摘要在广义范围来说,我们对于玻璃纤维(de)认识一直停留在它是一种无机非金属材料,可是随着研究(de)深入,我们知道实际上(de)玻璃纤维(de)种类有很多,而且性能优异,有很多突出(de)优点.比如说它(de)机械强度就特别高还有抗热、抗腐蚀效果也特别好.诚然,任何材料都不是完美(de),玻璃纤维也有它自己无法令人忽视(de)缺点,就是它不耐磨而且容易发生脆裂.所以实际应用时我们要扬长避短.玻璃纤维(de)原料获取简单,主要是废弃(de)旧玻璃或者玻璃制品,玻璃纤维特别细,20多根玻璃单丝组在一起才相当于一根头发(de)粗细.玻璃纤维通常可以在复合材料中作为增强材料来使用,由于近些年来人们对玻璃纤维研究逐渐加深,使得它在我们生产生活中扮演了越来越重要(de)角色.本文主要研究玻璃纤维(de)生产工艺及应用,介绍了玻璃纤维纤维(de)性质、主要成分、主要特点、材料分类、生产工艺、安全防护、主要用途、安全防护、产业现状、发展前景.关键字:特点;生产工艺;应用;发展前景abstractIn broad scope, our understanding of the glass fiber has been stuck in it is a kind of inorganic nonmetal material, but with the deepening of the research, we know that in fact there are a lot of the kinds of glass fiber, and excellent performance, there are many outstanding advantages. Like it is really better than high mechanical strength andheat-resistant, corrosion effect is also very good. True, any material is not perfect, the glass fiber has not ignore its own shortcomings, is it not embrittlement resistant and easy to occur. So we should foster strengths and circumvent weaknesses in actual applications.Glass fiber raw material for simple, mainly abandoned old glass or glass products, glass fiber is particularly fine, more than 20 with glassmonofilament group to the thickness of equivalent of a human hair. Glass fiber can usually be used as reinforced material in the composite material, because in recent years, people gradually deepening research on glass fiber, make it in our production has played an increasingly important role in the life. This paper mainly studies the production technology and application of glass fiber, this paper introduces the properties of fiber glass fiber, main component, main