本發(fā)明涉及玻璃纖維及其制品廢棄物回收利用領(lǐng)域，具體是一種玻璃纖維纖維廢絲制備導(dǎo)電玻璃纖維的方法，是將玻璃纖維或其制品浸泡在一種滲透降解脫漿劑中，使玻璃纖維表面浸潤(rùn)劑溶脹剝離，分離出玻璃纖維、填料或其編織物，經(jīng)洗滌干燥后制得再生玻璃纖維，再生玻璃纖維可以經(jīng)過電鍍或化學(xué)鍍金屬（金、銀、銅、鎘、鋁）技術(shù)制備導(dǎo)電玻璃纖維。應(yīng)用領(lǐng)域涉玻璃纖維增強(qiáng)及抗靜電復(fù)合材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的新型無機(jī)非金屬材料，具有不燃、耐高溫、電絕緣、拉伸強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良性能，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著不可替代的作用；典型應(yīng)用于復(fù)合材料增強(qiáng)、保溫隔熱、工業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的高溫?zé)煔膺^濾除塵、石油化工儲(chǔ)罐及交通運(yùn)輸?shù)取?/p>

傳統(tǒng)玻璃纖維制品電絕緣性好，表面電阻率和體積電阻率較高，容易產(chǎn)生靜電積累，電壓積累過高時(shí)易發(fā)生放電，產(chǎn)生的火花遇到可燃物易發(fā)生爆炸或燃燒，具有較大安全隱患。特別是在采礦、石油、化工領(lǐng)域，靜電放電對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成了重大威脅。如2003年巴西一枚運(yùn)載火箭在發(fā)射平臺(tái)發(fā)生爆炸事故，事后查明是由于材料產(chǎn)生靜電引發(fā)。國(guó)內(nèi)近年來連續(xù)發(fā)生多起重大石油化工儲(chǔ)運(yùn)爆炸事故（如衛(wèi)星化工、蘭州石化303廠、蘭州石化石油化工廠、河北廊坊市中石化加油站爆炸事故），均造成巨大人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，其爆炸原因同樣源于靜電放電，所以石油化工等危險(xiǎn)品的安全儲(chǔ)運(yùn)與儲(chǔ)罐或管道的靜電耗散關(guān)系重大。

伴隨著安全生產(chǎn)問題的還有環(huán)境安全問題，當(dāng)前中國(guó)霧霾高發(fā)原因是以pm10、pm2.5為特征的可吸入顆粒物的表面靜電吸附、聚集而成的亞穩(wěn)態(tài)體系造成的，對(duì)人們身體健康和生存環(huán)境造成巨大危害，除塵降霾關(guān)系到人民群眾生活安康、關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展和中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)。玻璃纖維除塵濾袋廣泛應(yīng)用于化工、鋼鐵、冶煉、炭黑、發(fā)電、水泥等各種工業(yè)爐窯的高溫?zé)煔膺^濾除塵；具有耐高溫、耐腐蝕、尺寸穩(wěn)定、收縮率小、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但在高溫過濾除塵過程中高速噴發(fā)的工業(yè)粉塵劇烈摩擦產(chǎn)生大量靜電累積，如遇靜電放電火花或外界點(diǎn)火等因素，則極易導(dǎo)致爆炸和火災(zāi)。在袋式除塵領(lǐng)域，要求加工除塵布袋的濾料具有防靜電性，在使用過程中能夠釋放積聚在含塵氣體和濾料表面上的電荷，防止電荷放電產(chǎn)生火花導(dǎo)致爆炸或者排放出大量靜電微粒，在空氣中相互吸附成氣溶膠，形成難以消散的霧霾，只有靠天氣驟變或雨水導(dǎo)電才能消散。所以玻璃纖維除塵濾袋本身如果附加抗靜電功能，在實(shí)現(xiàn)防塵爆效能同時(shí)，還可以消除濾塵的表面靜電攜帶問題，將有效防止或消弱霧霾的形成，石化儲(chǔ)運(yùn)、環(huán)境保護(hù)等民生領(lǐng)域的安全生產(chǎn)，已成為重大國(guó)家需求。研制抗靜電功能玻璃纖維是解決煙氣除霾濾袋、石化產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備靜電積累的主要技術(shù)手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種玻璃纖維纖維廢絲制備導(dǎo)電玻璃纖維的方法，本發(fā)明的目的是要解決廢棄玻璃纖維的綜合利用和低成本導(dǎo)電玻璃纖維的制備問題，該方法是通過一種高效降解滲透液浸泡玻璃纖維，實(shí)現(xiàn)常溫常壓下脫除玻璃纖維表面浸潤(rùn)劑，得到再生玻璃纖維，將其進(jìn)行敏化、活化、還原后進(jìn)行化學(xué)鍍、電鍍金屬或涂覆導(dǎo)電聚合物，制得導(dǎo)電玻璃纖維。該方法的優(yōu)點(diǎn)是在常溫常壓下處理廢棄玻璃纖維，成功實(shí)現(xiàn)玻璃纖維的再生和導(dǎo)電玻璃纖維的制備，工藝流程簡(jiǎn)單，不需要進(jìn)行預(yù)加工，節(jié)省了破碎和粉碎的費(fèi)用，不需要進(jìn)行加熱，接近零能耗，而且再生玻璃纖維或填料不受腐蝕，纖維損傷小，表面處理干凈完全，制得高附加值導(dǎo)電玻璃纖維。

