PTFE涂层玻纤纱

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涂层和贴层玻璃纤维制品和应用
叶鼎铨
(南京玻璃纤维研究设计院)
2014年4月
目
概 述
录
涂层纱
线
和绳
涂层/
贴层织物
一、概
述
涂层/贴层制品结合了玻璃纤维和涂层/贴层材料的优点。各种涂料弥补了玻璃纤维
的不足之处,大大扩展了玻璃纤维的应用领域。
行业概况:
◆ 开发较早;
◆ 有一定规模;
◆ 材料和制品种类繁多:
所用玻纤基材形式有:纱线、布、网布、膨体纱织物、套管、毡、混纤材料等。
所用涂料/贴面材料有:聚四氟乙烯(PTFE)、硅橡胶、有机硅、聚氯乙烯(PVC)、
聚乙烯醇、丙烯酸类、天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙胶、聚氯丁二烯、
氯磺化聚乙烯、乙烯/丙烯/二烯共聚物、聚偏氟乙烯氯丙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、
氟弹体、聚氨酯、橡塑混合物、绝缘漆、沥青、石墨、蛭石、硫酸铁、陶瓷、金属、
铝箔、塑料膜、云母、特种涂料等。
◆ 用途广泛。
二、涂层纱线和绳
产品例:
PVC涂层玻纤纱
德国Vetrotex公司的PVC涂层玻纤纱:单纱涂覆,主要用途:窗纱、防虫网等。
PVC涂层纱制造工艺示意图(来源:Vetrotex)
PTFE涂层玻纤纱
德国PD集团的PTFE涂层玻纤纱:22~1200 tex, 烧失量15~25%,用途:缝纫线等。
各种颜色的涂层纱(来源:PD集团)
缝纫线
例1:美国Newtex公司的高温缝纫线用PTFE涂覆玻璃纤维或芳纶纤维制成,耐用,耐极端温度,有
多种粗细规格,用来缝制防护服、灭火毯、可拆卸绝热材料等。
例2:印度Harshdeep公司的玻纤缝纫线涂覆PTFE,亦用于高温缝纫(手缝或机缝)。
玻纤缝纫线(来源:Harshdeep)
涂层玻纤绳
美国Newtex公司的Zetex®玻璃纤维捻绳和编织绳均用于密封和填密用途,耐温540℃,涂覆蛭石后
耐温1090℃。捻绳用于锅炉、烘箱和炉门及有不平坦表面设备的密封用途,编织绳用于要求更为耐压和
耐机械磨损的密封用途。
捻绳(来源:Newtex)
编织绳(来源:Newtex)
涂层玻纤无捻粗纱
印度Venkateshwara公司的聚氨酯涂层玻纤无捻粗纱用于光缆和铜电缆的圆周增强,光滑和柔软的
涂层可避免在光缆制造过程中产生粉尘和散丝。
涂层玻纤无捻粗纱(来源:Venkateshwara)
三、涂层/贴层织物
典型产品
PTFE涂层玻璃布(来源:FIBERFLON)
PTFE涂层玻璃网布(来源:FIBERFLON)
硅橡胶涂层玻璃布(来源:FIBERFLON)
硅橡胶涂层玻璃布(来源:PD公司)
PVC涂层玻璃布
(来源:Harshdeep)
聚氨酯涂层玻璃布
(来源:Harshdeep)
丙烯酸涂层玻璃布
(来源:Harshdeep)
橡胶涂层玻璃布
(来源:Swastik Rubber)
石墨涂层玻璃布
(来源:Sheer Firepack)
蛭石涂层玻璃布
(来源:Super Safety Services)
石墨涂层玻璃布
(来源:Harshdeep)
贴铝箔玻璃布
(来源:Taheri)
用途
1 建筑
1)建筑膜材
涂层玻璃布建筑膜材于上世纪70年代初问世,用来构建体育场馆、展览馆、娱乐中心、
游泳池、机场、车站、商场、仓库、停车场、门厅、阳台等的顶篷或用作天窗、帐帘、横幅等。
建筑膜材所用涂料主要是PTFE,其次是聚氯乙烯和硅橡胶。
建筑膜材构成示意图(来源:Teconic)
SHEERFILL®建筑膜材(来源:Saint-Gobain)
体育场(来源:Saint-Gobain)
墨西哥一美食广场(来源:FIBERTECH)
