开云体育 开云官网玻璃纤维简介_

　　玻璃纤维（英文原名为：glass fiber 或 fiberglass）是一种性能优异的无机 非金属材料，由于其轻质高强的材料性能是非常好的金属替代材料。随着市场经 济的迅速发展，玻璃纤维已成为建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环境保 护、国防等行业必不可少的原材料。 玻璃纤维主要成分有二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化 钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。 最后形成各类产品，玻璃纤维单丝的直径从几个微米到几十个微米，相当于一根 头发丝的 1/20-1/2 ，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为 复材料中的增强材料，电绝缘材料和防火绝热保温材料，电路基板等。 生产玻璃纤维的主要原料是：石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、 硼酸、纯碱、芒硝、萤石等。生产方法大致分两类：一类是将熔融玻璃直接制成 纤维；一类是将熔融玻璃先制成直径 20mm 的玻璃球或棒，再以多种方式加热 重熔后制成直径为 3～80µm 的甚细纤维。 通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的 无限长的纤维，称为连续玻璃纤维，通称长纤维。通过辊筒或气流制成的非连续 纤维,称为定长玻璃纤维,通称短纤维。借离心力或高速气流制成的细、短、絮状 纤维，称为玻璃棉。玻璃纤维经加工，可制成多种形态的制品，如纱、无捻粗纱、 短切原丝、布、带、毡、板、管等。 玻璃纤维有如下特性： (1)拉伸强度高，伸长小(3%)。 (2)弹性系数高，刚性佳。 (3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。 (4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。 (5)吸水性小。 (6)尺度安定性，耐热性均佳。 (7)加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。 (8)透明可透过光线)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。 (10)价格便宜。 玻璃纤维按形态和长度， 可分为连续纤维、 定长纤维和玻璃棉； 按玻璃成分， 可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和抗碱玻璃纤维等。 生产玻璃纤维用的玻璃，目前国际上已经商品化的纤维用的玻璃成分如下： 1、E-玻璃 亦称无碱玻璃，是一种硼硅酸盐玻璃。目前是应用最广泛的一种玻 璃纤维用玻璃成分，具有良好的电气绝缘性及机械性能，广泛用于生产电绝缘用 玻璃纤维，也大量用于生产玻璃钢用玻璃纤维，它的缺点是易被无机酸侵蚀，故 不适于用在酸性环境。 2、C-玻璃亦称中碱玻璃，其特点是耐化学性特别是耐酸性优于无碱玻璃，但 电气性能差，机械强度低于无碱玻璃纤维 10%～20%，通常国外的中碱玻璃纤 维含一定数量的三氧化二硼，而我国的中碱玻璃纤维则完全不含硼。在国外，中 碱玻璃纤维只是用于生产耐腐蚀的玻璃纤维产品，如用于生产玻璃纤维表面毡 等，也用于增强沥青屋面材料，但在我国中碱玻璃纤维占据玻璃纤维产量的一大 半（60%），广泛用于玻璃钢的增强以及过滤织物，包扎织物等的生产，因为其 价格低于无碱玻璃纤维而有较强的竞争力。

