玻璃纤维制备工艺设计

其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维（氧化钠0%～2%，属铝硼硅酸盐玻璃）、中碱玻璃纤维（氧化钠8%～12%,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃）和高碱玻璃纤维（氧化钠13%以上，属钠钙硅酸盐玻璃）。 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。

无碱玻璃纤维R2O含量小于0.8%，是一种铝硼硅酸盐成分。它的化学稳定性、电绝缘性能、强度都很好。主要用作电绝缘材料、玻璃钢的增强材料和轮胎帘子线。用于复合电缆支架。

中碱璃纤维R2O的含量为11.9%-16.4%，是一种钠钙硅酸盐成分，因其含碱量高，不能作电绝缘材料，但其化学稳定性和强度尚好。一般作乳胶布、方格布基材、酸性过滤布、窗纱基材等，也可作对电性能和强度要求不很严格的玻璃钢增强材料。

高碱玻璃纤维自身存在的强度低、耐水和耐碱性差的缺陷，这种缺陷是无法克服的。用它作增强制品，最终只会损害用户的利益。 玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。英文原名为：glass fiber或fiberglass。成分为二氧化硅、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 个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，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，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。

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。 无碱玻璃纤维原料 1、主要原料 石英石引入二氧化硅SiO2 叶腊石引入氧化铝Ai2O3 石灰石引入氧化钙CaO 纯碱 引入氧化钠Na2O 2、辅助原料 澄清剂 硫酸盐 卤化物 复合澄清剂。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。

无碱玻璃池窑用原料的质量要求 品 种 外 观 化 学 成 份 粒 度 叶腊石 白色细粉不含任何结块和杂质 Ai2O320-25土5R2O0.6Fe2O30.3土0.1TiO2≤0.8SO30.6水分 0.5 200目全通过325目筛1 高岭土 接近白色的细粉不含任何团块和杂质 SiO246.0土

0.6Ai2O338.0土0.5 Fe2O30.5R2O0.5 TiO2≤0.1.5C0.05水分0.5 200目全通过325目筛余1 石英沙 白色细粉不含结块和杂质 SiO2≥98Ai2O30.5R2O≤0.2水分0.5 200目全通过325目筛余1 硼钙石 白色粉状无结块和杂质 B2O3 42土0.5CaO 29土1Fe2O3≤0.3SAS 微量水分1.0 30目全通过50目筛余1200目筛余30 硼镁石 白色粉状无结块和杂质 B2O332土1MgO17土1 Fe2O30.1R2O≤0.2水分1.0 30目全通过50目筛余1200目筛余30 硼酸 H2BO399.5R2O0.1Fe2O3 0.1 20目筛余1200目筛余90 萤石 浅黄浅灰色粉状无结块和杂质 CaO≥85SiO25 Fe2O30.2水分1.0 50目全通过200目筛余30 芒硝 白色细粉不含任何团块和杂质 Na2SO4≥98水分1.0 化工产品 硝酸钠 白色细粉不含团块和杂质 NaNO3≥98水分≤1.0 30目筛余1100目筛余30 4、原料的质量管理 1建立原料质量技术规范 在供销合同上注明原料的质量要求统一双方的检测方法和质量仲裁单位。 2建立原矿加工前的质量检测包括化学分析矿相分析避免有害矿物杂质的混入粒度、水分的分析碳、有机特的污染防止必要时测定原料的化学氧需要值即COD值控制它的波动范围。 原料矿石加工一定要有批量每批至少500T以上才能保证其质量的稳定性。 块矿进厂要分堆码放每堆矿石插上标牌标明品名、产地、批量、进货日期等等。堆场必须是水泥混凝土地防止泥土等其它杂质混入。 5、原料的均化 1 原料均化的必要性 玻璃纤维生产过程中要获得优质稳定的玻璃液时首先要对其原料的质量稳定性、原料化学成分的均匀性提出更高的要求。天然矿物原料的氧化物含量不可能很纯波动也很大而且常常带些有害

