一种超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法

专利名称：一种超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法，特别是一种通过捻度为20捻的玻璃纤维纱生产超低捻电子级玻璃纤维布的方法。
背景技术：
电子级玻璃纤维布广泛应用于通信、交通运输、医疗等电子设备的印制线路板中，它是制造PCB的主要材料之一。由于玻璃纤维纱及玻璃纤维布制造工艺因素的限制，玻璃纤维布由经纱、纬纱织布而成，经纱、纬纱一般是由上百根到数百根直径数微米的单丝经淀 粉等有机物作为集束剂集束而成，因织造加工需要，这种集束而成的原丝还要经过捻纱机加捻，才能构成玻璃纤维纱。在电子级玻璃纤维布中，织物都是比较紧密的平纹织物，其经纬向玻纤纱的号数及织物的经纬纱密度均比较接近，因此该类织物的经纬向紧度约为50%左右，在覆铜箔层压板加工过程中使用的平纹织物要求布面平整、光洁、均匀丰满、手感柔韧，布面杂质和疵点少，及布面经纬向应力也应相等，其中布面平整性要求最高。影响玻璃纤维布布面平整性的因素有很多，其中玻璃纤维纱的捻度对玻璃布表面处理起到较大的作用。纱线捻度是指为使纱线具有一定的强力、弹性、伸长、抱和力、耐磨性等物理机械性能，必须通过对原丝加捻改变纱线中的纤维结构，其实就是利用纱线截面间产生的角位移使原来的伸直平行的纤维与纱轴产生倾斜来改变纱线结构。纱线的断裂性能和单纱强力与纱的捻度大小有着密切的关系，捻度越大，在断裂过程中强力的成分增加，纤维与纱条轴向的倾斜角加大，纤维强力在纱条轴向能承受的分力降低。由于超低捻纱原纱制成的玻璃纤维布所形成的织物紧密度大、孔隙较小，决定了超低捻纱制成的玻璃纤维布硬挺度、浸润剂附着率、纬纱飞行性以及树脂渗透性比低捻纱制成的玻璃纤维布要好。然而由于超低捻纱比低捻纱的强力稍弱，纱线中的单纤维排列较松散，纱线容易产生毛羽，因此利用超低捻纱制造玻璃纤维布时如何避免产生毛羽是目前所需要解决的问题。

发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法，以解决超低捻纱纱线中的单纤维排列较松散，纱线容易产生毛羽的问题。为实现上述目的，本发明主要采用以下技术方案一种超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法，包括步骤A、将捻度为20捻的玻璃纤维纱平行卷绕在经轴上，通过整经机对进行其整经处理，并将经过整经处理后的20捻玻璃纤维纱浸入浆液中进行上浆处理，然后压去多余浆液，对20捻玻璃纤维纱进行烘干、分纱处理，最后卷成浆轴；B、将一定数目经轴的经纱进行并经处理，合并成织造所需总经纱根数要求的经纱片，经卷取装置形成一定幅宽和长度的织轴；C、将经过并经处理后的20捻玻璃纤维纱送入喷气织布机进行织造，形成20捻玻璃纤维坯布；D、将上述20捻玻璃纤维坯布在预脱浆机组上进行连续式预脱浆，再在热脱浆炉内进行批次高温热脱浆，脱除20捻玻璃纤维坯布表面的有机浆料；E、将经过高温热脱浆后的20捻玻璃纤维坯布浸入到浸溃硅烷类偶联剂中，对20捻玻璃纤维坯布进行偶联处理；F、通过水压喷嘴对上述20捻玻璃纤维坯布的布面进行水开纤处理，得到成品。其中步骤A中经过上浆处理后的20捻玻璃纤维纱表面附有一层微薄的有机浆料。其中步骤A中的浆料为高成膜性的改性PVA型浆料。