降低玻璃纖維布燜燒爐耗電量的措施

李朋朋 薛少林 (西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院，西安，710048)

降低玻璃纖維布燜燒爐耗電量的措施

李朋朋 薛少林 (西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院，西安，710048)

由于在玻璃纖維布熱處理過(guò)程中常常存在燜燒爐耗電量大的問(wèn)題，從實(shí)際生產(chǎn)出發(fā)，分析產(chǎn)生這一問(wèn)題的原因，采取相應(yīng)的措施，并進(jìn)行質(zhì)量跟蹤檢測(cè)，有效地解決了這個(gè)問(wèn)題，取得了良好的效果。

玻璃纖維布，熱處理，燜燒爐，耗電量

玻璃纖維布以玻璃纖維為原料，經(jīng)過(guò)紡織工藝加工和表面高溫處理而成。玻璃纖維布經(jīng)高溫燜燒后除去了表面被覆的浸潤(rùn)劑，易與樹脂、橡膠和其他物質(zhì)黏合，廣泛應(yīng)用于釣魚竿或制作覆銅板及印制電路板等領(lǐng)域。

在玻璃纖維布加工過(guò)程中，后道的一個(gè)關(guān)鍵工序是玻璃纖維布的熱處理，即利用高溫使玻璃纖維表面原有的膠料氧化分解，同時(shí)除去玻璃纖維由于儲(chǔ)存而吸附的水分，使其被覆的浸潤(rùn)劑組分分解、炭化、燃燒而除去。如果是用紡織型浸潤(rùn)劑處理的玻璃纖維，為了不妨礙和其他物質(zhì)的黏合，必須完全除去玻璃纖維經(jīng)熱處理后其表面殘留的氧化物［1-2]。

玻璃纖維及其制品具有高抗拉強(qiáng)度、耐高溫、防火、防濕、耐侵蝕、絕熱好、絕緣佳等一系列優(yōu)異特性，但它不耐折、不耐磨，纖維之間以及與其他材料之間的摩擦系數(shù)較大，因而在使用過(guò)程中極易損壞。此外，由于玻璃纖維是一種光滑的圓柱體，加之在高溫高速拉絲過(guò)程中的高速冷卻，從而使單纖維較硬挺，其織物不易定形。通常單纖維表面都牢固地吸附著一層水分子，而在拉絲浸潤(rùn)劑組分中，大都為一些親水性物質(zhì)，這些組分存留在單纖維的表面，往往會(huì)增大纖維的親水性。一般來(lái)說(shuō)，單纖維越細(xì)，其總吸附的水分就越多。水分子層的存在影響了玻璃纖維與其他材料的黏結(jié)性能，若用作覆銅板基材，會(huì)降低其電絕緣性能。因此，為了改善玻璃纖維布的性能，使其能滿足覆銅板的電絕緣性能、物化性能及加工性能等一系列要求，必須對(duì)玻璃纖維布進(jìn)行后處理［1]。

熱處理的最終目標(biāo)是徹底清除附在每根纖維上的浸潤(rùn)劑及涂覆在布面上的漿料等有機(jī)物［3]。除去這些浸潤(rùn)劑的方法是燜燒，而燜燒的耗電量大，使企業(yè)生產(chǎn)成本升高，因此必須采取有效的措施，節(jié)電降耗。

針對(duì)玻璃纖維布高溫燜燒爐耗電量大這一問(wèn)題，我們開(kāi)展了“降低玻璃纖維布燜燒爐耗電量”的課題研究。

1 玻璃纖維布熱處理耗電量現(xiàn)狀調(diào)查

我們對(duì)實(shí)際工廠玻璃纖維布熱處理過(guò)程中的耗電量進(jìn)行了調(diào)查，見(jiàn)表1。

表1 玻璃纖維布熱處理耗電量

2 耗電因素

為了降低耗電量，減少玻璃纖維布的單位成本價(jià)，我們對(duì)影響耗電量的因素進(jìn)行了分析。

人為方面:工作時(shí)操作工責(zé)任心不夠強(qiáng)，布進(jìn)出爐不及時(shí)，開(kāi)關(guān)重復(fù)啟動(dòng)次數(shù)多，檢測(cè)制度不完善，值班巡檢不到位。

機(jī)械方面:爐體密封不好。

原料方面:每爐布量小，布架位置不合理，布架未放滿。

方法方面:升溫時(shí)間長(zhǎng)，保溫時(shí)間長(zhǎng)，循環(huán)風(fēng)機(jī)功率低，電阻絲電流小。

環(huán)境方面:外界天氣變化較大。

3 要因確認(rèn)

