本發(fā)明屬于玻璃纖維生產(chǎn)過程中熔制技術(shù)領(lǐng)域，更具體是涉及一種適用于玻璃纖維生產(chǎn)的復(fù)合消泡劑。

背景技術(shù)：

在玻璃纖維生產(chǎn)過程中，由于硅砂、長(zhǎng)石等原料在高溫分解、熔化過程中會(huì)釋放co2、o2、h2o等氣體大量氣體，在玻璃液中形成大量氣泡，氣泡層覆蓋了玻璃纖維窯爐中大部分非配料覆蓋區(qū)，其泡層厚度為10mm～100mm，玻璃纖維液中氣泡缺陷的存在導(dǎo)致玻璃纖維拉絲過程中玻璃纖維的折斷，嚴(yán)重影響玻璃纖維生產(chǎn)的效率。

通常，為減少玻璃液中的氣泡，可以通過在玻璃原料中添加一定比例澄清劑而增加氣泡半徑，其原理為：澄清劑在高溫下分解產(chǎn)生如so2、o2等氣體，該氣體與上述玻璃原料分解產(chǎn)生的氣體結(jié)合，從而使氣泡半徑增大，以便于上浮至玻璃液的液面上；也可以通過提高玻璃液溫度、降低玻璃液粘度的方式(如通過加熱)來促進(jìn)玻璃液中氣泡排出，以此同時(shí)，玻璃液溫度的升高也降低了玻璃液的表面張力，促進(jìn)漂浮在玻璃液表面的泡沫層的破裂。

但是，澄清劑的使用雖然可以促進(jìn)大量氣泡泡徑增加上浮到玻璃液表面，但是由于玻璃液本身的表面張力沒有變化，所以除少數(shù)直徑特別大的氣泡上浮到玻璃液表面后會(huì)破裂，大部分氣泡上浮到玻璃液表面后會(huì)聚集在一起，層疊堆積成泡沫層，泡沫層的存在一方面阻止玻璃液中氣泡上浮的效率，另一方面會(huì)在玻璃液與玻璃纖維窯爐上部燃燒加熱火焰之間形成一層反射、隔熱層，影響玻璃液對(duì)熱量的吸收。而通過不斷對(duì)玻璃液加熱來促進(jìn)氣泡排出和破裂，一方面由于泡沫層存在會(huì)影響加熱效率，另一方面，除玻璃液表面張力外，受制于氣泡的泡徑大小、泡壁厚薄的差異，要想保證玻璃液表面所有氣泡的破裂，玻璃液溫度要加熱到很高，勢(shì)必要消耗大量的能源，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間的高溫也會(huì)影響玻璃纖維窯爐的整體壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種適用于玻璃纖維生產(chǎn)的復(fù)合消泡劑，解決了中堿、無堿玻璃纖維生產(chǎn)過程中因氣泡缺陷而引發(fā)斷絲造成生產(chǎn)效率低下的問題。

本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為：

一種適用于玻璃纖維生產(chǎn)的復(fù)合消泡劑，包括主體成分和溶劑成分，所述主體成分包括破泡劑含鈦化合物。

按上述方案，所述主體成分還包括泡壁減薄劑焦銻酸鈉和/或硫酸鈉。

按上述方案，所述主體成分還包括溶劑燃燒效率優(yōu)化劑戊二鐵。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述主體成分由破泡劑含鈦化合物、泡壁減薄劑焦銻酸鈉和/或硫酸鈉、溶劑燃燒效率優(yōu)化劑戊二鐵組成。