　　3、 高强玻璃纤维其特点是高强度、 高模量， 它的单纤维抗拉强度为 2800MPa， 比无碱玻纤抗拉强度高 25%左右，弹性模量 86000MPa，比 E-玻璃纤维的强度 高。用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。但是由 于价格昂贵，目前在民用方面还不能得到推广，全世界产量也就几千吨左右。 4、AR 玻璃纤维 亦称耐碱玻璃纤维，主要是为了增强水泥而研制的。 5、A 玻璃 亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸盐玻璃，因耐水性很差，很少 用于生产玻璃纤维。 6、E-CR 玻璃 是一种改进的无硼无碱玻璃，用于生产耐酸耐水性好的玻璃纤 维，其耐水性比无碱玻纤改善 7～8 倍，耐酸性比中碱玻纤也优越不少，是专为 地下管道、贮罐等开发的新品种。 7、D 玻璃 亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好的低介电玻璃纤维。 除了以上的玻璃纤维成分以外，近年来还出现一种新的无碱玻璃纤维，它完全 不含硼，从而减轻环境污染，但其电绝缘性能及机械性能都与传统的 E 玻璃相 似。另外还有一种双玻璃成分的玻璃纤维，已用在生产玻璃棉中，据称在作玻璃 钢增强材料方面也有潜力。此外还有无氟玻璃纤维，是为环保要求而开发出来的 改进型无碱玻璃纤维。 玻璃纤维制品： 1、无捻粗纱 无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成的。无捻粗纱按玻璃成分可划分 为： 无碱玻璃无捻粗纱和中碱玻璃无捻粗纱。 生产玻璃粗纱所用玻纤直径从 12～ 23µm。无捻粗纱的号数从 150 号到 9600 号（tex）。无捻粗纱可直接用于某些 复合材料工艺成型方法中，如缠绕、拉挤工艺，因其张力均匀，也可织成无捻粗 纱织物，在某些用途中还将无捻粗纱进一步短切。 （1） 喷射用无捻粗纱适合于玻璃钢喷射成型使用的无捻粗纱要具备如下性能： ①良好的切割性，在连续高速切割时产生的静电少；②无捻粗纱切割后分散成原 丝的效率要高，也即分束率高，通常要求 90%以上；③短切后的原丝具有优良 的覆模性，可覆盖在模具的各个角落；④树脂浸透快，易于被辊子辊平并易于驱 赶气泡；⑤原丝筒退解性能好，粗纱线密度均匀，适合于各种喷枪及纤维输送系 统。喷射用无捻粗纱都是由多股原丝络制而成，每股原丝含 200 根玻纤单丝。 （2）SMC 用无捻粗纱 SMC 即片状模塑料，主要用于压制汽车部件、浴缸、 水箱板、净化槽、各种座椅等。SMC 用无捻粗纱在制造 SMC 片材时要切成 lin(25mm)的长度，分散在树脂糊中，因此对 SMC 用无捻粗纱的要求是短切性 好， 毛丝少， 抗静电性优良， 在切割时短切丝不会粘附在刀辊上。 对着色的 SMC 而言，无捻粗纱要在高颜料含量的树脂糊中被树脂浸透。通常 SMC 无捻粗纱一 般为 2400tex，少数情况下也有用 4800tex 的。 （3）缠绕用无捻粗纱缠绕法用于制造各种口径的玻璃钢管、贮罐等。缠绕用 无捻粗纱的号数从 1200 号到 9600 号，缠绕大型管道及贮罐多倾向于直接无捻 粗纱，如 4800tex 的直接无捻粗纱。对缠绕用无捻粗纱的要求如下：①成带性 好，呈扁带状；②无捻粗纱退解性好，在从纱筒退解时不脱圈，不形成鸟巢状

