【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于摩擦密封材料的，特别是指一种非石棉纱线及其制造方法和应用。
技术介绍
1、石棉，又称“石绵”，是指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品，是天然的纤维状的硅酸盐类矿物质的总称。石棉价格实惠，具有优异的耐火性、电绝缘性和绝热性，在摩擦密封材料领域，石棉曾经很长一段时间是刹车带、刹车片、盘根、橡胶板等产品的主要原材料。但是，由于石棉粉尘随着呼吸进入身体会附着并沉积在肺部，日积月累可能会导致石棉肺、恶性胸膜间皮瘤、肺癌等疾病。2017年石棉被世界卫生组织列为一级致癌物。
2、随着一些国家在越来越多领域中对石棉的禁用，科技工作者不断寻找石棉的替代材料。现有的石棉替代材料主要有碳纤维和芳纶纤维等，这些石棉替代材料的成本太高，不能大量用来制作纱线。这种石棉替代材料制备密封材料的方法通常包括以下步骤：1)将疏解后的纤维及填料、色浆、配合剂和硫酸铝导入磨浆过渡池循环磨浆成纤维混合物；2)将循环磨浆后的纤维混合物导入第一反应池内，多余的纤维混合物导入纤维储存池；3)在第一反应池内加入胶乳，第一反应池内通过浓调仪控制浓度；4)用第三泵将从第一反应池而来的浆料泵入第二反应池内，同时补加入硫酸铝，搅拌，第二反应池内通过浓调仪控制浓度；5)由第四泵将第一反应池中搅拌后的浆料泵入抄前池，抄前池内通过浓调仪控制浓度。这种石棉替代材料制备密封材料的方法中还添加了填料、色浆、配合剂、硫酸铝和胶乳，配方复杂，进一步增加了石棉替代材料制备密封材料的成本；胶乳的添加还会使浆料容易结块，形成胶疙瘩，不利于制
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种非石棉纱线及其制造方法和应用，旨在解决现有技术中石棉纱线替代材料价格太高使其不能大量用来制作纱线以及现有石棉替代材料制备密封材料的方法存在配方复杂、流程长、操作繁琐而且容易形成胶疙瘩不利于制作浆膜的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术主要是通过以下技术方案加以实现的：
3、在一个方面，本专利技术的一种非石棉纱线，所述非石棉纱线是由矿物纤维与棉浆和/或废纸浆采用抄取法纺纱而成的，所述矿物纤维为海泡石、水镁石、硅灰石中的任意一种或几种，所述矿物纤维的用量为70-100％，所述棉浆和/或废纸浆的用量为0-30％。
4、本专利技术的非石棉纱线是矿物纤维与棉浆和/或废纸浆制造而成的，矿物纤维为海泡石、水镁石或硅灰石，这种矿物纤维结构致密，与石棉纤维相比，环保，污染小，而且，成本低，可以大规模应用；这种由矿物纤维与棉浆和/或废纸浆制造而成的非石棉纱线可替代石棉纱线使用，解决了传统石棉及其所得的纱线带来的危害；这种非石棉纱线的烧失量与石棉纱线相当，常温下的抗拉强度也与石棉纱线相当，可以完全替代石棉纱线，用于制作摩擦材料和密封材料。
5、作为一种优选的实施方案，所述矿物纤维为海泡石、水镁石和硅灰石按照重量比为3-4:1-2:2-3组成的混合物。本专利技术的矿物纤维是非石棉的矿物纤维，优选能够溶解于水或亲水的矿物纤维，例如：海泡石、水镁石、硅灰石；海泡石综合性能优异，水镁石抗碱和阻燃性能好，硅灰石硬度较高，本专利技术可以将海泡石、水镁石和硅灰石三者复合使用，通过三者之间的相互作用，相互促进，综合海泡石、水镁石和硅灰石的优点，进一步提高了非石棉纱线的综合性能。
6、作为一种优选的实施方案，所述矿物纤维的用量为75-90％，所述棉浆和/或废纸浆的用量为10-25％。本专利技术的非石棉纱线可以是矿物纤维单独制造而成，也可以是矿物纤维与棉浆和/或废纸浆混合制造而成；通常情况下，矿物纤维的用量为75-90％，棉浆和/或废纸浆的用量为10-25％，这种矿物纤维与棉浆和/或废纸浆组成的混合物，综合了矿物纤维、棉浆和/或废纸浆的性能，可以进一步提高非石棉纱线的综合性能。
7、作为一种优选的实施方案，所述棉浆和所述废纸浆的用量比为2:3-4。本专利技术在矿物纤维与棉浆和/或废纸浆组成的混合物中，同时选用棉浆和废纸浆，综合利用棉浆和废纸浆的优点，提高棉浆和废纸浆的粘结性能，从而进一步提高非石棉纱线的综合性能。
8、在另一个方面，本专利技术的一种非石棉纱线的制造方法，包括以下步骤：
9、1)制浆
10、取矿物纤维、棉浆和废纸浆，混合，得纤维混合物；添加水，浸泡12-24h，水的用量是纤维混合物重量的30-50倍；采用机械打浆机按照循环方式打浆，将纤维混合物分散成浆料，加水稀释，得质量浓度为1.5-3.5％的抄纸浆；
11、2)抄纸
12、将步骤1)所得的抄纸浆输送至抄纸浆池中，采用网笼将悬浮在水中的抄纸浆吸附到网笼上，形成浆膜；在浆膜上间隔放置长丝纤维，间隔距离为0.2-0.5cm；挤压脱水，使浆膜的含水率不超过60％；于70-110℃下，烘干，得湿纤维纸，湿纤维纸的含水率不超过50％；卷制成卷；
