[发明专利]一种用石棉短纤维抄纸生产石棉纱线的工艺方法

说明书

本发明涉及一种采用石棉短纤维为原料经抄纸后生产石棉纱线的工艺方法。

石棉纤维属于天然生成的矿物纤维，与植物、动物、合成及人造纤维相比较具有耐高温(可达600℃以上)、不燃烧、绝缘性好和抗腐蚀等独特的性质。人类在工业和生活中使用石棉制品已有上千年历史。目前，随着现代化工业的发展，石棉纤维制品的制造工艺技术越来越高，产品的使用范围越来越广，其用量也越来越大，尤其在石油化工、造船、电力电子、航空航天等领域几乎无所不用，已成为工业上不可缺少的密封、衬垫、隔热、保温材料。由于石棉纤维是天然形成的，其特性不受人为因素所控，尤其在可纺性方面，由于受强度和弯曲性能的限制，使大量的短纤维几乎成为不可纺物。按目前，石棉制品的生产技术，当石棉纤维的长度低于4.75mm(按石棉纤维分级为4F～5级以下)时，一般就不能进行直接纺织了。实际上长度为4.75mm以下的石棉短纤维占我国整个矿贮量的70％左右，因此，设法解决石棉短纤维的可纺性问题已成为当今石棉制品行业的一大难题，已被国内外列为研究和探讨的课题。早在六、七十年代，国内外一些有关石棉制品的研究单位和生产厂家就曾经试验采用化学分解化学凝固工艺法生产石棉纱线，但由于该方法必须在石棉纤维制浆过程中填加较大比例的有机化学物质，这就不同程度地影响了石棉制品的天然特性，而且这种方法对石棉纤维本身也有选择性，能够使用的石棉短纤维仅占总量的1—2％，例如加拿大的3F棉和国内祁连矿的祁连4级以上石棉才能使用该方法。其它的棉种都不能使用该方法，总之，现有的利用石棉短纤维制造石棉纱线的工艺方法存在着应用范围小，利用率低，生产成本高，工艺过程复杂和石棉粉尘危害严重等突出缺点。

本发明的目的在于克服现有利用石棉短纤维生产石棉纱线的工艺方法中存在的缺点，寻求一种能够充分利用石棉短纤维资源，通过抄纸增强的工艺方法来生产石棉纱线，从而使石棉制品的生产成本降低，短石棉纤维的利用率高，且其天然性能不受影响，并且在生产中大大降低了石棉粉尘对生产人员的危害。

为了实现上述发明目的，本方法以石棉短纤维为原料，经制浆抄纸和切条，最后制成石棉纱线，其具体工艺步骤为：短石棉纤维制浆→沉淀和悬浮清除杂质→加水稀释至抄纸浆浓度→圆网抄取湿纸→加无纺布或长丝纤维使湿纸增强→二次抄取使湿纸均匀→挤压或真空脱水→烘缸加热干燥→卷取石棉纸→切条→环锭加捻成单纱→并股合成石棉纱线。

本发明方法与现有利用石棉短纤维制纱的工艺方法相比，具有工艺简单、操作方便，原料利用率高，产品价格低，强度大，天然特性不受影响等优点。

本发明的具体实施过程及条件是：选取国际分类4F级或5级以下的石棉短纤维，按其重量的25—30倍加水，经连续式打浆机进行打浆处理20—30分钟，使石棉短纤维束充分开松，在水中分散制成打浆度为35—40°SR的浆料；用泥浆泵将浆料打入錐形除杂器内，经过离心迥转作用使浆料中的砂粒和悬浮物等杂质抛出而成为净化浆料，再加水稀释到浓度为2.5—3.5％成为抄纸浆；采用造纸工艺中的双圆网二次上浆法进行抄纸，在第一次上浆时按每平方米加入8—15g重量其他纤维无纺布，也可以在纸幅方向每间隔0.5—1.0cm加一根其他长丝纤维使湿纸补强，以保证纺纱时有足够的强度和弯曲性能并不影响石棉的天然特性。在第二次抄取上浆时，应使第一次抄取上浆的不均匀处增加均匀度；最后形成厚度为0.2—0.4mm的石棉纤维湿纸；将上述石棉纤维湿纸在毛毯的托持下进行挤压脱水或真空脱水处理，其挤压脱水时，挤压辊间的线压力为25—30kg/cm，真空脱水时，真空箱的真空度应达到300—400mm汞柱，以保证石棉纤维湿纸的含水量小于70％；经过脱水处理的湿纸在毛毯的托持下进入烘缸，这时，毛毯与湿纸分离，使湿纸贴附于烘缸表面进行烘干，烘干后的石棉纤维纸含水量小于3.5％，烘缸表面温度应控制在85—95℃，线速度为15—20米/分；将烘干后的石棉纤维纸卷成辊状，并按所需规格切割成5—12mm宽的纸条，再用环锭式加捻机制成单纱，其加捻机的捻度控制在每米80—110捻度，最后用复捻机将单纱合股复捻成石棉纱线产品，其复捻机的捻度一般控制在40—60捻/米之间。