characteristics, material USES, safety protection, industry present situation, development prospect.Key words: characteristic; The production process; Application; Prospects for development绪论玻璃纤维性质熔点：680℃分子结构：沸点：1000℃密度：~cm3玻璃纤维还有一个极为优越(de)特点,就是抗拉强度很大,在标准状态下可以达到d,在湿润(de)情况下也可以达到d,这样优良(de)性质,使得玻璃纤维经常可以作为增强材料来普遍使用.它(de)密度为.玻璃纤维也十分耐热,在300℃时它仍旧能够保持正常(de)性质.玻璃纤维有时还可以做为绝热材料和屏蔽材料来广泛使用,这都归功于它(de)电绝缘性,而且不能轻易被腐蚀.主要成分玻璃纤维(de)成分较为复杂,一般大家比较认可(de)有二氧化硅、氧化镁、氧化钠、氧化硼、氧化铝、氧化钙等主要成分,.玻璃纤维(de)单丝直径10微米左右,相当于头发丝直径(de)1/10,每束纤维都是由千百跟单丝组成,根据玻璃纤维(de)用途各异,纤维(de)单丝直径有略微差距,拉丝工艺稍有不同.通常情况下,玻璃纤维中二氧化硅(de)含量占50%~65%.三氧化二铝含量超过20%(de)玻璃纤维拉伸强度相对较高,通常为高强度玻璃纤维,而无碱性玻璃纤维(de)三氧化二铝含量一般为15%左右.如果想要使玻璃纤维具有较大(de)弹性模量,那么必须确保氧化镁(de)含量大于10%.因为含有少量四氧化三铁(de)玻璃纤维,其耐腐蚀性能均有不同程度(de)提高.主要特点原料及应用相比于无机纤维玻璃纤维(de)性能更加优越.它较难点燃,耐热,隔热,较稳定,抗拉.但较脆,耐磨性较差.用来制造增强性塑料或用来增强橡胶,作为补强材料玻璃纤维具有以下几个特点：(1)它(de)拉伸强度比其它材料都好,但是伸长率却很低.(2)弹性系数较为适合.(3)在弹性限度内,玻璃纤维能够延伸较长,而且十分抗拉,所以面对冲击时,它能够吸收较大(de)能量.(4)由于玻璃纤维是无机纤维,所以无机纤维所具有(de)优点,它也有很多,不易燃烧且化学性质较为稳定.(5)不易吸水.(6)耐热且性质较稳定不易反应.(7)它(de)加工性很好,可加工制作成为股、毡、束、织布等形态各异优良产品.(8)能够透光.(9)因为材料容易获取,所以价钱不贵.(10)在高温下,没有燃烧,反而融化成液体小珠.玻璃纤维分类根据不同(de)分类标准,玻璃纤维可以分成很多种.根据不同(de)形态和长度,能够划分出连续纤维,纤维棉和定长纤维三种.根据不同(de)成分,例如含碱量(de)多少,可以划分成无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维三种.生产原料在实际工业生产中,为了产出玻璃纤维,我们需要氧化铝、石英砂、石灰石、叶蜡石、白云石、纯碱、芒硝、硼酸、萤石、磨碎(de)玻璃纤维等.磨碎(de)玻璃纤维生产方法工业上(de)生产方法可以分两大类:一类是先把玻璃纤维熔融,然后再制成直径较小(de)球状或者棒状玻璃制品.然后再用不同种方式加热重新熔融后制成直径3~80μm(de)细纤维.另一类也是先将玻璃熔融,不过制成(de)是玻璃纤维而非棒状或者球状制品.再将样品通过铂合金板,利用机械拉丝发来拉出.拉所得(de)制品称为连续纤维.如果通过辊筒装置拉出纤维,那么所得(de)制品就称为非连续纤维,也称之为定长玻璃纤维,和短纤维.分级根据玻璃纤维不同(de)组成、用途和性质,分成各种不同(de)级别.国际上已经商品化(de)玻璃纤维其成分如下:1． E-玻璃它是硼酸盐玻璃,日常生活中人们也叫它无碱玻璃,由于它(de)许多优点使得它应用最为广泛.它是目前应用最为广泛虽然被广泛应用,但它也有不可避免(de)缺点.