本发明专利技术涉及一种具有高纺织、象棉花和体积大特性的含Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］的耐高温基于二氧化硅的玻璃纤维纱条。本发明专利技术也涉及所述玻璃纱条的玻璃短纤维产品及它们的应用。特别是经选择性的酸提取获得了织物特性和耐高温性。本发明专利技术的玻璃纱条组成特别含有作为主成分的ＳｉＯ↓［２］和作为辅助成分的１－５％（重量）的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
High temperature resistant fiberglass yarn containing Al*O* and its products
The invention relates to a high spin, like Al, including cotton down large volume and the characteristics of 2 O: 3 high temperature resistant glass sliver based on silica. The invention also relates to glass staple fiber products of the glass yarn strips and their applications. Especially, the fabric properties and high temperature resistance are obtained by selective acid extraction. Glass yarn of the invention which contains in particular as the main ingredient: 2 and SiO as auxiliary components 15% (weight) Al: 2 O: 3.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于二氧化硅的含Al2O3的具有高纺织性的耐高温玻璃纤维纱条，同样的玻璃纤维纱条的产品及这些产品用途。根据各种工艺生产以无机纤维为主要成分的纺织产品长期以来已经广为人知(Ullmanns Enzyklopdie der technischen Chemie，Bd.11，VerlagChemie，Weinheim，1989)。目前同样产品的生产使用以二氧化硅或石英玻璃为主要成分的SiO2纤维，区别之处在于单纤维被制成长丝(具有无限长度和规定的横截面的单纤维丝)和人造短纤维(具有有限长度和规定的横截面的纤维)(Z.Ges.Textilind.69，839(1967)，德国专利DE4240354)的初级形式。在德国专利号4240354中，公开了线型纺织纤维产品一纱条(人造短纤维条)是生产适合于加工成后续产品如平织织物或针织织物的短纤维纱和加捻纱的原料。根据该专利说明书，公开了一种二氧化硅纱条，是由长50-1000mm的二氧化硅人造短纤维组成的，并且其特征在于单纤维强度为20-50cN/tex，纱条粘附力2-20N，纱条细度50-2000tex。这种纺织纤维产品是通过三步工艺得到的，结合了苏打水玻璃纤维长丝纱的干法纺丝，根据拉丝烘筒工艺形成苏打水玻璃纤维纱条和在后处理部分转化成二氧化硅纱条。因此，这是基于苏打水玻璃纤维溶液并仅含有各种比例的SiO2和Na2O。使用以这种方式生产的含硅纱条来生产相应的短纤维纱和加捻纱、绳和针织和交织的织物，要求保护大于400-500℃的应用温度。然而无法提供关于这种含硅纱条在温度为1000℃附近时的性能资料。而且在市场上也不提供这种物质。长期以来就知道的还有根据拉丝烘筒工艺生产玻璃纤维纱条(德国已审查专利1270748，德国专利1199935，德国公开专利19505618)。在这些方法中，熔融玻璃纤维从位于熔融端底部的纺丝喷嘴中射出。随后经过转鼓拉出初级玻璃长丝，同时长丝在气流的支持下通过平整器分裂成纤维长度不一致的玻璃纤维，并传送到与鼓轮并联的装置中来生产纤维锭带。本方面的玻璃纤维纱条的强度和紧密组织直接取决于拉丝的速度。通常，在生产纱条材料的过程中还可加入纺织品加工助剂(如上浆剂)。然而由于玻璃纤维中含有的成分，这种玻璃纤维纱条不适于在温度超过300-400℃下使用。已经着手进行了大量实验对玻璃纤维进行酸处理以增强其温度稳定性，去除玻璃成分(边界-形成物质)和部分去除网络改性剂(GB976565，EP236735，GB933821，GB2094363，US2718461，US1491761，US4778499)。在这些已知工艺中，对单根纤维(长丝)意义上的玻璃纤维、对如席、毡、疏松材料等纤维在其中无规则存在(无规取向)的玻璃纤维体、或对以玻璃纤维长丝为主要成分的特殊的纺织品后处理产品如平纱或平织织物进行酸处理。