玻璃纤维分散方法技术

技术编号:13463300 阅读:124 留言:0更新日期:2016-08-04 16:26
本发明专利技术涉及一种玻璃纤维分散方法,包括如下步骤:将径向最大尺寸为0.1‑5μm的玻璃棉与径向最大尺寸为6‑50μm的玻璃纤维按照质量比为1:(0.05‑20)加入至水中,配成浆料;对所述浆料进行超声处理,得玻璃纤维匀浆,即可,其中,所述超声处理的条件为:超声波频率为20‑68KHz,超声波功率为0.2‑1kw/kg,超声时间0.5‑30min。该方法在玻璃纤维分散技术中首次引入超声分散,利用超声波的空化作用和机械效应,无需加入任何分散剂或降低浆料浓度,即可实现玻璃纤维在水中充分、均匀的分散,并按质量比配伍特定直径的玻璃棉和玻璃纤维,使玻璃纤维分散均匀的同时,保证制得的玻璃纤维纸具有较高的强度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种,包括如下步骤:将径向最大尺寸为0.1?5μm的玻璃棉与径向最大尺寸为6?50μm的玻璃纤维按照质量比为1:(0.05?20)加入至水中,配成浆料;对所述浆料进行超声处理,得玻璃纤维匀浆,即可,其中,所述超声处理的条件为:超声波频率为20?68KHz,超声波功率为0.2?1kw/kg,超声时间0.5?30min。该方法在玻璃纤维分散技术中首次引入超声分散,利用超声波的空化作用和机械效应,无需加入任何分散剂或降低浆料浓度,即可实现玻璃纤维在水中充分、均匀的分散,并按质量比配伍特定直径的玻璃棉和玻璃纤维,使玻璃纤维分散均匀的同时,保证制得的玻璃纤维纸具有较高的强度。【专利说明】
本专利技术涉及过滤材料的制备领域,特别是涉及一种。
技术介绍
玻璃纤维是以玻璃为组成物的纤维状物质,具有容量小、尺寸稳定性高、导热系数低、电绝缘性好、吸声性能好、过滤效率高、不燃烧、耐水、耐油、耐酸和耐腐蚀等优良性能,是一种良好的过滤、绝热、吸声材料。将玻璃纤维通过湿法造纸制成的玻璃纤维基薄页功能材料具有优异的过滤性能,也可以称为玻璃纤维纸。玻璃纤维纸的制备不需要打浆,成纸前需将玻璃纤维在水中充分分散,在水中的均匀度,决定了纸张的匀度和强度。因此,玻璃纤维的分散在生产玻璃纤维纸张过程中尤为重要。显微镜下观察到的玻璃纤维似玻璃棒,单根挺硬而细长,长宽比大,该纤维表面带有电荷,所以在抄造前的配浆过程中,玻璃纤维容易互相缠绕,形成大量不易分散的纤维团,产生絮聚现象,严重影响玻璃纤维纸张匀度。目前工业上主要从两个方面解决上述问题:①在浆料过程中加入表面活性剂,以改善玻璃纤维的表面张力,增加玻璃纤维亲水性,以促进玻璃纤维分散均匀;②降低浆料浓度,一般湿法玻璃纤维纸碎浆浓度较低,一般在0.1 %以下。上述两种解决玻璃纤维分散不均匀的方法均存在问题:①加入表面活性剂,确实能改变玻璃纤维的表面张力,有利于玻璃纤维的分散,但同时引入有机物,会影响到玻璃纤维纸张的应用领域;②降低浆料浓度,有利于玻璃纤维的分散,但降低浆料浓度会导致设备利用率降低,不仅影响产能,更为重要的是在分散过程中会增加大量的废水,无论对环境还是对项目的经济效益均会产生较大影响。
技术实现思路
基于此,有必要提供一种在不加入任何分散剂或降低浆料浓度的情况下,使玻璃纤维均匀分散的。—种,包括如下步骤:将径向最大尺寸为0.1_5μπι的玻璃棉与径向最大尺寸为6_50μπι的玻璃纤维按照质量比为1: 0.05-20加入至水中,配成浆料;对所述浆料进行超声处理,得玻璃纤维匀浆,即可,其中,所述超声处理的条件为:超声波频率为20-68ΚΗζ,超声波功率为0.2-lkw/kg,超声时间0.5_30min。在其中一个实施例中,所述超声处理的条件为:超声波频率为20-68KHZ,超声波功率为 0.2-0.6kw/kg,超声时间 15-30min。在其中一个实施例中,所述超声处理的条件为:超声波频率为20-40KHZ,超声波功率为 0.4-0.6kw/kg,超声时间 15-30min。在其中一个实施例中,所述玻璃棉与玻璃纤维按照质量比为1:1-20。在其中一个实施例中,所述玻璃棉与玻璃纤维按照质量比为1:1-2。在其中一个实施例中,所述玻璃棉的径向最大尺寸为0.6-4.5μπι,打浆度为24-29°,所述玻璃纤维的径向最大尺寸为6-30μπι。在其中一个实施例中,所述浆料中所述玻璃棉与玻璃纤维的质量浓度之和为0.1-0.5%。在其中一个实施例中,经所述超声处理后的浆料,再采用功率为300-500?