杂质。如E玻璃所需的叶腊石同一产地、不同坑口、不同批次的AI2O3含量变化很大不同产地矿石的矿相结构和成分波动更大此外粉料的粒度在进仓时不可避免地会发生一定程度的粒度分层如果料仓内流动形式属于明显的“漏斗流”料仓则会使原料的粒度波动加大粒度与成分的关系密切所造成的成分波动也大因此有必要在加工时进行均化。 2 原料粉体的均化 粉体的均化可由多种形式来进行常用的方法有三种 ① 机械均化② 重力均化③ 气力均化 原料粉体需要控制以下几个要素 ①均匀度②化学成份③ 含水率 三、配合料制备 配合料首先需要解决的问题是各种原料的配比也就是料方设计。 1、玻璃配合料的料方设计依据 1玻璃纤维制品要求的基本性能 2玻璃熔制性能 2、辅助原料含量的确定 以100Kg玻璃为基准分别计算各辅助原料在其中的重量百分比含量。 3、配合料的计算方法 配合料的计算是以玻璃的重量百分数和原料的化学成分为基础计算出熔化100Kg玻璃所需各种原料的用量然后算出每副配合料一般为8001000Kg中各种原料的用量。计算方法一般是算术渐进法和联立方程法通常可以用二者相结合的方法计算。 4、配合料的制备 1配料工艺流程E玻璃粉料特点是干燥的微粉流动性好在配制上要求全密封运行防止粉尘飞扬。物料输送采用气力系统称量采用电子称混合多数采用气力混合输送设备。物料的输送、称量、混合、直至发送到窑头仓可连续、自动完成。 配料生产工艺线主要由上料、称量和混合、输送三部分组成。 2主要配料主设备① 气力发送罐单仓泵② 螺旋给料机③ 气力混合罐④ 双向分配器⑤ 电子称。 5、配合料的质量检测内容 1

配合料均匀性能检测 2配合料中COD值控制 6、配合料控制系统简介 配合料控制系统由PLC可编程控制器加PC个人电脑上位机或触摸屏再配以相应的继电器组成。 PLC控制系统主要功能 1数据存贮 5快速供料预置 9公差检查 2零点误差核对 6慢速供料预置 10成分误差检查 3自动去皮 7自动快加料预置调节 11自动精密送料 二．生产配方要求

无碱玻璃概念 无碱玻璃系指成分中碱金属含量小于0.8的铝硼硅酸盐玻璃。国际上通常叫做“E”玻璃。最初是为电气应用研制的但今天E玻璃的应用范围已远远超出了电气用途成为一种通用配方。国际上玻璃纤维有90以上用的是E玻璃成份。 E玻璃成份的基础是SiO2 、Ai2O3、 CaO三元系统其组成为 SiO2 、 62 、 Ai2O3、 14.7 、 CaO 22.3 在此基础上添加B2O3代替SiO2添加MgO代替部分CaO形成现在通用的E玻璃成份。各国生产的E玻璃大体相仿仅在不大的范围内稍有不同。变动范围大致如下 SiO2 55-57 CaO 12-25 Ai2O3 10-17 MgO 0-8 玻璃中各氧化物的变动会改变玻璃的性能。 三．生产工艺流程要求

玻璃纤维生产工艺有两种：两次成型-坩埚拉丝法，一次成型-池窑拉丝法。

坩埚拉丝法工艺繁多，先把玻璃原料高温熔制成玻璃球，然后将玻璃球二次熔化，高速拉丝制成玻璃纤维原丝。这种工艺有能耗高、成型工艺不稳定、劳动生产率低等种种弊端，基本被大型玻纤生产厂家淘汰。

玻璃纤维工艺流程图

池窑拉丝法把叶腊石等原料在窑炉中熔制成玻璃溶液，排除气泡后经通路运送至多孔漏板，高速拉制成玻纤原丝。窑炉可以通过多条通路连接上百个漏板同时生产。这种工艺工序简单、节能降耗、成型稳定、高效高产，便于大规模全自动化生产，成为国际主流生产工艺，用该工艺生产的玻璃纤维约占全球产量的90%以上。

玻璃纤维制品生产工艺可分为：配合料制造、玻璃熔制、纤维成型、制品加工等四大工艺序。池窑拉丝法是当前最先进的生产方式，已是国际上的主流技术。

池窑拉丝法生产工艺是：先根据产品所需玻璃的化学成分组成要求，精确计算出各种矿物原料、化工原料的用量，将各原料细粉称量混合后投入玻璃熔窑内，经高温熔融制成玻璃，在熔窑料道底部装有用铂铑合金制造的多孔漏板，当玻璃液从漏板孔流出的时候，受到高速运转拉丝机的牵引，同时涂覆浸润剂，制成纤维，又称原丝。原丝经过捻线机加捻，整经机整经等工序即可织成各种结构和性能的玻璃布。原丝经烘干（或风干）可制成短切纤维，短切毡，无捻粗纱或织成方格布。