更進(jìn)一步地，所述復(fù)合消泡劑的主體成分中滿足破泡劑的質(zhì)量百分比不低于80％，優(yōu)選不低于85％。

更進(jìn)一步地，所述復(fù)合消泡劑的主體成分中滿足泡壁減薄劑的質(zhì)量百分比不高于10％，優(yōu)選不高于6％。

更進(jìn)一步地，所述復(fù)合消泡劑的主體成分中二茂鐵的質(zhì)量百分比之和不高于10％，優(yōu)選不高于6％。

按上述方案，所述溶劑成分的閃點(diǎn)≥38℃，其主體成分溶于溶劑成分或以固體顆粒狀態(tài)懸浮于溶劑成分之中。優(yōu)選地，所述溶劑成分為柴油、航空煤油、重油等油類中的一種或幾種按任意比例混合物。

按上述方案，所述的破泡劑含鈦化合物主要為鈦酸四丁脂(c16h36o4ti)、二氧化鈦等中的一種或幾種按任意比例的混合物，其主要作用能減小氣泡壁局部表面張力，加速破泡。

按上述方案，所述的泡壁減薄劑主要為主要為焦銻酸鈉和硫酸鈉，其主要能使氣泡壁上產(chǎn)生新的小氣泡以達(dá)到減薄氣泡壁，使氣泡變的容易破滅。

按上述方案，所述的溶劑燃燒效率優(yōu)化劑主要為二茂鐵(fe(c5h5)2)，其主要作用提高溶劑成分燃燒效率，同時(shí)也可以優(yōu)化消泡劑主體成分與溶劑成分的使用安全性。

按上述方案，所述復(fù)合消泡劑的主體成分中的粉體原料，其粒徑必須滿足100目篩全通過，優(yōu)選150目篩全通過。

玻璃纖維包括無堿玻璃纖維和中堿玻璃纖維，無堿玻璃纖維的代表性組分及其質(zhì)量百分含量為：sio254-62wt％，al2o310-15wt％，cao+mgo15-25wt％，b2o30-10wt％，na2o+k2o+li2o≤1wt％，fe2o3≤5000ppm；中堿玻璃纖維的代表性組分及其質(zhì)量百分含量為：sio265-69wt％，al2o34-9wt％，cao+mgo11-18wt％，na2o+k2o+li2o10-15wt％，fe2o3≤5000ppm。本發(fā)明所述的新型復(fù)合消泡劑針對(duì)不同的玻璃纖維種類，主體成分與溶劑成分的比例不同，中堿、無堿玻璃纖維產(chǎn)品化學(xué)組成影響消泡劑主體成分與溶劑成分的比例，而生產(chǎn)中堿、無堿玻璃纖維產(chǎn)品的窯爐加熱方式如純電助熔加熱、電助熔與純氧復(fù)合加熱、純氧加熱、空氣助熔加熱、富氧助燃加熱對(duì)復(fù)合消泡劑的影響不明顯。

按上述方案，對(duì)于無堿玻璃纖維，復(fù)合消泡劑主體成分和溶劑成分的質(zhì)量比為1:2-25，優(yōu)選1:2.5-12；對(duì)于中堿玻璃纖維，復(fù)合消泡劑主體成分和溶劑成分的質(zhì)量比為1:2-25，優(yōu)選1:9-22。

本發(fā)明所述復(fù)合消泡劑適用于玻璃纖維生產(chǎn)，其日使用量不高于玻璃日熔化量的0.10wt％，使用溫度不低于1300℃。

本發(fā)明的主要技術(shù)構(gòu)思：本發(fā)明主要針對(duì)玻璃纖維中高氧化鋁含量、高堿土金屬含量、氧化鐵控制較為寬松的特點(diǎn)，開發(fā)出一種適用于玻璃纖維產(chǎn)品(如無堿玻璃纖維，中堿玻璃纖維等)的復(fù)合消泡劑，高效消除熔化過程中漂浮在窯爐玻璃液表面的氣泡層，同時(shí)又不能對(duì)玻璃纖維產(chǎn)品性能產(chǎn)生任何不好影響。

