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1、(10)申请公布号 CN 102408190 A(43)申请公布日 2012.04.11CN102408190A*CN102408190A*(21)申请号 201110250197.0(22)申请日 2011.08.29C03B 37/01(2006.01)C03C 6/02(2006.01)(71)申请人巨石集团成都有限公司地址 610300 四川省成都市青白江区大同镇巨石大道1号(72)发明人向勇 冯胜 李向斌 高彬(74)专利代理机构成都信博专利代理有限责任公司 51200代理人舒启龙(54) 发明名称一种利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法(57) 摘要一种利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的。
2、方法,包括步骤S11:清洗玻璃纤维废丝;步骤S12:粉磨清洗后的玻璃纤维废丝,粉磨后的玻璃纤维废丝的粒度控制在20目-325目之间;步骤S13:脱水处理所述粉磨后的玻璃纤维废丝,使玻璃纤维废丝按重量百分比计的含水率达到1.5%以下;步骤S14:将脱水处理后的玻璃纤维废丝与一般玻璃纤维原料粉料均匀混合投入玻璃纤维池窑生产玻璃纤维。本发明通过控制研磨的粒度、含水率、玻璃纤维废丝与粉料的比例,使得玻璃纤维废丝与粉料能够均匀混合,克服了现有技术中出现白点、气泡等缺陷,提高了玻璃液品质,降低了生产玻璃液的能耗,提高了废丝使用比例,保证了玻璃纤维的质量,同时不会造成熔化部生料线延长现象。(51)Int.C。
3、l.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 1 页CN 102408193 A 1/1页21.一种利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,其特征在于,包括以下步骤:a、处理玻璃纤维废丝,清洗之后进行粉磨,然后脱水处理;b、获取玻璃纤维生产原料,将粉磨并脱水后的玻璃纤维废丝与一般玻璃纤维原料粉料按比例混合;c、将上述玻璃纤维原料投入玻璃纤维池窑进行玻璃纤维生产。2.根据权利要求1所述的利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,其特征在于,所述处理玻璃纤维废丝及获取玻璃纤维生产原料按以下步骤进行:步骤S11:清洗玻璃纤维废丝;步骤S12:粉磨清洗后的。
4、玻璃纤维废丝,粉磨后的玻璃纤维废丝的粒度控制在20目325目之间;步骤S13:脱水处理所述粉磨后的玻璃纤维废丝,使玻璃纤维废丝按重量百分比计的含水率达到1.5%以下;步骤S14:将脱水处理后的玻璃纤维废丝与一般玻璃纤维原料粉料以5.2%40.9%的比例均匀混合。3.根据权利要求2所述利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,其特征在于,所述玻璃纤维废丝按重量百分比计的含水率在1%以下。4.根据权利要求2所述利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,其特征在于,所述玻璃纤维废丝的粒度控制在20目140目之间。5.根据权利要求4所述利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,其特征在于,所述玻璃纤维废丝的粒度控制在2。
