用短切玻璃纤维进行混纺包芯纱的工艺的制作方法

文档序号:24163631发布日期:2021-03-05 14:07阅读:200来源:国知局

1.本发明涉及玻璃纤维复合材料技术领域,具体为一种用短切玻璃纤维进行混纺包芯纱的工艺。


背景技术:

2.现有用于刹车带的包芯纱制作工艺为:将石英砂进行高温熔化,加入特定的软化剂进行拉丝,再通过湿法短切形成短切玻璃纤维。然后将其与有机或其他无机纤维通过和毛机混纺在一起,再通过出条机制成细的混纺纱,将若干根细的混纺纱喂入并条机内进行并条,将并条处理后的混纺纱的线头喂入空气摩擦纺纱机,通过空气摩擦纺纱机将混纺纱均匀缠包在并行的连续玻璃纤维和铜丝外表面,制成用于增强材料的包芯纱。
3.中国专利文献(公开号: cn202989381u),公开了一种没有密封处理的短切玻璃纤维混纺专用装置,解决了降低纱线烧失率,提高其耐高温性,降低成品磨损率的技术问题。本装置包括毛仓料、回风道、风机i、管道i、混料机、风机ii、旋风口、毛仓、管道ii、管道iii、小毛仓,其特征在于毛仓、回风道、风机i、管道i、混料机、风机ii顺序相连接,毛仓设置有旋风口,旋风口连接风机ii,接风机ii通过管道ii、管道iii连接小毛仓(11)。该装置能够保证短切玻璃纤维的开松度,纱线烧失率控制在<25%,耐高温性增强,大幅度提高摩擦材料的性能。
4.现有用短切玻璃纤维进行混纺的包芯纱的制作工艺存在以下缺陷:短切玻璃纤维在混合时是按一定比例与其它纤维进行混合的,在后续出条机梳理过程中,短切玻璃纤维因其自身克重重于其他纤维会掉落一部分,并条时又会掉落一部分,空气摩擦纺纱机生产时又会散失一部分,所以最终的成品包芯纱中的短切玻璃纤维所占比例与理论数据已经严重不相符,违背了产品生产工艺的科学性和严谨性。生产出来的包芯纱的稳定性较差,这种包芯纱只能用作低档摩擦材料的基材。同时散落的短切玻璃纤维会导致整个生产车间内粉尘满天飞,生产环境较差,还会损害工人的健康。


技术实现要素:

