高硅氧玻璃纤维针刺毡工艺方法 【技术领域】
本发明涉及一种纤维毡的制造工艺方法，尤其是一种耐高温纤维针刺毡的工艺方法，属于无纺织物技术领域。
背景技术
纤维针刺毡是一种用途广泛的新型无纺过滤材料。现有此类针刺毡普遍由纤维梳理、铺叠成的多层毡网上反复针刺，使纤维互相联结而成。
随着人们环保意识的增强，针刺毡的应用范围不断扩大。在高温净化、隔热、保温等领域对现有针刺毡、包括玻璃纤维针刺毡的耐温、化学稳定、防腐、吸附等性能的要求越来越高。已有产品由于材质以及纤维自身结构的限制，无法更好地满足上述需要。
高硅氧纤维在1650℃以下不会熔化。其耐热度达到1000～1100℃。当温度超过980℃后，由于析晶而使纤维变脆，但其物理形态隔热性能变化不大，所以作为隔热材料时，其使用温度可达到1370℃。此外，高硅氧纤维具有良好的电绝缘性能和介电性能，化学稳定性也很好，能耐除氢氟酸和磷酸以外的所有酸和中等强度碱的侵蚀，因此高温除尘、高温隔热等领域应用前景广阔。
据申请人了解，现阶段高硅氧玻璃纤维毡的制作工艺未能突破传统的框框，其主要工艺过程为：原料———→酸沥滤———→热处理——→制毡——→高硅氧纤维毡。其中酸沥滤是保证最终产品理化性能的关键性工序，其作用是除去玻璃纤维中的碳、水以及金属氧化物等杂质，从而保证制成后玻璃纤维毡具有理想的耐高温性能以及电绝缘性能和化学稳定性。然而按照传统工艺方法存在以下明显弊端：经过酸沥滤的原始纤维长度和直径都会收缩，纤维的脆性增强，强度下降，因此在针刺制毡时，纤维断损严重，这一问题长期影响制毡质量的提高。
【发明内容】
本发明的目的在于：提出一种碎纤维明显减少、物理性能和化学稳定性都得到了相应提高的高硅氧玻璃纤维针刺毡工艺方法。
为了达到以上目的，申请人通过分析研究感到：只有打破原先的传统工艺，采取先制毡、后沥滤的工艺步骤，方能彻底避免酸沥滤使纤维变脆而导致的碎纤维过多、影响制毡质量地问题。然而，原有工艺的酸沥滤工序很容易实现，因为在进行酸沥滤时，玻璃纤维尚未切断，长丝纤维直接连续经过酸槽即可；而如将酸沥滤与制毡工序颠倒则由于制毡前高硅氧纤维已被切成短丝，无法象长丝纤维那样直接经过酸槽。为了解决这一问题，申请人经过反复试验，摸索出如下切实可行的工艺方法，其步骤为：
1)、切丝送料——将玻璃纤维长丝切短后开松，输入给棉机，由给棉机按预定容量或重量送入梳理机；
2)、梳理成网——梳理机在输送带上将高硅氧短切丝梳理成根根单丝形成薄毡网输送出；
3)、铺叠成毡——铺网机将薄毡网层层铺叠达到预定厚度；
4)、针刺制毡——针刺机对毡网进行针刺，使纤维互相联结，成为具有一定强度的玻璃纤维针刺毡；
5)、酸沥滤——将针刺后的高硅氧玻璃纤维毡加热热分相，再送入强酸槽中沥滤；
6)、清洗中和——用水清洗沥滤后的高硅氧玻璃纤维毡，再通过中和溶液处理，干燥；
7)、热处理——将干燥后的高硅氧玻璃纤维毡通过热处理炉加热至500～650℃，将织物上的水分和碳除去；
8)烧结处理——继续升温至800～1000℃，烧结。
实验证明，本发明打破了常规，工艺步骤科学合理。采用本发明的上述工艺由于针刺制毡时的玻璃纤维脆性小、强度高，因此避免了酸沥滤后针刺存在的纤维易断碎问题，制成后的高硅氧玻璃纤维针刺毡中SiO2含量可达96％以上，其强度增加，耐热性及抗腐蚀性能提高。
【附图说明】
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例一酸沥滤前的工艺步骤示意图。
图2为本发明实施例一针刺后的工艺步骤示意图。
图1中1是送料，2是梳理，3是铺网，4是针刺；图2中5是热分相，6是酸沥滤，7是水洗，8是热处理，9是烧结
【具体实施方式】
实施例一
本实施例的高硅氧纤维针刺毡工艺过程参见图1和图2，具体步骤为：
1)、切丝送料——将玻璃纤维长丝切短成40～80毫米后开松，输入给棉机，由给棉机按预定容量或重量送入梳理机；
2)、梳理成网——梳理机在输送带上将高硅氧短切丝梳理成根根单丝形成薄毡网输送出；
3)、铺叠成毡——铺网机将薄毡网层层铺叠达到预定厚度；
4)、针刺制毡——针刺机对毡网进行针刺，使纤维互相联结，成为具有一定强度的玻璃纤维针刺毡；
5)、酸沥滤——在沥滤前用耐酸不透水、不会阻止酸渗透的树脂被复，具体作法是将甲醛树脂分散在水或其他溶剂中，喷洒在玻璃纤维针刺毡上；再将针刺后的高硅氧玻璃纤维毡加热热分相，再送入10～15％的热盐酸槽中，温度控制在70～90℃，时间为2～6小时；沥滤过程中加入0.01％的胶体氧化硅溶液，以提高织物的抗拉强度；
6)、清洗中和——用水清洗沥滤后的高硅氧玻璃纤维毡，再通过含有0.1～10％Na2CO3、0.02～2％Na2SiO3的溶液中和处理，处理温度控制在16～82℃，处理时间为1～10分钟，干燥；
7)、热处理——将干燥后的高硅氧玻璃纤维毡通过热处理炉加热至500～650℃，将织物上的水分和碳除去，时间为1～8分钟；
8)烧结处理——继续升温至800～1000℃，烧结，时间为1～8分钟。
实验表明，本实施例经烧结后的高硅氧针刺毡中SiO2含量达96％以上，其耐热温度一般为900～1000℃，瞬间温度可达1400℃，化学稳定性很好，能耐氢氟酸和磷酸以外所有酸和中等强度的碱的侵蚀，还具有良好的电绝缘性和介电性能。由于高硅氧纤维的表面是多孔质的，具有气体、液体选择性吸附的特性，因此作为过滤材料十分理想。
实施例二
本实施例的高硅氧纤维针刺毡工艺方法与实施例一基本相同，主要不同之处是步骤5)中的强酸采用硫酸，被复的树脂采用苯酚糖醛树脂，将高硅氧纤维针刺毡浸渍其中。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。