本发明涉及玻璃纤维处理技术领域，尤其涉及一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法。
背景技术：
目前电子产品逐渐向智能、轻薄化方向发展，这就要求印刷电路板轻薄、多层化，要求应用于印刷电路板的基板材料电子玻璃纤维纱向着单丝直径小，根数少的方向发展。玻璃纤维浸润剂在玻璃纤维的生产过程中提供集束、润滑及后续玻璃纤维布生产过程中的可织性。
目前，玻璃纤维浸润剂以改性的高直链淀粉搭配支链淀粉为成膜剂，以石蜡及油剂作为润滑剂；且该种浸润剂原是用于生产单丝直径为5-9微米点玻璃纤维纱时使用的浸润剂，若用于生产单丝直径为3-5微米的纱，因其皮膜强度低使成膜性能不足。因此，单丝直径在3～5微米由30～100根集束组成的电子玻璃纤维纱，因受浸润剂的限制在原纱生产过程中毛羽多，后续织布过程中毛羽多，影响到产品品质。
技术实现要素：
本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法，用于生产单丝直径为3～5微米由30～100根集束组成的玻璃纤维纱，并在玻璃纤维生产过程中提供良好的集束、润滑性能及可织性能，使原纱生产过程中毛羽少，织布过程中织布性能好、毛羽少。
为实现上述目标，本发明提供了如下技术方案:
一种玻璃纤维浸润剂，包括以下质量份数的原料：
高直链淀粉100份；
油剂20-40份；
peg10-20份；
粘结剂0.2-1.0份；
抗静电剂0.002份；
防霉剂0.0002份。
其中，油剂包括氢化植物油、低熔点石蜡和界面活性剂；
进一步，油剂中氢化植物油、低熔点石蜡的质量份数分别为10-20份、5-25份，界面活性剂的质量份数为(氢化植物油的质量份数+低熔点石蜡的质量份数)总和的(20％-40％)；
进一步，油剂中的氢化植物油可以是氢化棕榈油，或氢化大豆油，或椰子油；
进一步，石蜡的熔点为20℃～45℃；
进一步，界面活性剂可以是聚醚类或酯类阳离子界面活性剂；
进一步，peg可以是peg2000，或peg3000，或peg4000。
本发明采用高直链淀粉作为成膜剂，可使玻璃纤维浸润剂的成膜强度提高，增强集束性，减少毛羽的发生；在浸润剂配方中加入氢化植物油、低熔点石蜡及peg，可提供拉丝过程所需的润滑，减少玻璃纤维生产过程中的毛羽，同时也保证后续织布过程中作为经纱使用时有少的毛羽及作为纬纱使用时有好的织布性能和少的毛羽；
本发明采用的高直链淀粉为直链含量为70％左右的高直链玉米淀粉，在100～110℃下糊化后作为成膜剂，高直链淀粉的成膜强度大，单丝保护能力强，可减少生产过程中毛羽的发生几率，直链含量低的淀粉成膜强度低，对于单丝直径小、根数少的玻璃纤维的保护能力弱，集束能力差易产生毛羽；如果以高直链淀粉为100份，浸润剂中油剂为20到40份，油剂包括氢化植物油、低熔点石蜡和界面活性剂，油剂中植物油可以是氢化棕榈油，氢化大豆油，椰子油，石蜡的熔点在20℃～45℃，如果以淀粉为100份，油剂中氢化植物油为10-20份，石蜡为5-25份；在油剂中加入界面活性剂，通过乳化使氢化植物油和石蜡成为水包油的小颗粒，界面活性剂为聚醚类和酯类阳离子界面活性剂，且界面活性剂的质量份数为(氢化植物油的质量份数+低熔点石蜡的质量份数)总和的(20％-40％)，此时乳化颗粒的大小正好可以提供后续织布过程中的飞行性及飞行稳定性，同时又能在玻璃纤维生产过程中提供良好的润滑能力，减少原纱生产过程中产生的毛羽；
