玻璃纖維無捻粗紗質(zhì)量現(xiàn)狀

北京弘森創(chuàng)新真空鍍膜技術(shù)有限公司專業(yè)生產(chǎn)單向透視玻璃，單向玻璃，鏡顯玻璃，分光鏡，前表面反射鏡。

弘森致力于特種鍍膜產(chǎn)品的研究,是國內(nèi)首先研制出用于背投拼接墻的前表面反射鏡,用于幻影成像及播音提示器的大面積分光鏡的企業(yè),并于2013年研發(fā)并生產(chǎn)出專利產(chǎn)品—新型夾層單向透視玻璃.

弘森12年專注單向透視玻璃-采用最新納米磁控濺射鍍膜技術(shù),透過率可達(dá)25%,反射率高達(dá)94%,完美呈現(xiàn)透視效果。

前言

我國的連續(xù)玻璃纖維工業(yè)誕生于五十年代后期，當(dāng)時(shí)采用陶土坩堝和鎳鉻合金板法生產(chǎn)。隨著59年開始采用鉑銠合金坩堝拉絲，逐漸淘汰陶土坩堝拉絲工藝，玻璃纖維的品種和產(chǎn)量開始不斷增加，尤其是進(jìn)入九十年代以來，隨著改革開發(fā)的不斷深入，社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)制度的逐漸完善，國民經(jīng)濟(jì)的高速增長，玻璃纖維工業(yè)也得到空前增長，年產(chǎn)量約20萬噸（未包括臺(tái)灣省的產(chǎn)量）。其中無捻粗紗、無捻粗紗布和玻璃纖維氈是三個(gè)最主導(dǎo)的產(chǎn)品，三者的年產(chǎn)量分別是2.54萬噸、5.84萬噸和1.5萬噸。

國家玻璃纖維質(zhì)檢中心近幾年來，對(duì)國內(nèi)各主要玻璃纖維生產(chǎn)企業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，對(duì)國內(nèi)增強(qiáng)型玻璃纖維產(chǎn)品有了一定的了解。為此分為紗、布和氈三篇文章來介紹國內(nèi)玻璃纖維產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量現(xiàn)狀,本篇是其中的第一篇。

概述

無捻粗紗是由平行原絲（多股原絲無捻粗紗）或平行單絲（直接無捻粗紗）不捻而并合的集合體。它既可作為一種產(chǎn)品直接用于制作玻璃鋼制品（如纏繞、拉擠、連續(xù)制板、噴射、SMC、BMC和DMC等），又是一種制作無捻粗紗布和部分玻璃纖維氈的中間原料。根據(jù)用途不同，無捻粗紗基本分為二大類，一類是短切無捻粗紗（即硬質(zhì)無捻粗紗），另一類是用于織造和纏繞等用途的軟質(zhì)無捻粗紗。

我國玻璃纖維無捻粗紗的產(chǎn)量為8.38萬噸，其中中堿玻璃約為5.7萬噸，無堿玻璃約2.4萬噸，還有少量的耐堿玻璃。在8.38萬噸的總產(chǎn)量中，約5.84萬噸為織造紗，最終轉(zhuǎn)化為無捻粗紗布。

目前國內(nèi)坩堝法工藝主要采用200孔和400孔的漏板拉絲。池窯法工藝主要采用800孔、1600孔和2000孔的漏板拉絲，生產(chǎn)的無捻粗紗直徑主要是11μm、13μm、16μm和24μm，均采用增強(qiáng)型浸潤劑，有合股紗，也有直接紗，線密度多為1200tex、2400tex和4800tex。

本文中共引用了17家企業(yè)（包括一家國外公司）的21種規(guī)格的23個(gè)無捻粗紗樣品，這些樣品中有E玻璃和中堿玻璃成分；有采用池窯拉絲工藝，也有采用坩堝拉絲工藝的，有多股絡(luò)合而成的合股紗，也有采用大漏板多孔分拉的直接無捻粗紗；有采用含硅烷偶聯(lián)劑的增強(qiáng)型浸潤劑，也有采用不含偶聯(lián)劑的非增強(qiáng)型浸潤劑。

試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法

 試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法如表1

試驗(yàn)項(xiàng)目

試 驗(yàn) 方 法

纖維直徑 GB 7690.5-89《紡織玻璃纖維 連續(xù)纖維和定長纖維平均直徑的測定》試樣數(shù)量不少于50個(gè)。

線密度 GB 7690.1-87《紡織玻璃纖維 連續(xù)纖維紗 定長纖維紗和無捻粗紗 線密度的測定》試樣數(shù)量為9個(gè)。

拉伸斷裂強(qiáng)力 GB 7689.3-87《紡織玻璃纖維 紗線 斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長的測定》試驗(yàn)拉伸速度為50mm/min 。