越南某岛上的膜材建筑
(来源:FIBERTECH)
马来西亚一膜材建筑
(来源:FFIBERFLON)
2) 防水材料
防水材料最大的挑战之一是尺寸稳定性。玻璃纤维因其特好的尺寸稳定性及其不腐烂、耐紫外线的特性
而成为防水用途的理想材料。此用途产品包括沥青涂层玻璃布和树脂涂层玻璃布,广泛用于屋面防水和其它
设施防水。
屋面防水(来源:Saint-Gobain)
3) 墙板修整
用石膏、水泥制造的墙板称为干墙。用不干胶涂覆玻纤网布可制成干墙接缝带、护角带、补墙片、电源插座
补缝带等,用于墙板修整。
墙板修整(来源:Saint-Gobain)
2
土工
玻纤网布涂覆沥青或弹性体聚合物经烘干形成土工格栅,用来增强沥青路面、堤坝等,可阻滞路面产生
反射性裂缝。
还有用玻纤毡浸涂沥青制成的土工膜,用以防止渗水渗湿。
路面增强(来源:Saint-Gobain)
3
防火、放热和绝热
玻璃纤维的热稳定性有一定局限,温度超过400℃后强度损失大,使用某些耐高温材料涂覆或贴覆玻璃纤维,
就能改善或提高其各种性能。
1) 防火帘、防烟帘
防火帘(来源:BGF)
Flamline® 聚氨酯双面涂层玻璃布,
供防烟防火用(来源:PD玻纤集团)
2)灭火毯
用涂层玻璃布制作的灭火毯能快速熄灭火焰,
防止火焰蔓延。
灭火毯(来源:Harshdeep)
3) 焊接防护用品
在焊接和切割作业中用来防止
可燃物着火,如焊接帘、焊接垫、
焊接毯等,一般用硅橡胶、氯丁橡胶、
蛭石、胶乳及其他耐高温涂料涂覆。
焊接帘(来源:Auburn )
焊接毯(来源: Harshdeep
)
4) 热喷镀掩蔽带
在热喷镀、火焰喷镀、等离子喷镀、喷丸清理等作业中用来遮蔽喷镀部位附近的表面,防止受到喷镀
影响。
圣戈班集团的CHR®掩蔽带系列包括用硅橡胶涂覆玻璃布、有机硅涂覆玻璃布、胶粘剂涂覆玻璃布、铝
箔贴面玻璃布制成的产品。
CHR®掩蔽带在作业中(来源:Saint-Gobain)
5)高温作业管道
玻璃布/带可用来保护硬管或软管,防止它们受到高温或熔融金属
飞溅物的损害。玻璃布须经高温处理或涂层处理(蛭石、有机硅等涂层)。
涂层玻璃布还被直接用来制造软管或管接头。
特殊涂层玻璃布软管(来源:VV Hitech Innovations)
6)热密封材料
用于窑炉、烘炉、烘箱、锅炉门等的密封,或用于法兰等
器具的密封。材料有PTFE涂层玻璃布、有机硅涂层玻璃布、橡
胶涂层玻璃布、涂层高硅氧布/带等。
PTFE/玻璃布带,外涂胶粘剂(来源:Hugh Courtright & Co.Ltd )
此类产品的形式有:
◆ 高温密封垫:有多种材料,如有机硅涂层玻璃布。
高温密封垫(来源:Custom Fabricated Products LLC)
◆ 高温密封件:有多种材料,包括在钢丝网芯外
编织玻纤纱再涂PTFE的密封件。
高温密封件(来源:Custom Fabricated Products LLC)
◆ 蝌蚪带:由各种包皮材料(如涂层玻璃布)包覆耐热芯材(如玻璃纤维绳)形成,包皮边缘
经缝合或粘结形成“尾巴”,故称“蝌蚪带”,用于烘箱门、盖、板接缝、风管、法兰、膨胀节及其
它不平坦表面的密封。
各种蝌蚪带(来源:Custom Fabricated Products LLC)
7) 绝热材料
用膨体玻纤纱织造的玻璃布常用来绝热防热,再经涂层
处理后,耐温更高。例如美国Newtex公司的ZetexPlus®玻璃
布/带是用蛭石涂层的膨体纱玻璃布/带,耐温1090℃,典型
用途为绝热垫、罩、包皮、密封件等。
ZetexPlus®玻璃布(来源:Newtex)
硅橡胶或PTFE涂层玻璃布、贴铝箔玻璃布还常被用来制造可拆卸绝热垫、套,用于设备、
阀门、管配件等处。
(来源:Alpha Associated Inc.) (来源:Auburn Manufacturing Inc.)