在玻璃纖維窯爐內(nèi)高達(dá)1550℃以上的高溫狀態(tài)下，鈦酸四丁脂(c16h36o4ti)發(fā)生氧化燃燒反應(yīng)后形成高溫tio2超細(xì)微粒(如破泡劑直接使用二氧化鈦tio2則直接隨溶劑噴入，直接得到tio2超細(xì)微粒)飄落在窯內(nèi)氣泡層的泡壁上，由于tio2中ti-o鍵的極性較大，表面吸附的窯內(nèi)高溫空間氣態(tài)水并使其極化發(fā)生解離，即h-oh解離出羥基-oh，解離出的羥基-oh進(jìn)入形成氣泡壁的玻璃液中，降低該區(qū)的粘度和表面張力，這種相應(yīng)達(dá)到一定程度時(shí)，氣泡就發(fā)生破裂；

同時(shí)，在玻璃纖維生產(chǎn)過程中，泡壁減薄劑焦銻酸鈉、硫酸鈉被噴入到玻璃液氣泡層，在高溫條件下，在氣泡壁上發(fā)生分解反應(yīng)，焦銻酸鈉nasb(oh)6分解為na2o、sb2o3和o2，硫酸鈉na2so4分解為na2o、so3和o2，細(xì)小微量的na2o和sb2o3進(jìn)入到玻璃液中，并對(duì)玻璃產(chǎn)品性能沒有任何影響，而o2、so3在玻璃液氣泡壁上產(chǎn)生許多新的小氣泡以達(dá)到減薄氣泡壁的作用，使同條件下氣泡壁變的容易破裂；

另外，因本發(fā)明的復(fù)合消泡劑中的溶劑為常規(guī)燃料成分，因戊二鐵能提高燃料燃燒效率，減少燃燒后煙氣量，所以在消泡劑中引入一定量的戊二鐵，但同時(shí)考慮到戊二鐵最終以氧化鐵或氧化亞鐵的形式進(jìn)入玻璃液中，對(duì)玻璃纖維產(chǎn)品的透過率指標(biāo)有一定影響，但由于玻璃纖維產(chǎn)品對(duì)透過率要求較為寬泛，戊二鐵的引入量可以適當(dāng)增加。

通過上述原理，本發(fā)明開發(fā)出了適合玻璃纖維生產(chǎn)用的復(fù)合消泡劑，達(dá)到不需要提高玻璃纖維生產(chǎn)窯爐的最高溫度，而能夠加速窯爐不同溫度區(qū)域內(nèi)玻璃液表面氣泡層的破裂，明顯消除泡沫層，提高玻璃纖維生產(chǎn)合格率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

第一，本發(fā)明為解決中堿、無堿玻璃纖維生產(chǎn)過程中因氣泡缺陷而引發(fā)斷絲造成生產(chǎn)效率低下的問題，提供了一種能夠在玻璃纖維生產(chǎn)過程中能夠促進(jìn)玻璃液表面氣泡層破裂的復(fù)合消泡劑，通過在漂浮的玻璃液氣泡壁上產(chǎn)生新的小氣泡以達(dá)到減薄氣泡壁的作用，同時(shí)通過減小氣泡壁局部粘度和表面張力，加速氣泡破裂，以達(dá)到不需要提高玻璃纖維窯爐的最高溫度，而能夠消除玻璃纖維窯爐不同溫度區(qū)域內(nèi)玻璃液表面氣泡層的目的，以此提高玻璃液的排泡效率，減少玻璃纖維斷絲，提高生產(chǎn)效率。

第二，本發(fā)明開發(fā)的復(fù)合消泡劑，所引入的成分不會(huì)對(duì)玻璃纖維產(chǎn)品的理化性能產(chǎn)生負(fù)面的影響，而窯爐加熱方式(如純電助熔加熱、電助熔與純氧復(fù)合加熱、純氧加熱、空氣助熔加熱、富氧助燃加熱)對(duì)生產(chǎn)無堿、中堿玻璃纖維產(chǎn)品影響很小。