其中步骤E中通过对20捻玻璃纤维坯布进行偶联处理，使玻璃纤维布与浆液中的 树脂进行偶联。其中步骤E中对20捻玻璃纤维坯布进行偶联处理的同时，对20捻玻璃纤维坯布进行预开纤处理。本发明超低捻的经纱采用一次整经工艺，再采用改性PVA型浆料，进行浆纱处理。经过浆料浸溃的经纱表面光滑，并形成了一层极薄的保护膜，可以保证经纱在织造过程中，不致因织布机的高速机械运动而摩擦起毛。同时，因采用超低捻的单股经、纬纱织造，纱线张力均匀，布面平整挺括，无毛羽，可保证覆铜板生产厂家在给玻璃布上胶时，不会产生胶粒等外观疵点。电子布织造完毕后，因布面附有一层微薄的有机浆料，不利于覆铜板上胶，也会影响印制电路板最终产品的电绝缘性能，因此需要先在预脱浆机组上进行连续式预脱浆，再 在热脱浆炉内进行批次高温热脱浆，可将电子布布面所附的浆料脱除到最低限度，最后再进行表面化学处理一浸溃硅烷类偶联剂，使电子布与树脂很好地结合。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果I、本发明采用捻度为20捻的玻璃纤维纱生产的超低捻电子级玻璃纤维布硬挺度和浸润剂附着率比捻度为28捻的玻璃纤维纱布高。2、本发明采用捻度为20捻的玻璃纤维纱生产的超低捻电子级玻璃纤维布的纬纱飞行性比捻度为28捻的玻璃纤维纱布的纬纱飞行性较好。3、本发明采用捻度为20捻的玻璃纤维纱生产的超低捻电子级玻璃纤维布的主喷压力比28捻的玻璃纤维纱布的主喷压力低，可以降低空压能耗8%-12%，而且对织机喷嘴的损耗也相应降低。4、由于20捻超低捻纱原纱制成的玻璃纤维布所形成的织物紧密度大、孔隙较小，因此其形成的玻璃纤维布的树脂渗透性好。


图I为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。请参见图I所示，本发明提供了一种超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法，其具体包括以下步骤A、将捻度为20捻的玻璃纤维纱平行卷绕在经轴或织轴上，通过整经机对进行其整经处理，并将经过整经处理后的20捻玻璃纤维纱浸入改性PVA型浆料中进行上浆处理，然后压去多余浆液，对20捻玻璃纤维纱进行烘干、分纱处理，最后卷成织轴；其中经过上浆处理后的20捻玻璃纤维纱表面附有一层微薄的有机浆料保护膜，可以绝对保证经纱在织造过程中，不致因织布机的高速机械运动而摩擦起毛。同时，因采用超低捻的单股经、纬纱织造，又采用一次整经工艺，纱线张力均匀，布面平整挺括，无毛羽， 可保证覆铜板生产厂家在给玻璃布上胶时，不会产生胶粒等外观疵点。现代上浆的浆料包括有主浆料和辅浆料，主浆料又有淀粉型和聚乙烯醇型，其中主浆料属高分子化合物。它们的分子结构须具有与纤维相同或相似的功能团，对纤维应有良好的粘附性，所以又称粘着剂。主浆料的大分子之间必须有一定的自粘力，其溶液在干燥后能形成有一定机械强度和延伸性能的薄膜。此外，主浆料还应含有一定量的亲水性基团，以便调制成浆液。常用的主浆料有淀粉、动物胶、羧甲基纤维素、聚乙烯醇及丙烯酸类共聚物等。淀粉是传统的主浆料之一，常用的有小麦、马铃薯、玉蜀黍、甘薯、籼米、木薯等食用淀粉，其中以玉蜀黍和小麦淀粉上浆性能较好，可用于细号高密棉布的经纱上浆。橡仁淀粉等非食用淀粉也可作为上浆材料。淀粉在水中随温度升高而膨胀，糊化成浆，温度降低后形成凝胶。