南京玻璃纤维研究设计院 刘 颖
1 前言
7628玻璃布(以下简称7628布)是国外百余种电绝缘‘E”玻璃纤维机织坯布中的一大品种，由于该布用途广泛，需求量大，经常供不应求，因此7628布的生产愈来愈引起人们的重视。
7628布主要用于电子工业的覆铜板及其它电子层压板。其覆铜板适用于制造工作温度、环境湿度及频率较高的电子设备、无线电仪器、仪表和其它电器设备中的印刷电路板。随着我国电子工业的发展,7628布需求量逐年上升，要求亦越来越高。 用淀粉型浸润剂生产的7628布后处理容易、残碳量低，强度损失小，制品的电绝缘性能高，因此国外7628布的生产所用浸润剂均是淀粉型浸润剂。国内目前已有两家玻纤池窑生产厂家分别引进了日本、美国的淀粉型浸润剂技术。
7628布的生产是复杂的工艺过程，它包含多道工序，如拉丝、退解(捻线)、整经、上浆、织造、热清洗等。淀粉型浸润剂不仅要满足7628布制品的性能要求，同时还要满足其生产工艺要求。因此淀粉型浸润剂技术是生产优质7628布制品的关键。了解、认识淀粉型浸润剂各组分的作用以及对7628布各生产工艺
过程的影响对指导生产、提高产品质量及开发新的淀粉浸润剂将有十分重大的帮助，对加快开发我国新型、优质玻纤纺织制品也有重要的意义。
2 淀粉型浸润剂各组分的作用及对7628布产品质量及生产工艺性能的影响
在7628布的生产过程中，淀粉浸润剂必须满足以下性能要求:
(1)拉丝作业稳定性，单丝涂覆均匀性;
(2)退解、捻线、整经、上浆、织造时，使玻纤纱保持良好的抱合性、柔韧性、耐磨性;
(3)热清洗时淀粉浸润剂容易去除。
所有这些性能均和淀粉浸润剂的组成和配制工艺密切相关，下面分别加以叙述。
2.1 淀粉型浸润剂各组分的作用及影响
淀粉浸润剂组分构成主要有淀粉、辅助成膜剂、润滑柔软剂、增塑剂、杀菌剂、消泡剂等。
2.1.1 淀粉
在淀粉浸润剂中淀粉所占比例最大，是淀粉浸润剂的主成膜剂，其作用是赋予单纤维以集束性，并在原丝表面形成一保护膜，保证捻线、整经、织造等工艺的顺利进行。
考虑到淀粉浸润剂迁移特性的不良影
响，淀粉原料的选择尤为重要。
淀粉是多聚糖的混合物，根据其结构不同有直链淀粉和支链淀粉之分。 直链淀粉具有优异的成膜性和凝胶化特性，其凝胶特性的存在能够阻止浸润剂的迁移，但直链淀粉的水溶性差，制取的溶液粘度高，这将降低浸润剂的工艺性能，引起玻纤纱起毛。
支链淀粉水溶性好、粘度低、粘结性好，因此浸润剂拉丝、集束等工艺性能好，但支链淀粉膜强度低、耐磨性差，且易引起浸润剂迁移。
目前，发达国家为获得高质量的玻璃纤维，淀粉浸润剂中淀粉的选择有如下几种方式:
¹使用高直链淀粉(直链淀粉含量为50%～60%的淀粉)和低直链淀粉(直链淀粉含量为20%～30%的淀粉)的混合物，使用比例大体相等。
该体系的粘度较高，蒸煮工艺复杂，对温度波动、拉丝工艺参数要求较高，用该体系生产的玻纤纱相对较硬，因此一般对7628布质量要求不高时采用。
º使用醚化改性的直链淀粉取代未改性的高直链淀粉。改性反应式
:
R q ：淀粉上的葡萄糖基;
R :-H
-CH 3
此改性方法可提高淀粉的亲水性。一般取代度为0.1%～0.2%，该体系具有蒸煮工艺简单、粘度相对较低，因此浸润剂的固含量要求较高，玻纤原丝存放、退解时的温、湿度要求较严格，控制不好易产生毛丝、落粉等现象，该体系玻纤纱的强力相对稍低，但纱质柔软。日本、台湾早期大多采用此体系。
