[发明专利]一种高保湿率中碱短切原丝专用浸润剂及其配制方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种高保湿率中碱短切原丝专用浸润剂及其配制方法，主要用于中碱湿法短切纤维的生产。

背景技术：

玻璃纤维工业诞生于上个世纪30年代，经过70多年的发展，已经成为一个具有旺盛生命力的新兴产业。在玻璃纤维总产量中，约70％用于做复合材料的增强材料，其中主要用于塑料增强。与碳纤维、芳纶纤维、天然纤维等其他增强纤维比较，它在多个领域中都占绝对主导地位。目前已拥有5000多个品种，60000多个规格用途，遍及电子、通讯、建筑、化工、冶金、核能、航空、航天、兵器、舰艇、车船、海洋开发、及遗传工程等高新技术领域。而中碱玻璃纤维由于具备良好的耐酸性，被广泛应用于电池隔板，屋面毡，化工储罐表面毡和增强石膏等领域。这种短切原丝是由拉丝，涂覆浸润剂，短切成一定长度纤维，然后直接进行包装而成。

以上产品的加工工艺一般为在水中或水溶液中分散，要求玻璃纤维在水中或水溶液中有良好的分散性。而影响分散性的一个重要指标就是玻璃纤维的含水率，由于这种玻璃纤维生产后没能马上使用，在存储或长途运输过程中很容易失去水分，特别在炎热的气候下更为严重。在失去水分的过程中，玻璃纤维相互粘接，最终影响在水或水溶液中的分散性。由于该产品的广泛应用，在运往全球各地时，发现运往不同国家时，由于运输时间和环境不同，该产品在使用前的水分都不一样，最终在水或水溶液分散性也存在很大的差异。

为了解决这个问题，以提高中碱短切原丝在存储或运输过程中的水分的保存率，传统的方式是采用真空包装。这种办法通常是产品在包装过程中，把包装袋内抽为真空，然后把袋口扎死。虽然这种办法在一定时间内有所效果，但也存在一些不希望的局限性。主要是这种方法很容易使纱束在抽真空过程中粘在一块，同时中碱短切原丝在水中长期存放后易降低自身的强度，而传统的浸润剂不能起到很好的保护作用。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种高保湿率中碱短切原丝专用浸润剂及其配制方法，能够生产方便，不需要额外增加设备，而且在保证水分不很快失去的同时不降低玻璃纤维的强度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案包括：该高保湿率中碱短切原丝专用浸润剂，其特征在于由水溶性的脲基硅烷偶联剂、阳离子润滑剂、非离子润滑剂、保湿剂、有 机弱酸和水组成，脲基硅烷偶联剂占浸润剂固体质量的3～8％，阳离子润滑剂占浸润剂固体质量的40～60％、非离子润滑剂占浸润剂固体质量的10～20％，保湿剂占浸润剂固体质量的10～30％，有机弱酸占浸润剂固体质量的0.5～2％，水的含量占浸润剂总重量的95～99％，浸润剂的PH值为3.0～5.0。

本发明的脲基硅烷偶联剂可以采用脲丙基三烷氧基硅烷。脲基硅烷偶联剂含有一个硅烷硅原子的可水解键或水解产物，有助于提高制品强度。

本发明的阳离子润滑剂可采用环状结构酰胺盐。阳离子润滑剂的存在，使短切玻璃纤维生产过程中拉丝作业更为稳定。

本发明的保湿剂采用聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或两种。

本发明的有机弱酸采用冰醋酸、乙酸、甲酸和柠檬酸中的一种，使用冰醋酸最佳。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案还包括一种如上所述的高保湿率中碱短切原丝专用浸润剂的配制方法，其特征在于包括以下步骤：在一个干净的容器中加入一半总量去离子水，然后再加入浸润剂成分中有机弱酸一半的量，充分搅拌2～5分钟后，再缓慢加入浸润剂成分中的脲基硅烷偶联剂，持续搅拌20～30分钟；浸润剂成分中的阳离子润滑剂在另一半有机弱酸中加热至60～80度充分稀释，再加入适量室温去离子水稀释后冷却到室温再加入容器；浸润剂成分中的保湿剂在60～80度热去离子水中充分搅拌稀释后冷却到室温再加入容器；浸润剂成分中的非离子润滑剂在室温去离子水中充分稀释后加入容器；若浸润剂PH值不能达到最佳范围，加入适量有机弱酸进行调整并搅拌均匀，直至PH值达到最佳范围。本浸润剂成分适用于生产薄毡的纤维。

本发明不会影响客户使用的白水(white water)系统，长时间使用，分散短切原丝用的白水系统依然很稳定，而且可以循环使用。该浸润剂成分还提高了纤维增强复合材料产品的物理性能。本发明浸润剂成分中无易挥发性物质，有助于使浸润剂成分成为环境友好的原料。

具体实施方式：