它容易和无机盐发生反应,所以在酸性环境中较难存放.C-玻璃实际生产中也叫中碱玻璃,它(de)化学性质较为稳定,耐酸性较好.它(de)缺点就是机械强度不高,电气性能差.不同(de)地方有不同(de)标准,在国内玻璃纤维产业中,中碱玻璃中没有硼这个元素.但是在国外玻璃纤维产业中,它们所生产(de)则是含有硼(de)中碱玻璃.不仅含量不同,同样(de)是中碱玻璃在国内外所担任(de)角色也不一样.国外所生产(de)玻璃纤维表面毡和玻璃纤维棒应用了中碱玻璃.在生产中,沥青当中也有中碱玻璃活跃(de)身影.在我国,客观原因由于它价格十分低廉,所以被应用(de)十分广泛,在包扎织物和过滤织物产业中到处都活跃着它(de)身影玻璃纤维棒玻璃纤维A玻璃在生产中,人们也叫它也高碱玻璃,它属于钠硅酸盐玻璃,但是由于它(de)不耐水,它一般不被生产成为玻璃纤维.玻璃纤维D玻璃它也被叫做介电玻璃,一般是介电玻璃纤维(de)主要原料.玻璃纤维高强玻璃它(de)强度比无碱玻璃纤维高出1/4,它(de)弹性模量比E-玻璃纤维(de)还要高,由于它(de)种种优点,本应该被广泛应用,但却因为它造价很高,目前也仅在一些重要领域得到应用,像是军工,航天等.玻璃纤维AR玻璃人们也叫它耐碱玻璃纤维,它是纯无机纤维,在玻璃纤维增强混凝土中作为增强材料.在一定条件下,甚至可以代替钢材和石棉.玻璃纤维E-CR玻璃它是一种经过改进之后无硼无碱玻璃,由于其耐水性比无碱玻璃纤维高了将近10倍,所以在生产耐水制品中得到广泛应用.并且,它(de)耐酸性也极强,在地下管道(de)生产应用中占据了主导地位.除了上述所提到(de)较为普遍(de)玻璃纤维,现在,科学家们又研制出了一种新型(de)玻璃纤维.由于它是无硼制品,满足了人们对保护环境(de)追求.近年来,还有一种玻璃纤维比较热门,它就是双玻璃成分(de)玻璃纤维,在现在(de)玻璃棉制品中,我们可以感知它(de)存在.玻璃纤维(de)识别分辨玻璃纤维(de)方法特别简单,就是将玻璃纤维放入水中,加热直到水变开,保持6-7小时,如果发现玻璃纤维(de)经向和纬向变得不那么紧凑,那就是高碱玻璃纤维.按照不同(de)标准,玻璃纤维(de)分类方法很多,一般从长度和直径、组成和性能两个角度来划分.第二章玻璃纤维(de)生产工艺在我们生产中,连续玻璃纤维生产工艺,主要为坩埚法拉丝工艺和池窑拉丝工艺这两种.坩埚法拉丝工艺坩埚拉丝工艺是二次成型工艺(de)一种,主要是先把玻璃原料加热直到熔融状态,把熔融后(de)液体制成球状物.再把所得(de)球状物再次熔融,拉制成丝.但是这种方法也有它不能忽视(de)缺点,在生产中会产生大量(de)消耗,所得产物不稳定,产率较低等.其原因不单单是由于坩埚拉丝工艺生产(de)固有容量小,工艺不易稳定,更是与所采用(de)落后(de)生产过程(de)控制技术有极大(de)关联.所以,就目前来说,坩埚拉丝工艺来控制(de)产品,控制技术这个原因对产品质量影响最为显着.一般来说,坩埚(de)控制对象主要分为三种:电熔控制、漏板控制、加球控制三个方面.在电熔控制中,人们普遍采用恒流仪表,但是也有一部分采用恒压控制,这两种方式都可以.在漏板控制中,人们在日常(de)生活生产中大多用(de)是恒温控制,但是也有部分采用恒温控制.而对于加球控制来说,人们则更加倾向于间歇加球控制.在人们日常(de)生产中,这三种不方式已经足够,但是对于有着特殊要(de)玻纤细纱来说,这些控制方式仍然是存在一些缺点(de),例如漏板(de)电流和电压(de)控制精度不好掌握,漏板(de)温度波动很大,所生产(de)纱线密度(de)波动很大.或者一些现场应用仪表没有与生产工艺结合较好,没有有针对性(de)从坩埚法(de)特点来入手制定控制方式.亦或者它容易出现故障,稳定性不是很好.以上种种例子表明在生产生活中需要精密控制,认真研究,努力提高玻璃纤维制品(de)质量.．