振动水刺开纤方法及使用该方法获得的电子级玻璃纤维布与流程

本发明涉及玻璃纤维布开纤技术领域，尤其涉及一种振动水刺开纤方法及使用该方法获得的电子级玻璃纤维布。

背景技术：

经过数十年的迅猛发展，pcb行业已成为全球性大行业。据调查，2014年全球pcb产业产值占电子元件产业总产值的25％以上，是电子元件细分产业中比例最大的产业，占有独特地位。为了积极应对下游产品的发展需要，pcb逐渐向高密度、高集成、细线路、小孔径、大容量、轻薄化的方向发展，技术含量和复杂程度不断提高。

随着电子产品“薄、小、轻、短”的发展趋势，pcb行业对产品的长期信赖性要求越来越高，对其上游产品覆铜板(下简称“ccl”)的要求也随之提高。根据pcb“薄、小、轻、短”的发展趋势，薄布的应用越来越广泛。为适应电子工业的迅猛发展，要求玻璃纤维布的经纬纱在受物理或化学作用下均匀散开，扁平有序排列，称为“开纤”。

对玻璃纤维布开纤一方面可以降低布的厚度，适应pcb“薄”的发展趋势；另一方面单纱均匀分散状态，在含浸时与树脂体系接触的表面积大，相对未开纤时其表面与内部中心部位的距离短，相同树脂体系的情况下能提高树脂的渗透性，缩短含浸时间。因此，玻纤布开纤理论上可有效提高玻璃纤维布的含浸性，降低空洞形成的风险，同时可提高ccl的尺寸稳定性和pcb的绝缘信赖性。

玻璃纤维布的开纤主要有物理法和化学法，物理法包括高压水刺开纤、辊筒开纤及高压水喷开纤，化学法主要有发泡膨胀法。其中，高压水刺的效果最佳但投资巨大，发泡膨胀法不但工艺较复杂而且化学品使用成本高，因此大部分电子布厂商都采用辊筒开纤和高压水喷开纤。

技术实现要素：

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提高级玻璃纤维布的均勻性、经纬纱宽度、降低级玻璃纤维布的厚度、提高级玻璃纤维布的布面平整性，提供一种振动水刺开纤方法及使用该方法获得的电子级玻璃纤维布，为下游印制电路板行业提供一种具有高耐热性、含浸性好、表面粗糙度更低、钻孔加工性好的玻璃纤维布的开纤技术。

为实现上述目标，本发明提供了如下技术方案:

一种振动水刺开纤方法，包括如下步骤：

s1，以喷气织机高速织造后获得未脱脂的玻璃纤维布。

s2，将未脱脂的玻璃纤维布经过连续热处理机组进行预退浆处理。

s3,将经过预退浆处理后的玻璃纤维布卷绕在不锈钢退浆轮上,并放在钢制托布架上推入脱脂炉中，在400℃进行60h的焖烧退浆。

具体的，在此步骤中使用脱脂炉将经过预退浆处理的玻璃纤维布先卷绕在不锈钢退浆轮上,再放在钢制托布架上之后，在400℃下进行60h的焖烧退浆，以继续分解、炭化玻璃纤维布上残留的有机物，其挥发物可通过循环气引导被排出脱脂炉外。

s4，将经过两次退浆处理的玻璃纤维布进行振动水刺处理，这是本发明的创新所在。

具体在优选的实施方式中，打开振动水刺装置使其以1000-2000hz(此为变频器的频率，振动水刺装置通过变频器的频率控制偏心轮转速，在此频率下偏心轮能达到优选转速)启动，并使振动水刺装置的偏心轮以900r/min-1500r/min左右的转数按顺时针方向工作；此时，水射流装置在偏心轮的带动下左右振动，且振动距离为1cm左右，具体可以是0.8cm-1.2cm；同时水射流装置本身还以压力为10kg/cm²-50kg/cm²、孔径为0.1mm-0.3mm，水温为15℃-80℃、水刺泵频率为25hz-50hz的高速射流进行工作，从而对玻璃纤维布进行振动水刺开纤处理。

