一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺的制作方法

本发明涉及玻璃纤维网格布生产，具体涉及一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺。

背景技术：

1、玻璃纤维网格布是以玻璃纤维机织物为基材，经高分子抗乳液浸泡涂层，从而具有良好的抗碱性、柔韧性以及经纬向高度抗拉力，可被广泛用于建筑物内外墙体保温、防水、防火、抗裂等。

2、玻璃纤维网格布以耐碱玻纤网布为主，它采用中无碱玻纤纱经特殊的组织结构—纱罗组织绞织而成，后经抗碱液、增强剂等高温热定型处理产生成品。目前防止玻璃纤维布碱腐蚀的方法有三种：1、使用低碱性的水泥，以减轻对玻纤的腐蚀；2、使用特制的耐碱玻纤，以提高玻纤抵御碱侵蚀的能力；3、在玻璃纤维的表面涂上一层物质，形成耐碱性涂层以提高玻纤抵御碱侵蚀的能力。前两种方法虽能延长玻纤的使用寿命，但是低碱性的水泥价格要比普通水泥的价格高，使用特种玻璃纤维成本也很高。由于玻璃纤维与水、酸、碱等各种介质接触时会发生化学反应，使纤维性能发生变化，这些介质对玻璃纤维具有侵蚀作用。在硅酸盐水泥中对玻璃纤维侵蚀最厉害的是以氢氧化钙为主的碱分、水等几种介质互相影响的联合作用，其中氢氧化钙的作用是根本的。玻璃纤维是以不规则的硅氧四面体构成的骨架，在骨架中存在着硅酸钠、硅酸钾等分子。当玻璃纤维放在水中时硅酸钠、硅酸钾首先水解形成了硅酸离子和硅酸胶滞体。水解产生的钠、钾离子进一步溶解硅氧四面体也使之变成硅酸离子或硅酸胶滞体。离子状态和胶滞体状态的硅酸与溶液中的钙离子之间具有非常高的化学亲和力。此外硅氧四面体架使玻璃纤维的表面具有强烈的负电性，它强烈地吸附溶液中的钙离子，并且也会很快地与吸附在它表面上的钙离子发生作用，另外碱液中oh一也会破坏玻璃纤维骨架,oh一和sio2反应，形成硅酸根离子游离在碱液中，从而导致一般玻璃纤维耐碱性很差，耐碱保留率较低。

3、目前国内由于资源和生产成本等因素，只有极少数采用含氧化锆和氧化钛(16％以上)玻璃组分的生产企业，即使这些企业也没有很好的采用耐碱型浸润剂(纺织助剂)，经过加工后的坯布直接涂覆耐碱胶乳烘干后形成产品。该产品虽然具备很好的耐碱性，但是该产品的成本是目前普通耐化学侵蚀型纤维成本的一倍以上，故应用受到极大限制。因此国内绝大部分企业采用的是普通玻璃成分和一般浸润剂甚至蜡剂(纺织助剂)，经拉丝纺纱织成坯布后涂覆普通小厂改性丙烯酸乳液。由于技术水平、认知或完全忽视了浸润剂(纺织助剂)对于提高耐碱性的作用，产品耐碱强度保留率低，不能满足市场需求。

4、在建筑领域中用得更多的玻璃纤维是以玻璃纤维布的形式存在，玻璃纤维布作为水泥增强材料在建筑领域的使用量越来越大，这要求玻璃纤维布具有柔软、不粘连和耐碱腐蚀的特点。但由于玻璃纤维布存在着内在的玻璃脆性，其实际应用就取决于聚合物柔性膜胶层，涂层可赋予玻璃纤维布一定的强度及耐酸碱性能。

技术实现思路

1、本发明针对背景技术中国内成品现状，普通玻璃组分玻璃纤维耐碱性能不佳的问题，研发了一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺，采用玻璃纤维丝经过第一道单丝涂层装置涂覆抗碱底涂环氧丙烯酸、纺织加工润滑、抗静电助剂并将各个单丝靠张力集束成束丝，束丝经过排线装置均匀有序排列到专用酚醛筒皮上形成耐碱原丝。耐碱原丝经过纺纱，整经、织造形成增强网布坯布，坯布涂覆一层内部含有钛酸酯、锆酸酯偶联剂活化改性的纳米材料的丙烯酸乳液，提高涂层的致密性，使外界碱液和水分子等一些小分子不直接和玻璃纤维接触，经过专用设备按照一定的温度曲线烘干，从而进一步提高玻璃纤维布的使用性能。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺，具体包括以下步骤：

4、(1)采用高耐化学侵蚀型玻璃成分作为原料，在熔炉内经过高温熔化、澄清，在玻璃熔炉内靠自身重量的静压，通过最下方的漏板孔流出流下来的玻璃液，经过人工引导至高速旋转的拉丝机牵引，同时被卷绕在特定的筒皮上形成原丝。

