本文主要敘述了短切原絲氈（簡稱短切氈）用玻璃纖維增強型浸潤劑的試驗研究過程，重點講述了短切氈用原絲必須具備的性能，通過實驗最終得出了同時滿足拉絲工藝、烘干工藝和短切氈成氈工藝的玻纖增強型浸潤劑。該浸潤劑賦予原絲良好的集束性、切割性、分散性和快速的浸透性，并提出滿足這些性能原絲的硬挺度必須適中，這樣的原絲才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的短切氈。

       增強型浸潤劑的組分主要包括成膜劑、潤滑劑、抗靜電劑和偶聯(lián)劑等。成膜劑對玻璃纖維原絲的性能起著決定性作用，如集束性、切割性、分散性等。潤滑劑主要用于改善浸潤劑的拉絲作業(yè)性能，陽離子型潤滑劑雖然可以降低玻璃纖維的靜摩擦系數(shù)，但會給原絲的浸透性帶來副效應(yīng)?？轨o電劑可使玻璃纖維難于產(chǎn)生靜電，常見的無機抗靜電劑有LiCl、LiNO，和NH。Cl等。使用偶聯(lián)劑的目的是改善玻璃纖維與聚合物的界面狀態(tài)，提高復(fù)合材料性能如強度、耐水性和耐老化性等，延長使用壽命。

       短切氈用玻璃纖維增強型浸潤劑除了必須具備良好的穩(wěn)定性，滿足拉絲等一系列作業(yè)性能外，還必須賦予短切氈原絲如下性能：良好的集束性、切割性，均勻的分散性和快速的浸透性，其硬挺度要適中，一般要求在115—125mm為最佳，這樣的原絲才具有低靜電性、平鋪性以及良好的成氈性。本文以此為目標(biāo)，通過大量的實驗，研制開發(fā)出適合坩堝法拉絲作業(yè)的短切氈用玻璃纖維增強型浸潤劑。

l  實驗部分

1.1  原材料

       成膜劑1#:聚酯乳液；成膜劑2#環(huán)氧樹脂乳液；輔助成膜劑3#：水性環(huán)氧樹脂；潤滑劑：改性礦物油和1631；抗靜電劑：有機抗靜電劑、銨鹽等；偶聯(lián)劑：A-174；pH調(diào)節(jié)劑：冰醋酸。

1.2試驗儀器及設(shè)備

      400孔坩堝拉絲漏板，變頻拉絲機，排線器和涂油器等；大型鼓風(fēng)式恒溫烘箱，茂福爐，101-3型電熱鼓風(fēng)干燥箱，JB90-D型強力攪拌機，JA61001電子天平等。

1.3  浸潤劑的配制

      (1)試驗配方

      為了使拉制的原絲滿足短切氈的生產(chǎn)需要，設(shè)計的試驗配方見表1。   
      (2)配制工藝

      稱一定量的軟化水，加入冰醋酸，調(diào)節(jié)好pH=3.0 -4.0，在攪拌下緩慢加入稱量好的偶聯(lián)劑，攪拌至溶液澄清透明備用。
      稱量好潤滑劑，加入10倍熱水(70—80℃)，攪拌使其充分溶解，自然冷卻至45℃以下備用。
      稱量好抗靜電劑，加入10倍的軟化水，攪拌使其充分溶解并過濾雜質(zhì)，備用。
      將成膜劑1#、2#分別稱量好，加入3倍的軟化水充分攪勻備用；稱好34成膜劑，加入3倍軟化水充分攪拌，使其溶解至溶液透明。
      開啟混合釜攪拌，按成膜劑、潤滑劑、抗靜電劑和偶聯(lián)劑的順序，將上述溶液依次倒入混合釜中，再加入余量的水，充分攪勻，取樣測試固含量。

1.4測試方法

       浸潤劑固含量按CB11175的規(guī)定執(zhí)行；單纖維直徑按GB7690.5測定；原絲號數(shù)按GB7690.1測定；含油率按GB9914-88測定；含水率按GB11966-89測定；其它各項性能也按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測定。

2  結(jié)果與分析

      按照短切氈用原絲的性能要求設(shè)計的幾種不同配方浸潤劑，在相同配制工藝、拉絲工藝和烘干工藝條件下，拉制的原絲性能見表2。
      用配方1浸潤劑拉制的原絲，集束性、切割性、分散性均較好，短切絲光滑、不分叉、不開花，但其浸透性差，一方面由于浸潤劑中使用了有機抗靜電劑，另一方面由于其成膜劑的用量太多，原絲表面的浸潤劑膜太過致密。配方2中沒有使用有機抗靜電劑，只使用了無機抗靜電劑，原絲其它性能保持不變，浸透性卻有了很大的改觀，但其浸透性與目標(biāo)值差距還很大，企標(biāo)要求浸透速率≤40s，為此，對配方2中的成膜組分作了調(diào)整，稱為配方3。配方3拉制的原絲浸透性得到了大大的改善，但其集束性、切割性、分散性都比配方2拉制的原絲差，原絲的硬挺度下降了，短切絲分叉，開花現(xiàn)象多。
       針對配方3的缺點，在其基礎(chǔ)上增加了輔助成膜劑3’的用量，稱其為配方4，在相同條件下拉制原絲，集束性有了很好的改善，從而改善了原絲的切割性、分散性，使短切絲分叉、開花現(xiàn)象減少，其硬挺度和浸透性與配方3拉制的原絲相當(dāng)。為了進一步改善其浸透性，稍稍減少其潤滑劑的用量，配制成配方5浸潤劑。配方5浸潤劑適合拉絲工藝，拉制的原絲集束性、切割性、分散性均較好，硬挺度有所提高，
短切絲光滑、不分叉、不開花，而且浸透性也有改善，基本與目標(biāo)值相一致。

       玻璃纖維原絲集束性的好壞，直接影響到原絲的硬挺度、切割性、分散性以及短切絲的分叉、開花情況，要保證原絲的質(zhì)量，原絲必須有良好的集束性，這樣才能保證原絲有適當(dāng)?shù)挠餐Χ龋辉z的集束性除了與主、輔成膜劑有關(guān)外，還與潤滑劑的選型、用量有關(guān)；原絲的浸透性直接決定氈的浸透性，因此，原絲的浸透性好，成氈后氈的浸透性就好，在不改變成膜劑的情況下，抗靜電劑和潤滑劑對原絲的浸透性也有一定的影響。一般情況下，潤滑劑對浸透性具有副作用，因此，在不影響拉絲作業(yè)的情況下應(yīng)盡量少用；使用無機鹽類抗靜電劑比有機抗靜電劑拉制的原絲浸透性要好。

    研究還表明，在其它組分不變的情況下，偶聯(lián)劑的用量對原絲的硬挺度也有影響。偶聯(lián)劑用量多，原絲的硬挺度高，相反則低，其關(guān)系可見圖1。