纤维玻璃的熔制 1、纤维玻璃熔制的工艺原理 所谓玻璃的熔制过程是指配合料在高温下经过硅酸盐反应、熔融再转化成均质玻璃液的过程。 所谓熔融是指配合料反应后固相相融的过程澄清是指从熔融的玻璃中排除气泡的过程而均化是指把线道、条纹以及节瘤等缺陷减少到容许程度的过程也是把玻璃的化学成分均化的过程。这些过程是分阶段交叉进行的。

玻璃纤维的成型原理 高温粘性的玻璃液呈滴状从漏嘴流出后被下面的拉丝机以一定的恒定速度牵伸并固化成一定直径的连续玻璃纤维。在漏嘴出口下部由于玻璃液的表面张力和牵伸力的平衡形成一个形状如新月形的直径渐渐变细的部分叫做丝根。由漏嘴出口直到最终直径不变的纤维这段距离叫纤维成型线。包含这段纤维线的区间叫纤维成型区。在漏嘴出口到拉丝机上纤维卷取点的距离叫拉丝作业线这段距离视工艺要求可以人为地规定得长些或短些。纤维成形过程中纤维成形总是比拉丝作业线短得多。 丝根和纤维成型线是否稳定是拉丝机能否得到直径均匀的优质纤维和降低断头的关键。与此有关的工艺参数主要有液面高度、漏板温度、拉丝速度、玻璃液性质、冷却条件、牵伸比及气流控制等

池窑拉丝成形工艺 1池窑漏板的安装与升温 具体步骤如下 ① 漏板浇注模具及材料准备② 浇注漏板托砖③ 漏板安装④ 漏板升温。 2成型工艺装置 包括① 漏板② 丝根冷却器③ 喷水雾器④ 单丝涂油器⑤ 分束器⑥ 集束器⑦ 慢拉辊⑧ 气流扩散板⑨ 拉丝机。 3成形工艺位置线 所谓成形工艺位置线就是指漏板、涂油器、集束器和拉

丝机的排线轮与机头之间的布局位置关系。这种布局可以是单层布置也可以是双层布置我公司目前采取的是双层布置。 4纤维成形区的气流控制 纤维成形区从工艺角度上看也可以视为整个单根纤维丝所构成的扇面区域这个区域中气状态既不容易直观看到也不易为人们所重视。实际上气流状态的好坏对于稳定拉丝作业和得到优质产品的重要性丝毫不亚于以上所述的硬件漏板、温度控制系统、涂油器、集束器以及拉丝机等质量的好坏。 气流状态首先影响玻璃从液态丝根被牵伸为纤维时的冷却过程。气流不稳定轻则造成纤维直径粗细不匀重则造成断头。另外纤维以很高速度在运动周围气体介质必然要对它有摩擦力以附加在纤维上的张力形式出现。显然为克服气体磨擦力而造成的纤维张力大小是直接和气流的状态有关系的。实验证明因气流状态不理想造成的张力值能占纤维上总张力的40左右这是一个不小的数值不可忽视。

1、浸润剂概论 在玻璃纤维拉丝过程中需要在玻璃纤维表面涂覆一种以有机物乳状液或溶液为主体的多相结构的专用表面处理剂。这种涂覆物既能有效地润滑玻璃纤维表面又能将数百根乃至数千根玻纤单丝集成一束还能改变玻璃纤维的表面状态这样不仅满足了玻纤原丝后道工序加工性能的要求而且在复合材料中还能促进玻璃纤维与被增强的高分子聚合物的结合。对这些有机涂覆物统称为玻璃纤维浸润剂简称拉丝浸润剂。 浸润剂能有效地改变玻璃纤维某些缺陷和表面性质使玻璃纤维及其制品得到更广泛应用。对各种不同的玻璃纤维增强材料的成型工艺同样必须有专用的浸润剂与之配套赋予玻纤制