本发明的另一特征是在浸润剂中加入peg，可以是peg2000，peg3000，peg4000，如果高直链淀粉为100份，peg的加入量为10-20份；高直链淀粉的成膜强度高，在捻丝退解过程中易出现毛羽，加入peg可降低退解过程中产生的毛羽，同时peg能与淀粉结合良好，不影响成膜淀粉对纱的保护能力。
本发明的又一特征是在浸润剂配方中加入粘结剂，以提高淀粉及油剂与玻璃纤维表面的粘接强度，粘结剂的主要成分为水溶性环氧树脂，如果以淀粉为100份，粘结剂的加入量为0.2～1.0份，加入量少于0.2份浸润剂与玻璃纤维的界面结合强度低，易掉粉，出现毛羽。
浸润剂配方中除以上成分外还加入抗静电剂、防霉剂等，起到抗静电、防霉的作用。
本发明适用的玻璃纤维是单丝直径在3～5微米由30～100根集束的玻璃纤维，tex值在1.0～5.0之间。
本发明适用的loi在1.0％～2.0％之间，loi大于2.0％，织布过程中飞行性差，易出现毛羽，loi低于1.0％，在拉丝过程中保护能力差易出现毛羽；其中，loi代表浸润剂固化在纱上的比例，是指浆料在纱束上包覆的多少。
使用以上浸润剂生产的纱一般为bc4000(直径4微米，37根丝集束)、bc3000(直径4微米，50根丝集束)、bc2250(直径4微米，75根丝集束)、bc1500(直径4微米，100根丝集束)、c1200(直径4.5微米，100根丝集束)等电子级玻璃纤维纱。
本发明中，采用高直链淀粉作为成膜剂，可使玻璃纤维浸润剂的皮膜强度提高，增强集束性，减少毛羽的发生；在浸润剂配方中加入氢化植物油、低熔点石蜡及peg，可提供拉丝过程所需的润滑，减少玻璃纤维生产过程中的毛羽，同时也保证后续织布过程中作为经纱使用时有少的毛羽及作为纬纱使用时有好的织布性能和少的毛羽。
本发明所述玻璃纤维浸润剂的制备过程为：
(1)高直链淀粉通过高温蒸煮器在100～110℃下糊化，后加纯水降温至70℃以下；
(2)将氢化植物油、低熔点石蜡及界面活性剂经均质搅拌机乳化成0.1～1微米颗粒的乳化剂；
(3)将步骤(1)得到的糊化好的淀粉液加入步骤(2)所述乳化剂中，再加入粘结剂、抗静电剂、peg及防霉剂，并加纯水至规定水位，得到浸润剂，并保持浸润剂温度在60℃±5℃。
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：本发明所述玻璃纤维浸润剂配方可用于单丝直径3～5微米由30～100根集束组成的玻璃纤维的生产；该玻璃纤维浸润剂在玻璃纤维生产过程中提供良好的集束、润滑性能及可织性能，使原纱生产过程中毛羽少，织布过程中织布性能好、毛羽少。
附图说明
图1为本发明所述玻璃纤维浸润剂的作用位置示意图。
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玻璃纤维浸润剂配方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。
实施例
表1九种不同配方浸润剂的列表
实施例中高直链淀粉为含70％高直链的玉米淀粉，石蜡为融点在35℃—40℃的石蜡，氢化植物油为氢化棕榈油，界面活性剂为巴斯夫pl44，本实施例中使用的peg为peg600,粘结剂为环氧树脂；浸润剂用于生产c1200纱及bc3000。
在表1中，浸润剂a、b用于说明油剂使用量对玻璃纤维纱品质的影响；浸润剂c说明界面活性剂的作用，浸润剂d、e用于说明peg的作用，浸润剂f用于说明粘结剂的作用，浸润剂g、h用于说明loi对玻璃纤维纱品质的影响，浸润剂i为用于生产直径5～9微米由100-800根单丝组成的玻璃纤维的浸润剂。
表2九种不同配比浸润剂生产的c1200纱的毛羽及其作为纬纱使用时的性能
