一种玻璃纤维混合针刺毡及其制作方法技术

一种玻璃纤维混合针刺毡及其制作方法，包括高硅氧玻璃纤维和无碱玻璃纤维两种原料。高硅氧玻璃纤维的单纤维直径为7μm、短切长度6cm～9cm，强力≥5.9N；无碱玻璃纤维的单纤维直径为9μm，短切长度6cm～9cm，强力≥9.8N。制作时，将混合均匀的纤维原料按照设计厚度铺网，经过两道针刺工序制成玻璃纤维混合针刺毡。本发明专利技术引入强度较高的无碱玻璃纤维原料降低了玻璃纤维针刺毡的生产成本，又增强了玻璃纤维针刺毡的机械强力，使玻璃纤维针刺毡在800℃高温强气流、或摩擦环境中结构保持完整，起到很好的保温效果，整个加工过程中无有机物的引入，在提高针刺毡机械强力的同时，能够满足工业保温隔热及汽车过滤等高温领域使用，提高了产品的性价比及市场竞争优势。高了产品的性价比及市场竞争优势。高了产品的性价比及市场竞争优势。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维混合针刺毡及其制作方法


[0001]本专利技术涉及保温隔热材料领域，具体是一种玻璃纤维混合针刺毡及其制作方法。

技术介绍

[0002]玻璃纤维针刺毡属于无机非金属范畴，广泛应用于石油化工罐体管道保温、节能降碳，汽车工业中的隔热、吸音、减震、阻燃、高温烟气过滤等领域。随着国家和社会对环保的重视及“碳达峰、碳中和”目标的提出，节能降碳贯穿经济社会发展全过程和各领域，通过节能工作持续提高能效、降低碳排放量，作为一种环保节能的保温材料，玻璃纤维针刺毡几乎不含任何有机成分，高温环境使用不发烟，无环境污染，且导热系数较低，可在节能降碳产业发挥重要作用。
[0003]传统的高硅氧玻璃纤维针刺毡在800℃以上的静态高温烧蚀环境中使用时保温隔热效果优良，但其机械强力较差，在800℃高温、存在强气流或摩擦环境使用时容易造成内部结构断裂损坏，影响玻璃纤维针刺毡的正常使用及保温隔热效果。
[0004]在专利号为CN 205360828 U的技术中公开了一种高硅氧玻璃纤维针刺毡，包括耐磨布、针刺毡和过滤棉等，在制作产品过程中需要先将针刺毡根据技术要求裁剪成毡条，然后分别用纯手工予以编织及缝制，耐磨原理是在上述针刺毡编织体的外侧固定一种耐磨布，当外力与针刺毡进行摩擦时先摩擦耐磨布，能够有效改善传统高硅氧玻璃纤维针刺毡的强力，提高耐磨性能，但存在结构复杂、规模批量生产的效率低且成本高的不足。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术中存在的在800℃高温且存在强气流或摩擦环境中使用时容易造成的内部结构断裂损坏的不足，本专利技术提出了一种玻璃纤维混合针刺毡及其制作方法。
[0006]本专利技术提出的玻璃纤维混合针刺毡由8～48层高硅氧与无碱的混合纤维网层组成，厚度为4～24mm，每层克重为65g/m2；各纤维网层的铺层方向一致，所述高硅氧玻璃纤维：无碱玻璃纤维＝8：2；所述比例为重量百分比。
[0007]所述高硅氧玻璃纤维的单纤维直径为7μm、短切长度为6cm～9cm，强力≥5.9N。所述无碱玻璃纤维指碱金属氧化物不大于8％的无机增强材料，单纤维直径为9μm，短切长度为6cm～9cm，强力≥9.8N。
[0008]所述混合玻璃纤维针刺毡的纤维网层的结构经过上、下两道针刺工序形成，呈曲折路径，层与层之间纤维网在厚度方向相互交缠形成三维无定向结构，孔隙率为70％以上。
[0009]所述混合玻璃纤维针刺毡的单位面积质量为520～3120g/m2。所述混合玻璃纤维针刺毡的单位体积质量为130kg/m3。所述单位体积质量＝单位面积重量/厚度。