5.为解决上述技术问题,本发明提供了一种用短切玻璃纤维进行混纺包芯纱的工艺,能够保证包芯纱内短切玻璃纤维的组分与生产要求一致。
6.解决上述技术问题本发明所采取的技术方案:将有机纤维或无机纤维通过和毛机进行混纺,制成混纺料,将混纺料送入出条机内进行出条处理,然后进行并条处理形成混纺纱,将混纺纱与短切玻璃纤维通过专用密闭的喂料机按照事先设定的速率同时喂入空气摩擦纺纱机进料口,通过空气摩擦纺纱机将混纺纱和短切玻璃纤维均匀缠包在连续的玻璃纤维和铜丝上,所述短切玻璃纤维由废弃玻璃纤维通过玻纤切断机切割而成。
7.本发明充分利用玻璃纤维生产过程中的废料,将废弃的玻璃纤维加工成短切玻璃纤维,并使生产过程中的各个设备之间保持密封,防止短切玻璃纤维漏出,造成环境污染和包芯纱中短切玻璃纤维含量的不足。改善了生产车间内的环境卫生以及提高了包芯纱的产
品质量。
8.更进一步地,废弃玻璃纤维在通过玻纤切断机切割之前进行筛选。在短切玻璃纤维生产过程中,可能有少量玻璃纤维的废料尺寸达不到生产的要求,有必要对这部分残次的玻璃纤维进行筛选,提高短切玻璃纤维的产品良率。
9.更进一步地,所述混纺纱与短切玻璃纤维的混入比例为重量份1:3。短切玻璃纤维质地较软,配合其他纤维能够形成较好的固态材料,短切玻璃纤维占此含量的包芯纱的耐折性较好,可增加刹车带基材的使用寿命。
10.更进一步地,短切玻璃纤维和混纺纱喂入空气摩擦纺纱机的速率为1.5m/s。以此速率送入空气摩擦纺纱机,使得混纺纱和短切玻璃纤维能够更加均匀地缠包在连续的玻璃纤维和铜丝上。
11.更进一步地,连续的玻璃纤维选用号数为600tex~800tex的无碱玻璃纤维。无碱玻璃纤维具有比一般的玻璃纤维更好的抗拉强度,使用无碱玻璃纤维作为基材的包芯纱抗拉性能更好。
12.更进一步地,铜丝为横截面直径为0.12mm或横截面直径为0.15mm的黄铜丝中的一种。经过不断实验发现,这两种普通规格的黄铜线能与无碱玻璃纤维形成较好的配合效果,使编制的刹车带不易断裂。
13.与现有技术相比:本发明使用废弃的玻璃纤维作为原料,这些废弃的玻璃纤维如果不处理,会产生大量的工业垃圾,对环境将造成污染。本发明在节约成本的同时,还能保护环境。同时本发明采用专用的密闭式喂料机,能够减少短切玻璃纤维废屑的产生,将短切玻璃纤维完全利用,使包芯纱中的短切玻璃纤维含量符合生产要求。此工艺生产出来的刹车带的摩擦系数数值较准确,也可广泛应用于各种中高档摩擦材料的基材上。
具体实施方式
14.本用短切玻璃纤维进行混纺包芯纱的工艺: 将一种或几种有机纤维/无机纤维的原料通过和毛机进行混纺,和毛机可对上述纤维的原料进行开松和混合并除去上述原料中的杂质进而制成用于本工艺的混纺料。将混纺料送入出条机内进行出条处理,出条机可对混纺料中的纤维进行拉直处理而制成细的混纺条,然后对细的混纺条进行并条处理形成粗度适中的混纺纱。并条处理将4-6根混纺条并合喂入并条机,制成一根混纺纱,由于各根混纺条的粗段、细段有机会相互重合,改善混纺条长片段不匀率。混纺条的重量不匀率约为6.0%左右,经过并合后的混纺纱重量不匀率可以降到1%以下。
15.将粗细均匀的混纺纱与待加工的短切玻璃纤维通过专用密闭的喂料机按照1.5m/s的速率同时喂入空气摩擦纺纱机进料口,密闭的喂料机既可以防止短切玻璃纤维外漏,又可以保证包芯纱中的短切玻璃纤维的含量与理论值相同。本工艺中最后对短切玻璃纤维进行混合处理,可以减少多余的密闭工序设置。
16.空气摩擦纺纱机依靠离心力将混纺纱和短切玻璃纤维均匀而紧密的缠包在连续的玻璃纤维和铜丝表面形成包芯结构的绳状纱线。其中连续的玻璃纤维和铜丝形成包芯纱的内芯,短切玻璃纤维形成包芯纱的表皮。
17.包芯纱用于形成摩擦材料的增强基材,任何机械设备与运动的各种车辆都必须要有制动或传动装置。摩擦材料是这种制动或传动装置上的关键性部件。它最主要的功能是
通过摩擦来吸收或传递动力。如离合器片传递动力,制动片吸收动能。它们使机械设备与各种机动车辆能够安全可靠地工作。摩擦材料是一种应用广泛又甚关键地材料。
18.本工艺中无机纤维或有机纤维与短切玻璃纤维按照重量份1:3的比例进行混合。短切玻璃纤维主要由石英砂经过高温熔化,采用特制的浸润剂(软化剂)拉制的原丝,经由湿法在线短切,或者产品玻璃纤维短切而成。本工艺所采用的短切玻璃纤维主要是由第二种方法制成。现有的刹车带生产公司在生产过程中,每天会产生一定量的废弃玻璃纤维,这些废弃玻璃纤维如果不处理,会产生大量的工业垃圾,对环境将造成污染,将废弃玻璃纤维通过玻纤切断机切成一定长度的短切玻璃纤维用以制作包芯纱。这些短切玻璃纤维在进行加工之前还需进行筛选,以剔除尺寸过短的短切玻璃纤维和杂质。可采用尘笼或筛网对切割的玻璃纤维进行筛选,挑出合格的短切玻璃纤维备用。
19.上述有机纤维材料可以为:涤纶、腈纶、锦纶或丙纶等纤维。无机纤维可以选用预氧丝纤维、碳纤维、硼纤维、陶瓷纤维等。短切玻璃纤维配合其他有机或无机纤维可以形成结构稳定的固态材料,该固定材料作为表皮的包裹性能较好。
20.其中连续的玻璃纤维选用号数为600tex~800tex的无碱玻璃纤维。现有玻璃纤维大多为中碱玻璃纤维,无碱玻璃纤维是在现有中碱纤维的基础上进行酸处理而制得的,无碱玻璃纤维具有比一般的玻璃纤维更好的抗拉性能。其中600tex~800tex的无碱玻璃纤维具有较高的强度和超高的性价比,十分适合作为包芯纱内芯的组成材料。铜丝可选用横截面直径为0.12mm或横截面直径为0.15mm的黄铜丝中的一种。两种黄铜丝能够与连续的玻璃纤维形成较好的配合。
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