专利名称：用于消除无碱玻璃纤维生产过程中飞丝断头的抑制剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土为原料制造的用于消除玻 璃纤维生产过程中飞丝断头的抑制剂。
背景技术：
从20世纪50年代我国从日本引进玻璃纤维生产工艺以来，我国生产无碱玻纤的 厂家都是大量使用叶腊石矿粉作为填料，近年来，随着优质叶腊石资源的枯竭，就开始使用 无碱粘土粉作为无碱玻璃纤维新型填料。目前玻纤使用无碱粘土粉，虽然能提高玻纤的强 度、化学稳定性以及加快玻璃纤维成型时的硬化速度，但一直存在飞丝断头的现象，严重制 约了产品作业率。
发明内容
针对玻纤生产中长期存在的飞丝断头现象，本发明要解决的技术问题是提供一种 玻纤飞丝断头的抑制剂，该抑制剂能明显抑制玻璃纤维飞丝断头现象的出现，减少废丝产 生，从而显著提高产品作业率；同时利于降低玻纤熔制温度，并节省能耗，有效克服现有无 碱粘土粉的不足。本发明的目的是这样实现的一种用于消除无碱玻璃纤维生产过程中飞丝断头的 抑制剂，其特征在于所述的抑制剂为用煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土为原料经配 矿、粉碎和分级制成的超细粉体即为抑制剂，抑制剂主要成分为高岭石，其化学成分含量控 制范围为
Si02 44. 0 50. 0%、 A1203 36 42%、 Fe203 0. 3 0. 8%、 Ti02 0. 5 2. 0%、 K20+Na02 0. 1 1. 5、 CaO+MgO 0. 1 1. 5%、 H20 12 - 16%。所述抑制剂粉体的粒径分布中，粒径小于lOum的颗粒含量不低于全部颗粒的 85%。所述抑制剂粉体的粒径分布中，最大颗粒粒径不大于15微米。
在玻纤生产过程中，含铝物质对抑制硅晶体析出具有重要作用，因此传统工艺中常使 用叶腊石作为玻纤生产原料，但是叶腊石原料品位下降，其中的铝含量逐步减低，因此采用 无碱粘土粉这种含铝矿物来补充叶腊石中铝含量的不足。本发明粉体中铝含量与无碱粘 土粉相当，可代替无碱粘土粉补充叶腊石中铝含量；同时因为本发明中粉体颗粒半径更小， 粒径分布范围更窄，所以在玻璃液中更容易进行均勻分散，也正因为如此，使得铝元素在玻 液中能均勻分布，对抑制硅晶体析出的作用更为显著；根据扬德(Jander)公式和包特文金 (Botbnhknh)公式，颗粒越细，反应面积越大，玻璃生成速度越快。本发明粉体由于颗粒小， 熔化温度更低，可明显降低玻纤熔制温度，加快玻璃生成速度，从而减少能耗；玻纤熔制温 度一般在1400°C左右，普通无碱粘土粉由于粒径分布范围广，大颗粒较多，共熔体不均勻， 导致熔化时间长，因此随着窑炉温度迅速上升至1200°C，这些未熔粉体容易发生相变，生成不可逆分解的莫来石晶体，失去可塑性，成为杂质存在于玻液中。硅质矿物析晶现象和粘土 矿物相变现象是造成玻纤飞丝断头的原因，本发明从根本上可以解决此问题。综上，本发明提供的抑制剂具有以下优点
1.生产工艺简单，本发明经配矿、粉碎和分级三道工序完成，通过粉碎设备即可完成。2.本发明粉体具有降低玻纤熔制温度的功能，节能降耗作用十分明显。使用本发 明后，可将玻纤窑炉温度从1400°C下降至1300°C，单位产品平均节省能耗约8%左右。3.本发明是一种可持续发展的绿色材料，使用矿源广泛，充分的对资源进行了综 合利用，尤其是解决了低质矿煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土的应用，同时不产生污染 物，符合绿色环保的发展理念。4.本发明粉体的超细特征加强了铝元素的分散性，同时解决了大颗粒在玻纤熔制 温度内发生相变生产杂质、造成玻纤飞丝断头的现象，提高产品作业率的问题。使用发明 后，原有的飞丝断头废品率从8%下降至2%左右，产品作业率显著提高。
具体实施例方式以煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土做为原料，对各源矿的化学成分含量进行 化学分析，并依据化学成分含量计算配比，使配比后的矿物成分含量的理论计算值在SiO2 45. 0 49. 0%、Al2O3 37 40%、Fe2O3 0. 5 0. 7%、TiO2 0. 8 1. 5%、K2CHNaO2 0. 3 1. 2、CaO+MgO 0. 3 1. 3%范围内，然后使用粉体加工设备对配比后的矿物进行研磨粉碎， 并随时检测分析粉碎后超细粉体的化学成分含量以及颗粒分布情况，在其各项化学成分含 量符合抑制剂的所需含量控制范围，最大颗粒粒径不大于15微米，即Dvltltl ^ 15um，粒径小 于IOum的颗粒含量占全部颗粒的百分比不小于85%的要求时，即可作为玻纤飞丝断头抑制 剂成品使用(均采用Furanhofer衍射或Mie衍射理论，使用多峰分布或Roman-Rose分布、 对数正态分布模型进行颗粒分布测量)。
权利要求
一种用于消除无碱玻璃纤维生产过程中飞丝断头的抑制剂，其特征在于所述的抑制剂为用煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土为原料经配矿、粉碎和分级制成的超细粉体即为抑制剂，抑制剂主要成分为高岭石，其化学成分含量控制范围为SiO2 44.0～50.0%、Al2O336～42%、 Fe2O30.3～0.8%、TiO2 0.5～2.0%、 K2O+NaO20.1～1.5、CaO+MgO0.1～1.5%、H2O 12－16%。
2.根据权利要求1所述的用于消除无碱玻璃纤维生产过程中飞丝断头的抑制剂，其特 征在于所述抑制剂粉体的粒径分布中，粒径小于lOum的颗粒含量不低于全部颗粒的85%。
3.根据权利要求1或2所述的用于消除无碱玻璃纤维生产过程中飞丝断头的抑制剂， 其特征在于所述抑制剂粉体的粒径分布中，最大颗粒粒径不大于15微米。
全文摘要
一种用于消除无碱玻璃纤维生产过程中飞丝断头的抑制剂，用煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土为原料经配矿、粉碎和分级制成的超细粉体即为抑制剂，控制抑制剂中SiO244.0～50.0%、Al2O336～42%、Fe2O30.3～0.8%、TiO20.5～2.0%、K2O+NaO20.1～1.5、CaO+MgO0.1～1.5%、H2O12～16%范围内。本发明提供的抑制剂，通过控制产品颗粒大小和粒径分布范围等手段，加快玻璃生成速度，减少能耗；并且避免矿物相变生成杂质，从而减少飞丝断头现象的发生，本产品可以完全替代现在玻纤行业中所使用的无碱粘土粉。
文档编号C03C13/02GK101891393SQ201010227719
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者尹旭东 申请人:宜昌慧龙科技开发有限公司