[0010]本专利技术提出的制作所述玻璃纤维混合针刺毡的方法，其特征在于，具体过程是：
[0011]步骤1，制备混合纤维棉：
[0012]按所述重量比称量高硅氧玻璃纤维和无碱玻璃纤维。将称量的高硅氧玻璃纤维与无碱玻璃纤维通过针刺毡机组的吸风管道、利用纤维的自重均匀喂入棉箱，再经过角钉帘
的初步开松进一步混合均匀，得到混合纤维棉；所述风机的转度为3000r/min，角钉帘的角度为125
°
，传送速度为30m/min。
[0013]步骤2，制备混合纤维网层：
[0014]得到的混合纤维棉经过针刺毡机组的称重仪称重及传送喂入针刺毡机组的梳理机构，使混合纤维棉通过进棉罗拉送入针刺毡机组的大锡林与1#工作辊之间，即而随着大锡林的运转依次进入大锡林与2#工作辊之间、大锡林与3#工作辊之间、大锡林与 4#工作辊之间、大锡林与5#工作辊之间，完成纤维网层的梳理。将经过梳理的混合纤维棉经过大锡林与道夫，将该混合纤维棉转移至斜帘上。该混合纤维棉整个运动过程中的轨迹呈S型。得到克重为65g/m2混合纤维网层。
[0015]所述针刺毡机组中，称重仪传送速度为0.9m/min；一对进棉罗拉的直径为0.1m，转速为9r/min；大锡林的直径为1.5m，长度为2m，转速为50r/min；工作辊的直径为 0.15m，长度为2m，转速为25r/min；道夫的直径为0.4m，长度为2m，转速为25r/min。
[0016]所述两个进棉罗拉相邻表面之间的工作距离为43丝；所述大锡林与5个工作辊相邻表面之间的工作距离依次为38丝、35丝、28丝、25丝和22丝；大锡林与道夫相邻表面之间的工作距离为10丝。
[0017]步骤3，制备混合纤维网胎：
[0018]将得到的混合纤维网层通过所述斜帘的传输送入针刺毡机组的铺网机构中，通过铺网机构中往复导辊的运动，将混合纤维网层按照设计的针刺毡层数铺在移动的底帘上，经过压辊初步压薄后得到混合纤维网胎。
[0019]在所述铺混合纤维网的过程中，底帘的移动速度为0.045～2.7m/min，往复导辊的往复速度为1m/min，斜帘的传输速度为30m/min。
[0020]所述往复导辊的直径为0.3m；所述压辊的直径为0.4m。所述斜帘的宽度为2.2m。该压辊与底帘平行排列，并使该压辊的中心线与与之相邻的底帘边之间的距离为 0.6m。
[0021]步骤4，制作玻璃纤维混合针刺毡：
[0022]通过针刺毡机组的上针板和下针板，通过两道完成对所述混合纤维网胎的下针刺与上针刺，得到厚度为4～24mm、单位面积为520～3120g/m2的玻璃纤维混合针刺毡。
[0023]所述两道制作所述玻璃纤维混合针刺毡的具体过程是：
[0024]第一道为下针刺，上针板以垂混合纤维网胎表面的角度从上往下刺穿混合纤维网胎，使该混合纤维网胎的各层纤维网层之间形成初步交缠。所述上针板的刺针密度为 2000～10000根/m2，穿刺深度为5～25mm，针刺频率为80～480次/min。
[0025]第二道为上针刺，下针板以垂直混合纤维网胎的角度从下往上刺穿混合纤维网胎，使混合纤维网胎的各层混合纤维网层之间进一步交缠。所述上针刺针板的刺针密度为 2000～10000根/m2，穿刺深度为4.5～16mm，针刺频率为90～500次/min。
