摘  要：本發(fā)明涉及濾材技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，具體如下：（1）苧麻纖維的預(yù)處理；按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，取5%氫氧化鈉溶液250份、15%氫氧化鉀溶液80份、三乙醇胺10份于20℃下混合均勻，待混合液靜置后加入苧麻纖維1500份，得預(yù)處理纖維；（2）苧麻纖維的改性處理；所述預(yù)處理纖維使用改性劑于90℃下水浴40min即得改性苧麻纖維；（3）制備覆膜。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明能有效消除覆膜與玻纖布間的內(nèi)應(yīng)力，在受應(yīng)力條件下提高覆膜與玻纖布間的聚合程度從而達(dá)到提高玻纖布使用壽命的技術(shù)效果。

 

技術(shù)要點(diǎn)

1.一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，其特征在于，具體如下：

（1）苧麻纖維的預(yù)處理

按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，取5%氫氧化鈉溶液200~250份、15%氫氧化鉀溶液60~80份、三乙醇胺5~10份于15~20℃下混合均勻，待混合液靜置后加入苧麻纖維1000~1500份，于15~20℃、相對濕度0~40%條件下，使用轉(zhuǎn)速80~120r/min的攪拌設(shè)備均勻攪拌處理150~180min，得預(yù)處理纖維；

（2）苧麻纖維的改性處理

將步驟（1）所述預(yù)處理纖維使用改性劑于70~90℃下水浴30～40min即得改性苧麻纖維；所述改性劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由十二烷基苯磺酸鈉2~10份、聚丙烯酰胺50~80份、月桂醇聚氧乙烯醚6~18份、聚乙烯醇2~9份、無水乙醇1000～1200份混合后制得；

（3）制備覆膜

按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，取所述改性苧麻纖維100~200份、聚丙烯樹脂80~120份、異辛酸鈷促進(jìn)劑0.2~0.4份、過氧化甲乙酮固化劑0.5~0.8份混合后對玻璃纖維編織的濾料進(jìn)行固化涂覆處理，處理時間90~120min；即得。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，其特征在于：所述預(yù)處理纖維，其制備方法具體為，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，取5%氫氧化鈉溶液210~240份、15%氫氧化鉀溶液65~75份、三乙醇胺6~9份于15~20℃下混合均勻，待混合液靜置后加入苧麻纖維1100~1400份，于15~20℃、相對濕度0~40%條件下，使用轉(zhuǎn)速90~110r/min的攪拌設(shè)備均勻攪拌處理150~170min。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，其特征在于：所述預(yù)處理纖維，其制備方法具體為，取5%氫氧化鈉溶液220份、15%氫氧化鉀溶液70份、三乙醇胺8份于18℃下混合均勻，待混合液靜置后加入苧麻纖維1200份，于18℃、相對濕度20%條件下，使用轉(zhuǎn)速100r/min的攪拌設(shè)備均勻攪拌處理160min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，其特征在于：所述改性苧麻纖維，其制備方法具體為，將步驟（1）所述預(yù)處理纖維使用改性劑于80℃下水浴35min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，其特征在于：所述改性劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由十二烷基苯磺酸鈉3~9份、聚丙烯酰胺60~70份、月桂醇聚氧乙烯醚7~16份、聚乙烯醇3~8份、無水乙醇1000～1100份混合后制得。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，其特征在于：所述改性劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由十二烷基苯磺酸鈉5份、聚丙烯酰胺60份、月桂醇聚氧乙烯醚12份、聚乙烯醇5份、無水乙醇1100份混合后制得。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，其特征在于：步驟（3）制備覆膜，具體操作為，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，取所述改性苧麻纖維120份、聚丙烯樹脂100份、異辛酸鈷促進(jìn)劑0.3份、過氧化甲乙酮固化劑0.6份混合后對玻璃纖維編織的濾料進(jìn)行固化涂覆處理，處理時間100min；即得。

 

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濾材技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝。

 

背景技術(shù)

玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，優(yōu)點(diǎn)是絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好、機(jī)械強(qiáng)度高；玻璃纖維通常用作復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料，電絕緣材料和絕熱保溫材料。玻璃纖維是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個微米到二十幾米個微米，每束纖維原絲都由數(shù)百根甚至上千根單絲組成。玻璃纖維通常用作復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料，電絕緣材料和絕熱保溫材料，電路基板等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高玻璃纖維的使用壽命，通常采用合成樹脂改性的方式，但是這種方法由于玻璃纖維的斷裂應(yīng)力和其表面的覆膜的斷裂應(yīng)力并不相同，因此在長時間使用后二者之間會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力造成互相制約影響，加速玻璃纖維的老化斷裂。

 

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述背景技術(shù)中提出的問題，本發(fā)明提供了一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，具體如下：

