摘 要：本发明涉及滤材技术领域，具体是一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，具体如下：（1）苎麻纤维的预处理；按质量分数计，取5%氢氧化钠溶液250份、15%氢氧化钾溶液80份、三乙醇胺10份于20℃下混合均匀，待混合液静置后加入苎麻纤维1500份，得预处理纤维；（2）苎麻纤维的改性处理；所述预处理纤维使用改性剂于90℃下水浴40min即得改性苎麻纤维；（3）制备覆膜。经过实验，本发明能有效消除覆膜与玻纤布间的内应力，在受应力条件下提高覆膜与玻纤布间的聚合程度从而达到提高玻纤布使用寿命的技术效果。
技术要点
1.一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，其特征在于，具体如下：
（1）苎麻纤维的预处理
按质量分数计，取5%氢氧化钠溶液200~250份、15%氢氧化钾溶液60~80份、三乙醇胺5~10份于15~20℃下混合均匀，待混合液静置后加入苎麻纤维1000~1500份，于15~20℃、相对湿度0~40%条件下，使用转速80~120r/min的搅拌设备均匀搅拌处理150~180min，得预处理纤维；
（2）苎麻纤维的改性处理
将步骤（1）所述预处理纤维使用改性剂于70~90℃下水浴30～40min即得改性苎麻纤维；所述改性剂，按质量份数计，由十二烷基苯磺酸钠2~10份、聚丙烯酰胺50~80份、月桂醇聚氧乙烯醚6~18份、聚乙烯醇2~9份、无水乙醇1000～1200份混合后制得；
（3）制备覆膜
按质量份数计，取所述改性苎麻纤维100~200份、聚丙烯树脂80~120份、异辛酸钴促进剂0.2~0.4份、过氧化甲乙酮固化剂0.5~0.8份混合后对玻璃纤维编织的滤料进行固化涂覆处理，处理时间90~120min；即得。
2.根据权利要求1所述的一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，其特征在于：所述预处理纤维，其制备方法具体为，按质量分数计，取5%氢氧化钠溶液210~240份、15%氢氧化钾溶液65~75份、三乙醇胺6~9份于15~20℃下混合均匀，待混合液静置后加入苎麻纤维1100~1400份，于15~20℃、相对湿度0~40%条件下，使用转速90~110r/min的搅拌设备均匀搅拌处理150~170min。
3.根据权利要求2所述的一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，其特征在于：所述预处理纤维，其制备方法具体为，取5%氢氧化钠溶液220份、15%氢氧化钾溶液70份、三乙醇胺8份于18℃下混合均匀，待混合液静置后加入苎麻纤维1200份，于18℃、相对湿度20%条件下，使用转速100r/min的搅拌设备均匀搅拌处理160min。
4.根据权利要求1所述的一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，其特征在于：所述改性苎麻纤维，其制备方法具体为，将步骤（1）所述预处理纤维使用改性剂于80℃下水浴35min。
5.根据权利要求1所述的一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，其特征在于：所述改性剂，按质量份数计，由十二烷基苯磺酸钠3~9份、聚丙烯酰胺60~70份、月桂醇聚氧乙烯醚7~16份、聚乙烯醇3~8份、无水乙醇1000～1100份混合后制得。
6.根据权利要求5所述的一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，其特征在于：所述改性剂，按质量份数计，由十二烷基苯磺酸钠5份、聚丙烯酰胺60份、月桂醇聚氧乙烯醚12份、聚乙烯醇5份、无水乙醇1100份混合后制得。
7.根据权利要求1所述的一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，其特征在于：步骤（3）制备覆膜，具体操作为，按质量份数计，取所述改性苎麻纤维120份、聚丙烯树脂100份、异辛酸钴促进剂0.3份、过氧化甲乙酮固化剂0.6份混合后对玻璃纤维编织的滤料进行固化涂覆处理，处理时间100min；即得。
技术领域
