成为一种通用配方。表6给出了目前国际通用的无碱玻璃配方。

无碱玻璃纤维的主要原料为:叶腊石,引入Al2O3和Si02硼钙石,引入B2O3和CaO石灰石,引入CaO。辅助原料:纯碱,引入R2O3芒硝,作为助熔剂,同时引入R20萤石,助溶剂,同时引入CaO和F-。

中碱玻璃成分是在Na20—CaO—SiOz三元系统基础上发展起来的钠钙硅酸盐玻璃,1964年我国中碱玻璃5#成分投入工业生产,因其具有较好的化学稳定性和力学性能,至今仍是我国中碱玻璃的通用成分。

中碱玻璃的主要原料为:石英砂,引入SiO2钠石,引入Si02、A1203、Na20白云石,引入CaO和Mg方解石,主要引入CaO FezO3纯碱,主要引入R20。辅助原料为:萤石,助溶剂,同时引入CaO和F-硝酸钠,助溶剂,同时引人Na2O氧化砷,氧化剂,引人As2O3。

2.2熔制工艺

无碱和中碱玻璃的熔制主要采用单元窑和马蹄焰窑两种窑型,单元窑一般应用于无碱池窑拉丝工艺,马蹄焰窑一般作为纤维用玻璃球窑,也有少数作为中碱池窑拉丝工艺的窑型。

目前池窑直接拉丝法生产的无碱玻纤产量已超过玻纤总产量的70%,池窑拉丝工艺已经成为无碱玻纤的主要生产工艺。无碱池窑拉丝用窑为单元窑,它是一种窑池狭长,用横穿炉膛的火焰燃烧的窑炉,通常是用金属换热器对热能进行回收利用。在单元窑内的玻璃熔化、澄清行程长,比其他窑型在窑内停留时间长,适合熔制难熔和质量要求高的玻璃。无碱单元窑的主要燃料为天然气、重油和液化石油气。表8给出了无碱池窑拉丝用单元窑的主要技术指标。

中碱玻璃纤维目前以坩埚法生产为主,约占中碱产品总产能的75%,2008年中碱玻纤的产量约为47万吨,其中池窑法12万吨,坩埚法35万吨。中碱坩埚法拉丝是以中碱玻璃球为原料,中间玻璃球是通过玻璃球窑熔制生产的,中碱球窑一般为马蹄焰池窑。马蹄焰窑属蓄热室池窑,蓄热室布置在窑炉前端,火焰覆盖面积大,火焰形状为马蹄型。池窑直接拉丝法生产中碱玻纤近几年也有较快发展,窑型也多为马蹄焰窑,目前全国在产的池窑已有6座。因中碱玻璃含碱量较高,单位玻璃液熔化能耗要低于无碱,可以用热值较低的发生炉煤气为燃料,这就大大降低了生产成本,天然气、重油和液化石油气也中碱玻璃熔制的主要燃料。

电助熔和鼓泡工艺在无碱单元窑和中碱马蹄焰窑中都已广泛应用,纯氧燃烧技术已经在无碱单元窑上逐步应用,节能效果明显,环保效益显著。

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