附圖說明

圖1為6噸玻璃纖維電熔窯主視圖。

圖2為6噸玻璃纖維電熔窯俯視圖。

其中，1-配合料投入口，2-熔化池，3-熔化電極棒，4-上升通道電極棒，5-復(fù)合消泡劑噴入點(diǎn)，6-澄清區(qū)，7-拉絲漏板。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明不僅僅局限于下面的實(shí)施例。

下述實(shí)施例中，中堿玻璃纖維的主要化學(xué)組成為sio266％；al2o36％；cao11％；mgo5％；na2o12％；fe2o32800ppm；無堿玻璃纖維的主要化學(xué)組成為sio260％；al2o313％；cao23％；mgo4％；r2o小于1％；fe2o32700ppm。因混合重油等需要對(duì)其加溫以降低其粘度、增加流動(dòng)性，同時(shí)需要對(duì)管路進(jìn)行處理，所以實(shí)施例中使用的溶劑成分以航空煤油為代表性示例。

實(shí)施例1

一種適用于中堿玻璃纖維生產(chǎn)的復(fù)合消泡劑，均包括主體成分和溶劑成分，各具體組成以及拉絲合格率如表1所示。

實(shí)施例2

一種適用于無堿玻璃纖維生產(chǎn)的復(fù)合消泡劑，均包括主體成分和溶劑成分，各具體組成以及拉絲合格率如表2所示。

實(shí)施例1和2分別采用某公司6噸/天的全電熔窯(圖1、圖2)玻璃纖維試驗(yàn)生產(chǎn)線進(jìn)行中堿和無堿玻璃纖維小線試生產(chǎn)；復(fù)合消泡劑的使用量為600g/天。具體過程均如下：配合料由投入口(1)投入到電熔玻璃纖維窯爐中，配合料在窯爐熔化池(2)中熔化，熔化所需的熱量由熔化池(2)中設(shè)置的熔化電極棒(3)，熔化后的玻璃液經(jīng)過上升通道電極棒(4)的繼續(xù)加熱，進(jìn)入到澄清區(qū)(6)，在澄清區(qū)(6)區(qū)域，設(shè)置了3對(duì)消泡劑噴入點(diǎn)(5)，消除該區(qū)域內(nèi)的泡沫層，提高玻璃液的澄清質(zhì)量，澄清好的玻璃液從拉絲漏板(7)拉出，成為玻璃纖維產(chǎn)品。

實(shí)施例1中所涉及的不同組成的復(fù)合消泡劑，小批量試生產(chǎn)中堿玻璃纖維12天時(shí)間，試生產(chǎn)的主要情況如下表1；實(shí)施例2中所涉及的不同組成的復(fù)合消泡劑，小批量試生產(chǎn)無堿玻璃纖維12天時(shí)間，試生產(chǎn)的主要情況如下表2：

表1中堿玻璃纖維小批量試生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表

表2無堿玻璃纖維小批量試生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表

由上述實(shí)施例以及表1、表2數(shù)據(jù)可知：

首先，復(fù)合消泡劑對(duì)無堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維的產(chǎn)品合格率提升效果明顯，無論是無堿玻璃纖維、還是中堿玻璃纖維，使用復(fù)合消泡劑后玻璃纖維產(chǎn)品的合格率提升了近約10％(氣泡是導(dǎo)致玻璃纖維斷的一個(gè)重要因素，氣泡減少，玻璃纖維斷絲現(xiàn)象減少，玻璃纖維合格率增加)。而且，復(fù)合消泡劑中主體成分含量高時(shí)，產(chǎn)品合格率也會(huì)有1％～5％的差異；復(fù)合消泡劑在整體使用量不變的情況下，主體成分與溶劑成分的比例對(duì)產(chǎn)品合格率也有一定的影響，在其它條件不變的情況下，主體成分比例高和低時(shí)，合格率相差3％～4％。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變換，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。