浸潤劑含量 GB 9914-88《紡織玻璃纖維可燃物含量的測定》。

含水率 GB 11966-89《紡織玻璃纖維含水率的測定》。

硬挺度 GB 7690.4-89《紡織玻璃纖維 無捻粗紗硬挺度的測定》。

懸垂性 將無捻粗紗樣品懸掛在兩個(gè)相距10米的夾具上， 在一端施加1.0cN/tex的張力。測量原絲最大和最小懸垂度之差。

分散率 用模擬實(shí)際生產(chǎn)的短切機(jī)切割一定的無捻粗紗樣品，稱量分散開的原絲質(zhì)量與原絲的總質(zhì)量，計(jì)算二者的百分比。

短切率 用模擬實(shí)際生產(chǎn)的短切機(jī)切割一定的無捻粗紗樣品，稱量切斷的原絲質(zhì)量與原絲的總質(zhì)量，計(jì)算二者的百分比。

棒狀彎曲強(qiáng)度 GB/T 14208-93《紡織玻璃纖維 無捻粗紗棒狀復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度的測定》

試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果列于表2。

試驗(yàn)結(jié)果綜合分析

⒈國內(nèi)池窯法生產(chǎn)的無捻粗紗纖維直徑的變異系數(shù)普遍比坩堝法低。從表2中可以看出，有8個(gè)坩堝法生產(chǎn)的無捻粗紗樣品的纖維直徑的變異系數(shù)大于10％，占坩堝法生產(chǎn)的樣品總數(shù)的57.1％，而池窯法生產(chǎn)的無捻粗紗僅有1個(gè)樣品的纖維直徑的變異系數(shù)大于10％，僅占池窯法生產(chǎn)的樣品總數(shù)的12.5％。影響纖維直徑的因素主要有漏板加工質(zhì)量、玻璃液面的波動(dòng)、原料的成份、漏板溫差和拉絲速度，其中漏板溫差又是目前影響纖維直徑均勻性的主要原因。由于池窯工藝對(duì)玻璃液的液面高度和玻璃液的溫度有很好的控制，因而其纖維直徑的均勻性優(yōu)于坩堝法。

⒉池窯法生產(chǎn)的無捻粗紗的線密度均勻性好于坩堝法。池窯法生產(chǎn)的無捻粗紗線密度變異系數(shù)不超過3％，而坩堝法有4個(gè)樣品的線密度的變異系數(shù)大于4％。國內(nèi)一些坩堝法生產(chǎn)企業(yè)采用200孔、400孔漏板拉絲，其原絲線密度小，合股的股數(shù)較多，加之生產(chǎn)控制不嚴(yán)，缺股、斷股和原絲的張力不均現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，容易造成無捻粗紗線密度的波動(dòng)。國外公司樣品的變異系數(shù)只有0.17％，這說明與國外先進(jìn)水平相比，國內(nèi)還存在一定的差距。

⒊各企業(yè)無捻粗紗樣品的浸潤劑含量相差很大。許多企業(yè)是根據(jù)用戶的使用和工藝的要求來確定浸潤劑含量。不同用途的無捻粗紗對(duì)浸潤劑的要求也不同，通常纏繞和拉擠用紗的浸潤劑含略低一些，織造用紗要高一些，而噴射、短切紗的浸潤劑含量最高。我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定無捻粗紗的浸潤劑含量為0.5%～2.0%，范圍是相當(dāng)寬的，包括各種用途的無捻粗紗，但最低不得低于0.5%。在測試的樣品中，有2家浸潤劑含量低于0.5%。這三個(gè)樣品都是拉擠或纏繞用無捻粗紗。據(jù)了解，浸潤劑含量低的原因是企業(yè)在稀釋濃縮型浸潤劑時(shí)未把握好配比，固含量低。

⒋從表2中可以看出，無捻粗紗含水率小于或等于0.1％的樣品有18個(gè)，占樣品總數(shù)的78.2％。影響無捻粗紗含水率的因素主要是烘干設(shè)備和工藝控制，其次是玻璃成分和原絲筒上的原絲層厚度。九十年代以前，國內(nèi)玻璃纖維生產(chǎn)企業(yè)缺乏先進(jìn)的烘干設(shè)備，無捻粗紗的含水率大都在0.5％以上。近幾年，隨著引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，加上用戶對(duì)無捻粗紗含水率的要求也越來越高，各玻璃纖維生產(chǎn)企業(yè)比較重視這項(xiàng)指標(biāo)。但一些小企業(yè)由于工藝和設(shè)備的原因，將無捻粗紗含水率還無法控制到這個(gè)水平。