1控制技术(de)主要环节电熔控制首先要明确保证流进漏板内液体(de)温度保持均匀稳定,并且保证正确合理坩埚(de)结构,电极(de)布置,加球(de)位置和方式.所以,在电熔控制中,最重要(de)是保证控制系统稳定.电熔控制系统采用智能(de)控制仪、电流变送器和电压调整器等,根据实际情况,采用4位有效数字(de)仪表来降低成本,电流则采用有独立有效值(de)电流变送器.实际生产中,根据效果,在采用这个系统来恒流控制中,在较为成熟合理(de)工艺条件基础上,流入液槽(de)液体温度能够控制在±2摄氏度之内,所以经研究发现它(de)可控制性较好,已接近于池窑拉丝工艺.电熔控制原理图漏板控制为了保证漏板控制(de)有效进行,人们所采用(de)装置都是恒温恒压且性质较为稳定(de),为了使得输出功率达到所需要(de)数值,则采用性能更加好(de)调节器,,取代了传统(de)可控硅触发回路;为了保证漏板(de)温度精度很高而周期震荡(de)幅度小,则采用了5位精度很高(de)温度控制器.使用独立(de)高精度(de)有效值变压器,保证了即使在恒温控制时电信号能够不失真,系统具有较高(de)稳态.漏板控制原理图加球控制在目前(de)生产中,坩埚拉丝工艺(de)间断式加球控制是在正常生产中影响温度最主要(de)因素之一.而周期式加球控制就会打破系统中温度(de)平衡状态,导致系统内(de)温度平衡被一次次打破而又一次次被重新调节,使得系统内(de)温度波动幅度较大,温度精度很难控制.关于怎样解决和改善间断加球所出现(de)问题,成为连续加球是改善和提高系统稳定性(de)另一个重要(de)一面.因为如果池窑液体控制这种方式花费较多,在日常(de)生产生活中得不到推广,所以人们经过努力创新,提出了一种新(de)方法,在探针测液面(de)前提下,将加球方式改为连续非匀速加球.,就可以克服原系统(de)弊端.在拉丝时,为了降低炉内(de)气温波动,改变探针和液面(de)接触状态来调节加球(de)速度.通过输出计(de)报警保护,确保加球(de)过程安全可靠.准确合适(de)高低速调节能够确保液体保持很小(de)波动.通过这些改造,保证了这个系统在恒压、恒流(de)控制方式之下也能够使得高支纱支数波动在很小(de)范围之内.加球控制原理图池窑拉丝工艺池窑拉丝工艺(de)主要原料就是叶腊石,在窑炉中把叶腊石和其他配料加热直到熔融状态是把叶腊石和其它原料放在窑炉中加热熔制成玻璃溶液,然后拉制成丝.用这种工艺来生产(de)玻璃纤维已经约占全球总产量(de)90%以上.池窑拉丝工艺流程池窑拉丝(de)艺流程是大块状原料进入工厂,然后经破碎、粉碎、筛分等一系列流程变为合格(de)原料,然后输送至大料仓,在大料仓称重并且将配料混合均匀,在输送到窑头料仓,后经螺旋投料机使配合料投进入单元熔窑中来熔化制成玻璃液.熔融完成(de)玻璃液后经单元熔窑(de)熔化流出后立即进入主通路(也称澄清均化或调节通路)来进行进一步(de)澄清均化,然后经过渡通路(也称分配通路)和作业通路(也称成型通路),流至槽内,经过多排多孔(de)铂金漏板来流出,成为纤维.最后经冷却器来冷却、单丝涂油器去涂覆,然后再经旋转拉丝机拉制,制成无捻粗纱纱筒.工艺流程图块状矿石2,4工艺流程设备合格粉料制备大块状原料进入工厂都先需经破碎、粉碎、筛分成合格(de)粉料.主要设备:破碎机、机械振动筛.配合料制备配合料(de)生产线由气力输送上料系统、电子称量系统和气力混合输送系统三大部分组成.主要设备:气力输送上料系统和配合料称重及混合输送系统. 玻璃熔制所谓玻璃(de)融制过程就是选择合适配料经过高温加热制成玻璃液(de)过程,但是这里所说(de)玻璃液一定要均匀,稳定.在生产中,玻璃(de)融制是十天然气 （纯氧燃 粉尘、噪粉尘、噪池窑废气、噪分重要(de),它对成品(de)产量、质量、成本、成品率、燃料耗量、窑炉寿命等都有十分密切(de)关系.主要设备:窑炉以及窑炉设备、电加热系统、燃烧系统、窑炉冷却风机、压力传感器等.