專利名稱：一種無氟無硼無堿玻璃纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無堿玻璃纖維的生產(chǎn)配方，具體涉及一種有害氣體排放少、環(huán)境友好型的無氟無硼無堿玻璃纖維及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的無堿玻璃纖維配方均含有約1%左右的F2和6 8%的氧化硼；在熔制無堿玻璃時(shí)由于F2與SiO2結(jié)合極易揮發(fā)，大約有50%以上的氟化物會在熔化過程中隨煙氣等揮發(fā)掉，含氟廢氣處理需要耗費(fèi)大量的人力物力，廢氣處理給玻璃纖維行業(yè)造成沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而且若處理不當(dāng)排入大氣會造成嚴(yán)重后果，危害民眾的身體健康。同時(shí)硼化合物也是一種易揮發(fā)的昂貴的成分，若處理不當(dāng)其揮發(fā)物排入大氣同樣會對植物和人體造成傷害，并且制備成本高，制得的產(chǎn)品玻璃纖維性能低。申請?zhí)枮?00910231248.8的專利公開了一種無氟低硼無堿玻璃纖維配方及制備方法，該配方中雖然完全去除了含氟原料，但是仍然含有易揮發(fā)性成分硼，同樣會造成大氣污染，并且制得的產(chǎn)品玻璃纖維性能低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無氟無硼無堿玻璃纖維配方，是在傳統(tǒng)E玻璃纖維配方的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整硅、鋁、鈣、鎂的搭配比例，設(shè)計(jì)了新的環(huán)保玻璃纖維配方，該配方完全去除危害環(huán)境的含氟化合物和含硼化合物，從而達(dá)到有害氣體排放少，制備成本低，產(chǎn)品性能聞的目的。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種無氟無硼無堿玻璃纖維，其特征在于，由以下重量份的原料經(jīng)熔制拉絲制得: 泡砂石30 35份、高嶺土 10 13份、葉臘石10 20份、石灰20 25份、白云石5 10份及含鋰尾礦8 20份；
所使用原料中完全不含氟和硼；
所述無氟無硼無堿玻璃纖維的成分及其含量為:
SiO2 58 60%、CaO 22 25%、MgO 2 3.5%、Al2O3 13 15.0%、Fe2O3 0.3 0.45%、R2O
0.2 0.8% 及 L i20 0.Γθ.4% ;其中，R2O 為 Na2O 和 K2O0由于完全去掉助熔能力很強(qiáng)的含氟和含硼原料，玻璃的熔化澄清變得較困難，經(jīng)過研究人員不斷地研究探索，選用工業(yè)含鋰尾礦作為原料，大大改善了本發(fā)明玻璃的熔化和澄清；工業(yè)含鋰尾礦是工業(yè)上提煉金屬鋰后的副產(chǎn)品，在該尾礦中，鋰的含量以氧化鋰計(jì)小于5% ；
上述無氟無硼無堿玻璃纖維的制備方法為:將泡砂石、高嶺土、葉臘石、石灰、白云石和含鋰尾礦按配比進(jìn)行計(jì)量后加入氣動攪拌器中進(jìn)行混合，混合均勻后輸送到窯頭料倉中，再送入池窯內(nèi)進(jìn)行熔制，熔化的玻璃液經(jīng)通路后送至鉬銠合金漏板，再經(jīng)拉絲機(jī)拉制，制得成品無氟無硼無堿玻璃纖維。
綜上所述:本發(fā)明提供的無氟無硼無堿玻璃纖維配方與目前傳統(tǒng)應(yīng)用的E玻璃纖維相比完全去除了最具危害性的含氟原料，并完全去掉了易揮發(fā)性成分含硼原料，并優(yōu)選了一種工業(yè)含鋰尾礦作為主要原料之一，降低了熔制溫度，大幅度減少了廢氣排放，可以在純氧燃燒和電助熔結(jié)構(gòu)的池窯上直接大規(guī)模生產(chǎn)；并且本發(fā)明通過添加有益于熔化和澄清的工業(yè)含鋰尾礦，使該玻璃纖維與E玻璃纖維具有相似的成型性能，生產(chǎn)出的玻璃纖維產(chǎn)品性能均高于現(xiàn)有的E玻璃纖維產(chǎn)品性能。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述，但它們不是對本發(fā)明的進(jìn)一步限制。實(shí)施例1
