[发明专利]一种高抗断裂强度玻璃纤维布及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电气和电子用层压板的玻璃纤维布，特别是一种作为绝缘材料的高抗断裂强度玻璃纤维布及其生产工艺方法。

背景技术

玻璃纤维作为最重要的复合材料增强基材，其最大优点是具有优良的电绝缘性，是高级的电绝缘材料，也是绝热材料和防火屏蔽材料。采用E玻璃纤维制得的玻璃纤维布经表面化学处理的，适用于用作电气和电子用层压板的增强材料，层压制品可加工成各种绝缘品和结构零部件，广泛应用在电机、变压器、高低压电器、电工仪表和电子设备中。

玻纤布织物中经纬纱的配置情况和彼此联结状态称为织物结构，织物结构取决于经纬纱的单丝直径、合股数、捻度、线密度、经纬密度、织物组织、织造参数等许多因素，这些因素的变化以彼此的不同组合可以构成许多结构性能各异的玻纤织物，以满足不同用途的需要。

电气级“E”玻璃纤维布采用的E级玻璃纤维，是目前应用最广泛的一种玻璃纤维。相较于玻璃纤维中的高强玻璃纤维，抗拉强度低43％左右。但高强玻璃纤维由于生产技术难度大、造价昂贵，在全球的总产量低，如今在民用方面还不能得到大范围的推广。

随着电气工业的发展，高强度、耐高温和适应各种使用环境的层压板的需求越来越多，为了适应这个功能性发展需求，大多数压板通过不同的树脂配方及树脂浸渍、压板工艺控制来达到目的。虽然压制是层压板制造的最后一道关键工序，但前面工序生产的半成品即玻璃纤维布的抗断裂强度对层压板的强度将会产生直接的影响。因此对层压板的性能，必须从根本上找到有效的解决途径。

玻璃纤维布的抗断裂强度对层压板的强度将会产生直接的影响，然而现在有普遍常规玻璃纤维布的纺织加工过程中，玻璃纤维强度损失大，即使使用中间粘结剂处理后，强度也会较大程度的损失。使得最终生产出的来的抗断裂强度减小。目前，电气级“E”玻璃纤维布中较厚的且用量较大的国际上称为7628布，以及更厚的7637布，这些布种抗断裂强度也远达不到2000N/25mm以上。

中国专利申请201410427230.6公开了一种玻璃纤维布的制备工艺，涉及纺织制造领域，包括以下步骤：以玻璃单丝为原料，所述制备工艺包括集束、酸沥滤、水洗、烘干、坯布织造、并轴、第一次热清洗、第二次热清洗、表面处理9个步骤，其中，第一次热清洗：将步骤(6)得到的坯布通过送布装置进入脱浆机高温区，进行第一次热清洗，坯布通过时受热附着在玻璃纤维布上的浆料大部分因此烧失，热脱浆机将玻璃纤维布上的浆料烧至0.2～0.4％，第一次热清洗的清洗温度为350-500℃；(8)第二次热清洗：将经过热清洗机第一次热清洗脱浆后的玻璃纤维布通过耐热辊筒卷成玻璃纤维布半成品，并放置在托架上放入闷炉进行第二次热清洗，第二次热清洗中闷炉温度为430℃，闷烧时间为50-70h。该申请的方法使玻璃单丝的二氧化硅含量得到提高，从而提高了耐高温性能，但玻璃纤维在清洗的过程中，采用高温进行清洗，严重影响了玻璃纤维的抗断裂强度。

中国专利申请201510140131.4公开了一种玻璃纤维的生产工艺，所述制备工艺包括酸沥滤、水洗、烘干、并轴、加压成形、表面处理，所述水洗工艺是将经过浸润的玻璃纤维纱线进行水洗，然后浸泡在清水中，在水液流动下进行水清洗，水洗后使用pH试纸测试布的表面含酸状况，pH值大于5.5h水洗完成；所述烘干工艺是将经过水洗的玻璃纤维纱线放入烘干装置中进行烘干，烘干温度为650-700℃，烘干持续时间为1.2-1.6h。该专利申请采用高达650-700℃的温度进行烘干，同样会对玻璃纤维的抗断裂强度造成影响，进而影响其使用寿命。

中国专利申请201080037734.7公开了一种玻璃纤维布，其经纱和纬纱由1.8×10^－6kg/m～14×10^－6kg/m的玻璃纱线构成，该纬纱的平均单纤维直径与该经纱的平均单纤维直径的(纬/经)比为1.01以上且小于1.20，并且该玻璃纤维布的厚度为10μm～40μm。该玻璃纤维布的尺寸变化的各向异性较小，且没有翘曲/扭曲，适合制造在电子/电气领域中使用的印刷电路板。该申请由于其结构特征的限制，使其应用的领域有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，在玻璃纤维布可控单位面积质量范围内提供一种高抗断裂强度的玻璃纤维布及其生产方法，延长绝缘层压板使用寿命。

本发明的技术方案为：一种高抗断裂强度的玻璃纤维布，所述玻璃纤维布所用纬纱支数大于所用经纱支数，且纬纱支数为经纱支数的1.86～2.0倍，所述玻璃纤维布的纬向编织密度小于经向编织密度。