本发明涉及滤材技术领域，具体是一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺。
背景技术
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高；玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料。玻璃纤维是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。
现有技术中，为了提高玻璃纤维的使用寿命，通常采用合成树脂改性的方式，但是这种方法由于玻璃纤维的断裂应力和其表面的覆膜的断裂应力并不相同，因此在长时间使用后二者之间会产生内应力造成互相制约影响，加速玻璃纤维的老化断裂。
发明内容
为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，具体如下：
（1）苎麻纤维的预处理
按质量分数计，取5%氢氧化钠溶液200~250份、15%氢氧化钾溶液60~80份、三乙醇胺5~10份于15~20℃下混合均匀，待混合液静置后加入苎麻纤维1000~1500份，于15~20℃、相对湿度0~40%条件下，使用转速80~120r/min的搅拌设备均匀搅拌处理150~180min，得预处理纤维；使用三种不同的碱性溶液对苎麻纤维进行低温干燥环境下碱处理，能够降低反应速度，降低的碱处理效果；同时使用多种碱液处理并进行低温干燥处理能够使纤维素水解的产物和速率有所不同，产物更易粘结造成的纤维内部孔隙堵塞，控制苎麻纤维溶胀率在5~10%，便于降低后续改性处理时对苎麻纤维机械强度得提升，使其涂覆在玻璃纤维后与玻璃纤维得机械强度保持一致，更有助于提高产品的使用寿命；
（2）苎麻纤维的改性处理
将步骤（1）所述预处理纤维使用改性剂于70~90℃下水浴30～40min即得改性苎麻纤维；所述改性剂，按质量份数计，由十二烷基苯磺酸钠2~10份、聚丙烯酰胺50~80份、月桂醇聚氧乙烯醚6~18份、聚乙烯醇2~9份、无水乙醇1000～1200份混合后制得；使用改性剂处理后的苎麻纤维能够有效保持与玻璃纤维一致的最大断裂应力和塑性；
（3）制备覆膜
按质量份数计，取所述改性苎麻纤维100~200份、聚丙烯树脂80~120份、异辛酸钴促进剂0.2~0.4份、过氧化甲乙酮固化剂0.5~0.8份混合后对玻璃纤维编织的滤料进行固化涂覆处理，处理时间90~120min；即得。
优选的，所述预处理纤维，其制备方法具体为，按质量分数计，取5%氢氧化钠溶液210~240份、15%氢氧化钾溶液65~75份、三乙醇胺6~9份于15~20℃下混合均匀，待混合液静置后加入苎麻纤维1100~1400份，于15~20℃、相对湿度0~40%条件下，使用转速90~110r/min的搅拌设备均匀搅拌处理150~170min。
优选的，所述预处理纤维，其制备方法具体为，取5%氢氧化钠溶液220份、15%氢氧化钾溶液70份、三乙醇胺8份于18℃下混合均匀，待混合液静置后加入苎麻纤维1200份，于18℃、相对湿度20%条件下，使用转速100r/min的搅拌设备均匀搅拌处理160min。
优选的，所述改性苎麻纤维，其制备方法具体为，将步骤（1）所述预处理纤维使用改性剂于80℃下水浴35min。
优选的，所述改性剂，按质量份数计，由十二烷基苯磺酸钠3~9份、聚丙烯酰胺60~70份、月桂醇聚氧乙烯醚7~16份、聚乙烯醇3~8份、无水乙醇1000～1100份混合后制得。
优选的，所述改性剂，按质量份数计，由十二烷基苯磺酸钠3~9份、聚丙烯酰胺60~70份、月桂醇聚氧乙烯醚7~16份、聚乙烯醇3~8份、无水乙醇1000～1100份混合后制得。
优选的，所述改性剂，按质量份数计，由十二烷基苯磺酸钠5份、聚丙烯酰胺60份、月桂醇聚氧乙烯醚12份、聚乙烯醇5份、无水乙醇1100份混合后制得。
进一步的，步骤（3）制备覆膜，优选为，按质量份数计，取所述改性苎麻纤维120份、聚丙烯树脂100份、异辛酸钴促进剂0.3份、过氧化甲乙酮固化剂0.6份混合后对玻璃纤维编织的滤料进行固化涂覆处理，处理时间100min；即得。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用改性苎麻纤维制备覆膜，能够保证覆膜的机械性能得到全方面提升，有效提升玻璃纤维的使用寿命；