稱取31kg泡砂石、IOkg高嶺土、18kg葉臘石、20kg石灰、6kg白云石和8kg含鋰尾礦加入氣動攪拌器中進(jìn)行混合，混合均勻后輸送到窯頭料倉中，再送入池窯內(nèi)進(jìn)行熔制，熔化的玻璃液經(jīng)通路后送至鉬銠合金漏板，再經(jīng)拉絲 機(jī)拉制，制得成品無氟無硼無堿玻璃纖維。所制得的無氟無硼無堿玻璃纖維的成分及含量為=SiO2 58%、CaO 23%、MgO 3.3%、Al2O3H.2%、Fe2O3 0.3%、R2O 0.6% 及 L i20 0.15% ;其中，R2O 為 Na2O 和 K2O0實(shí)施例2
稱取32.5kg泡砂石、9.5kg高嶺土、13kg葉臘石、23kg石灰、5kg白云石和IOkg含鋰尾礦加入氣動攪拌器中進(jìn)行混合，混合均勻后輸送到窯頭料倉中，再送入池窯內(nèi)進(jìn)行熔制，熔化的玻璃液經(jīng)通路后送至鉬銠合金漏板，再經(jīng)拉絲機(jī)拉制，制得成品無氟無硼無堿玻璃纖維。所制得的無氟無硼無堿玻璃纖維的成分及含量為:Si02 59.5%, CaO 24%、MgO
2.1%、Al2O3 13.1%、Fe2O3 0.45%、R2O 0.3% 及 L i20 0.2% ;其中，R2O 為 Na2O 和 K2O。實(shí)施例3
稱取31.5kg泡砂石、IOkg高嶺土、13.5kg葉臘石、22kg石灰、5kg白云石和Ilkg含鋰尾礦加入氣動攪拌器中進(jìn)行混合，混合均勻后輸送到窯頭料倉中，再送入池窯內(nèi)進(jìn)行熔制，熔化的玻璃液經(jīng)通路后送至鉬銠合金漏板，再經(jīng)拉絲機(jī)拉制，制得成品無氟無硼無堿玻璃纖維。所制得的無氟無硼無堿玻璃纖維的成分及含量為=SiO2 58.5%, CaO 23.4%, MgO
2.2%、Al2O3 14.5%、Fe2O3 0.35%、R2O 0.3% 及 L i20 0.25% ;其中，R2O 為 Na2O 和 K2O0下表為本發(fā)明實(shí)施例制備的無氟無硼無堿玻璃纖維與傳統(tǒng)的E玻璃纖維的成分及性能比較:
表I
權(quán)利要求
1.一種無氟無硼無堿玻璃纖維，其特征在于，由以下重量份的原料經(jīng)熔制拉絲制得: 泡砂石30 35份、高嶺土 10 13份、葉臘石10 20份、石灰20 25份、白云石5 10份及含鋰尾礦8 20份；所述含鋰尾礦中鋰的含量以氧化鋰計(jì)小于5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無氟無硼無堿玻璃纖維，其特征在于:所使用原料中完全不含氟和硼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無氟無硼無堿玻璃纖維，其特征在于:所述無氟無硼無堿玻璃纖維的成分及其含量為: SiO2 58 60%、CaO 22 25%、MgO 2 3.5%、Al2O3 13 15.0%、Fe2O3 0.3 0.45%、R2O0.2 0.8% 及 L i20 0.Γθ.4% ;其中，R2O 為 Na2O 和 K2O0
4.一種無氟無硼無堿玻璃纖維的制備方法，其特征在于:將泡砂石、高嶺土、葉臘石、石灰、白云石和含鋰尾礦按配比進(jìn)行計(jì)量后加入氣動攪拌器中進(jìn)行混合，混合均勻后輸送到窯頭料倉中，再送入池窯內(nèi)進(jìn)行熔制，熔化的玻璃液經(jīng)通路后送至鉬銠合金漏板，再經(jīng)拉絲機(jī)拉制，制得成品無氟無硼無堿玻璃纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無氟無硼無堿玻璃纖維，其特征在于，由以下重量份的原料經(jīng)熔制拉絲制得泡砂石30~35份、高嶺土10~13份、葉臘石10~20份、石灰20~25份、白云石5~10份及含鋰尾礦8~20份；所述含鋰尾礦中氧化鋰的含量小于5%；所使用原料中完全不含氟和硼；所述無氟無硼無堿玻璃纖維的成分及其含量為SiO258~60%、CaO22~25%、MgO2~3.5%、Al2O313~15.0%、Fe2O30.3~0.45%、R2O0.2~0.8%及Li2O0.1~0.4%；其中，R2O為Na2O和K2O。該玻璃纖維配方與目前傳統(tǒng)應(yīng)用的E玻璃纖維相比完全去除了最具危害性的含氟原料，并完全去掉了易揮發(fā)性成分含硼原料，并優(yōu)選了一種工業(yè)含鋰尾礦作為主要原料之一，降低了熔制溫度，大幅度減少了廢氣排放，可以在純氧燃燒和電助熔結(jié)構(gòu)的池窯上直接大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號C03C13/00GK103145341SQ20131009310
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者劉鋼, 劉術(shù)明, 何斌, 陳銳, 朱銘 申請人:內(nèi)江華原電子材料有限公司