s5，将经过振动水刺开纤处理的玻璃纤维布经过压力为10kg/cm²-100kg/cm²的加压辊定型，并通过烘燥炉进行烘干。

具体的，在此步骤中使用压辊组将振动水刺开纤处理后的玻璃纤维布进行挤压，以排除多余的水分；其中，压辊组对玻璃纤维布的施压为10kg/cm²-100kg/cm²，进一步可优选为15kg/cm²。

s6，将定型烘干后的玻璃纤维布经硅烷偶联剂浸渍处理后，获得电子级玻璃纤维布。

具体的，在此步骤中使用浸渍槽将定型烘干后的玻璃纤维布经硅烷偶联剂浸渍处理。

本发明还提供一种电子级玻璃纤维布，使用前述的振动水刺开纤方法获得。

本发明采用的以上技术方案，与现有技术相比，作为举例而非限定，具有以下的有益效果：本发明提供的振动水刺开纤方法适用于要求高精度、高均匀、高性能印制电路板的电子级玻璃纤维布的开纤处理，经过此开纤技术的电子级玻璃纤维布，不但具有更佳的均匀化、轻薄化，而且具有更快的树脂浸润性，适用于印制电路板绝缘增强材料，以广泛应用于手机板、平板电脑、智能汽车控制板、微型单反照相机、可穿戴设备等高端产品中。

附图说明

图1为本发明所述振动水刺开纤方法的部分工艺流程图；

图2为本发明所述振动水刺流体的循环示意图；

图3a为本发明所述振动水刺装置的轴测图；

图3b为本发明所述振动水刺装置的正视图；

图3c为本发明所述振动水刺装置的左视图；

图4a为本发明所述非振动水刺开纤处理玻璃纤维布的示意图；

图4b为本发明所述振动水刺开纤处理玻璃纤维布的示意图。

附图标记说明：

脱脂炉1；托持网带2；振动水刺装置3，水射流装置31,偏心轮32，偏心轮驱动马达33；吸水槽4；压辊组5；烘燥炉6；浸渍槽7；预压泵8；过滤器9；多级压力泵10；控制操作装置11；玻璃纤维布a；玻璃纤维布b。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本发明提供的振动水刺开纤方法及使用该方法获得的电子级玻璃纤维布的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更加清楚。

需要说明的是，本发明的实施例有较佳的实施性，并非是对本发明任何形式的限定。本发明实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本发明优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本发明实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

本发明的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的，并非是限定本发明可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。且本发明各附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

如图1至图4b所示，本发明提供一种振动水刺开纤方法以及使用该方法获得的电子级玻璃纤维布。

本发明提供的振动水刺开纤方法包括如下步骤：

s1，以喷气织机高速织造后获得未脱脂的玻璃纤维布。

s2，将未脱脂的玻璃纤维布经过连续热处理机组进行预退浆处理。

s3,将经过预退浆处理后的玻璃纤维布卷绕在不锈钢退浆轮上,并放在钢制托布架上推入脱脂炉中，在400℃进行60h的焖烧退浆(如图1所示)。

具体的，在此步骤中使用脱脂炉1将经过预退浆处理的玻璃纤维布先卷绕在不锈钢退浆轮上,再放在钢制托布架上之后，在400℃下进行60h的焖烧退浆，以继续分解、炭化玻璃纤维布上残留的有机物，其挥发物可通过循环气引导被排出脱脂炉1外。

s4，将经过两次退浆处理的玻璃纤维布进行振动水刺处理(如图1所示)。

振动水刺处理是本发明的创新所在。具体在优选的实施方式中，打开振动水刺装置3使其以1000-2000hz(此为变频器的频率，振动水刺装置通过变频器的频率控制偏心轮转速，在此频率下偏心轮能达到优选转速)启动，并使振动水刺装置3的偏心轮32以900r/min-1500r/min左右的转数按顺时针方向工作；此时，水射流装置31在偏心轮32的带动下左右振动，且振动距离为1cm左右，具体可以是0.8cm-1.2cm；同时水射流装置31本身还以压力为10kg/cm²-50kg/cm²、孔径为0.1mm-0.3mm，水温为15℃-80℃、水刺泵频率为25hz-50hz的高速射流进行工作，从而对玻璃纤维布进行振动水刺开纤处理。