　　乱丝；③张力均匀，无悬垂现象；④线密度均匀，一般须小于±7%；⑤无捻粗纱 浸透性好，从树脂槽通过时易为树脂润湿及浸透。 （4） 拉挤用无捻粗纱 拉挤用于制造断面一致的各种型材， 其特点是玻纤含量 高，单向强度大。拉挤用无捻粗纱可以是多股原丝并合的也可以是直接的无捻粗 纱，其线 号。各种性能要求与缠绕无捻粗纱大体相 同。 （5）织造用无捻粗纱无捻粗纱的一个重要用途是织造各种厚度的方格布或单 向无捻粗纱织物，它们大多用于手糊玻璃钢成型工艺中。对强造用无捻粗纱有如 下要求：①良好的耐磨性；② 良好的成带性；③织造用无捻粗纱在织造前需经 强制烘干； ④无捻粗纱张力均匀， 悬垂度应符合一定标准； ⑤无捻粗纱退解性好； ⑥无捻粗纱浸透性好。 （6） 预型体用无捻粗纱 在预型体工艺中， 无捻粗纱被短切并喷附在预定形状 的网上，同时喷少量树脂使纤维网固定成形，然后将成形的纤维网片移入金属模 具中，注入树脂热压成形，即得制品。对于这种工艺的无捻粗纱的性能要求与对 喷射无捻粗纱的要求基本相同。 2、无捻粗纱织物（方格布） 方格布是无捻粗纱平纹织物，是手糊玻璃钢重要基材。方格布的强度主要在织 物的经纬方向上，对于要求经向或纬向强度高的场合，也可以织成单向方格布， 它可以在经向或纬向布置较多的无捻粗纱。 对方格布的质量要求如下： ①织物均匀， 布边平直， 布面平整呈席状， 无污渍、 起毛、折痕、皱纹等；②经、纬密，面积重量，布幅及卷长均符合标准；③卷绕 在牢固的纸芯上，卷绕整齐；④迅速、良好的树脂透性；⑤织物制成的层合材料 的干、湿态机械强度均应达到要求。 用方格布铺敷成型的复合材料其特点是层间剪切强度低，耐压和疲劳强度差。 3、玻璃纤维毡片 （1）短切原丝毡将玻璃原丝（有时也用无捻粗纱）切割成 50mm 长，将其随 机但均匀地铺陈在网带上， 随后施以乳液粘结剂或撒布上粉末结剂经加热固化后 粘结成短切原丝毡。 短切毡主要用于手糊、 连续制板和对模模压和 SMC 工艺中。 对短切原丝毡的质量要求如下：①沿宽度方向面积质量均匀；②短切原丝在毡面 中分布均匀，无大孔眼形成，粘结剂分布均匀；③具有适中的干毡强度；④优良 的树脂浸润及浸透性。 （2）连续原丝毡将拉丝过程中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退解出来的连续 原丝呈 8 字形铺敷在连续移动网带上， 经粉末粘结剂粘合而成。 连续玻纤原丝毡 中纤维是连续的，故其对复合材料的增强效果较短切毡好。主要用在拉挤法、 RTM 法、压力袋法及玻璃毡增强热塑料（GMT）等工艺中。 （3）表面毡玻璃钢制品通常需要形成富有树脂层，这一般是用中碱玻璃表面 毡来实现。这类毡由于采用中碱玻璃（C）制成，故赋予玻璃钢耐化学性特别是 耐酸性，同时因为毡薄、玻纤直径较细之故，还可吸收较多树脂形成富树脂层， 遮住了玻璃纤维增强材料（如方格布）的纹路，起到表面修饰作用。 （4）针刺毡针刺毡或分为短切纤维针刺毡和连续原丝针刺毡。短切纤维针刺 随机铺放在预先放置在传送带上的底材上， 然后 毡是将玻纤粗纱短切成 50mm， 用带倒钩的针进行针刺，针将短切纤维刺进底材中，而钩针又将一些纤维向上带

　　起形成三维结构。所用底材可以是玻璃纤维或其它纤维的稀织物，这种针刺毡有 绒毛感。其主要用途包括用作隔热隔声材料、衬热材料、过滤材料，也可用在玻 璃钢生产中，但所制玻璃钢强度较低，使用范围有限。另一类连续原丝针刺毡， 是将连续玻璃原丝用抛丝装置随机抛在连续网带上，经针板针刺，形成纤维相互 勾连的三维结构的毡。这种毡主要用于玻璃纤维增强热塑料可冲压片材的生产。 （5）缝合毡 短切玻璃纤维从 50mm 乃至 60cm 长均可用缝编机将其缝合成 短切纤维或长纤维毡，前者可在若干用途方面代替传统的粘结剂粘结的短切毡， 后者则在一定程度上代替连续原丝毡。它们的共同优点是不含粘结剂，避免了生 产过程的污染，同时浸透性能好，价格较低。 4、短切原丝和磨碎纤维 （1）短切原丝短切原丝分干法短切原丝及湿法短切原丝。前者用在增强塑料 生产中，而后者则用于造纸。用于玻璃钢的短切原丝又分为增强热固性树脂 （BMC）用短切原丝和增强热塑性树脂用短切原丝两大类。对增强热塑性塑料 用短切原丝的要求是用无碱玻璃纤维， 强度高及电绝缘性好， 短切原丝集束性好、 流动性好、白度较高。增强热固性塑料短切原丝要求集束性好，易为树脂很快浸 透，具有很好的机械强度及电气性能。 （2） 磨碎纤维 磨碎纤维系由锤磨机或球磨机将短切纤维磨碎而成。 