本发明属于玻璃纤维技术领域，具体涉及一种无碱超细玻璃纤维配方。
背景技术：
现有超细玻璃纤维的生产中，要求玻璃组分b2o3＞5.0％，f＞0.40％，低于此数值，会导致玻璃成型性能的变化，难以拉制出超细玻璃纤维纱，然而在熔制无碱玻璃时由于f2与sio2结合极易挥发，大约有50％以上的氟化物会在熔化过程中随烟气等挥发掉，含氟废气处理需要耗费大量的人力物力，废气处理给玻璃纤维行业造成沉重的经济负担，而且若处理不当排入大气会造成严重后果，危害民众的身体健康，硼化合物也是一种易挥发的昂贵的成分，若处理不当其挥发物排入大气同样会对植物和人体造成伤害。
cn200810121473.1公开了一种低硼低氟玻璃配方，包括：sio254％～62％，cao20％～28％，al2o312％～18％，b2o30～5％，mgo2％～6％，f0～0.4％，k2o和na2o共计0～0.8％，tio20.1％～1％，fe2o30.1％～0.5％，so30～0.6％，以及1％以下的杂质。通过减少b2o3、f以及al2o3的含量，增加sio2、cao以及mgo的含量，控制碱金属、fe2o3以及tio2的含量，获得了具有e玻璃的优点、低硼低氟、无不合适着色且可以很容易拉丝成型的玻璃组成物。然而上述组分中仍含有微量的氟和硼元素，对环境造成一定影响。
cn201310093103.2公开了一种无氟无硼无碱玻璃纤维及其制备方法，成分及其含量为：sio258～60％、cao22～25％、mgo2～3.5％、al2o313～15.0％、fe2o30.3～0.45％、r2o0.2～0.8％及li2o0.1～0.4％；其中，r2o为na2o和k2o。该专利完全去掉了易挥发性成分含硼原料，并优选了一种工业含锂尾矿作为主要原料之一，降低了熔制温度，大幅度减少了废气排放，其单丝强度明显高于传统的e玻璃纤维的强度，提高8％左右；因此，本发明生产出的玻璃纤维产品性能比现有的e玻璃纤维产品性能有了明显的提高，然而该专利缺陷在于虽然加入了li2o保证了玻璃的易熔性，但是高温澄清能力不足，玻璃中大量产生的小气泡难以有效排出，影响玻璃纤维的作业连续性，难以拉制成10微米以下的玻璃纤维，即使勉强拉制，也会因为气泡含量多导致中空纤维的产生，影响产品质量，降低作业效率。
技术实现要素：
针对以上技术问题，本发明目的在于一种无碱超细玻璃纤维配方，避免了对环境影响较大的b2o3和f使用，减轻了环境污染，提高了产品质量。
本发明所述的无碱超细玻璃纤维配方，按100kg计算，包括如下质量百分比的组分：
sio250-65％，al2o310-16.5％，cao17-28％，mgo0.2-4.0％，na2o与k2o和量0.1-0.8％，ceo20.1-0.5％，li2o0.1-0.7％，fe2o30.05-0.6％，tio20.1-1％，余量为杂质。
作为优选，所述的无碱超细玻璃纤维配方，按100kg计算，包括如下质量百分比的组分：
sio250-62％，al2o312-16.5％，cao19-25％，mgo0.2-2.0％，na2o与k2o和量0.1-0.8％，ceo20.1-0.5％，li2o0.1-0.7％，fe2o30.05-0.45％，tio20.1-1％，余量为杂质。
作为优选，所述的无碱超细玻璃纤维配方，按100kg计算，包括如下质量百分比的组分：
sio250-55.5％，al2o314-16.5％，cao19-25％，mgo0.2-0.5％，na2o与k2o和量0.1-0.8％，ceo20.1-0.4％，li2o0.1-0.5％，fe2o30.05-0.45％，tio20.1-1％，余量为杂质。