淀粉浆只在糊化以后并高于凝胶温度才适于上浆。淀粉浆流动性差，粘度不够稳定，浆膜脆硬，易被微生物侵蚀而腐败，因此必须配用柔软剂、表面活性剂、淀粉分解剂和防腐剂等辅浆料。淀粉含有多量羟基，对同样具有多量羟基的棉、麻、粘胶等纤维有良好粘附性。淀粉浆液干燥成膜后具有较好的机械性能。各种淀粉衍生物，如含有羧基的氧化淀粉、水溶性淀粉醚(如羧甲基淀粉)、淀粉酯(如淀粉醋酸酯)，以及阳离子淀粉、接枝淀粉等，广泛应用于各种纱线的上浆。动物胶从动物的骨、肌腱、皮或其他结缔组织中提取，属于硬朊类蛋白质，由各种氨基酸组合而成。常用的有骨胶和明胶两种，适用于天然丝、粘胶丝等上浆。动物胶浆液浸透性差，浆膜脆硬，易腐败，须配用油脂、表面活性剂和防腐剂等辅浆料。褐藻胶广泛存在于各种藻类中，是β-D-甘露糖醛酸缩聚而成的天然高聚物。经化学加工制得的褐藻酸不溶于水，它的钠(或铵)盐可溶于水，称为褐藻酸钠(铵)，其水溶液具有低浓度、高粘度特征，可单独作主浆料用于棉纱、粘胶纱上浆。纤维素衍生物主要是水溶性纤维素醚，常用的是羧甲基纤维素(CMC)。CMC由碱纤维素用一氯醋酸醚化而成，当取代度大于O. 4时，呈水溶性。工业用的CMC —般是羧甲基纤维素的钠盐，适用于棉纱、粘胶纱上浆。CMC水溶液具有低浓度、高粘度特征，浸透性差，吸湿性好，乳化力强，与其他主浆料有良好的混溶性。粗制品含盐量高，对机件腐蚀性强，不适于浆纱。另一种常用的纤维素衍生物是羟乙基纤维素(HEC)，上浆性能与CMC相似。聚乙烯醇由聚醋酸乙烯酯醇解而得的水溶性高分子聚合物。常用的聚乙烯醇(PVA)按聚合度不同可分为高聚合度和低聚合度两种。前者适用于短纤纱，后者适用于合成纤维长丝上浆。PVA按醇解度不同可分为完全醇解型和部分醇解型两种。前者适用于亲水性纤维，后者适用于疏水性纤维上浆。PVA浆膜坚韧，富有弹性，是现有浆料中最好的一种。它也可与其他主浆料以广泛的混合比混溶使用，以获得良好的上浆效果。它的主要缺点是浆液起泡，结皮，对疏水性强的合成纤维粘附力较低。丙烯酸类共聚物主要指以丙烯酸酯为主体的共聚物和聚丙烯酰胺。组分复杂多变，可根据用途制取。多为粘滞液体，含固率在10 40%之间。聚丙烯酸及其盐类浆料起初用于锦纶丝上浆，以后常与淀粉混合用于合成纤维混纺纱上浆。聚丙烯酸酯类浆料对涤纶纤维有良好的粘附性，可用于涤纶长丝上浆。若α-碳原子上的氢被甲基取代，即成为聚甲基丙烯酸类浆料。羧基被酰胺基(-CONH2)取代即成聚丙烯酰胺(PAAm)，属非离子型极性浆料，适用于细号高密棉织物的经纱上浆。这类浆料的共同特点是对合成纤维粘附性好，浆膜强度低而断裂伸长大(聚丙烯酰胺例外，它的浆膜强度高，断裂伸长小)，吸湿、再粘性强。不能单独用于短纤纱上浆，宜与PVA或淀粉混用。适当选择组分配比以控制其吸湿性和再粘性，用于合成纤维长丝上浆效果很好。可作为主浆 料的还有聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯甲基醚和其他类型的共聚物。其脂肪酸的甘中辅浆料主要有柔软剂、表面活性剂、淀粉分解剂、防腐剂和蜡等。柔软剂能增进浆膜柔韧性，借以承受织造时的动态负荷。常用的有牛脂、羊脂、棉籽油等，都是高级油酯。其中以牛脂最适用于浆纱。表面活性剂能显著降低液体表面张力的物质。主要使用阴离子型和非离子型表面活性剂，能增进浆液的浸透性，也有消除静电和乳化等作用。淀粉分解剂酸、碱、氧化剂和酶都可作为分解剂对淀粉大分子中的甙键作适度水解，以增进浆液的流动性。