為了確定影響耗電量的主要因素，我們進(jìn)行了要因確認(rèn)分析，見(jiàn)表2。

表2 要因確認(rèn)分析表

由以上分析可得，影響耗電量的要因共三個(gè):電阻絲電流小，循環(huán)風(fēng)機(jī)功率低，爐體密封不好。

4 制定對(duì)策

針對(duì)上述分析得出的要因，我們制定了相應(yīng)的對(duì)策，見(jiàn)表3。

表3 要因分析與對(duì)策

5 實(shí)施對(duì)策

通過(guò)以上分析，我們采取了以下措施:

(1)更換電阻絲，使電阻絲電流從176 A增加到228 A;更換循環(huán)風(fēng)機(jī)，使風(fēng)機(jī)功率從8 kW增加到10 kW。

電阻絲和風(fēng)機(jī)更換后，我們連續(xù)測(cè)定了4次燜燒過(guò)程，確定升溫時(shí)間10 h，保溫時(shí)間20 h，見(jiàn)表4。測(cè)定時(shí)間為2008年11月份。

表4 升溫時(shí)間及保溫時(shí)間

從表4中可以發(fā)現(xiàn)，耗電量大大降低，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。

表5 改進(jìn)前后耗電量

從表5可以看出，每爐可減少電量5361.92－4876=485.92 kW·h。

(2)爐體縫隙處用廢玻璃纖維布填滿，避免循環(huán)熱風(fēng)外滲，確保爐體保溫性能。

每周檢查兩次燜燒爐密封情況，并記錄檢查結(jié)果和整改情況，確保爐體保溫效果。

6 效果檢查

在進(jìn)行了上述改進(jìn)后，目標(biāo)完成情況見(jiàn)表6。

表6 2009年1—4月?tīng)F燒爐耗電情況統(tǒng)計(jì)表

由表6可以看出:

(1)加工每米布的燜燒爐電耗顯著降低，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

(2)熱處理的效果是通過(guò)玻璃纖維布上的浸潤(rùn)劑殘留量和布強(qiáng)度保留率來(lái)判斷的。目標(biāo)是既要使浸潤(rùn)劑殘留量低，又要使玻璃纖維布有高的保留強(qiáng)度。

我們于2009年5月對(duì)改進(jìn)后的玻璃纖維燜燒布連續(xù)測(cè)定了10次布的經(jīng)緯向強(qiáng)力和含油量(指去除潤(rùn)滑劑后殘留物的含量)，見(jiàn)表7。

表7 斷裂強(qiáng)力和含油量測(cè)試

從表7中可以看出，改進(jìn)后的玻璃纖維燜燒布的經(jīng)緯向強(qiáng)度和含油量均符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，因此改進(jìn)措施可以延續(xù)。

7 質(zhì)量效果鞏固

按照計(jì)劃實(shí)施，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。為將改進(jìn)效果長(zhǎng)期鞏固，我們制定了以下措施:

(1)調(diào)整燜燒爐工藝參數(shù)，第一階段升溫后保溫2 h，第二階段升溫后保溫28 h。

(2)為使?fàn)F燒爐發(fā)揮最大效率，每爐必須放滿6架，每架必須放滿6塊布。

(3)每周兩次檢查燜燒爐密封情況并作記錄。

通過(guò)以上措施，在實(shí)際生產(chǎn)中大大降低了玻璃纖維布燜燒爐的耗電量，取得了一定的效果，并帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

［1]危良才.關(guān)于電子級(jí)玻纖生產(chǎn)技術(shù)的探討［J].玻璃纖維，2005(6):11-12.

［2]王赫，劉亞青，張志毅，等.玻璃纖維表面處理技術(shù)的研究進(jìn)展［J].絕緣材料，2007(5):10-12.

［3]危良才.電子級(jí)玻璃纖維布表面處理技術(shù)［J].印制電路信息，2004(12):21-23.

Measures to reduce the power consumption of furnace of glass fibre

Li Pengpeng，Xue Shaolin (College of Textile and Material，Xi’an Polytechnic University)

As there is always a big problem，great power consumption，existing in the heat treatment of glass fiber cloth，this paper analyzes the causes of the problem，makes relevant measures and quality tracking detect and achieves an effective solution of this problem with good results.

glass fiber cloth，heat treatment，braised burning stove，power consumption

TQ171.77

A

1004－7093(2011)04－0020－03

2010－09－14

李朋朋，女，1982年生，在讀碩士研究生。研究方向?yàn)榧徔椆こ碳爱a(chǎn)業(yè)用紡織品。