表2为以上九种浸润剂生产的c1200纱的毛羽及作为纬纱使用时的状况，纬向性能评价指标为使用喷气织机织成的布面毛羽以及织布时的主喷压力和到达角度的标准偏差，织布时的主喷压力代表了飞行性，主喷压力高代表飞行性差，低则代表飞行性好，到达角度的标准偏差代表飞行的稳定性，标准偏差小稳定性好。
原纱毛羽是采用红外探测器检测玻璃纤维纱上大于1mm的毛羽，每支纱检测50km，检查10支纱上毛羽的平均值，毛羽数量越少，品质越好；布面毛羽为在650rpm下使用喷气织机织成玻纤布经退浆后肉眼所能观察到的纬向毛羽数，毛羽数量越少，玻纤布品质越高；主喷压力及到达角度标准偏差为织布过程中织机上的主喷压力值及到达角度的标准偏差值，主喷压力值在1.0kg～1.5kg之间为合格，到达角度的标准偏差小于6.0为合格。
从表2中可以看出，使用浸润剂a生产的原纱毛羽及布面毛羽均为最少，品质最优。
表3不同配比的浸润剂生产的bc3000的毛羽及其作为纬纱使用时的性能
从表2和表3可以看出，浸润剂a配方生产的纱在生产过程中产生的毛羽数量较其它几种浸润剂配方生产的纱少，作为纬纱使用时的布面毛羽最少，品质最优，其主喷压及到达角度的标准偏差适中，这是因为浸润剂中油剂及界面活性剂占油剂的比例和加入的peg的量在合理范围内，使乳化后的颗粒大小在0.1～1微米之间，颗粒能均匀分布于浆料皮膜中，包覆于纱的表面，织布过程中能提供良好的织布性能。
表4九种不同配比浸润剂生产的c1200纱的毛羽及其所为经纱使用时的性能
表4是将表1的九种浸润剂生产的c1200纱作为经纱使用时的性能，经向性能评价以经向毛羽少，无落粉及经向布面毛羽少为标准。表4的结果表明浸润剂a的整经毛羽及布面毛羽最少，落粉也ok，说明浸润剂a的配方能满足经向性能要求。整经毛羽为整经过程中毛羽检测器检测到的毛羽根数，800束纱同时整经，35km/轴，4组经纱共16轴所能检测到到毛羽数的平均值；落粉为织布过程中是否有落粉现象，无落粉现象标示为ok，有严重落粉标示为ng，轻微落粉标示为y；布面毛羽为织成玻璃纤维布经退浆后肉眼所能观察到的经向毛羽数量。
表5九种不同配比浸润剂生产的bc3000纱的毛羽及其所为纬纱使用时的性能
从表4和表5可以看出，浸润剂a配方生产的c1200纱和bc3000纱用于经纱，其经向性能最优，loi提高对经向性能有利；采用浸润剂a配方所生产的单丝直径在3～5微米由30～100根集束组成的玻璃纤维，tex值在1.0～5.0之间的电子级玻璃纤维纱可有效减少生产过程中所产生的毛羽，在后续织布时既能减少整经过程中产生的毛羽也能提供良好的纬向织布性能，能有效减少布面毛羽，提高布面品质。
玻璃纤维纱作为经纱使用时，浆料的耐磨性起到主要作用，浸润剂a中油剂以及油剂中界面活性剂的比例适中，同时加入了一定比例的peg，因为peg同淀粉的结合非常好；对淀粉皮膜强度的影响小，所以浸润剂a既能提供好的经向性能也能提供作为纬纱使用时的飞行性。
图1为本发明所述玻璃纤维浸润剂的作用位置示意图。浸润剂在拉丝过程中经由滚轮涂覆在玻璃纤维纱表面，在拉丝及后续制程中起到润滑作用。
本发明的技术方案，作为举例而非限定，具有如下有益效果：本发明所述玻璃纤维浸润剂配方可用于单丝直径3～5微米由30～100根集束的玻璃纤维的生产；该玻璃纤维浸润剂在玻璃纤维生产过程中提供良好的集束、润滑性能及可织性能，使原纱生产过程中毛羽少，织布过程中织布性能好、毛羽少。
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。