[0026]本专利技术解决了现有技术中存在的传统高硅氧玻璃纤维针刺毡在800℃高温、存在强气流或摩擦环境中使用时容易造成的内部结构断裂损坏问题，实现了在800℃高温且存在强气流或摩擦环境时的保温隔热效果，并适于批量化生产。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该玻璃纤维混合针刺毡通过强度较高的无碱玻璃纤维原料的引入，既降低了玻璃纤维针刺毡的生产成本，又增强了玻璃纤维针刺毡的机械强力，使玻璃纤维针刺毡在800℃高温强气流、或摩擦环境中结构保持完整，起到
很好的保温效果，整个加工过程中没有有机物的引入，在提高针刺毡机械强力的同时，能够满足工业保温隔热及汽车过滤等高温领域使用，提高了产品的性价比及市场竞争优势。高硅氧玻璃纤维的原料成本约40元/kg，无碱玻璃纤维的原料成本约6元/kg；传统高硅氧玻璃纤维针刺毡经向强力≥10N/5*25cm，纬向强度强力≥ 15N/5*25cm，本专利技术得到的玻璃纤维混合针刺毡的经向强力≥4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维混合针刺毡，其特征在于，由8～48层高硅氧与无碱的混合纤维网层组成，厚度为4～24mm，每层克重为65g/m2；各纤维网层的铺层方向一致，所述高硅氧玻璃纤维：无碱玻璃纤维＝8：2；所述比例为重量百分比。2.如权利要求1所述玻璃纤维混合针刺毡，其特征在于，所述高硅氧玻璃纤维的单纤维直径为7μm、短切长度为6cm～9cm，强力≥5.9N；所述无碱玻璃纤维指碱金属氧化物不大于8％的无机增强材料，单纤维直径为9μm，短切长度为6cm～9cm，强力≥9.8N。3.如权利要求1所述玻璃纤维混合针刺毡，其特征在于，所述混合玻璃纤维针刺毡的纤维网层的结构经过上、下两道针刺工序形成，呈曲折路径，层与层之间纤维网在厚度方向相互交缠形成三维无定向结构，孔隙率为70％以上。4.如权利要求1所述玻璃纤维混合针刺毡，其特征在于，所述混合玻璃纤维针刺毡的单位面积质量为520～3120g/m2；所述混合玻璃纤维针刺毡的单位体积质量为130kg/m3；所述单位体积质量＝单位面积重量/厚度。5.一种制作权利要求1所述玻璃纤维混合针刺毡的方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，制备混合纤维棉：按所述重量比称量高硅氧玻璃纤维和无碱玻璃纤维；将称量的高硅氧玻璃纤维与无碱玻璃纤维通过针刺毡机组的吸风管道、利用纤维的自重均匀喂入棉箱，再经过角钉帘的初步开松进一步混合均匀，得到混合纤维棉；所述风机的转度为3000r/min，角钉帘的角度为125
°
，传送速度为30m/min；步骤2，制备混合纤维网层：得到的混合纤维棉经过针刺毡机组的称重仪称重及传送喂入针刺毡机组的梳理机构，使混合纤维棉通过进棉罗拉送入针刺毡机组的大锡林与1#工作辊之间，即而随着大锡林的运转依次进入大锡林与2#工作辊之间、大锡林与3#工作辊之间、大锡林与4#工作辊之间、大锡林与5#工作辊之间，完成纤维网层的梳理；将经过梳理的混合纤维棉经过大锡林与道夫，将该混合纤维棉转移至斜帘上；该混合纤维棉整个运动过程中的轨迹呈S型；得到克重为65g/m2混合纤维网层；步骤3，制备混合纤维网胎：将得到的混合纤维网层通过所述斜帘的传输送入针刺毡机组的铺网机构中，通过铺网机构中往复导辊的运动，将混合纤维网层按照设...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晓姗，武晓春，刘彩虹，
申请(专利权)人：陕西华特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：