2、制备覆膜的改性苎麻纤维与玻璃纤维具有一致的最大断裂应力和塑性，使其在使用过程中，覆膜的形变情况与玻璃纤维滤布的形变情况保持一致，避免内应力的产生，最大程度延长了玻璃纤维的使用寿命。
具体实施方式
实施例1
一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，具体如下：
（1）苎麻纤维的预处理
按质量分数计，取5%氢氧化钠溶液200份、15%氢氧化钾溶液60份、三乙醇胺5份于15℃下混合均匀，待混合液静置后加入苎麻纤维1000份，于15℃、相对湿度20%条件下，使用转速80r/min的搅拌设备均匀搅拌处理150min，得预处理纤维；
（2）苎麻纤维的改性处理
将步骤（1）所述预处理纤维使用改性剂于70℃下水浴30min即得改性苎麻纤维；所述改性剂，按质量份数计，由十二烷基苯磺酸钠2份、聚丙烯酰胺50份、月桂醇聚氧乙烯醚6份、聚乙烯醇2份、无水乙醇1000份混合后制得；
（3）制备覆膜
按质量份数计，取所述改性苎麻纤维100份、聚丙烯树脂80份、异辛酸钴促进剂0.2份、过氧化甲乙酮固化剂0.5份混合后对玻璃纤维编织的滤料进行固化涂覆处理，处理时间90min；即得。
实施例2
一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，具体如下：
（1）苎麻纤维的预处理
按质量分数计，取5%氢氧化钠溶液250份、15%氢氧化钾溶液80份、三乙醇胺10份于20℃下混合均匀，待混合液静置后加入苎麻纤维1500份，于20℃、相对湿度20%条件下，使用转速120r/min的搅拌设备均匀搅拌处理180min，得预处理纤维；
（2）苎麻纤维的改性处理
将步骤（1）所述预处理纤维使用改性剂于90℃下水浴40min即得改性苎麻纤维；所述改性剂，按质量份数计，由十二烷基苯磺酸钠10份、聚丙烯酰胺80份、月桂醇聚氧乙烯醚18份、聚乙烯醇9份、无水乙醇1200份混合后制得；
（3）制备覆膜
按质量份数计，取所述改性苎麻纤维200份、聚丙烯树脂120份、异辛酸钴促进剂0.4份、过氧化甲乙酮固化剂0.8份混合后对玻璃纤维编织的滤料进行固化涂覆处理，处理时间120min；即得。
实施例3
一种提高玻璃纤维使用寿命的表面涂覆工艺，具体如下：
（1）苎麻纤维的预处理
按质量分数计，取5%氢氧化钠溶液220份、15%氢氧化钾溶液70份、三乙醇胺8份于18℃下混合均匀，待混合液静置后加入苎麻纤维1200份，于18℃、相对湿度20%条件下，使用转速100r/min的搅拌设备均匀搅拌处理160min，得预处理纤维；
（2）苎麻纤维的改性处理
将步骤（1）所述预处理纤维使用改性剂于80℃下水浴35min即得改性苎麻纤维；所述改性剂，按质量份数计，由十二烷基苯磺酸钠5份、聚丙烯酰胺60份、月桂醇聚氧乙烯醚12份、聚乙烯醇5份、无水乙醇1100份混合后制得；
（3）制备覆膜
按质量份数计，取所述改性苎麻纤维120份、聚丙烯树脂100份、异辛酸钴促进剂0.3份、过氧化甲乙酮固化剂0.6份混合后对玻璃纤维编织的滤料进行固化涂覆处理，处理时间100min；即得。
对比实施例1
本实施例与实施例1相比，区别仅在于步骤（1）中的碱处理方式采用现有技术中使用单一氢氧化钠溶液处理方式，其他方法步骤均相同。
对比实施例2
本实施例与实施例2相比，区别仅在于步骤（3）使用现有的覆膜原料进行覆膜操作，其他方法步骤均相同。
对比实施例3
本实施例与实施例3相比，区别仅在于将对比实施例1中制得的预处理纤维进行后续的改性和覆膜操作。
对照组
现有的玻璃纤维涂覆工艺。
将上述七种工艺制成的七种玻纤布进行断裂加速实验，依此反映各自的使用寿命，在未涂覆的玻纤布极限强度83%的应力水平下、25℃环境条件下，结果如下表：
由上述实验验证，采用本发明工艺进行玻璃纤维的涂覆，能够明显提升玻璃纤维的使用寿命，苎麻纤维的碱处理方法能够有效统一后续覆膜与玻纤布的强度保持一致，有效消除覆膜与玻纤布间的内应力，在受应力条件下提高覆膜与玻纤布间的聚合程度从而达到提高玻纤布使用寿命的技术效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
摘自国家发明专利，发明人：张心华，申请号：202211035907.2，申请日：2022.08.27