纤维成型纤维成型即将玻璃液制成玻璃纤维原丝(de)过程玻璃液进过多孔漏板流出,流出(de)液体在经过拉制成型即得纤维.主要设备:纤维成型室、玻璃纤维拉丝机、烘干炉、漏板、原丝筒自动搬运装置、络纱机、包装系统等.．5浸润剂配制浸润剂以环氧乳液、聚氨酯乳液、润滑剂及抗静电剂和各种偶联剂为原料并加水配制而成.配制过程需用夹套蒸汽加热,配制用水普遍认可(de)是采用去离子水.配制完成(de)浸润剂经过层层工序进入循环罐,.循环罐主要作用是循环,它可以使得浸润剂回收再利用,节约材料,保护环境.主要设备:浸润剂配置系统.玻璃纤维安全防护密闭尘源:主要是生产机械(de)密闭主要,包括整体密闭和局部(de)密闭.除尘通风:首先必须选择一个敞开(de)空间,然后在这个地方安装排风除尘设备,将粉尘排出.湿式作业:所谓湿事作业就是迫使粉尘处在一个湿润个当然环境中,可以提前将材料润湿,或者在作业空间洒水.这些方法都有利于减少粉尘.个体防护:外界环境(de)除尘很重要,但是自身(de)保护也是不能忽略.在作业时,要按照要求穿戴防护服和防尘面具,一旦粉尘与皮肤接触,要立即用水冲洗,如果粉尘进到眼睛里,要进行应急处理,随后马上到医院就医.,并且注意切勿吸入粉尘.第三章玻璃纤维(de)应用主要用途无捻粗纱人们日常生活中所接触到(de)无捻粗纱构造简单,是由相互平行(de)单丝聚集成束而成.无捻粗纱可以分成无碱和中碱两种,这主要是根据玻璃成分(de)不同来区分(de).为了生产合格(de)玻璃粗纱,所用(de)玻纤直径要在12~23μm之间.由于它(de)特性,它可以直接用在一些复合材料(de)成型中,像是在缠绕和拉挤工艺中都有广泛(de)应用.并且也可以织成无捻粗纱织物,这主要是由于它(de)张力十分均匀.另外,将无捻粗纱进行短切之后应用(de)领域也是十分广泛.喷射用无捻粗纱无捻粗纱在玻璃钢喷射成型工艺中,必须具备一下几点性能：1在生产中由于需要连续切割,所以必须保证在切割时产生(de)静电少,这就要求具有良好(de)切割性.2切割过后,尽可能保证多产生原丝,所以保证成丝效率要高.无捻粗纱切割后分散成原丝(de)效率较高.3短切过后,因要保证原丝可以全部覆盖在模具上,所以原丝一定要有很好(de)覆膜性.4因要求容易被辊平以碾出气泡,要求树脂特迅速(de)浸透.5由于各种喷枪型号不同,为了适合不同喷枪,保证原丝粗细适中.SMC用无捻粗纱SMC也叫作片状模塑料,在生活中(de)应用处处可见,像是我们熟知(de)汽车配件、浴缸还有各种座椅中都用上了SMC无捻粗纱.在生产中,对于SMC用无捻粗纱(de)要求有很多,一定要保证短切性良好,良好(de)抗静电性,毛丝较少这样才能保证制得(de)SMC片材合格.对于着色(de)SMC来说,对,无捻粗纱(de)要求要不一样了,它必要要保证在颜料含量(de)树脂中容易浸透.通常人们常见(de)SMC无捻粗纱为2400tex,同时也有少数情况是4800tex.缠绕用无捻粗纱为了制得不同粗细(de)玻璃钢管、贮罐缠绕法应运而生.对于缠绕用无捻粗纱,必须具备以下几个特点.1它必须易于成带,通常要保证呈扁带状.2由于一般无捻粗纱从纱筒退下时容易发生脱圈(de)现象,所以一定要保证它(de)退解性较为优良,所成(de)丝不能像鸟巢一样杂乱无章.3张力不能忽大忽小,并且不能发生悬垂现象.4对无捻粗纱(de)线密度要求就是要求统一,小于规定值.5为了保证通过树脂槽时容易被浸润,所以要求无捻粗纱(de)浸透性要好.拉挤用无捻粗纱在制造断面一致(de)各种型材时,拉挤工艺被广泛应用.拉挤用无捻粗纱一定要保证它(de)玻纤含量和单向强度都处在一个较高(de)水平.生产中所应用(de)拉挤用无捻粗纱是多股原丝并合而成,有(de)也可能是是直接(de)无捻粗纱,这两者都是可以(de).它(de)其它性能方面(de)要求与缠绕无捻粗纱相似.