纤维标准解离器进行分散处理,搅拌转速为2000-4000rpm,分散时间为l_20min,得所述玻璃纤维匀浆。本专利技术另提供一种玻璃纤维纸的制备方法,包括如下步骤:按照所述制得玻璃纤维匀浆;将所述玻璃纤维匀浆抽滤成纸后,喷洒粘结剂,烘干,即得所述玻璃纤维纸。所述粘结剂具体可用优选为聚氨酯或苯丙树脂。本专利技术还提供所述的玻璃纤维纸的制备方法制备得到的玻璃纤维纸。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:本专利技术的,在玻璃纤维分散技术中首次引入超声分散,利用超声波的空化作用和机械效应,无需加入任何分散剂或降低浆料浓度,即可实现玻璃纤维在水中充分、均匀的分散,并按质量比配伍特定径向最大尺寸的玻璃棉和玻璃纤维,使玻璃纤维分散均匀的同时,保证制得的玻璃纤维纸具有较高的强度。该方法操作简单,过程便于控制,适用于工业化大批量生产。【附图说明】图1为本专利技术实施例2制备得到的浆料成纸后的电镜图;图2为本专利技术实施例1与对比例3制得的浆料对比图(左:对比例3,右:实施例1)。【具体实施方式】以下结合具体实施例对本专利技术的作进一步详细的说明。本专利技术实施例中采用的玻璃棉的打浆度均为24-29°。实施例1将平均径向最大尺寸(即平均直径)为0.6μπι的玻璃棉和平均径向最大尺寸为6μπι的玻璃纤维,按质量比为20:1,配成浓度为0.1 %的浆料,在超声频率为20ΚΗζ,超声波功率为lkw/kg下超声30分钟,超声结束后,楽料在标准纤维解离器(功率300w,转速2000rpm)中分散20分钟。分散后的浆料测纤维平均径向最大尺寸为0.89μπι,将浆料在成型器上成纸后,纸张的抗张强度为95N/m。进一步在该纸张上喷洒粘结剂苯丙树脂,100-120°C烘干后,即可制成玻璃纤维纸。实施例2将平均径向最大尺寸为0.6μηι的玻璃棉和平均径向最大尺寸为6μηι的玻璃纤维,按质量比为1:1加入至水中,配成浓度为0.25%的浆料,在超声频率为40ΚΗζ,超声波功率为0.61^/1^下超声15分钟,超声结束后,楽料在标准纤维解离器(功率400¥,转速3000印111)中分散10分钟。分散后的浆料测纤维平均径向最大尺寸为3.40μπι,将浆料成纸后,纸张的抗张强度为103N/m,纸张的电镜图如图1所示。进一步在该纸张上喷洒粘结剂聚氨酯,100-120°C烘干后,即可制成玻璃纤维纸。实施例3将平均径向最大尺寸为0.6μπι的玻璃棉和平均径向最大尺寸为6μπι的玻璃纤维,按质量比为I: 20加入至水中,配成浓度为0.5 %的浆料,在超声频率为68ΚΗζ,在超声波功率为0.2kw/kg下超声15分钟,超声结束后,楽料在标准纤维解离器(功率400w,转速3000rpm)中分散20分钟。分散后的浆料测纤维平均径向最大尺寸为6.30μπι,将浆料成纸后,纸张的抗张强度为 114N/m。 实施例4将平均径向最大尺寸为0.6μπι的玻璃棉和平均径向最大尺寸为6μπι的玻璃纤维,按质量比为1:1加入至水中,配成浓度为0.5%的浆料,在超声频率为20ΚΗΖ,超声波功率为0.2kw/kg下超声5分钟,超声结束后,楽料在标准纤维解离器(功率300w,转速2000rpm)中分散10分钟。分散后的浆料测纤维平均径向最大尺寸为3.70μπι,将浆料成纸后,纸张的抗张强度为 108N/m。实施例5将平均径向最大尺寸为0.6μπι的玻璃棉和平均径向最大尺寸为6μπι的玻璃纤维,按质量比为20:1加入至水中,配成浓度为0.5 %的浆料,在超声频率为45ΚΗζ,超声波功率为0.2kw/kg下超声0.5分钟,超声结束后,楽料在标准纤维解离器(功率500w,转速400本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种玻璃纤维分散方法,其特征在于,包括如下步骤:将径向最大尺寸为0.1‑5μm的玻璃棉与径向最大尺寸为6‑50μm的玻璃纤维按照质量比为1:0.05‑20加入至水中,配成浆料;对所述浆料进行超声处理,得玻璃纤维匀浆,即可,其中,所述超声处理的条件为:超声波频率为20‑68KHz,超声波功率为0.2‑1kw/kg,超声时间0.5‑30min。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴立群肖辉刘铸胡庭维朱勇冯俊杰李凯
申请(专利权)人:昆明纳太科技有限公司
类型:发明
国别省市:云南;53

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