尽管可能会增加经过如此处理的纤维和产品的热强度，但其机械性能(纤维强度、弹性等)大幅度下降，以致不可能加工成各种纺织品后续产品。因而象这样的物质主要用于生产具有高比重的平织织物(比照德国专利4240354)。由于这个原因，试图在追加工序的帮助下通过向酸处理玻璃纤维上提供特殊的涂层(EP236735)或还掺入其他物质如有机纺织纤维(DE-OS4221001)来确保纺织加工。这些复杂措施在某种程度上改进了机械性能，但并没有改进这些纤维材料的纺织性能。至今还没有成功地得到具有棉纱那样典型的性能的纤维材料。此外，通过加热这些已知的纤维，释放掉对健康部分有害的有机组分。所有已知的使用温度超过400-500℃的工业用纺织品的生产不可能实现，这是因为这些材料不可能形成相应的较大体积的纱条。为了可能在约1000℃的高温范围内用作纺织纤维产品，除名为含硅纱条和二氧化硅玻璃纤维外，以前还曾提出过以长丝(SiO2-含量超过90％)为主要成分的纯纱，其生产从熔融石英材料(温度超过2000℃)开始并且成本巨大。为了使它们体积更大和更松散，通常要对这些纯纱进行一种复杂和高成本的工序，即织构化工艺。设计织构化工艺是为了使通过进料设备供给喷嘴的丝状玻璃长丝通过冷空气(鼓风法)混合。通过这一工艺，并不等于可能获得具有如本专利技术高纺织性的想得到的松散和较大体积的纤维，与具有典型的玻璃特性(纤维脆性、皮肤刺激性等)的纤维材料相比，该纤维基本上与棉纱纤维有更多的共同点。因此，先验地推断出，从这些膨松的纯纱获得的可能的各种纺织后续产品就受到限制。现有技术(DE-OS19505618)公开的生产具有膨松效果的玻璃人造短纤维丝的尝试，在本文不能作为一种供选择的方法，因为所使用的C玻璃纺丝一方面必须再用另外的连续长丝处理，另一方面不适合于在高温下(400-约1100℃)使用。因此，在现有技术中已知的以无机纤维为主要成分的材料不满足下面的标准高纺织纤维特性(棉纱特性，即，松散、膨松、体积较大的结构、高空气保留能力、与翼锭棉粗纱类似、与皮肤接触感觉舒适、无皮肤刺激性、无纤维脆性)酸处理后机械特性obtention或改善。直接生产各种纺织后续产品；对工业用纺织品没有限制，但在纺织工业中使用更合理对于生产多样化的纺织后续产品不需额外的材料和措施(织构化、涂敷等)在持续温度大于400℃下有足够的热强度在加热时没有有机成分释放，对健康无危害本专利技术的目的是制备一种作为纺织品含Al2O3的耐高温玻璃纤维纱条，该纱条是一种适合于作为生产迄今为止已知的所有纺织后续产品的起始产物的高性能纤维材料。这种织物高性能纤维能把有平织物纤维或天然织物的特有优点与无平织物纤维的特有优点结合起来，产生复合性能产品(“无机棉纱”)。与棉纱纤维类似，根据本专利技术的纤维材料的高织物特性的特征在于其开放、皱缩、卷曲的结构和高体积度和膨松度。在织物生产工艺中，新无机材料允许象棉纱纤维一样进行进一步处理，但就不必加入更多的材料、织物处理辅剂、粘合剂等。新玻璃纱条使自己不需额外的处理阶段(涂敷措施、织构化等)，直接处理成人造短纤维纱、加捻纱和具有高纺织特性的工业织物。在制造和使用根据本专利技术的玻璃纱条过程中，只会引起微不足道的比例的灰尘。与棉纱纤维相比，含Al2O3的玻璃纱条的特征还在于显著提高了机械特性和极大增强的热稳定性。根据本专利技术的高纺织纤维材料不含有任何有机溶剂，这样在加热时就没有有机溶剂释放出来。纤维材料呈现高的反玻璃化抗性，耐大多数的化学试剂(除了磷酸、氢氟酸以及强碱)和皮肤更相容，对健康无危害。要生产的含Al2O3的玻璃纱条，代表一种有机和无平织物纤维(“无机棉纱”)特性的组合物，可以被加工成任何迄今为止已知的纺织后续产品，也适合于在400到约1100℃的温度下使用。通过根据权利要求1的一种含Al2O3的耐高温玻璃纱条，根据权利要求14的耐高温人造玻璃短纤维产品，和根据权利要求16到17的同样玻璃纱条的使用达到这一目的。本专利技术的玻璃纱条，尤其是含硅纱条，表现出高的纺织特性，其在类似棉纱的特性和/或增加的体积度上表现得很明显。尤其是，将合适的纱条经酸提取获得根据本专利技术的玻璃纱条，所得的含Al2O3的耐高温玻璃纤维纱条产生非常高的纺织特性。权利要求3到5的主题内容是经酸处理后得到的含Al2O3的耐高温玻璃纤维纱条特别有利本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于二氧化硅的含Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］的具有高纺织性的耐高温玻璃纤维纱条。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗宾里希特，托马斯弗克，斯文莱尔，
申请(专利权)人：罗宾里希特，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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