»使用阳离子淀粉和直链淀粉的混合物形成改性淀粉产品。这种改性淀粉能形成强度高的膜，而且膜的弹性好，浸润剂能均匀地分布纤维上，这种改性淀粉还能减少浸润剂迁移倾向和降低浸润剂在配制、运输和使用过程中形成凝胶的倾向。使用这种改性淀粉可以改善薄膜干燥，而且纤维折断少，在退解、捻线时粉状浸润剂散失量低。目前该体系在美国等欧洲国家较为普遍。
¼使用苄基取代的高直链淀粉
其浸润剂迁移指数1.16；退解、捻线时起毛指数1.0；热处理的烧尽指数为1.0，纤维无黑斑。
该体系是7628布生产用浸润剂中比较理想的体系。2.1.2 辅助成膜剂
辅助成膜剂的使用可增强淀粉膜，改善捻线工序，减少毛丝和淀粉脱落。但辅助成膜剂的品种、用量的选择不应影响浸润剂的热清洗性能。在7628布生产中可使用的辅助成膜剂一般有：低分子量的PVA 、改性小分子环氧等。2.1.3 润滑柔软剂
在7628布生产过程中，玻纤原丝要经受大量摩擦和弯曲。因此淀粉浸润剂中润滑
组分的使用必不可少，常用的润滑剂有:
¹氢化植物油乳液
该乳液不仅具有润滑作用，同时还可以改善淀粉膜的韧性、易烧失，便于玻纤纱的织造等优点。
º微晶状蜡乳液
浸润剂被复层中存在硬的微晶蜡粒子可以降低浸润剂的迁移性，因此纱的起毛就少，对纱的润滑性也好，而且还能使玻纤退解时有一定的含水量(因为浸润剂膜中水分
过多或水分不足都会使纤维折断和起毛)。
»阳离子柔软润滑剂
淀粉浸润剂中通常使用的阳离子柔软润滑剂一般为硬脂酸与多乙烯多胺形成的咪唑类物质。该类化合物的使用可降低浸润剂的表面张力，有利于淀粉浸润剂拉丝作业的顺利进行，减少捻线时的毛丝、断头。同时由于玻璃表面的负电性，阳离子柔软剂的使用增加了浸润剂与玻璃纤维的亲和性，因此退解、捻线时粉状浸润剂的散失量将会降低。
2.1.4 杀菌剂
阀门加工由于淀粉膜可能受到微生物的作用，因此在淀粉浸润剂成份中往往含有杀菌剂，一般为有机锡类化合物或福尔马林。
固体破碎机2.1.5 增塑剂
有时候在淀粉浸润剂成分中还引入淀粉产品增塑剂，这取决于所使用的淀粉种类。增塑剂的作用在于降低浸润剂膜的脆性并有助于在丝筒上头。常用的增塑剂有聚乙二醇或甘油等。
2.1.6 消泡剂
在淀粉浸润剂的配制过程中有时会产生较多的泡沫，而泡沫的存在将影响淀粉浸润剂的使用寿命，因此有时根据情况加入有机化合物消泡剂。
综上所述，淀粉浸润剂是复杂的多组分系统，该系统中的每一组分都有自己的性能。所以选择浸润剂组分是相当复杂的问题，同时浸润剂中各组份的用量也很讲究，太多或太少均会对浸润剂的性能产生不良影响。下面列举几个国外的淀粉浸润剂配方范例，以供参考。
提高直链淀粉含量的淀粉型浸润剂:
直链含量为55%的淀粉(%)2～4;
直链含量为27%的淀粉(%)2～4;
氢化植物油(%) 1.2～2.0;
乳化剂1(%) 0.3～0.5;
乳化剂2(%)0.03～0.06;
阳离子润滑剂(%)0.6～0.9;
立式烤箱增塑剂(%)0.5～0.9;
金属表面耐磨涂层杀菌剂(%) 0.001～0.002;
消泡剂(%) 0～0.001;
水余量。
以改性直链淀粉配制的淀粉浸润剂:
¹酯化改性高直链淀粉(%)1～2;
阳离子淀粉(%)3～4;
氢化植物油(%) 1.2～2.0;
非离子乳化剂(%)0.3～0.5;氟苯尼考琥珀酸钠
阳离子润滑剂(%)0.3～0.9;
非离子润滑剂(%)0.1～0.2;
