一种玻璃纤维针刺毡及其制备方法与流程

本发明涉及玻璃纤维，特别涉及一种玻璃纤维针刺毡及其制备方法。

背景技术：

1、玻璃纤维针刺毡是以玻璃纤维为原料，用刺针对梳理后的短切玻纤毡进行针刺，用机械方法使毡层玻纤之间、毡层玻纤与增强玻纤基布之间纤维相互缠结，纤网得以加固而制成的毡状非织造布过滤材料。常见的玻璃纤维针刺毡有中硅氧玻璃纤维针刺毡和高硅氧玻璃纤维针刺毡。其中，高硅氧玻璃纤维是一种耐高温无机纤维材料，具有耐高温、透波、轻质等优异性能，已广泛应用于航天飞行器高温隔热防护与透波、保温防护材料等领域。玻璃纤维针刺毡是采用高硅氧玻璃纤维短切纱经过特殊的工艺制备而成，广泛应用于化工管道保温、节能降碳，汽车工业中的隔热、吸音、阻燃、烟气过滤、冶金建材高温过滤等领域。节能降碳日益要求严苛，作为一种环保节能的保温多功能材料，玻璃纤维针刺毡不含有机物，且高温环境使用不燃烧、不发烟，无污染，导热系数较低，在节能降碳领域发挥重要作用。

2、中国专利cn03222687.x公开了采用专用设备梳理、铺网，再针刺得到针刺毡，然后进行酸沥滤处理，得到玻璃纤维针刺毡。但该方法制备的玻璃纤维针刺毡在酸洗过程会出现松散，且氧化硅含量不均匀的现象，严重影响其质量。

3、中国专利cn201610280109.4公开了一种耐高温过滤毡制备方法，通过对玻璃纤维进行酸处理和热烧结工艺，先制备热烧结的高硅氧纤维，再通过梳理、成网和针刺工艺，将短切玻璃纤维束制备玻璃纤维针刺毡，经浸渍处理、固化定型后形成耐高温过滤毡。但是该制备工艺繁琐，效率低，且成本高。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种玻璃纤维针刺毡及其制备方法，该制备方法不仅生产效率高，而且制备的玻璃纤维针刺毡的纤维损伤小、强度高且成品率高。

2、第一方面，本发明提供了一种玻璃纤维针刺毡的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

3、将玻璃纤维进行酸沥滤、水洗，得到湿态基纤维；

4、将所述湿态基纤维切成短切纤维，经烘干后得到含水率为1～6wt％的短切纤维；

5、将所述含水率为1～6wt％的短切纤维依次进行开松、梳理成网、针刺，得到针刺毡；

6、将所述针刺毡置于托底材料上，并将所述针刺毡连同所述托底材料进行烧结处理，得到所述玻璃纤维针刺毡。

7、优选地，所述玻璃纤维包括无碱玻璃纤维、二元玻璃纤维、三元玻璃纤维中的至少一种。

8、优选地，所述玻璃纤维的直径为4～11μm。

9、更优选地，所述玻璃纤维的长度不超过11cm。

10、优选地，所述玻璃纤维为由原丝丝饼经切割、开松后的疏松原丝束；优选地，所述疏松原丝束的宽度为所述原丝丝饼的宽度的2～3倍。

11、优选地，所述湿态基纤维的氧化硅含量不低于85wt％。

12、优选地，所述湿态基纤维的氧化硅含量不低于92wt％。

13、优选地，所述湿态基纤维的氧化硅含量不低于96wt％。

14、优选地，所述湿态基纤维的含水率为10～15wt％。

15、优选地，所述短切纤维的长度为50～130mm。

16、更优选地，所述短切纤维的长度为80～110mm。

17、优选地，所述烘干采用微波干燥烘干和热风循环烘干；

18、所述烘干的温度为110～130℃。

19、更优选地，经所述烘干后得到含水率为2～4wt％的短切纤维。

20、优选地，所述梳理成网采用双层铺网。

21、优选地，所述针刺包括预刺和主刺。

22、优选地，所述烧结处理采用卧式烧结；

23、所述托底材料包括耐温温度为700～1000℃的片材。

24、更优选地，所述片材为高硅氧玻璃纤维布、高硅氧玻璃纤维网格布。

25、优选地，所述针刺毡与所述托底材料的长度之比为(1～1.2):1。

26、第二方面，本发明还提供了采用上述第一方面提供的任一制备方法制备得到的玻璃纤维针刺毡。

27、本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：

28、本发明通过将玻璃纤维进行酸沥滤，制备湿态基纤维，经短切和烘干后控制其水分含量为1～6wt％，再开松、梳理成网、针刺得到针刺毡，然后对该针刺毡进行烧结处理，制备得到玻璃纤维针刺毡。采用这种制备方法不仅梳理效率高、纤维损伤小、针刺毡强度高、成品率高，还避免了现有技术存在的制备繁琐、氧化硅含量波动大、梳理导致纤维损伤大、针刺毡强度低、成品率低等缺点。

29、在本发明中，在烧结处理时采用将针刺毡置于托底材料上，并连同托底材料一起进行烧结处理，依靠托底材料使针刺毡高温烧结不受力，实现“静态”烧结，减少了因纤维热烧结收缩张力及布卷张力双作用产生的机械损伤，进而减少了针刺毡热烧结过程的强度损失，保留了针刺毡的力学性能。

30、本发明制备可以按需设计制备中硅氧玻璃纤维针刺毡(氧化硅含量为85～92wt％)、高硅氧玻璃纤维针刺毡(氧化硅含量不低于96wt％)，且其表观质量良好，没有表面裂纹、凹陷的疵点现象。

技术特征：

1.一种玻璃纤维针刺毡的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求1至8中任一所述的制备方法，其特征在于，

10.一种玻璃纤维针刺毡，其特征在于，采用权利要求1至9中任一所述的制备方法制备得到。

技术总结
本发明提供了一种玻璃纤维针刺毡及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：将玻璃纤维进行酸沥滤、水洗，得到湿态基纤维；将所述湿态基高硅氧纤维切成短切纤维，经烘干后得到含水率为1～6wt％的短切纤维；将所述含水率为1～6wt％的短切纤维依次进行开松、梳理成网、针刺，得到针刺毡；将所述针刺毡置于托底材料上，并将所述针刺毡连同所述托底材料进行烧结处理，得到所述玻璃纤维针刺毡。本发明提供的玻璃纤维针刺毡的制备方法效率高，而且纤维损伤小、玻璃纤维针刺毡强度高、成品率高。

技术研发人员：季鹏,郭仁贤,胡茂锐,张焱,曹金亮,吕兴珍
受保护的技术使用者：南京玻璃纤维研究设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12