5、(2)漏板孔和拉丝机之间，设计有单丝涂层装置、集束和涂覆装置、原丝排列装置和原丝卷绕装置，被牵引的玻璃纤维丝经过第一道单丝涂层装置涂覆抗碱底涂环氧丙烯酸乳液，第二道集束涂覆装置涂覆纺织加工润滑、抗静电助剂并将各个单丝靠张力集束成束丝，束丝经过排线装置，均匀有序排列到专用酚醛筒皮上形成耐碱原丝。

6、(3)耐碱原丝经过纺纱，整经、织造形成增强网布坯布，坯布涂覆一层内部含有钛酸酯、锆酸酯偶联剂活化改性剂纳米材料的丙烯酸乳液，经过专用设备按照一定的温度曲线烘干，进一步强化玻璃纤维耐碱强度。

7、优选地，所述步骤(1)中漏板孔直径2.0-2.5mm。

8、优选地，所述步骤(1)中单纤维达直径5-20微米。

9、优选地，所述步骤(2)环氧丙烯酸乳液为中性或阳离子性环氧丙烯酸乳液，环氧树脂与丙烯酸树脂比例为20-50％：50-80％，另添加0.3-0.6％的硅烷偶联剂。

10、优选地，所述步骤(2)助剂包括阳离子淀粉及阳-非离子双子表面活性剂制作的阳离子蜡乳液0.5-5％、润滑抗静电剂吐温0.2-2％、润湿渗透抗静电剂聚乙二醇0.1-1％、润滑柔软剂氨基硅油0.2-1.5％，余量水。

11、优选地，所述步骤(3)纳米材料为高岭土、膨润土或球黏土，外购或自制均可。

12、优选地，所述步骤(3)纳米材料加入量是丙烯酸乳液含量的8‰，活化剂改性剂锆酸酯和钛酸酯加入量为纳米材料的0.2-0.8％。

13、优选地，所述纳米材料的活化以水为介质，采用乳化机或胶体磨分散方式。

14、相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

15、本发明在新生态(纤维从漏孔拉出到稳定在要求直径区间)玻璃纤维成型后，及时涂覆抗碱底涂对纤维进行耐碱保护；在坯布耐碱涂层处理上引入含锆、钛偶联剂活化的纳米材料，增加了锆、钛、纳米元素.使涂层耐碱性能较单一涂层又有了进一步提高。在成本提高有限基础上，耐碱保留强度达到接近抗碱玻璃组分纤维性能，较目前市场绝大多数普通增强网格布耐碱强度保留率提高30个百分点左右，高于现普通成分纤维涂覆网布国家标准70％，由耐碱保留率50％提升至85％。

技术特征：

1.一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺，其特征在于，所述步骤(1)中漏板孔直径2.0-2.5mm。

3.如权利要求1所述的一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺，其特征在于，所述步骤(1)中单纤维达直径5-20微米。

4.如权利要求1所述的一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺，其特征在于，所述步骤(2)环氧丙烯酸乳液为中性或阳离子性环氧丙烯酸乳液，环氧树脂与丙烯酸树脂比例为20-50％：50-80％，另添加0.3-0.6％的硅烷偶联剂。

5.如权利要求1或4所述的一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺，其特征在于，所述步骤(2)助剂包括阳离子淀粉及阳-非离子双子表面活性剂制作的阳离子蜡乳液0.5-5％、润滑抗静电剂吐温0.2-2％、润湿渗透抗静电剂聚乙二醇0.1-1％、润滑柔软剂氨基硅油0.2-1.5％，余量水。

6.如权利要求1所述的一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺，其特征在于，所述步骤(3)纳米材料为高岭土、膨润土或球黏土。

7.如权利要求1或6所述的一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺，其特征在于，所述步骤(3)纳米材料加入量是丙烯酸乳液含量的8‰，活化剂改性剂锆酸酯和钛酸酯加入量为纳米材料的0.2-0.8％。

8.如权利要求1所述的一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺，其特征在于，所述纳米材料的活化以水为介质，采用乳化机或胶体磨分散方式。

技术总结
本发明涉及一种低成本耐碱玻璃纤维网格布生产工艺，涉及玻璃纤维网格布生产技术领域。本发明采用玻璃纤维丝经过第一道单丝涂层装置涂覆抗碱底涂环氧丙烯酸、纺织加工润滑、抗静电助剂并将各个单丝靠张力集束成束丝，束丝经过排线装置均匀有序排列到专用酚醛筒皮上形成耐碱原丝。耐碱原丝经过纺纱，整经、织造形成增强网布坯布，坯布涂覆一层内部含有钛酸酯、锆酸酯偶联剂活化改性的纳米材料的丙烯酸乳液，提高涂层的致密性，使外界碱液和水分子等一些小分子不直接和玻璃纤维接触。在成本提高有限基础上，耐碱保留强度达到接近抗碱玻璃组分纤维性能，较目前市场绝大多数普通增强网格布耐碱强度保留率提高30个百分点左右，由耐碱保留率50％提升至85％。

技术研发人员：翟毅,翟川
受保护的技术使用者：宿迁市瀚源玻璃纤维有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1