s5，将经过振动水刺开纤处理的玻璃纤维布经过压力为10kg/cm²-100kg/cm²的加压辊定型，并通过烘燥炉6进行烘干。

具体的，在此步骤中使用压辊组5将振动水刺开纤处理后的玻璃纤维布进行挤压，以排除多余的水分；其中，压辊组5对玻璃纤维布的施压为10kg/cm²-100kg/cm²，进一步可优选为15kg/cm²。

s6，将定型烘干后的玻璃纤维布经硅烷偶联剂浸渍处理后，获得电子级玻璃纤维布。

具体的，在此步骤中使用浸渍槽7将定型烘干后的玻璃纤维布经硅烷偶联剂浸渍处理。

如图1和图2所示，本发明所述的振动水刺开纤方法的工艺流程中还包括有托持网带2、吸水槽4、预压泵8、过滤器9、多级压力泵10和控制操作装置11。

作为举例而非限定，所述吸水槽4可以是一个长方形的槽体，其主要作用是回收水刺流体；所述水刺流体包括纯水管提供的纯水和回收纯水。进一步，在该吸水槽4的上方设置有托持网带2。

所述预压泵8通过管路连接吸水槽4，用于将吸水槽4中的流体吸入循环管路；进一步，预压泵8还通过管路与过滤器9连接，所述过滤器9用于过滤吸水槽4内回收的水刺流体中的杂质，以保证振动水刺流体干净，并使振动水刺流体变为可重复利用资源，同时还可以让吸水槽4槽口具备一定的吸力，使之更快将托持网带2表面的流体吸入吸水槽中。优选的，预压泵8的使用频率2000hz。

所述多级压力泵10用以为振动水刺的高速水流提供工作压力；具体的，多级压力泵10可以将预压泵8从洗水槽4中吸入管路的流体增压，并提供一个稳定压力的流体。

在本发明中，所述控制操作装置11不设在流体循环管路中，放在图中只是表示此装置和整个循环有关联，用以控制预压泵8、多级压力泵10、及振动水刺装置3的运行；具体的，其负责预压泵8、多级压力泵10、及振动水刺装置3的开启和停止，以及工作参数的设定。作为举例而非限定，该控制操作装置11可以设置于振动水刺装置3的旁边。

如图3a、图3b和图3c所示，本发明所述振动水刺装置3包括水射流装置31、偏心轮32和偏心轮驱动马达33。其中，偏心轮驱动马达33与偏心轮32连接，偏心轮32通过底座固定在水射流装置31上。工作时，偏心轮驱动马达33带动偏心轮32转动，偏心轮32带动水射流装置31左右振动，同时水射流装置31使通过多级压力泵10的具有一定稳定压力的流体形成比较稳定的水射流，所述水射流打击在玻璃纤维布捆表面对其进行开纤处理。

进一步，本发明所述水射流装置31下有一排小孔，水流通过多级压力泵10增压后，形成排状多个水柱，构成水射流；由此，本发明所述水射流为小柱状水流，其可以由上往下打击在玻璃纤维布捆上侧。

在优选的实施方式中，打开振动水刺装置3使其以1000-2000hz(此为变频器的频率，振动水刺装置通过变频器的频率控制偏心轮转速，在此频率下偏心轮能达到优选转速)启动，并使振动水刺装置3的偏心轮32以900r/min-1500r/min左右的转数按顺时针方向工作；此时，水射流装置31在偏心轮32的带动下左右振动，且振动距离为1cm左右，具体可以是0.8cm-1.2cm；同时水射流装置31本身还以压力为10kg/cm²-50kg/cm²、孔径为0.1mm-0.3mm，水温为15℃-80℃、水刺泵频率为25hz-50hz的高速射流进行工作，从而对玻璃纤维布进行振动水刺开纤处理。

在本发明中，偏心轮驱动马达33的转动频率控制偏心轮32的转动速度，偏心轮32的转动速度控制水射流装置31的振动幅度，偏心轮驱动马达33的转动频率越高，偏心轮32的转动速度越快，水射流装置31的左右振动幅度也就越大。