5、0目120目之间。6.根据权利要求4所述利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,其特征在于,所述玻璃纤维废丝的粒度控制在40目100目之间。7.根据权利要求2所述的利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,其特征在于,将脱水处理后的玻璃纤维废丝与粉料均匀混合。8.根据权利要求2所述的利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,其特征在于,所述玻璃纤维废丝与粉料均匀混合的方式是气力混合或机械混合,气力混合是将脱水处理后的玻璃纤维废丝与粉料一起打入均化罐内,均化压力是600Kpa,均化时间是120秒/吨。9.根据权利要求2所述的利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,其特征在于,所述脱水处理后的玻璃纤维废丝与一般玻璃纤。
6、维原料粉料的比例是:9.9%35.2%。10.根据权利要求9所述的利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,其特征在于,所述脱水处理后的玻璃纤维废丝与一般玻璃纤维原料粉料的比例是:9.9%24.5%。权 利 要 求 书CN 102408190 ACN 102408193 A 1/7页3一种利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法技术领域0001 本发明涉及玻璃纤维的生产方法,特别是涉及一种利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法。背景技术0002 目前,玻璃纤维行业的生产工艺主要包括代铂炉拉丝工艺和池窑拉丝工艺。这两种工艺都会产生大量的玻璃纤维废丝,这些废丝主要由拉丝上头前的硬丝和拉丝机机头丝组成。所有的玻璃纤。
7、维废丝的成分与玻璃纤维成品的成分一样,属于无机非金属材料中硅酸盐材料。对于玻璃纤维废丝,可以将其挖坑深埋处理,但是,此种处理方式需消耗大量资金,并且,由于其不可降解会影响环境。0003 为了避免深埋玻璃纤维废丝产生的问题,目前常用的方式是将玻璃纤维废丝作为玻璃生产原料进行再生产利用,如生产玻璃、马赛克。也有作为玻璃纤维原料进行再利用,例如中国专利申请第200920151767.9号,该专利申请公开了组合式投料方式的玻璃纤维池窑,通过该池窑,可以将玻璃纤维废丝再利用,但是,此种添加方式均为单台或多台投料机单独添加,玻璃纤维内存在气泡、白点等缺陷,而且还影响拉丝作业,同时,由于玻璃纤维废丝熔化速度。
8、快造成投料机局部粘度过大,容易使投料口冻结,造成投料困难,并且容易使得投料机水包损失;又如,中国专利公开第1486948A号也公开了一种“以玻璃纤维废丝为原料生产玻璃纤维的生产方法”,它全部以玻璃纤维废丝为原料,将废丝经冲洗、粉碎、杂质清洗、脱水预处理后,投入到池窑熔化部中熔化成玻璃液,然后流入池窑通路,再供拉丝装置生产玻璃纤维,这种全部用玻璃纤维废丝生产的玻璃纤维的产量较低,且成品的力学性能较差,其应用场合受到较大局限,更重要的是,使用该方法生产玻璃纤维需要单独新建窑,大大增加了生产玻璃纤维的投资成本。发明内容0004 本发明解决的问题是利用玻璃纤维废丝生产的玻璃纤维成品性能差的问题。000。
9、5 为解决上述问题,本发明提供的技术方案是:提供一种利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,其特征包括以下步骤:a、处理玻璃纤维废丝,清洗之后进行粉磨,然后脱水处理;b、获取玻璃纤维生产原料,将粉磨并脱水后的玻璃纤维废丝与一般玻璃纤维原料粉料按比例混合;c、将上述玻璃纤维原料投入玻璃纤维池窑进行玻璃纤维生产。0006 上述处理玻璃纤维废丝及获取玻璃纤维生产原料包括以下步骤:步骤S11:清洗玻璃纤维废丝;步骤S12:粉磨清洗后的玻璃纤维废丝,粉磨后的玻璃纤维废丝的粒度控制在20目325目之间;步骤S13:脱水处理所述粉磨后的玻璃纤维废丝,使玻璃纤维废丝按重量百分比计的说 明 书CN 10240819。