硅酸钠是常用的碱性分解剂，也可使用氯胺Τ、次氯酸钠等氧化分解齐U。酸和酶较少使用。防腐剂能抑制微生物在浆液中或纱布上繁殖，以防浆液变质、浆纱或织物发霉。淀粉、褐藻胶和动物胶等天然浆料常需配用防腐剂。常用的防腐剂有α-萘酚，是淡红褐色鳞片状固体，能溶解于碱液，但不能与含氯氧化剂同时加入浆液，以免有效氯和α-萘酚发生加成反应而削弱氧化分解作用。蜡主要用于合成纤维上浆。用作辅浆料的蜡应能在50 60°C时熔化并在室温下凝固。蜡一般需经乳化，用后上蜡方式施加在浆纱表面，以增进其平滑性和减少静电积聚。主要有石蜡(高级烷烃的混合物，难于乳化，退浆困难)、蜂蜡(高级脂肪酸和高级一元醇组成的酯，退浆也较难)和合成蜡(醚型或酯型的共聚物，如聚氧乙烯醚，与纤维的亲和性较好，也易退浆)三种。石蜡和蜂蜡不宜用于需要印染加工的织物。改性PVA型浆料还需要进行调浆处理，调浆的主要用具是带有搅拌器的调浆桶。调浆时先在桶内放入略少于预定量的水，按规定次序缓缓投入各种浆料搅拌，用蒸汽加热至一定温度，加水调整浓度，并调整其粘度和PH值，经管道输至浆纱机的浆槽(或循环浆箱)备用。这里对20捻玻璃纤维纱进行上浆处理主要通过以下设备实现，轴架放置规定数目的整经轴，引出的经纱根数一般根据织物经纱总根数来确定。浆槽存贮、加温(保温)浆液的容器和附加机件。经纱绕过浸没辊吸附浆液，再经上浆辊和包有弹性表层的压浆辊之间受到挤压，使浆液透入纱中并压去余浆，得到规定的上浆率。烘仓烘干湿浆纱的装置，分为烘筒式、热风式和热风烘筒联合式三类。车头包括主传动、后上蜡装置、分纱棒、测长打印、伸缩筘、织轴卷绕、上落轴等机构。主传动要求较宽的无级变速范围，且有爬行速度，以适应不停车处理疵点的要求。分绞棒将烘干的浆纱分成若干层。细密的纱层或化纤浆纱可通过后上蜡装置涂上微量乳化蜡，使浆纱表面平滑并减少静电积聚。分层后的浆纱经伸缩筘进一步分开，最后经拖引辊绕上织轴。织轴卷绕机构在不同车速下和织轴卷绕直径渐增的情况下能使浆纱张力保持恒定。
B、将一定数目经轴的经纱进行并经处理，合并成织造所需总经纱根数要求的经纱片，经卷取装置形成一定幅宽和长度的织轴；C、将经过并经处理后的20捻玻璃纤维纱送入喷气织布机进行织造，形成20捻玻璃纤维坯布；D、将上述20捻玻璃纤维坯布在预脱浆机组上进行连续式预脱浆，再在热脱浆炉内进行批次高温热脱浆，脱除20捻玻璃纤维坯布表面的有机浆料；E、将经过高温热脱浆后的20捻玻璃纤维坯布浸入到浸溃硅烷类偶联剂中，对20捻玻璃纤维坯布进行偶联处理，使玻璃纤维布与浆液中的树脂进行偶联，而同时还可以对20捻玻璃纤维坯布进行预开纤处理。 F、通过水压喷嘴对上述20捻玻璃纤维坯布的布面进行水开纤处理，得到成品。以上是对本发明的具体工艺流程进行了详细说明，下面将现有采用单纤直径为9um，单束纤维单丝数为400根经过加捻，捻向为Z方向，捻度为28捻的玻璃纤维纱(简称“低捻纱”)织造而成的7628系列玻璃纤维布与采用单纤直径为9um，单束纤维单丝数为400根经过加捻，捻向为Z方向，捻度为20的玻璃纤维纱(简称“超低捻纱”)织造的7628系列的玻璃纤维布根据检测数据进行比较，结果如下I、投用超低捻纱生产玻纤布可以减少喷气织机的耗气量，节约成本。表-I超低捻纱与低捻纱原纱性能检测对比
检测项目超低拾Πδ
号数 tex68^768^7
含水率％< O. 3< O. 3
