原絲烘干工藝與浸潤劑成膜質量的關系
為保證浸潤劑的工藝性能,原絲筒的原絲必須徹底烘干,含水率應小于0.1% ,在原絲含水率過高的情況下,浸潤劑成膜劑不能形成完整、致密的膜,起不到對纖維的保護作用。如纏繞紗含水量大于’. (6 時,退解及管道纏繞時會產生大量的毛絲、斷紗,同時纏繞的管道還夾帶著大量白絲,并影響樹脂固化。能影響原絲烘干的因素有來自浸潤劑本身的,也有來自烘干方式的。
一、浸潤劑本身對烘干的影響
?。?)浸潤劑成膜劑中含有高沸點的溶劑。
?。?)浸潤劑配方中吸濕性強的物質用量過高,如氯化鋰、氯化銨、季銨鹽、醇基醚基也由于強烈的氫鍵作用,具有較強的保水功能。對這些化學吸附水干燥時除要克服水的蒸發潛能外,還要克服水的逸出功,干燥比較困難,而且,在此情況下,即使原絲充分干燥后,在放置一段時間后也會大量吸水。
?。?)浸潤劑本身遷移嚴重,遷移到原絲筒表面的浸潤劑迅速干燥,形成一道屏障(膜),結果使水分的遷出越來越困難。
二、烘干方式對烘干的影響
原絲筒應用支架掛起來烘干,烘干方式分電加熱和微波加熱兩種。
?。?)電加熱烘干
用電加熱,熱風循環干燥原絲筒。
?。?)微波烘干
微波烘干具有快速、節能易于控制的優點,同時由于原絲筒內外層一起干燥,可以使浸潤
劑遷移現象減少到小程度,但必須指出,微波干燥只能除去水分,起不到浸潤劑中各組分需
要相互融合及交聯的作用。
(3)附著在玻纖表面的浸潤劑在烘干過程中的變化
1、烘干前,玻纖表面涂覆著一層浸潤劑膜,其厚度為0.5-2μm,此膜為多相復雜結構,均質浸潤劑為連續相,大小不等的乳液顆粒為分散相,此時偶聯劑分子中的Si―OH鍵開始與玻璃表面的Si―OH鍵結合,在玻璃表面濃縮,取向見下圖。

2、烘干時,隨著水分的不斷蒸發,浸潤劑濃度越來越大,乳液開始破乳、乳液顆粒凝聚,非離子型的潤滑劑開始向液相-氣相界面即表層遷移、抗靜電劑的無機鹽因過飽和而結晶析出,此過程直至浸潤劑膜厚度減少至0.05-0.2μm,溶液烘干后成小范圍內連續相,而不同乳液的顆粒堆積在一起,還保持其原有的顆粒界面,沒有相互融合。
此時潤滑劑膜力學性能很差,紗線耐磨性差,硬挺度亦不高。
3、繼續保持此溫度一段時間后,浸潤劑各種成膜劑乳液顆粒開始達到熔融溫度,分子間相互擴散,雖不能形成完全均相的結構(這與各種乳液樹脂的溶解度參數δ、熔融樹脂的粘度、分子極性、樹脂間化學結構相似性有關),但乳液顆粒之間的界面已消失,各種乳液樹脂、水溶性樹脂相互融合形成大致完整連續的膜,若浸潤劑成膜劑配方中有交聯劑,此時交聯劑開始起作用,使樹脂形成網狀結構,分子量增大,而非離子間潤滑劑繼續向表層遷移,此時可使紗線耐磨性好,硬挺度提高,強度也達到高值。
當然,過度烘干也會帶來紗線質量問題,如表層發黃。
綜上所述:如浸潤劑配方中的成膜劑(玻璃化溫度)及(熔融溫度)較低,成膜劑乳液只是相互融合而無交聯要求的浸潤劑品種,可采用微波干燥方式如纏繞紗、拉擠用紗、短切氈用紗等;反之,尤其是SMC紗以熱風循環干燥的方式為好。
這里對烘干過程只作了一個簡單的描述,實際情況比它復雜得多,掃描電子顯微鏡所拍的照片表明,浸潤劑在玻纖單纖維上往往不能形成連續完整的膜,由于浸潤劑膜太薄,而相對應的乳液顆粒較大,烘干后的乳液樹脂顆粒往往凸出在膜表面,這些凸出物甚至球狀小顆粒將單絲粘結在一起成為一束原絲。
浸潤劑在烘干過程中的這些變化,是一個物理化學過程,有些浸潤劑各組分是單純水溶液的蒸發干燥,但有些浸潤劑組分在指定的烘干溫度和時間下產生進一步交聯反應,不論何種浸潤劑在玻纖表面均形成連續或不連續的膜。因此烘干溫度和時間對原絲烘干質量影響較大,但具體烘干工藝應由浸潤劑自身性質而定。










