品无捻粗纱、毡或织物各种加工工艺及玻璃纤维增强树脂FRP、增强水泥GRC、增强橡胶等制品所必需的技术性能如穿透性、硬挺性、切割性、分散性、成带性、短切纱的流动性等等。可以说浸润剂技术的发展是玻璃纤维工业及FRP工业发展的先决条件之一。 2、浸润剂的作用 在玻璃纤维生产和应用中浸润剂的作用可概括为以下几个方面 1润滑保护作用 2粘结集束作用 3防止玻璃纤维表面静电电荷的积累 4为玻璃纤维提供进一步加工和应用所需要的特性 5使玻璃纤维获得与基材有良好的相容性及界面化学结合或化学吸附性能。 3、浸润剂的分类 1增强型浸润剂 2纺织型浸润剂 3增强纺织型浸润剂 4、浸润剂的组分 浸润剂是多种有机物和无机物混合而成的体系从外观看可以是深液、乳状液、触变型胶体或膏体。因其作用和性能多样其组分相当复杂。其配方包含的主要组分和辅助组分如下 1主要组分为①偶联剂②成膜剂③ 润滑剂④抗静电剂。 2辅助组分为① 润湿剂② pH值调节剂③ 增塑剂④ 交联剂⑤ 防腐剂或杀菌剂⑥ 消泡剂⑦ 颜料。 七、玻璃纤维的原丝烘干 1、原丝烘干的目的 玻璃纤维在拉制成型后经过集束器将纤维集束成原丝再经过排线器将原丝卷绕在拉丝机的机头上从机头上卸下的半成品称谓原丝丝饼。可通过生产工序将其制作各类玻纤制品。为了减轻纤维与集束器和排线器等的接触磨擦并保护纤维的原形以及赋予纤维某些特殊性能在拉制成型过程中必须对纤维外表面通过涂油辊或槽轮涂覆浸润剂。这种浸润剂可分淀粉型和增强型两大类前者用于纺织纱后者用于增强型制品。它们通常都是水乳液。该液除了润滑、粘结等主要组分外其余

80以上是水。一般一个原丝饼所含的水分大约是其总重量的814。这些水分对后道加工工序和制品有不利影响因此必须除掉。 对非增强型普通玻纤原丝原丝含水量允许大一点而且原丝从拉丝、退并、整经、织造等多种工序经过的时间较长所以只需要通过自然干燥就可满足生产工艺和制品的要求具体的作法是将原丝挂在小车上放在常温室内12天让其自然干燥。原丝也可以在退并时用热风3040℃吹烘。 对增强型玻纤原丝含水量必须控制在一定的范围一般含水率在0.1左右有的达0.07以下我公司软质纱控制在0.1硬质纱控制在0.2之内。用自然干燥难以实现上述要求这就必须采用专用的烘干设备给予人工干燥。 增强型玻纤原丝的烘干目的主要有两个 ① 去除原丝丝饼内的水分使其含水率达到规定的指标 ② 浸润剂中的粘结剂经过加热熔融后转为聚合、交联、成膜使原丝性能得到改善。

原丝烘干过程 玻纤原丝线在烘干炉内的烘干过程大致可分两个阶段 1预热 预热温度设定为105120℃预热时间1.53h。 2烘干 烘干温度、时间由各类增强性玻纤原丝和其相应的浸润剂要求而定。烘干温度在120135℃范围烘干时间在818h。 3、影响玻璃纤维原丝烘干的因素 1温度 2风量 3相对湿度 4原丝丝饼厚度及其排列5浸润剂6原丝Tex7烘干方式 4、烘干炉种类 1间歇炉 2蒸汽隧道炉 3微波隧道炉 5、烘干炉的组成 1热源部分2炉体结构3热风循环系统4温度控制系统 5排气系统6大型隧道式烘干炉还有传动装置。

目前池窑拉丝均用大漏板拉制高TEX的直接纱纤维直径大漏板分布集中生产过程稳定产质量容易保证多数用于出口。一、直接纱工艺

流程自拉丝工艺起 二、生产主要控制要点 1、严格按照浸润剂配制表进行配制并每天对新配制原料固含量、PH值进行检测并每天抽检配制过的原料。 2、拉丝工艺位置定期标定操作人员严格执行操作规程。 3、控制湿纱的外观质量、线密度并积极调整新品种的可燃物含量。 4、严格执行烘干制度控制湿纱滞留时间在4h之内确保成膜质量。 5、干态原丝进行MOI、LOI、线密度等的检测每天每班进行抽检保证的分检顺利的进行。 三、原丝生产主要工艺特点 1、漏板主要采用2000H、4000H拉制。 2、直接纱散热量大、拉丝速度慢在原丝喷雾器多使用锥型喷雾即保证了直接纱穿透性又起到很好的雾化冷却效果。 拉 丝 原 丝 烘 干 织布 检验 包装 入 库 络 纱 检验 包装 入库 检验 入库 包装 3、涂油器均使用长度在390mm×100mm甚至更短浸润 四．生产用设备要求