浸润剂附着率％ O. 8-1.5O. 7-1. 3
外观毛羽数(根)55
硬挺度40-7050-90
捻度18-2225-31从以上表-I数据可以看出，超低捻纱原纱的硬挺度较低捻纱低一点，而浸润剂附着率较低捻纱高。纬纱飞行性与原纱上浸润剂附着率及捻线后纱的硬挺度密切相关，在喷气织机上判定纬纱飞行性优劣的指标就是看纬纱的到达偏差的大小，纬纱的到达偏差越小其纬纱飞行性能就越好。表-2是超低捻纱和低捻纱的各个阶段的纬纱到达偏差对比。表-2超低捻纱和低捻纱的各个阶段的纬纱到达偏差对比。
权利要求
1.一种超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法，其特征在于包括步骤 A、将捻度为20捻的玻璃纤维纱平行卷绕在经轴上，通过整经机对进行其整经处理，并将经过整经处理后的20捻玻璃纤维纱浸入浆液中进行上浆处理，然后压去多余浆液，对20捻玻璃纤维纱进行烘干、分纱处理，最后卷成浆轴； B、将一定数目经轴的经纱进行并经处理，合并成织造所需总经纱根数要求的经纱片，经卷取装置形成一定幅宽和长度的织轴； C、将经过并经处理后的20捻玻璃纤维纱送入喷气织布机进行织造，形成20捻玻璃纤维坯布； D、将上述20捻玻璃纤维坯布在预脱浆机组上进行连续式预脱浆，再在热脱浆炉内进 行批次高温热脱浆，脱除20捻玻璃纤维坯布表面的有机浆料； E、将经过高温热脱浆后的20捻玻璃纤维坯布浸入到浸溃硅烷类偶联剂中，对20捻玻璃纤维坯布进行偶联处理； F、通过水压喷嘴对上述20捻玻璃纤维坯布的布面进行水开纤处理，得到成品。
2.根据权利要求I所述的超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法，其特征在于步骤A中经过上浆处理后的20捻玻璃纤维纱表面附有一层微薄的有机浆料。
3.根据权利要求I所述的超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法，其特征在于步骤A中的浆料为高成膜性的改性PVA型浆料。
4.根据权利要求I所述的超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法，其特征在于步骤E中通过对20捻玻璃纤维坯布进行偶联处理，使玻璃纤维布与浆液中的树脂进行偶联。
5.根据权利要求I所述的超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法，其特征在于步骤E中对20抢玻璃纤维还布进行偶联处理的同时,对20抢玻璃纤维还布进行预开纤处理。
全文摘要
本发明公开了一种超低捻电子级玻璃纤维布的生产方法，包括步骤对20捻的玻璃纤维纱进行整经、上浆、并经处理；然后对玻璃纤维纱进行织造，形成坯布；之后对上述玻璃纤维坯布进行脱浆、表面偶联、开纤处理，制成成品。与现有技术相比，本发明采用捻度为20捻的玻璃纤维纱生产的超低捻电子级玻璃纤维布与采用28捻的玻璃纤维纱生产的超低捻电子级玻璃纤维布相比，具有硬挺度、浸润剂附着率高、纬纱飞行性较好、主喷压力低、树脂渗透性好等优点。
文档编号D06M13/50GK102733033SQ20111008628
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者刘亭亭, 周群望, 常国强 申请人:建滔(连州)玻璃纤维有限公司