玻璃纤维用高岭土的开发应用.doc

玻璃纤维用高岭土的开发应用 第:8卷增刊 2005年9月 非金属矿 Non—MetallieMines Vo1.28Sp.Issue Sep,2005 玻璃纤维用高岭土的开发应用 陈丽昆李勇张忠飞王炜 (中国高岭土公司,苏州215151) 摘要精选的高岭土应用于高强度和电子级的玻璃纤维中.具有杂质少.配料均匀,制温度低.熔化速度快,成品率高等优点,是玻璃 纤维用新型理想原料.. 关键词玻璃纤维高强度电子级高岭土精选干燥拉丝 玻璃纤维是无机非金属材料中的新型功能材料 和结构材料,广泛应用于电子,通信,核能,航空,航 天,兵器,舰艇及海洋开发,遗传工程等高新科技产 业,成为我国2l世纪不可缺少的可持续发展的高新 技术材料. 国外有关资料报道,欧美国家和台湾地区的玻 纤企业,采用精选或质地好的高岭土而不是叶蜡石 作玻纤原料,生产高强度和电子级玻纤,产品质量 好. 我国叶蜡石资源丰富,传统玻纤配方中总有叶 蜡石.其理论化学式为,03?4Si02?H2O.但近年 来叶蜡石(地开石)开采过量,逐渐贫化,杂质多,质 量不稳定,国内还没有上规模的叶蜡石选矿加工企 业;而其中含有的石英型水铝石,在窑炉中不易熔 化.拉丝时易产生断丝.我国高岭土资源十分丰富, 有成熟的选矿工艺,产品质量稳定,其主要成分为高 岭石,其化学式为03?2Si02?2H2O. 在此情况下,我们和国内外知名的玻纤企业合 作,用精选的高岭土替代部分或全部叶蜡石,改配 方,从叶蜡石(地开石)+石英粉+氧化铝到高岭土 (+叶蜡石)+石英粉,生产高质量的玻纤,以提高其 市场竞争力. 1玻纤工艺及对高岭土的技术指标要求 1.1玻纤工艺及原料要求 工艺:原料一混料一熔融一拉丝一软化处理一 绕锭一织物. 原料要求:玻纤原料多达七八种以上,有叶蜡 石,地开石,石英粉,氧化铝粉,碱等,主要引用SiO2 和O,事先依据配方,按硅铝比计算确定用量, 气流混合. 玻纤常用的配方(%):SiO’,70(55);A1203,18 -- 20;Fe203,≤0.6;CaO,≤0.3(20);MgO,≤2.5; R2O,4o.4;SO3,≤0.36;B203,≤7. 1.2高岭土技术指标要求电子级玻纤中的高岭 土,要求较纯净;高强度玻纤,对高岭土要求稍低. 国外有关资料显示,主要指标要求指的是铁,钛,铝, 烧失量,钾,钠的含量(表1). 表1玻纤用高岭土指标表 玻纤sio2Fe203a1203”rio,L0SK20Na2OH20一 电子级≤46≤0.6≥38≤1.8≤14.50.30.2lt;1 高强47±1≤137±0.5≤0.7≤150.4lt;2 *+200目.lt;5%. 2样品制备与产品生产 2.1高岭土原矿化学成分中国高岭土公司的原 矿,主要有观山S3号,白S3号,阳东4号,阳西4号 (表2). 表2高岭土原矿化学成分(%) 原矿sio2Fe2O3AJ2O3SO3”rio,K2ONa20CaOMgO 观山S3号44.700,8438.314,220,431.270.440,330,52 观山白S3号45.100.4338.513.520.210.980.210.910.81 阳东4号51.230.9129.421.320.630.330.560.350.36 阳西4号56.651.4026.112.830.890.110.320.780.48 2.2试验室制备样品分别取原矿观山S3号和白 S3号,阳东4号,阳西4号数kg,在实验室提纯(表 3),工艺为: 观山号6o%1l副产品 阳东4泥加%喇浆喇目筛分沉降{.干燥一打粉.产品 表3试验室制样成分(%) 样品slo2Fe203AI2o3so,TiO2K2ONa2CCaOMg0LoSH2C B(145.500.6038.210.650.410.150.050.140.08151 BQ-247.240.8537.320.750.450.160.060.140.0714.682 BQ-349.111.0435.990.700.460.130.040.170.0814.362 三种样品依据沉降时间不同而制得,分别送往 有关玻纤厂(原南京玻纤研究院高强中心,台湾玻璃 集团等)试验,产品纤维质量很好. 2.3产品生产依据试验室的选矿方法,将原矿观 一 35— 第28卷增刊非金属矿2005年9月 山s3号和白s3号,阳东4号,阳西4号按一定的比 例,投入生产线加工(表4,表5).工艺路线确定如 下. BQ一1:原料比例为5:1:2:2;工艺:原矿一制浆 一 旋流器l一旋流器2一旋流器3一旋流器4一旋流 器5一过滤一干燥一打粉一包装. BQ一2:原料比例为3:0:4:3;BQ一3原料比例为 3:0:3:4,两者工艺相同:原矿一制浆一旋流器l一 旋流器2?.+旋