配料主设备① 气力发送罐单仓泵② 螺旋给料机③ 气力混合罐主要④ 双向分配器⑤ 电子称。

熔制设备 1熔窑 2附属设备 ① 投料机② 鼓泡器③ 燃烧系统由熔窑燃烧系统和通路燃烧系统两部分组成④ 金属换热器。 注鼓泡器的工作原理为了强化玻璃液的均化效果和澄清效果采用池底鼓泡是十分有效的办法。它是将净化的压缩空气从窑底鼓泡管鼓入玻璃液中使它在熔窑深层的玻璃液中产生一定压力的气泡并迅速上升到玻璃液的表面而破裂。在上升过程中吸收了玻璃液中的小氯泡使其本身迅速长大并搅动四周的玻璃液强制其均化和促进了澄清。所谓鼓泡器就是

在熔化池热点附近设置一排鼓泡点鼓出的气泡将沿着熔窑的宽度方向上升形成一排“幕帘”将深化池分成两个单独的循环区域这一排鼓泡设在玻璃液热点附近将推动两股环流向前后两个方向运动前面的环流有着阻挡玻璃液回流的作用后边的环流迫使配合料较长时间滞留在熔化区域中进行充分熔化而不会越出鼓泡区即不会跑料。 金属换热器的作用一般水平烟道进口的烟气温度在1500℃以下经水平烟道和垂直烟道的冷却后也仍可能达13001400℃左右。通过金属换热器回收余热可使助燃空气温度预热到700850℃。相当于增加3040的热能利用率提高了燃料的理论燃烧温度增强了火焰国辐射强度对提高单元窑熔化能力也有好处所以其综合节能效果还要大。 3、E玻璃熔窑选用的主要耐火材料 1致密氧化铬砖 2致密氧化锆砖 3标准锆砖 4烧结莫来石砖 5电熔铬刚玉砖 6电熔锆刚玉砖 五、玻璃纤维的成型 池窑拉丝采用微粉原料制成配合料经窑头料仓、螺旋投料机送入单元熔窑。熔化好的玻璃液自单元窑熔化部流出后即进入主通路或称澄清均化或调节通路进行进一步澄清均化和温度调理然后进入过渡通路或称分配通路和作业通路或称成型通路再经流液槽进入铂铑合金漏板。漏板底部一般密布8004000只漏嘴。池窑拉丝生产线通常分上下两层作业上层为漏板拉丝操作区底层为拉机卷绕操作区。 1、铂合金漏板 漏板是玻璃纤维生产中主要装置之一形状为一个槽形容器。在拉过程中熔融玻璃流入漏板由它将其调制到适合温度然后通过底板上的漏嘴流出并在出口处被高速旋转的拉丝机拉伸为连续玻璃纤维。在以上过程中漏板自身通过电流发热调制玻璃液的温度并维

持足够均匀的温度分布以满足拉丝工艺需求。 漏板的组成① 底板其上有所需数目的漏嘴② 侧壁③ 堵头④接线端子也称为 电极⑤ 滤网⑥ 法兰等。 漏板材料的要求漏板的使用工作温度为1200℃左右工作环境处于高温氧化和玻璃液浸蚀的状态正常的拉丝作业又需要漏板尽可能长期保持良好的尺寸稳定性和导电性此外材料的选择不觉 受到其机加工性能经济性等因素的制约因此漏板材料大体上应具备如下要求 ① 较高的熔点高温强度和较好的抗变形能力 ② 良好的高温抗菌素氧化性和化学稳定性 ③ 良好的延展性和可焊性易于加工成型 ④ 抗玻璃液浸蚀能力强 ⑤ 可以循环使用且使用和回收损耗低 ⑥ 适宜拉丝的热电性能。

成型工艺装置 包括① 漏板② 丝根冷却器③ 喷水雾器④ 单丝涂油器⑤ 分束器⑥ 集束器⑦ 慢拉辊⑧ 气流扩散板⑨ 拉丝机。 拉丝机 拉丝机是生产连续玻璃纤维的主要设备它的主要功能是将漏板漏嘴流出的玻璃液拉伸成一定细度的玻璃纤维并以某种排线方式交其规则地卷绕成为特定要求的原丝筒以供下道工序使用。 拉丝机的种类从广义上可归纳为两类即硬筒机头拉丝机和软筒拉丝机。 五．产品性能及指标要求