（1）苧麻纖維的預(yù)處理

按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，取5%氫氧化鈉溶液200~250份、15%氫氧化鉀溶液60~80份、三乙醇胺5~10份于15~20℃下混合均勻，待混合液靜置后加入苧麻纖維1000~1500份，于15~20℃、相對濕度0~40%條件下，使用轉(zhuǎn)速80~120r/min的攪拌設(shè)備均勻攪拌處理150~180min，得預(yù)處理纖維；使用三種不同的堿性溶液對苧麻纖維進(jìn)行低溫干燥環(huán)境下堿處理，能夠降低反應(yīng)速度，降低的堿處理效果；同時使用多種堿液處理并進(jìn)行低溫干燥處理能夠使纖維素水解的產(chǎn)物和速率有所不同，產(chǎn)物更易粘結(jié)造成的纖維內(nèi)部孔隙堵塞，控制苧麻纖維溶脹率在5~10%，便于降低后續(xù)改性處理時對苧麻纖維機(jī)械強(qiáng)度得提升，使其涂覆在玻璃纖維后與玻璃纖維得機(jī)械強(qiáng)度保持一致，更有助于提高產(chǎn)品的使用壽命；

（2）苧麻纖維的改性處理

將步驟（1）所述預(yù)處理纖維使用改性劑于70~90℃下水浴30～40min即得改性苧麻纖維；所述改性劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由十二烷基苯磺酸鈉2~10份、聚丙烯酰胺50~80份、月桂醇聚氧乙烯醚6~18份、聚乙烯醇2~9份、無水乙醇1000～1200份混合后制得；使用改性劑處理后的苧麻纖維能夠有效保持與玻璃纖維一致的最大斷裂應(yīng)力和塑性；

（3）制備覆膜

按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，取所述改性苧麻纖維100~200份、聚丙烯樹脂80~120份、異辛酸鈷促進(jìn)劑0.2~0.4份、過氧化甲乙酮固化劑0.5~0.8份混合后對玻璃纖維編織的濾料進(jìn)行固化涂覆處理，處理時間90~120min；即得。

優(yōu)選的，所述預(yù)處理纖維，其制備方法具體為，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，取5%氫氧化鈉溶液210~240份、15%氫氧化鉀溶液65~75份、三乙醇胺6~9份于15~20℃下混合均勻，待混合液靜置后加入苧麻纖維1100~1400份，于15~20℃、相對濕度0~40%條件下，使用轉(zhuǎn)速90~110r/min的攪拌設(shè)備均勻攪拌處理150~170min。

優(yōu)選的，所述預(yù)處理纖維，其制備方法具體為，取5%氫氧化鈉溶液220份、15%氫氧化鉀溶液70份、三乙醇胺8份于18℃下混合均勻，待混合液靜置后加入苧麻纖維1200份，于18℃、相對濕度20%條件下，使用轉(zhuǎn)速100r/min的攪拌設(shè)備均勻攪拌處理160min。

優(yōu)選的，所述改性苧麻纖維，其制備方法具體為，將步驟（1）所述預(yù)處理纖維使用改性劑于80℃下水浴35min。

優(yōu)選的，所述改性劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由十二烷基苯磺酸鈉3~9份、聚丙烯酰胺60~70份、月桂醇聚氧乙烯醚7~16份、聚乙烯醇3~8份、無水乙醇1000～1100份混合后制得。

優(yōu)選的，所述改性劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由十二烷基苯磺酸鈉3~9份、聚丙烯酰胺60~70份、月桂醇聚氧乙烯醚7~16份、聚乙烯醇3~8份、無水乙醇1000～1100份混合后制得。

優(yōu)選的，所述改性劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由十二烷基苯磺酸鈉5份、聚丙烯酰胺60份、月桂醇聚氧乙烯醚12份、聚乙烯醇5份、無水乙醇1100份混合后制得。

進(jìn)一步的，步驟（3）制備覆膜，優(yōu)選為，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，取所述改性苧麻纖維120份、聚丙烯樹脂100份、異辛酸鈷促進(jìn)劑0.3份、過氧化甲乙酮固化劑0.6份混合后對玻璃纖維編織的濾料進(jìn)行固化涂覆處理，處理時間100min；即得。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、采用改性苧麻纖維制備覆膜，能夠保證覆膜的機(jī)械性能得到全方面提升，有效提升玻璃纖維的使用壽命；

2、制備覆膜的改性苧麻纖維與玻璃纖維具有一致的最大斷裂應(yīng)力和塑性，使其在使用過程中，覆膜的形變情況與玻璃纖維濾布的形變情況保持一致，避免內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，最大程度延長了玻璃纖維的使用壽命。

 

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，具體如下：

（1）苧麻纖維的預(yù)處理

按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，取5%氫氧化鈉溶液200份、15%氫氧化鉀溶液60份、三乙醇胺5份于15℃下混合均勻，待混合液靜置后加入苧麻纖維1000份，于15℃、相對濕度20%條件下，使用轉(zhuǎn)速80r/min的攪拌設(shè)備均勻攪拌處理150min，得預(yù)處理纖維；