一種玻璃纖維纖維廢絲制備導(dǎo)電玻璃纖維的方法。

1.一種玻璃纖維纖維廢絲制備導(dǎo)電玻璃纖維的方法，其特征是按照如下步驟進(jìn)行：（1）將玻璃纖維生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的邊角廢料或玻璃纖維制品使用過程中產(chǎn)生的廢玻璃纖維制品收集、除雜、洗滌干燥；（2）將廢玻璃纖維浸入滲透降解劑中在0-100°c浸泡0.2-40小時(shí)；（3）將已經(jīng)滲透完全的廢玻璃纖維混合物過濾、離心或膜分離除去脫漿廢液；（4）分離所得玻璃纖維進(jìn)一步用溶劑洗滌、干燥得到再生玻璃纖維；（5）將再生玻璃纖維進(jìn)行敏化、活化、還原后進(jìn)行化學(xué)鍍、電鍍金屬或涂覆導(dǎo)電聚合物，制得導(dǎo)電玻璃纖維。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維纖維廢絲制備導(dǎo)電玻璃纖維的方法，其特征在于所述的廢玻璃纖維是來自于玻璃纖維生產(chǎn)過程中的不合格產(chǎn)品、加工過程中的邊角廢料或者實(shí)際使用后產(chǎn)生的玻璃纖維垃圾廢物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維纖維廢絲制備導(dǎo)電玻璃纖維的方法，其特征在于所述的廢玻璃纖維或廢玻璃纖維制品則是指無堿纖維(通稱e玻璃)、中堿纖維、高堿纖維、耐化學(xué)纖維、特種玻璃纖維；連續(xù)纖維、定長(zhǎng)纖維、玻璃棉；短切纖維、空心纖維、玻璃纖維粉及磨細(xì)纖維；高強(qiáng)玻璃纖維、高模量玻璃纖維、耐高溫玻璃纖維、耐堿玻璃纖維、耐酸玻璃纖維、普通玻璃纖維；光學(xué)纖維、低介電常數(shù)玻璃纖維、電子纖維、導(dǎo)電纖維；玻璃布、玻璃帶、玻璃氈、玻璃紗。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維纖維廢絲制備導(dǎo)電玻璃纖維的方法，其特征在于所述滲透降解劑是指氫溴酸、氫碘酸、濃硫酸、鹽酸、磷酸、重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、高錳酸鉀、高錳酸鈉、二氧化錳、五氧化二釩、過氧化氫、過氧化鈉，四氫呋喃、二氧六環(huán)、c2-c15烷基醚或芳香醚、石油醚；乙酸乙酯、乙酸丁酯，丙酮、丁酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮；二甘醇、三甘醇、氯仿、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚中的1種或2-20種的混合物，各成分質(zhì)量比例為1-99%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維纖維廢絲制備導(dǎo)電玻璃纖維的方法，其特征在于所述的再生玻璃纖維需要進(jìn)行敏化、活化、還原后進(jìn)行化學(xué)鍍金、銀、銅、鎘、鐵、鈷或鎳中1種或2-4種金屬的合金，合金中各成分質(zhì)量比例為1-99%，制備導(dǎo)電玻璃纖維。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維纖維廢絲制備導(dǎo)電玻璃纖維的方法，其特征在于所述的再生玻璃纖維需要進(jìn)行敏化、活化、還原后進(jìn)行電鍍金、銀、銅、鎘、鐵、鈷或鎳中1種或2-4種金屬的合金，合金中各成分質(zhì)量比例為1-99%，制備導(dǎo)電玻璃纖維。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維纖維廢絲制備導(dǎo)電玻璃纖維的方法，其特征在于所述的再生玻璃纖維可以經(jīng)過化學(xué)涂覆導(dǎo)電分子或聚合物（聚對(duì)苯乙炔（ppv）/聚噻吩（pth）/聚苯胺（pani）/聚吡咯（ppy））制備導(dǎo)電玻璃纖維。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維纖維廢絲制備導(dǎo)電玻璃纖維的方法，其特征在于步驟（4）所述玻璃纖維洗滌用溶劑是指水、乙醇、乙二醇、丙酮、四氫呋喃、乙醚、丙醚、丁醚、石油醚、甲苯中的1種或2-10溶劑的混合物，各成分質(zhì)量比例為1-99%。