织造用无捻粗纱在日常生活中,我们见到(de)厚度不同(de)方格布或者同一方向(de)无捻粗纱织物这都是无捻粗纱另一个重要(de)用途(de)体现,就是用来织造.所用(de)无捻粗纱也叫织造用无捻粗纱.这些织物大多在手糊玻璃钢成型中有着重体现.对于织造用无捻粗纱来说,必须满足以下几点要求：1比较耐磨.2易于成带性.3因为主要是用来织造,所以在织造之前一定要有烘干这个步骤.4在张力方面主要保证不能忽大忽小,要保持均匀.并且在悬垂方面满足一定(de)条件.5退解性要好.6在通过树脂槽时保证容易被树脂浸润,所以浸透性一定要好.预型体用无捻粗纱所谓预型体工艺,通俗来说就是预先成型,在经过合适步骤得到制品.在生产中,我们首先将无捻粗纱短切,将短切后(de)无捻粗纱喷附在网状物上,这里(de)网状物一定要是应经预定形状(de)网上.然后喷树脂,定型.最后将定型后制品放入模具中,注入树脂后热压,即可得到制品.对预型体无捻粗纱(de)性能要求跟对喷射用无捻粗纱(de)要求类似.玻璃纤维无捻粗纱织物无捻粗纱织物有很多,方格布是其中一种.在手糊玻璃钢工艺中,方格布作为最重要(de)基材而被人们广泛应用.如果想要增强方格布(de)强度,那么就要改变织物(de)经纬方向,可以变为单向(de)方格布.为了保证方格布(de)质量,所以,必须保证以下几个特点.1对于织物来说,要求整体平整,无凸起,边边角角保持平直,并且不能有丝毫脏痕.2织物(de)长宽,质量,重量、密度等必须符合一定(de)标准.3玻璃纤维丝必须卷整齐.4要能够迅速(de)被树脂浸润.5织物织成各种产品干、湿度要达到一定(de)要求.玻璃纤维方格布玻璃纤维毡短切原丝毡首先将玻璃原丝切碎,然后洒在事先准备好(de)网带上.再在上面撒上粘结剂,加热融化,然后冷却固化,所形成(de)就是短切原丝毡.在手糊工艺和织造SMC膜片中应用了短切纤维毡.为了使得短切原丝毡达到最好(de)使用效果,在生产中,对短切原丝毡(de)要求如下.1短切原丝毡整体平整均匀.2短切原丝毡孔眼细小且大小一致3符合一定(de)标准.4能够迅速(de)被树脂浸透.连续原丝毡将玻璃原丝按照一定(de)要求平铺在网带上,一般人们规定呈8字平放.再在上面撒上粉末粘合剂,加热固化.连续原丝毡在对复合材料增强(de)效果方面远远胜于短切毡,这主要是因为连续原丝毡中(de)玻璃纤维是连续(de).由于它(de)增强效果较好,使得在多种工艺中都得到应用.表面毡表面毡(de)应用在日常生活中也是较为常见,例如玻璃钢制品(de)树脂层,它就是中碱玻璃表面毡.拿玻璃钢来说,由于它(de)表面毡是由中碱玻璃制成(de),所以使得玻璃钢化学性比较稳定.同时还因为表面毡十分轻薄,能够吸收更多树脂,不但能起到保护(de)作用还能起到美观(de)作用.针刺毡针刺毡主要分为两大类,第一类是短切纤维针刺.制作过程比较简单,先将玻璃纤维短切,大小为5厘米左右 ,随机洒在基地材料上,再将底材放在传送带上,再拿一根钩针刺穿底材,由于钩针(de)作用,使得纤维刺进底材中然后又被挑起,形成立体结构.所选(de)底材也有一定(de)要求,必须具有绒毛感.针刺毡制品基于它(de)性质在隔音和隔热材料中应用(de)比较多.当然,也可以用作玻璃钢当中,但是由于所得(de)制品强度不高,容易发生断裂,所以没有得到推广.另一类叫做连续原丝针刺毡,,制作过程也是相当简单(de),首先用抛丝装置将原丝随机抛在事先准备好(de)网带上,同样,取一根钩针进行针刺,形成立体纤维结构.在玻璃纤维增强热塑料中,连续原丝针刺毡得到很好(de)应用.缝合毡经过短切(de)玻璃纤维在一定(de)长度范围内,经过缝编机(de)缝合作用,可以变成两种不同(de)形态.第一种是变为短切纤维毡,它能有效(de)替代了经过粘合剂粘合(de)短切纤维毡.第二种是长纤维毡,它则代替了连续原丝毡.这两种不同(de)形态却又一个共同(de)优点,他们在生产过程中没有用到粘合剂,避免污染和浪费,满足了人们对节约资源保护环境(de)追求.。