⒌國產(chǎn)的無捻粗紗斷裂強(qiáng)度普遍較高，這說明國產(chǎn)的無捻粗紗在強(qiáng)度上并不比國外差。本次試驗(yàn)中，同是坩堝法生產(chǎn)的無捻粗紗，中堿成分無捻粗紗的斷裂強(qiáng)度總平均為0.40N/tex，無堿成分的斷裂強(qiáng)度總平均為0.47N/tex，高于中堿成分。但同是池窯法生產(chǎn)的無堿無捻粗紗，合股紗的斷裂強(qiáng)度總平均值為0.40N/tex,直接紗的斷裂強(qiáng)度總平均為0.33N/tex,反而比合股紗低。據(jù)分析這是因?yàn)楸敬卧囼?yàn)的直接無捻粗紗樣品的直徑均超過20μm,要比合股紗粗得多，其原絲斷裂強(qiáng)度低，因此造成直接紗的斷裂強(qiáng)度比合股紗低的現(xiàn)象。

⒍線密度基本相同的無捻粗紗，其合股的股數(shù)越少，懸垂性越好。由于無捻粗紗在合股的過程中，股數(shù)越多，在合股的過程中越易造成原絲張力不勻和長短不一。測試樣品中，坩堝法生產(chǎn)的無捻粗紗懸垂性的總平均為25.5mm,最高為79.7mm。 池窯法生產(chǎn)的無捻粗紗懸垂性的總平均為16.9mm，小于坩堝法。由于坩堝法多采用小漏板拉絲，相同的線密度的紗中合股的股數(shù)較多。而池窯法生產(chǎn)工藝采用的是大漏板、多孔分拉技術(shù)和先進(jìn)的絡(luò)紗裝置。

⒎無捻粗紗硬挺度要與纖維直徑成正比。纖維的直徑越細(xì)，纖維越柔軟，其硬挺度越低。相同直徑的粗紗，國外公司樣品的硬挺度要高于國內(nèi)樣品，其變異系數(shù)也小。測試短切率和分散率的樣品中，國產(chǎn)二個(gè)樣品與國外公司樣品相當(dāng)，主要是由于這兩家樣品采用的是含抗靜電劑的增強(qiáng)型浸潤劑。

⒏聚酯棒的彎曲強(qiáng)度反映了無捻粗紗與樹脂的復(fù)合性能。在試驗(yàn)中，我們選擇了3個(gè)池窯法生產(chǎn)的無堿無捻粗紗樣品和2個(gè)坩堝法生產(chǎn)的中堿無捻粗紗樣品，其中無堿無捻粗紗均采用增強(qiáng)型浸潤劑，而中堿無捻粗紗樣品中一個(gè)是采用711型浸潤劑，另一個(gè)是采用增強(qiáng)型浸潤劑。從表2中可以看出，無堿無捻粗紗聚酯棒的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)彎曲強(qiáng)度均在1000MPa在上，其彎曲強(qiáng)度保留率大于88%。對(duì)于中堿無捻粗紗，采用增強(qiáng)型浸潤劑聚酯棒的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)彎曲強(qiáng)度為1022MPa，彎曲強(qiáng)度保留率為85.2%，采用711型浸潤劑的中堿無捻粗紗聚酯棒的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)彎曲強(qiáng)度為794 MPa，其彎曲強(qiáng)度保留率僅為47.6%。這兩個(gè)中堿無捻粗紗聚酯棒是采用同一樹脂、同一條件制作的，這反映出選擇增強(qiáng)型浸潤劑的重要性。但需說明的是，無堿無捻粗紗和中堿無捻粗紗聚酯棒所采用的樹脂不同，其試驗(yàn)條件也不盡相同，因此兩者之間不作比較。國外公司的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和潮濕狀態(tài)彎曲強(qiáng)度較低，可能由于國外公司樣品所用的浸潤劑與本次試驗(yàn)采用的國產(chǎn)樹脂的相容性不好。

⒐國外公司的無捻粗紗樣品與國內(nèi)樣品相比較，其各項(xiàng)指標(biāo)測試結(jié)果的的平均值并不算最優(yōu)，但各項(xiàng)測試值的穩(wěn)定性是最好的，變異系數(shù)普遍較小。這說明該公司在工藝穩(wěn)定性上控制得很好，目前國內(nèi)企業(yè)還有一定的差距。

總體而言，我國織造用無捻粗紗質(zhì)量水平較差，而直接用于玻璃鋼生產(chǎn)的無捻粗紗質(zhì)量較好。這主要因?yàn)槌椩焱?國內(nèi)無捻粗紗的用戶多為采用機(jī)械化成型的玻璃鋼生產(chǎn)企業(yè)，對(duì)無捻粗紗的質(zhì)量要求較高。經(jīng)過市場的優(yōu)勝劣汰，一些質(zhì)量好、價(jià)格適中的產(chǎn)品，尤其是用池窯法生產(chǎn)的拉擠、纏繞、噴射、和SMC用無捻粗紗等品種已占有較大的市場，而質(zhì)量較差的無捻粗紗市場的占有量越來越小，不少生產(chǎn)企業(yè)已停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)。