13、3)裁切
14、将步骤2)所得的成卷的湿纤维纸切成纸条，纸条的宽度为5-12mm；
15、4)捻线
16、将步骤3)所得的纸条通过加捻机捻成线，捻度为20-50捻，得单纱；
17、5)合股
18、将步骤4)所得的单纱采用复捻机复捻，得非石棉纱线。
19、本专利技术的非石棉纱线的制造方法先将矿物纤维、棉浆和废纸浆加水浸泡并制浆，然后，抄纸、裁切、捻线并合股，从而得到非石棉纱线；这种抄取法是湿法纺纱，制造过程中，无粉尘污染，避免了对操作人员和环境造成危害，工艺流程短，操作方便，易于实现产业化；而且，替代石棉纤维的矿物纤维成本低，矿物纤维与棉浆和/或废纸浆有机融合，采用造纸的方法，得到一种应用于摩擦和密封领域的非石棉环保纱线。
20、作为一种优选的实施方案，所述长丝纤维为涤纶纤维、腈纶纤维或锦纶纤维中的任意一种或几种。本专利技术在浆膜上间隔放置长丝纤维，可以提高非石棉纱线的强度，长丝纤维是有韧性且强度高的化学纤维，例如：涤纶纤维、腈纶纤维或锦纶纤维。
21、作为一种优选的实施方案，所述步骤2)中，浆膜的含水率为50-60％，湿纤维纸的含水率为40-50％。本专利技术中浆膜在挤压脱水之后含水率不超过60％，通常情况下为50-60％，浆膜通过挤压脱水使之成膜，方便后续加工制作；烘干是在烘缸上干燥，通过烘缸去掉一定的水分形成湿纤维纸，湿纤维纸的含水率不超过50％，通常情况下是40-50％，这种含水率的湿纤维纸方便后续卷制。
22、在再一个方面，本专利技术的一种非石棉纱线的应用，所述非石棉纱线用于制作摩擦材料和密封材料，所述摩擦材料为刹车带或刹车片，所述密封材料为盘根。
23、本专利技术的非石棉纱线可替代石棉纱线使用，烧失量与石棉纱线的烧失量相当，常温下的抗拉强度也与石棉纱线的抗拉强度相当，可以完全替代石棉纱线，用于制作摩擦材料和密封材料；常见的摩擦材料为刹车带或刹车片，常见的密封材料为盘根。当然，本专利技术的矿物纤维还可以直接替代石棉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非石棉纱线，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的非石棉纱线，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的非石棉纱线，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的非石棉纱线，其特征在于：
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的非石棉纱线的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的非石棉纱线的制造方法，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的非石棉纱线的制造方法，其特征在于：
8.一种根据权利要求1-4中任意一项所述的非石棉纱线的应用，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的非石棉纱线在制作密封材料中的应用，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的非石棉纱线在制作密封材料中的的应用，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种非石棉纱线，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的非石棉纱线，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的非石棉纱线，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的非石棉纱线，其特征在于：
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的非石棉纱线的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的非石...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦毅，王利民，王军，
申请(专利权)人：青岛星轮实业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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