磨碎纤维 主要在增强反应注射工艺（RRIM）中用作增强材料，在制造浇铸制品、模具等 制品时用作树脂的填料用以改善表面裂纹现象，降低模塑收缩率，也可用作增强 材料。 5、玻璃纤维织物 以下介绍的是以玻璃纤维纱线织造的各种玻璃纤维织物。 （1）玻璃布我国生产的玻璃布，分为无碱和中碱两类，国外大多数是无碱玻 璃布。玻璃布主要用于生产各种电绝缘层压板、印刷线路板、各种车辆车体、贮 罐、 船艇、 模具等。 中碱玻璃布主要用于生产涂塑包装布， 以及用于耐腐蚀场合。 织物的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和织纹所决定。经纬密度又由纱结 构和织纹决定。经纬密加上纱结构，就决定了织物的物理性质，如重量、厚度和 断裂强度等。有五种基本的织纹：平纹、斜纹、缎纹、罗纹和席纹。 （2）玻璃带 玻璃带分为有织边带和无织边带（毛边带）主要织防腐是平纹。 玻璃带常用于制造高强度、介电性能好的电气设备零部件。 （3） 单向织物 单向织物是一种粗经纱和细纬纱织成的四经破缎纹或长轴缎纹 织物。其特点是在经纱主向上具有高强度。 （4）立体织物立体织物是相对平面织物而言，其结构特征从一维二维发展到 了三维，从而使以此为增强体的复合材料具有良好的整体性和仿形性，大大提高 了复合材料的层间剪切强度和抗损伤容限。它是随着航天、航空、兵器、船舶等 部门的特殊需求发展起来的，目前其应用已拓展至汽车、体育运动器材、医疗器 械等部门。主要有五类：机织三维织物、针织三维织物、正交及非正交非织造三 维织物、三维编织织物和其它形式的三维织物。立体织物的形状有块状、柱状、 管状、空心截锥体及变厚度异形截面等。 （5） 异形织物 异形织物的形状和它所要增强的制品的形状非常相似， 必须在 专用的织机上织造。对称形状的异形织物有：圆盖、锥体、帽、哑铃形织物等， 还可以制成箱、船壳等不对称形状。

　　（6） 槽芯织物 槽芯织物是由两层平行的织物， 用纵向的竖条连接起来所组成 的织物，其横截面形状可以是三角形或矩形。 （7）玻璃纤维缝编织物亦称为针织毡或编织毡，它既不同于普通的织物，也 不同于通常意义的毡。最典型的缝编织物是一层经纱与一层纬纱重叠在一起，通 过缝编将经纱与纬纱编织在一起成为织物。缝编织物的优点如下：①它可以增加 玻璃钢层合制品的极限抗张强度，张力下的抗脱层强度以及抗弯强度；②减轻玻 璃钢制品的重量；③表面平整使玻璃钢表面光滑；④简化手糊操作，提高劳动生 产率。这种增强材料可以在拉挤法玻璃钢及 RTM 中代替连续原丝毡，还可以在 离心法玻璃钢管生产中取代方格布。 6、组合玻璃纤维增强材料 70 年代以来，出现了把短切原丝毡、连续原丝毡、无捻粗纱织物和无捻粗纱 等，按一定的顺序组合起来的增强材料，大体有以下几种： （1）短切原丝毡无捻粗纱织物 （2）短切原丝毡无捻粗纱布短切原丝毡 （3）短切原丝毡连续原丝毡短切原丝毡 （4）短切原比毡随机无捻粗纱 （5）短切原丝毡或布单向碳纤维 （6）短切原丝表面毡 （7）玻璃布单向无捻粗纱或玻璃细棒玻璃布 7、玻璃纤维湿法毡 玻璃纤维无纺布系列产品起源于欧洲，后引入美国、日本、中国等国家。我国 先后建立几条大型生产线，主要技术来自于德国技术如常州的中兴天马、陕西华 特。 目前，国内玻璃纤维湿法毡主要分类： （1）屋面毡 用于改性沥青防水卷材、彩色沥青瓦等防水材料的基材； （2）管道毡 用于石油、天然气管道的包覆，与沥青结合防止地下管道腐蚀； （3）表面毡 玻璃钢制品的塑形和表面抛光； （4）贴面毡 用于墙面和天花板，可以防止涂料的开裂、橘皮，多用于装饰大 型会议室、高档酒店； （5）地板毡 用作 PVC 地板的基材； （6）地毯毡 用作方块地毯的基材； （7）覆铜板毡 贴附于覆铜板可增强其冲、钻性能； （8）蓄电池隔板毡 用作铝酸蓄电池隔板毡的基材；开云 开云体育官网开云 开云体育官网