10、0 ACN 102408193 A 2/7页4含水率达到1.5%以下;步骤S14:将脱水处理后的玻璃纤维废丝与一般玻璃纤维原料粉料以5.2%40.9%的比例均匀混合。均匀混合的方式是气力混合或机械混合,气力混合是将脱水处理后的玻璃纤维废丝与粉料一起打入均化罐内,均化压力是600Kpa,均化时间是120秒/吨。0007 优选地,所述玻璃纤维废丝按重量百分比计的含水率在1%以下。0008 优选地,所述玻璃纤维废丝的粒度控制在20目140目之间。0009 优选地,所述玻璃纤维废丝的粒度控制在20目120目之间。0010 更优选地,所述玻璃纤维废丝的粒度控制在40目100目之间。0011 优选地,所述。
11、脱水处理后的玻璃纤维废丝与一般玻璃纤维原料粉料的比例是:9.9%35.2%。0012 更优选地,所述脱水处理后的玻璃纤维废丝与一般玻璃纤维原料粉料的比例是:9.9%24.5%。0013 与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过控制研磨的粒度、含水率、玻璃纤维废丝与粉料的比例,提高了玻璃纤维废丝的利用比例,使得玻璃纤维废丝与粉料能够均匀混合,不会出现先熔化的玻璃纤维废丝包裹在未熔化的粉料表面的情况,也不会出现因为熔化速度不同而造成池窑熔融区域内产生不同的玻璃液密度,扰乱原有的玻璃液流动降低玻璃质量的情况,提高了玻璃纤维的品质;再者,还可以玻璃纤维废丝再利用,减少固废排放;节约玻璃原料使用量。
12、,而且,玻璃纤维废丝与粉料的熔化速率好。附图说明0014 图1是本发明利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的流程框图。0015 图2是玻璃纤维废丝添加量与能耗分析示意图。具体实施方式0016 为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的目的和效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。0017 请参阅图1,本发明利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法如下:步骤S11:清洗所述玻璃纤维废丝:在该步骤中,首先将玻璃纤维废丝用水进行冲洗,在冲洗过程中,必须去除涂覆在玻璃纤维废丝表面的化工有机物,比如,浸润剂。冲洗方法可以采用现有技术,在此不再赘述,只要能够去除涂覆在玻璃纤维废丝表面的化工有机物即可。清洗所述的玻。
13、璃纤维废丝之后,将所述玻璃纤维废丝进行粉碎,对粉碎后的玻璃纤维废丝在杂质清洗台上清洗,以便进行除杂处理,此处的除杂包括用磁铁设备去除混入玻璃纤维废丝内的金属杂质,也包括去除耐火材料、粉碎过程中产生的其他金属或者杂质。0018 步骤S12:粉磨清洗后的玻璃纤维废丝,粉磨后的玻璃纤维废丝的粒度控制在20目325目之间:在该步骤中,发明人发现,当玻璃纤维废丝不经过粉磨时,只是粉碎成短纤维,将该短纤维与粉料混合时,无法进行混合,并且容易结团,严重影响粉料的输送,由于该粉碎后的玻璃纤维废丝无法与粉料混合,所以,在玻璃纤维废丝再生产利用时,只能将玻璃纤维废丝说 明 书CN 102408190 ACN 10。
14、2408193 A 3/7页5和粉料分别投入池窑内进行玻璃纤维生产,此种方式的弊端是:玻璃纤维废丝添加的比例低,一般不超过10%,原因是:玻璃纤维废丝与粉料熔化速率不一样,玻璃纤维废丝熔化速率快会造成包裹现象,从而,造成窑炉熔化部生料线加长,不利于熔制。0019 当目数小于20目时,颗粒太大,粉磨后的玻璃纤维废丝无法与粉料充分混合,由于粒度太大造成混合不均匀,会使得玻璃纤维废丝熔化速度过快,易产生分层熔化并包裹在粉料外面而影响玻璃液熔化质量,而本发明正是通过对粒度的控制而使得玻璃纤维废丝与粉料均匀混合,以保证玻璃纤维的品质。当目数大于325目时,一方面是由于玻璃纤维的硬度很高,颗粒越小,对粉磨。
15、设备要求越高,另一方面,由于粉磨时间长,效率下降,同时容易引入铁杂质,从而影响玻璃纤维的品质。通过实验证明,粉磨后的玻璃纤维的粒度选择20目325目,优选是20目140目,更优选是20目120目,更优选是40目100目。0020 步骤S13:脱水处理所述粉磨后的玻璃纤维废丝,使玻璃纤维废丝按重量百分比计的含水率达到1.5%以下:该步骤中,所述脱水处理是将所述玻璃纤维废丝存放于露天进行自然脱水,发明人发现,无论是玻璃纤维废丝还是粉料的水分要求,都希望越小越好,因为将玻璃纤维废丝或者粉料中的水分加热到与窑炉空间温度相同的1500度需要大量的热,而且,发明人还发现,当含水率超过1.5%时,玻璃纤维废。