（2）苧麻纖維的改性處理

將步驟（1）所述預(yù)處理纖維使用改性劑于70℃下水浴30min即得改性苧麻纖維；所述改性劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由十二烷基苯磺酸鈉2份、聚丙烯酰胺50份、月桂醇聚氧乙烯醚6份、聚乙烯醇2份、無水乙醇1000份混合后制得；

（3）制備覆膜

按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，取所述改性苧麻纖維100份、聚丙烯樹脂80份、異辛酸鈷促進(jìn)劑0.2份、過氧化甲乙酮固化劑0.5份混合后對玻璃纖維編織的濾料進(jìn)行固化涂覆處理，處理時間90min；即得。

實(shí)施例2

一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，具體如下：

（1）苧麻纖維的預(yù)處理

按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，取5%氫氧化鈉溶液250份、15%氫氧化鉀溶液80份、三乙醇胺10份于20℃下混合均勻，待混合液靜置后加入苧麻纖維1500份，于20℃、相對濕度20%條件下，使用轉(zhuǎn)速120r/min的攪拌設(shè)備均勻攪拌處理180min，得預(yù)處理纖維；

（2）苧麻纖維的改性處理

將步驟（1）所述預(yù)處理纖維使用改性劑于90℃下水浴40min即得改性苧麻纖維；所述改性劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由十二烷基苯磺酸鈉10份、聚丙烯酰胺80份、月桂醇聚氧乙烯醚18份、聚乙烯醇9份、無水乙醇1200份混合后制得；

（3）制備覆膜

按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，取所述改性苧麻纖維200份、聚丙烯樹脂120份、異辛酸鈷促進(jìn)劑0.4份、過氧化甲乙酮固化劑0.8份混合后對玻璃纖維編織的濾料進(jìn)行固化涂覆處理，處理時間120min；即得。

實(shí)施例3

一種提高玻璃纖維使用壽命的表面涂覆工藝，具體如下：

（1）苧麻纖維的預(yù)處理

按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，取5%氫氧化鈉溶液220份、15%氫氧化鉀溶液70份、三乙醇胺8份于18℃下混合均勻，待混合液靜置后加入苧麻纖維1200份，于18℃、相對濕度20%條件下，使用轉(zhuǎn)速100r/min的攪拌設(shè)備均勻攪拌處理160min，得預(yù)處理纖維；

（2）苧麻纖維的改性處理

將步驟（1）所述預(yù)處理纖維使用改性劑于80℃下水浴35min即得改性苧麻纖維；所述改性劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由十二烷基苯磺酸鈉5份、聚丙烯酰胺60份、月桂醇聚氧乙烯醚12份、聚乙烯醇5份、無水乙醇1100份混合后制得；

（3）制備覆膜

按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，取所述改性苧麻纖維120份、聚丙烯樹脂100份、異辛酸鈷促進(jìn)劑0.3份、過氧化甲乙酮固化劑0.6份混合后對玻璃纖維編織的濾料進(jìn)行固化涂覆處理，處理時間100min；即得。

對比實(shí)施例1

本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，區(qū)別僅在于步驟（1）中的堿處理方式采用現(xiàn)有技術(shù)中使用單一氫氧化鈉溶液處理方式，其他方法步驟均相同。

對比實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例2相比，區(qū)別僅在于步驟（3）使用現(xiàn)有的覆膜原料進(jìn)行覆膜操作，其他方法步驟均相同。

對比實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例3相比，區(qū)別僅在于將對比實(shí)施例1中制得的預(yù)處理纖維進(jìn)行后續(xù)的改性和覆膜操作。

對照組

現(xiàn)有的玻璃纖維涂覆工藝。

將上述七種工藝制成的七種玻纖布進(jìn)行斷裂加速實(shí)驗(yàn)，依此反映各自的使用壽命，在未涂覆的玻纖布極限強(qiáng)度83%的應(yīng)力水平下、25℃環(huán)境條件下，結(jié)果如下表：

  

由上述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采用本發(fā)明工藝進(jìn)行玻璃纖維的涂覆，能夠明顯提升玻璃纖維的使用壽命，苧麻纖維的堿處理方法能夠有效統(tǒng)一后續(xù)覆膜與玻纖布的強(qiáng)度保持一致，有效消除覆膜與玻纖布間的內(nèi)應(yīng)力，在受應(yīng)力條件下提高覆膜與玻纖布間的聚合程度從而達(dá)到提高玻纖布使用壽命的技術(shù)效果。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

 

摘自國家發(fā)明專利，發(fā)明人：張心華，申請?zhí)枺?/font>202211035907.2，申請日：2022.08.27