如图2所示(箭头方向为水刺流体的流动方向)，在振动水刺开纤过程中，水刺流体先通过预压泵8吸入至过滤器9，再被送入多级压力泵10，进而通过多级压力泵10打入振动水刺装置3中，并通过振动水刺装置3形成一组左右晃动的水射流，打击在玻璃纤维布捆表面对其进行均匀开纤处理，之后水刺流体再通过托持网带2被吸入至吸水槽4中；然后，重复上述步骤以完成对玻璃纤维布的开纤处理。

进一步，如图4a和图4b可知，经本发明所述振动水刺开纤方法处理过的玻璃纤维布b，与采用非振动水刺开纤方法处理的玻璃纤维布a相比，具有更好的均匀性。因为，在非振动水刺开纤处理过程中(如图4a所示)，水柱打击在布捆表面的同时，水柱与水柱之间总会产生缝隙，导致有些纱线无法被水柱打击到，进而导致开纤不均；而在振动水刺开纤处理过程中(如图4b所示)，水柱在打击布捆的同时会具有一定幅度的左右振动，并产生一组振动水刺，从而使水柱可以打击在每一根玻璃纤维上，使开纤更加均匀。

本发明还提供一种电子级玻璃纤维布，使用前述的振动水刺开纤方法获得。

下面以三个具体实施例对使用本发明提供的水刺开纤处理方法获得的电子级纤维布的性能进行说明。

实施例一

采用宏和电子材料科技股份有限公司生产的2116胚布(未退浆的玻璃纤维布)使用本发明进行开纤化处理。数据见附表1。

电子级玻璃纤维布开纤处理工艺，玻璃纤维纱经喷气织机高速织造后，获得未脱脂的玻璃纤维布(坯布)。将未脱脂的的玻璃纤维布先经过连续热处理机组进行预退浆处理，预退浆处理后的玻璃纤维布上大部分有机物被去除，有机物残留量为0.5％以下。坯布经过预退浆后，卷绕在不锈钢的退浆轮上，放在专用的托布钢架上，推入脱脂炉中焖烧，将坯布上残留的有机物，继续被分解、炭化，其挥发物通过循环气引导被排出炉外，经焖烧退浆处理后获得有机物含量在0.03％以下的玻璃纤维布。接着将经过两次退浆后的玻璃纤维置于压力10-50kg/cm²、孔径0.1mm、水温15-80℃、振动频率25-50hz的高压射流下进行开纤处理，水刺开纤装置在喷射水流的同时，在托持网带、偏心轮、偏心轮马达的作用下，做前后往复运动，使玻璃纤维布进行充分开纤、均匀开纤。之后经压力为15kg/cm²的挤压辊排除多余的水份，并经表面处理机浸渍硅烷偶联剂后获得开纤均匀、布面平整性佳、含浸性好的玻璃纤维布。(见附表1)

实施例二

采用宏和电子材料科技股份有限公司生产的1080胚布(未退浆的玻璃纤维布)使用本发明进行开纤化处理。数据见附表1。

电子级玻璃纤维布开纤处理工艺，玻璃纤维纱经喷气织机高速织造后，获得未脱脂的玻璃纤维布(坯布)。将未脱脂的的玻璃纤维布先经过连续热处理机组进行预退浆处理，预退浆处理后的玻璃纤维布上大部分有机物被去除，有机物残留量为0.5％以下。坯布经过预退浆后，卷绕在不锈钢的退浆轮上，放在专用的托布钢架上，推入脱脂炉中焖烧，将坯布上残留的有机物，继续被分解、炭化，其挥发物通过循环气引导被排出炉外，经焖烧退浆处理后获得有机物含量在0.03％以下的玻璃纤维布。接着将经过两次退浆后的玻璃纤维置于压力10-50kg/cm²、孔径0.1mm、水温15-80℃、振动频率25-50hz的高压射流下进行开纤处理，水刺开纤装置在喷射水流的同时，在托持网带、偏心轮、偏心轮马达的作用下，做前后往复运动，使玻璃纤维布进行充分开纤、均匀开纤。之后经压力为15kg/cm²的挤压辊排除多余的水份，并经表面处理机浸渍硅烷偶联剂后获得开纤均匀、布面平整性佳、含浸性好的玻璃纤维布。(见附表1)