16、丝与粉料构成的混合料结团严重,而且均匀性得不到保证,特别是,会影响熔化速率,造成熔化质量下降。而当含水率在1%1.5%时,混合料有结团现象,玻璃纤维废丝与粉料构成的混合料有结团现象,需要延长后续过程中的均化时间来解决,对熔制质量没有影响。当含水率低于1%时,对于配合料的均匀性、输送以及熔制质量均无影响。综上,含水率需要根据能耗、熔制质量(熔化速度)、均化效果充分考虑。0021 步骤S14:将脱水处理后的玻璃纤维废丝与粉料均匀混合投入玻璃纤维池窑生产玻璃纤维:除了玻璃纤维废丝的粒度可以影响玻璃纤维废丝与粉料混合的均匀性,从而,导致玻璃纤维废丝与粉料的熔化速率不一致而影响玻璃液品质之外,所述玻璃纤。
17、维废丝与粉料的添加比例也是影响玻璃纤维品质的因素,比如,影响玻璃纤维与粉料混合的均匀性,为了说明上述问题,发明人以表一为例说明。0022 表一说 明 书CN 102408190 ACN 102408193 A 4/7页6从表一可以得知,随着粒径值得增大,玻璃纤维废丝与粉料的均匀性也逐渐变好,本发明的技术方案中,粉磨的玻璃纤维废丝的粒径在20目140目之间,优选是20目120目之间,从均匀性、设备要求、研磨时间和研磨效率上考虑,最优选是40目100目。从表一中还可以知道,随着玻璃纤维废丝粒径减小和玻璃纤维废丝所占混合料比例的增加,均匀性越来越好。0023 另外,玻璃纤维废丝与混合料的比例关系也是。
18、影响能耗的因素,下述表二是玻璃纤维废丝添加比例与能耗关系的几个例子:表二说 明 书CN 102408190 ACN 102408193 A 5/7页7上述表二及说明书中,所述混合料是玻璃纤维废丝添加量与粉料的总和,数据是以电助熔窑炉为对象,能耗包括电、天然气。0024 请参阅图2并结合上述表二,从上述表二及图2可以看出,随着玻璃纤维废丝添加比例的增加,单位玻璃液的能耗有所下降,单位产量能耗也有所下降,单位产量能耗下降是因为在混合料总量一定的情况下,玻璃纤维废丝的增加使得配合料的含量相应的减少,而玻璃纤维废丝的熔化温度低于配合料的熔化温度,所以,随着玻璃纤维废丝量的增加,单位产能能耗降低,玻璃液。
19、的熔成率也随着上升,但是,由于玻璃纤维废丝添加量的增加,会造成玻璃纤维废丝的熔化速率比粉料的熔化速率快(也即,速率不一致),这种熔化速率的不一致使得玻璃纤维池窑底部温度有一定的下降,为保证玻璃纤维池窑的温度,需要增加电助熔的功率,所以,电助熔能耗上升,特别是,当玻璃纤维废丝增加至35.2%时,生产作业的单位产量能耗明显上升,其中原因之一是玻璃纤维废丝量的增加使得玻璃纤维废丝包裹粉料,从而,需要更多的热量熔化包裹的粉料,所以,单位产量能耗上升。发明人还发现,随着玻璃纤维废丝量超过35.2%以后,生产作业的开机率、飞丝断头情况有所上升,产量也明显下降。结合图2以及表二,从能耗、开机率、废丝断头、熔。
20、化速率(玻璃纤维废丝对粉料的包裹)以及表一所述的均匀性等方面考虑,玻璃纤维废丝的所占混合料比例为5.2%40.9%,在5.2%35.2%范围内较为合适,优选为9.9%24.5%。0025 该步骤中将玻璃纤维废丝与粉料均匀混合的方法如下:将玻璃纤维废丝与粉料(生产玻璃纤维用的配合料)一起打入均化罐内,向均化罐内通入600Kpa的压缩空气,并按照120秒/吨的均化时间进行均化。最后,将均化后的玻璃纤维废丝与粉料构成的混合原料送入窑头料仓,然后将窑头料仓内的混合原料投入池窑熔化部熔化为玻璃液,将该玻璃说 明 书CN 102408190 ACN 102408193 A 6/7页8液生产为玻璃纤维可以采。