本发明所述的无碱超细玻璃纤维配方组分中不含有b2o3和f。
本发明的组分中，sio2是形成玻璃骨架的氧化物，起到提升强度和化学稳定性的作用。如果含量过低，会影响玻璃纤维的结构，使应用性能变差，且不利于后续加工；如含量过高，会导致玻璃液粘度升高，影响玻璃的澄清和均化，且造成拉丝成型困难。
本发明的组分中，al2o3是形成玻璃骨架的氧化物，起到减轻玻璃分相和提升化学稳定性的作用。如果含量过低，会导致玻璃分相，形成析晶，难以成为连续纤维；如含量过高，会导致玻璃液粘度升高，影响玻璃的澄清和均化，且造成拉丝成型困难。
本发明玻璃纤维可以按照如下方法来制备，根据选定的组合物成分，按质量比例称量相应所用原料，原料为高岭土、叶蜡石、石英砂、生石灰、石灰石、含锂尾矿、氧化铈等粉料，将原料送入气力均化器中混合均匀形成配合料，将配合料输送至窑头料仓并投入池窑中，经高温熔化后形成玻璃液；玻璃液流入作业通道，经铂铑合金漏板由拉丝机拉制成为玻璃纤维。
本发明组分中，tio2是玻璃的网络外体，起到提高玻璃电阻率、降低热膨胀系数、提高耐酸性的作用。
本发明的组分中，cao是玻璃的网络外体，起到降低玻璃粘度、加快成型的作用。如果含量过低，会导致玻璃液粘度升高，拉丝成型困难；如含量过高，会导致玻璃易析晶。可以加0.2-2.0％的mgo与cao配合使用，以进一步调节成型速度。
本发明的组分中同时加入了具有协同作用的li2o与ceo2，li2o是提供非桥氧的氧化物，在组分中具有高温助熔、加速玻璃熔化、降低玻璃粘度的作用，同时，因为li+离子半径小，电场强度大，在一定程度上会加重玻璃的析晶倾向，高温澄清能力不足，玻璃中大量产生的小气泡难以有效排出，而组分中ceo2是变价氧化物，高温分解出氧，氧的溶解度随温度升高而减小形成气泡，气泡不断长大，浮出玻璃表面；在气泡上浮的过程中，不断吸收玻璃中的微小气泡，从而达到澄清效果，因此，在ceo2和li2o配合作用下，解决了玻璃熔化和澄清的问题，提高了产品质量。
本发明组分中ceo2分解出氧还可将玻璃中fe2+氧化为fe3+，还能起到降低着色的作用。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果。
本发明在无碱超细玻璃纤维制备中，无含氟含硼原料，在无碱超细玻璃纤维生产中引入ceo2和li2o，避免了对环境影响较大的b2o3和f使用，减轻了环境污染，制得的玻璃纤维单丝强度较传统e玻璃纤维提高9％左右，制得的的玻璃纤维产品综合性能比现有e玻璃纤维有明显的提升。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，本发明内容不受以下实施例的任何制约。其成分总含量略小于或大于100％时，可理解为残余量是杂质或不能分析出的少量成分。本发明实施例1-5根据每个实施例所选定的组合物成分，按质量比例称量相应所用原料，原料为高岭土、叶蜡石、石英砂、生石灰、石灰石、含锂尾矿、氧化铈等粉料，将原料送入气力均化器中混合均匀形成配合料，将配合料输送至窑头料仓并投入池窑中，经高温熔化后形成玻璃液；玻璃液流入作业通道，经铂铑合金漏板由拉丝机拉制成为玻璃纤维，具体原料按100kg计算，如表1所示。
表1实施例1-5性能测试数据
由表1中可以看出，在超细玻璃纤维生产中引入ceo2和li2o，制得的玻璃纤维单丝强度较传统e玻璃纤维提高9％左右，同时含ceo2和li2o组分的配方较只含li2o组分的配方制得的超细玻璃纤维气泡含量少，澄清效果好，同时气泡含量低，拉制超细纤维时不容易断丝，更容易拉制出超细纤维。