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叶腊石中有害杂质对玻璃纤维生产的影响
来源:中国粉体技术网    更新时间:2015-06-10 13:59:26    浏览次数:
 
     (中国粉体技术网/小悦)玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,它是以天然矿石为原料,按设计的配方进行配比后,进行高温熔制、拉丝、络纱、织布等工序最后形成各类产品。具有强度大,弹性模量高,伸长率低,电绝缘性好、耐腐蚀等优点,通常作为复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料等,广泛应用于国民经济的各个领域。
       玻璃纤维的分类方法很多。一般可从玻璃原料成分、单丝直径、纤维外观、生产方法及纤维特性等方面进行分类。以玻璃原料成分分类,是目前最为通俗的一种方法,主要用于连续玻璃纤维的分类。以不同的碱金属氧化物含量来区分,碱金属氧化物一般指氧化钠、氧化钾,由纯碱、芒硝、长石等物质引入。碱金属氧化物是普通玻璃的主要组分之一,其主要作用是降低玻璃的熔点。但玻璃中碱金属氧化物的含量愈高,它的化学稳定性、电绝缘性能和强度都会相应降低。因此,对不同用途的玻璃纤维,要采用不同含碱量的玻璃成分。从而经常采用玻璃纤维成分的含碱量,作为区别不同用途的连续玻璃纤维的标志。根据玻璃成分中的含碱量,可以把连续纤维分为如下几种:
无碱纤维(通称E玻璃):R2O含量小于0.8%,是一种铝硼硅酸盐成分。它的化学稳定性、电绝缘性能、强度都很好。
       中碱纤维(C玻璃):R2O的含量为11.9%~16.4%,是一种钠钙硅酸盐成分,因其含碱量高,不能作电绝缘材料,但其化学稳定性和强度尚好。
       高碱纤维:R2O含量等于或大于15%的玻璃成分。一般采用碎的平板玻璃、碎瓶子玻璃等作原料拉制而成。现在国家已经禁止生产此类产品。
     
 叶腊石是E玻璃纤维池窑拉丝生产中的重要原料之一,它是一种含水铝硅酸盐矿物。它作为E玻璃引入硅、铝的原料。叶腊石矿物主要分为叶腊石型叶腊石、地开石(高岭石)型叶腊石和硬水铝石型叶腊石。前二种一般作为玻纤、陶瓷的原料,后一种为耐火材料的原料。叶腊石的Al2O3理论含量为28.3%,地开石的Al2O3理论含量为39.5%,而硬水铝石含Al2O3为85%。因此,从熔制性能来看,硬水铝石最难熔化,加工上可磨性更差,所以不能作为E玻璃原料。而叶腊石是玻璃配合料中较好熔化的原料,地开石次之。这三类矿石,随着Al2O3含量的增加、硬度也显著提高,比重也大。一般来讲,我们选用的叶腊石大都是石英质叶腊石、石英质地开石,含硅量高,要求含铝量至少在19%以上。
       当玻纤厂使用叶腊石换批时往往会给纤维生产造成很大影响,尽管化验室对叶腊石原料化学成分分析很准、配料也严格,但还是会出现熔制不正常、拉丝不好拉、产量下降的现象。主要原因还在原料上,特别是叶腊石中的杂质上:
       (1) 硬度大、难熔化的杂质,如刚玉硬水铝锆石等这些难熔物质,因此不单要化学分析,还要进行矿物分析,查出其少数有害杂质。
       (2) 叶腊石中含硫量的波动和过多,会使玻璃液面泡沫层波动或加厚,这样会影响燃烧时的热辐射,使玻璃液温度下降,影响拉丝生产,泰山玻纤厂已有过几次教训。这种情况下,就应检查叶腊石的含硫量,适当减少芒硝用量,由于芒硝少了,Na2O也少,则需用纯碱等来补充。
       (3) 原料中含铁量,特别是亚铁含量增加也会使玻璃熔制温度下降。这种情况下,必须加强原料加工的除铁,控制进厂原料含铁量,在运输过程中防止煤粉的混入等。再则适当调整氧化气氛,加入少量硝酸钠,以控制玻璃熔化过程中的氧化还原气氛,应对每种原料作“化学氧需要量”(COD)值的测试。这就是玻璃生产中四大稳中原料稳的关键。
       总之,玻璃生产中原料稳是非常重要的一环,E玻璃生产中主要控制叶腊石的质量,把好选矿关,运输关和加工配料关,使玻纤生产正常进行。


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