8)防辐射热
美国Newtex公司的Z-Flex®牌覆铝织物用“多层覆铝”专利工艺制成,即把高反射性的细铝粒
沉积成膜,用专用胶与织物粘合。此产品用来防止辐射热,辐射热的反射率可达95%。
所用织物有多种,包括用膨体E玻纤纱织成的布或带。
Z-Flex®覆铝织物(来源:Newtex)
9)人身防护
用涂层玻璃布可制成高温作业防护服、手套、防毒面罩等。
各种涂层玻纤防护布(来源:Arar Impey)
用蛭石涂层玻璃布制成的手套
(来源:Steel Grip Inc.)
在针织或机织玻璃布上贴铝,可制作消防员的热反射服。
热反射服(来源:Rado Industries)
4
电工电子
1) 电绝缘材料
玻璃纤维漆布、漆管、云母布等都是被覆清漆、有机硅树脂、云母片等材料后做成的
玻璃纤维电绝缘材料,早获广泛应用。
硅漆涂层玻纤套管(来源:Shree FirepackSafety)
2) 抗静电材料
在涂料中加入碳或石墨,形成具有导电特性的抗静电表面。例如美国Andrew Roberts公司的502-C系列
涂层玻璃布是加碳或石墨填料的PTFE涂覆玻璃布,它们经接地后可消除静电,广泛用于服装行业熔合压机
的抗静电、耐高温输送带。
3) 电磁屏蔽材料
在玻璃纤维或织物上涂镀金属(镍、铜、铝、锌等),可制成不同形式的电磁屏蔽材料。如日本钟纺公司
用涂镍玻纤纱织成布,用作电磁波屏蔽材料;美国BGF公司的Metafil毡®用涂铝玻璃纤维热粘到一种毡上制成,
可有效屏蔽电磁干扰,用于微波天线、电磁/射频干扰屏蔽、防雷电、静电散逸、雷达反射等用途。
电磁干扰屏蔽(来源:BGF)
4) 吸波材料
美国马克特克公司的EeonTex™ 导电玻璃布是用专有涂料涂覆的S-2玻璃纤维布,它特别适用于微波
和雷达波吸收用途,用在风力发电机叶片和塔架上可减少不利的雷达信号。
5) 印刷电路板基布
PTFE涂层玻璃布可用作高端印刷电路板的基布。
印刷电路板(来源:BGF)
5 传送带
涂层玻纤布或网布卓越的不粘特性是制造各种传送带的重大优势,加上其他优点,它们已广泛用于纺织、
服装、印刷印花、化工、电子、木材、食品、包装等行业。所用涂料有橡胶、硅橡胶、PTFE等。
PTFE涂层玻璃布传送带(来源:Mahavir)
用作传送带的硅橡胶涂层玻璃布/网布
(来源:Green Belting Industries )
用PTFE涂层玻纤网布制成的传送带
(来源:FIBERFLON)
6 膨胀节
膨胀节又称非金属补偿器、柔性连接器,是一种柔性管件,广泛用于烟气管、热风管、涡轮排气管、
锅炉、干湿洗涤器、滤袋室、电收尘器、风机等气体输送管道。制造膨胀节的材料有硅橡胶、PTFE或石
墨涂层玻璃布, 或覆PTFE膜的玻璃布。
在PTFE涂层玻璃布上再覆多层PTFE膜制成的膨胀节(来源:FIBERFLON)
7 过滤材料
各种过滤布都要经过处理(轻涂层),而现在时兴的覆膜滤材是在玻璃布或针刺毡上覆
以PTFE微孔膜制成,这种滤材由PTFE膜实施表面过滤,玻纤材料起支承作用。
覆膜滤袋(来源:BWC Envirotec)
8 风管材料
涂层玻璃布可制成矿井、隧道的导风筒和各种行业用的通风管。下例是用单层硅橡胶涂层玻璃布
制成的风管,内部用钢丝增强,外部有玻纤帘线,用来输送热风、冷风、化学烟雾、工业烟雾、粉尘等。
(来源:Masterflex)
9 包装材料
◆ 包装布、包装袋。
◆ 热封机辅材:在塑料薄膜热封机、制袋机中的塑料薄膜受热后发粘,而在热封器械的热合面
上包覆涂层玻璃布/带, 就有利于操作。
10
胶带和压敏胶带