玻璃纤维的拉伸强度高，伸长小(3%)，测试方法标准有：GB/T14338-1993合成短纤维卷曲性试验方法，GB/T 15232-1994 纺织玻璃纤维 毡 拉伸断裂强力的测定，GB/7689.5玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定，GB T15232-1994纺织玻璃纤维毡拉伸断裂强力的测定，GB/T 7689.5-2001|增强材料 机织物试验方法 。玻璃纤

维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定等等。单纤维强伸性能试验要采用能测试玻璃纤维的高强高模纤维强力仪。 六．产品应用情况 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。

⑴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。 ⑵SMC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。

⑶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。

⑷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，其线密度范围为1100号到4400号。各种性能要求与缠绕无捻粗纱大体相同。

⑸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。 ⑹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。

无捻织物

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。 玻纤毡片

⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷针刺毡 针刺毡或分为短切纤维针刺毡和连续原丝针刺毡。短切纤维针刺毡是将玻纤粗纱短切成50mm，随机铺放在预先放置在传送带上的底材上，然后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。

⑸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。 短切原丝

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。 磨碎纤维

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。 玻纤织物

以下介绍的是以玻璃纤维纱线织造的各种玻璃纤维织物。

⑴玻璃布中国生产的玻璃布，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。

⑵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。 ⑶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。

⑷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，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。

⑸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。

⑹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。

⑺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。 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： ⑴短切原丝毡+无捻粗纱织物

⑵短切原丝毡+无捻粗纱布+短切原丝毡 ⑶短切原丝毡+连续原丝毡+短切原丝毡 ⑷短切原比毡+随机无捻粗纱 ⑸短切原丝毡或布+单向碳纤维 ⑹短切原丝+表面毡

⑺玻璃布+单向无捻粗纱或玻璃细棒+玻璃布 七．现状及前景

玻璃纤维是非常好的金属材料替代材料，随着市场经济的迅速发展，玻璃纤维成为建筑、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。由于在多个领域得到广泛应用，因此，玻璃纤维日益受到人们的重视。全球玻纤生产消费大国主要是美国、欧洲、日本等发达国家，其人均玻纤消费量较高。欧洲仍然是玻璃纤维消费的最大地区，用量占全球总用量的35%。

中国玻璃纤维行业近几年的快速发展，动力来自国内和国外两个市场的拉动。国际市场的扩大，既有总需求增长的因素，也有来自国际企业前期因利润率较低退出行业后，给国内企业在国际市场留下的发展

空间；而国内市场的增长，则是来自下游消费行业的快速发展。中国玻璃纤维经过了50多年的发展，已经颇具规模。

2006年，全国累计生产玻璃纤维纱116.07万吨，同比增长22.18%。其中：池窑产量89.12万吨，占生产总量的76.79%。玻璃纤维工业产品销售率为99.5%，比2005年同期增长2.8个百分点，库存量减少。2006年企业主营业务成本高达237.44亿元，同比增长30.84%。企业克服原材料价格上涨的影响，实现利润水平又创新高。2006年，行业实现利润总额25.66亿元，同比增长39.65%；实现利税总额36.85亿元，同比增长43.53%。2006年，中国玻璃纤维行业出口创汇11.8亿美元，实现贸易顺差4.51亿美元，累计出口玻璃纤维及制品79.01万吨，同比增长38.9%。

2007年1-11月，中国玻璃纤维及制品制造行业累计实现工业总产值37,624,527千元，比上年同期增长了38.07%；累计实现产品销售收入36,565,839千元，比上年同期增长了38.22%；累计实现利润总额3,541,052千元，比上年同期增长了51.08%。

2008年受国际金融危机的影响，中国玻纤出口形势非常严峻，在国际经济形势不景气、当前呈现供大于求的时期，有条件有必要加快开发应用玻纤行业的下游产品，以顺应当前国策。重视国内对玻纤纱需求，扩大内需，保持国内经济持续发展。

长远来看，中东、亚太基础设施的加强和改造，对玻纤需求增加了很大的数量，随着全球在玻纤改性塑料、运动器材、航空航天等方面对玻纤的需求不断增长，玻纤行业前景仍然乐观。另外玻纤的应用领域

又扩展到风电市场，这可能是玻纤未来发展的一个亮点。能源危机促使各国寻求新能源，风能成为关注的一个焦点，中国在风电领域也开始加大力度投资。到2020年，国内在风力发电领域将投资3500亿元，其中，20%（即700亿元）左右的领域需要使用玻纤（如风机叶片等方面）。这对中国玻纤企业来说是一个很大的市场。