实施例三

采用宏和电子材料科技股份有限公司生产的106胚布(未退浆的玻璃纤维布)使用本发明进行开纤化处理。数据见附表。

电子级玻璃纤维布开纤处理工艺，玻璃纤维纱经喷气织机高速织造后，获得未脱脂的玻璃纤维布(坯布)。将未脱脂的的玻璃纤维布先经过连续热处理机组进行预退浆处理，预退浆处理后的玻璃纤维布上大部分有机物被去除，有机物残留量为0.5％以下。坯布经过预退浆后，卷绕在不锈钢的退浆轮上，放在专用的托布钢架上，推入脱脂炉中焖烧，将坯布上残留的有机物，继续被分解、炭化，其挥发物通过循环气引导被排出炉外，经焖烧退浆处理后获得有机物含量在0.03％以下的玻璃纤维布。接着将经过两次退浆后的玻璃纤维置于压力10-50kg/cm²、孔径0.1mm、水温15-80℃、振动频率25-50hz的高压射流下进行开纤处理，水刺开纤装置在喷射水流的同时，在托持网带、偏心轮、偏心轮马达的作用下，做前后往复运动，使玻璃纤维布进行充分开纤、均匀开纤。之后经压力为15kg/cm²的挤压辊排除多余的水份，并经表面处理机浸渍硅烷偶联剂后获得开纤均匀、布面平整性佳、含浸性好的玻璃纤维布。(见附表1)

比较例一

按照现有的生产工艺，采用宏和电子材料科技股份有限公司生产的2116布，经由表面处理机浸渍硅烷偶联剂后获得的成品进行比较。

玻璃纤维纱经过喷气织机织造后得到未脱脂的玻璃纤维布，经过连续退漿、焖烧退浆，玻璃纤维布有机物含量达到0.03％以下，经表面处理机浸渍硅烷偶联剂进行处理后获得用于比较的电子级玻璃纤维布，见附表1。

比较例二

按照现有的生产工艺，采用宏和电子材料科技股份有限公司生产的1080布，经由表面处理机浸渍硅烷偶联剂后获得的成品进行比较。

玻璃纤维纱经过喷气织机织造后得到未脱脂的玻璃纤维布，经过连续退漿、焖烧退浆，玻璃纤维布有机物含量达到0.03％以下，经表面处理机浸渍硅烷偶联剂进行处理后获得用于比较的电子级玻璃纤维布，见附表1。

比较例三

按照现有的生产工艺，采用宏和电子材料科技股份有限公司生产的106布，经由表面处理机浸渍硅烷偶联剂后获得的成品进行比较。

玻璃纤维纱经过喷气织机织造后得到未脱脂的玻璃纤维布，经过连续退漿、焖烧退浆，玻璃纤维布有机物含量达到0.03％以下，经表面处理机浸渍硅烷偶联剂进行处理后获得用于比较的电子级玻璃纤维布，见附表1。

附表1

附表1中，r(range)值代表经纬纱开纤宽度最大值与最小值之间的差值，r值越小代表开纤处理越均匀，r值越大代表开纤处理越不均匀。

从附表1中可知，经过本发明提供的振动水刺开纤方法处理过的玻璃纤维布，不但均匀性更佳，而且其经纬纱宽度均较原来生产的产品更宽，布面厚度及透气度均显著降低，含浸时间大大减少，耐热性提升，布面平整度提高。

本发明的技术方案，作为举例而非限定，具有如下有益效果：本发明提供的振动水刺开纤处理方法适用于要求高精度、高均匀、高性能印制电路板的电子级玻璃纤维布的开纤处理，经过此开纤技术的电子级玻璃纤维布，不但具有更佳的均匀化、轻薄化，而且具有更快的树脂浸润性和更佳的树脂匹配性，适用于印制电路板绝缘增强材料，以广泛应用于手机板、平板电脑、智能汽车控制板、微型单反照相机、可穿戴设备等高端产品中。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非是对本发明范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本发明技术方案保护的范围。