在玻璃布或涂层玻璃布表面涂胶或压敏胶(有机硅或丙烯酸压敏胶),制成胶带或压敏胶带,
用于包覆、内衬、热封、包装、层合、捆束、电绝缘等用途。
PTFE/玻纤胶带(来源:FIBERFLON)
涂覆压敏胶的PTFE涂层玻璃布(来源:FIBERFLON)
11 包布、贴面和内衬
涂层玻璃布因具热性能好、不粘、易清洗等特点,常用作各行业各种设备的包布、贴
面或内衬,提供保护和耐磨损作用。例如:
◆ PTFE或硅橡胶涂层玻璃布用作设备、器具的包布。
◆ 涂层玻璃布、贴铝箔玻璃布用作绝热材料、消声材料的贴面或包皮,尤其是可拆
卸/可复用绝热材料的包皮。常用涂料包括(但不限于):丙烯酸、硅橡胶、PTFE、聚氯丁
二烯、蛭石等。
◆ 涂层玻璃布作溜槽、贮仓、烘箱等的内衬。
12 剥离材料
PTFE等涂层玻璃布因具不粘、摩擦小、防污、可复用的优点,常用作各种作业的隔
离片、分离片、剥离衬、脱模布等。举例:
◆ 在砂轮片固化过程中,涂层玻璃布用在砂轮片之间起隔离作用;
◆ 在塑料管制造中,PTFE涂层玻璃布用作分离膜;
◆ 在复合材料成型过程中,覆微孔PTFE膜的玻璃布用作热压罐中树脂与增强布之
间的分离片。
砂轮片固化用分离布(来源:FIBERTECH)
13
吸声、减噪
美国声学解决方案公司的AQFA-11 吸声毯是用有机硅涂覆玻璃纤维制成的,减噪系数为0.85,
可耐高低温。
AQFA-11 吸声毯(来源:Acoustical Solutions,Inc.)
沙特阿拉伯FIBERTECH公司的FIBERTOP® AM1 吸声衬是轻质的PTFE 涂层玻璃布,
用作双层建筑膜结构的衬膜,起到极好的减噪作用。
14 人居、娱乐
1) 窗纱、防虫网
所用涂料一般为聚氯乙烯。
标准玻璃纤维窗纱
(来源:Phifer)
泳池和庭院防虫网
(来源:Phifer)
2) 窗帘、遮阳帘
所用涂料有聚氯乙烯、丙烯酸树脂、特种涂料等。
PVC涂层玻纤纱织物,可经熔焊或缝制成
卷式百叶帘(来源:Porcher Screen)
用树脂涂层纱玻璃布制造的卷帘
(来源:Nittobo)
单纱涂覆PVC的玻纤纱织成织物后再涂一
层PVC保护层(来源:Porcher Screen)
垂直百叶帘(来源:BGF)
3) 贴墙布
所用涂料有丙烯酸树脂、PTFE、水性涂料等。
贴墙布(来源:Asteknik Engineering)
4) 均光布
由氟树脂涂层玻璃纤维织布后再贴上氟树脂膜形成,用来扩散光线,营造柔和宁静的环
境。
均光布(来源:Nittobo)
5) 隔屏
沙特阿拉伯FIBERTECH公司的FIBERTOP®隔屏由PTFE涂层玻璃布制成,用作建筑物、
帐篷中的隔屏,具有优良的尺寸稳定性、防火性和经济性。
6) 电影银幕
用经过定纹处理的玻璃布与薄膜层合制成。美国BGF公司就供应这种玻璃布。
15
食品加工
PTFE等涂层玻璃布无毒,无臭和无味,可用于食品加工、包装和输送用途,举例如下:
1 )不粘板:美国Taconic公司名为Tefbake的柔性不粘板用PTFE涂层E玻璃布制成,用于
烘烤等炊事,在冰箱、烤箱、洗碗机中都显示了不粘特性。
(来源:Taconic)
2)烤箱垫/片:土耳其Fiberflon公司的烤箱垫/片用食品级的硅橡胶和玻璃纤维制成,
其不粘表面使食品能在烘烤后滑脱而不需用锅铲。该产品适用于各种烤箱,可复用2000次。
(来源:FIBERFLON)
3) 德国一公司用PTFE涂层玻璃布制作面包房的烘板。
4) 美国一公司用PTFE涂层玻璃布制作加工肉干的筛子。
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