21、用现有技术,在此不再赘述。0026 综上所述,发明人发现,在利用玻璃纤维生产玻璃纤维的过程中,生产玻璃纤维的原料全部采用玻璃纤维废丝时,虽然能够节约成本,但是,生产的玻璃纤维力学性能差,属于低端产品,而如果采用玻璃纤维废丝与粉料混合而生产玻璃纤维时,玻璃纤维存在气泡、白点等缺陷,拉丝作业差,发明人进一步发现,造成气泡、白点以及影响拉丝作业的原因在于玻璃纤维废丝与粉料未充分均匀混合,在未充分均匀混合的情况下,由于玻璃纤维废丝的熔化速度比粉料快而造成先熔化的玻璃纤维废丝包裹在未熔化的粉料表面,所以,会出现白点,气泡等缺陷,而且,未均匀混合的玻璃纤维废丝与粉料因熔化速度不同而使得池窑熔融区内产生不同。
22、的玻璃液密度,扰乱了原有玻璃液的流动,降低了玻璃液的质量,所以,影响了拉丝作业。所以,发明人进一步分析获知玻璃纤维废丝的粒径、含水率、玻璃纤维废丝与粉料的比例均是影响玻璃纤维废丝与粉料充分混合的因素,还进一步发现玻璃纤维废丝与粉料的比例会影响玻璃纤维废丝与粉料的熔化速度、能耗、池窑底部温度、开机率、废丝断头、产量等情况,基于以上原因,发明人发明上述利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法,通过该方法生产的玻璃纤维,有如下优点:1、提高玻璃纤维废丝使用比例,2、提升利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维产品品质,3、不会出现白点、气泡等缺陷;4、熔化速率高、玻璃液质量好;5、节省了生产玻璃液能耗。0027 以上。
23、述利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法为基础可知,本发明还提供一种获取玻璃纤维生产原料的方法,该方法是将生产中产生的玻璃纤维废丝进行处理,并将处理后的玻璃纤维废丝与配合料混合而获得生产玻璃纤维的原料,该方法包括如下步骤:清洗玻璃纤维废丝;粉磨清洗后的玻璃纤维废丝,粉磨后的玻璃纤维废丝的粒度控制在20目325目之间,优选是20目140目,优选是20目120目,更有选是40目100目;脱水处理所述粉磨后的玻璃纤维废丝,使玻璃纤维废丝按重量百分比计的含水率达到1.5%以下,所述含水率优选在1%以下。将脱水处理后的玻璃纤维废丝与粉料均匀混合,具体的,脱水处理后的玻璃纤维废丝占混合原料(玻璃纤维废丝与粉料。
24、)总重量的5.2%40.9%,优选是9.9%35.2%,更优选是9.9%24.5%,将脱水处理后的玻璃纤维废丝与粉料一起打入均化罐内,均化压力是600Kpa,均化时间是120秒/吨。所述粒度控制在20目120目之间,脱水处理后的玻璃纤维废丝与粉料的比例是9.9%35.2%之间,所述粒度控制在40目100目之间,脱水处理后的玻璃纤维废丝与粉料的比例是9.9%24.5%之间。0028 当将通过上述玻璃纤维生产方法获取的原料用于玻璃纤维生产的过程中,因为玻璃纤维废丝与粉料充分均匀混合,所以,不会出现玻璃纤维废丝包裹在粉料上,玻璃纤维不会出现气泡、白点以及影响拉丝作业的情况,而且,玻璃液质量好,能耗低。
25、,玻璃纤维废丝的熔化速率与粉料熔化速率平衡。0029 以上述利用玻璃纤维废丝生产玻璃纤维的方法为基础,本发明还提供一种处理玻璃纤维废丝的方法,该方法包括:清洗玻璃纤维废丝;粉磨清洗后的玻璃纤维废丝,粉磨后的玻璃纤维废丝的粒度控制在20目140目之间,所述粒度优选控制在20目120目之间,更好的控制在40目100目之间;脱水处理所述粉磨后的玻璃纤维废丝,使玻璃纤维废丝按重量百分比计的含水率达到1.5%以下,所述含水率优选控制在1%以下。0030 当将上述方法处理的玻璃纤维废丝用于生产玻璃纤维时,能够保证玻璃纤维废丝与粉料的均匀混合,玻璃纤维废丝与粉料混合时候也不会出现结团现象,而且,能耗低、不说 明 书CN 102408190 ACN 102408193 A 7/7页9会影响玻璃纤维废丝的熔化速率。0031 以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说 明 书CN 102408190 ACN 102408193 A 1/1页10图1图2说 明 书 附 图CN 102408190 A。