增塑剂(%)0.5～0.9;
杀菌剂(%) 0.001～0.002;
水余量。
º醚化改性高直链淀粉(%)3～4;
未改性玉米淀粉(%)1～3;
辅助成膜剂(%)0.2～0.6;
增塑剂(%)0.5～0.9
氢化植物油(%) 1.5～2.5;
酰胺氧化乙烯缩聚物(%)
0.2～0.3;
阳离子润滑剂(%)0.3～0.6;
乳化剂(非离子)(%)0.6～1.0;
甲醛溶液(%) 0.001～0.002;
消泡剂(%) 0.001～0.0015。
2.2 淀粉浸润剂配制工艺的影响
在7628布的生产过程中，不仅淀粉浸润剂各组分的性能，各组分的相互关系对其有影响，淀粉浸润剂的配制工艺的影响亦不可忽略。
在淀粉浸润剂配制过程中，对浸润剂性能影响最大的就是淀粉的蒸煮工艺和氢化油(微晶蜡)的乳化工艺。
淀粉在水中加热时，淀粉粒子将被破裂
而形成糊浆，这一过程分为三个主要阶段：首先，淀粉粒子可逆性泡胀，结合少量的水。滑线导轨
其次，当温度上升时，结合大量的水，使淀粉粒子明显泡胀，其体积也增加几倍，溶液的粘度也随之增加。到温度升到某一温度(一般称糊化温度直链淀粉>100℃，支链淀粉<100℃)时，淀粉粒膨胀到极限，溶液的粒度增加到最大。这一过程不可逆。
最后，当温度继续升高时，润胀到极限的淀粉粒子发生破裂，溶液粘度随之下降。
现已判明，高直链淀粉的部分被破坏的粒子具有凝胶性，存在这种未完全破坏的粒子可以减少浸润剂的迁移。所以配制浸润剂时，应该使浸润剂中存在泡胀的，但是没有破坏的粒子，因此淀粉的蒸煮温度、蒸煮时间均应严格控制。
氢化植物油(微晶蜡)的乳液粒子大小，乳液稳定性都会对淀粉浸润剂的性能产生影响。如乳液颗粒太大，乳液不稳定，则易造成浸润剂拉丝过程中的飞丝和涂覆不均匀(即涂器油上出现网眼等现象)，影响玻纤纱的后道加工工艺性能。乳液颗粒太小，则拉丝过程中浸润剂易被甩出，影响原丝含油。因此在氢化植物油(微晶蜡)乳化工艺中，首先要选择合适的乳化体系，其次应严格控制乳化工艺条件如：乳化温度、乳化搅拌浆叶形式及搅拌速度、加水温度与加水速度，最后的保温温度等。
3 淀粉浸润剂一般性能要求大致如下
(1)pH:5～6;
(2)固含量(%):5～9;
(3)使用温度下的粘度:<15cps
(4)外观：均匀无沉淀，无油珠。
4 淀粉浸润剂使用中的注意事项
(1)严格控制淀粉浸润剂的使用温度：一般波动范围为±1℃。
淀粉浸润剂的粘度会随温度的变化而变化。因此浸润剂使用温度的波动势必引起浸润剂粘度的波动，这将会进一步引起原丝涂覆量的变化，最终引起玻璃纱LOI%的波动，影响7628布制品的性能和加工工艺性能。
(2)严格控制淀粉浸润剂的固含量，一般允许波动范围(%):±0.5。
浸润剂固含量的影响结果同(1)。
(3)注意浸润剂贮罐、循环罐、输送管路、涂油器等处的定期清洗。
(4)浸润剂贮罐、循环罐等搅拌速度的控制。
搅拌速度越快，则罐内易产生泡沫，这将不利于浸润剂使用寿命。
(5)注意浸润剂的使用寿命，一般不超过48小时。
总之，淀粉浸润剂在7628布生产中起着很重要的作用，也是一个复杂的浸润剂体系，不论是淀粉浸润剂组分的选择，还是配方、配制工艺的确定，以及使用过程中的某些因素都会对制品性能及加工工艺性能产生影响。
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