本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)效益十分明顯，常壓解聚回收廢棄玻璃纖維所需設(shè)備成本低，大尺寸玻璃纖維制品可以不經(jīng)粉碎加工就直接進(jìn)行滲透降解脫漿處理，大幅度的降低了回收廢棄玻璃纖維的成本，降低廢棄玻璃纖維材料堆積和保管費(fèi)用的同時(shí)，并且減少了對(duì)回收后材料的使用等方面的限制。導(dǎo)電玻璃纖維是高能耗、高附加值產(chǎn)品，玻璃纖維是一種涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的大宗產(chǎn)品，高效循環(huán)利用玻璃纖維可以促進(jìn)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一，極大促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，制得高附加值導(dǎo)電玻璃纖維，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1：導(dǎo)電玻璃纖維制備工藝流程。

圖2：玻璃廢絲再生玻璃纖維圖片。

圖3：廢玻璃纖維板再生玻璃纖維圖片。

圖4：再生玻璃纖維掃描電鏡圖片（sem）。

圖5：再生玻璃纖維化學(xué)鍍鎳掃描電鏡圖片（sem）。

具體實(shí)施方式

玻璃纖維再生工藝過程如圖1所示。

實(shí)施例1再生玻璃纖維廢絲表面鍍銅。

將玻璃纖維廢絲放入相應(yīng)尺寸的玻璃槽中，加入濃硫酸、烷基酚聚氧乙烯醚混合液（8:2），將玻璃纖維浸沒，常溫靜止或攪拌條件下浸透2小時(shí)后，過濾或離心取出玻璃纖維，用清水洗滌多次至干凈，自然晾干或加熱烘干，得到再生玻璃纖維，取再生玻璃纖維2.00g放在燒杯中，加3.00g鋅粉后攪拌2min,使玻璃纖維與鋅粉充分接觸，然后分別加入有代表性的4種添加劑a(烷基苯磺酸鹽)、b(烷基磺酸鹽)、c(十二烷基脂肪酸鹽)、d(十二烷基脂肪酸鹽+乙酸鈉)，攪拌2min后加入5.00%的硫酸銅溶液250ml,28°c下攪拌進(jìn)行化學(xué)法鍍銅結(jié)束后，將鍍銅玻璃纖維加入到1.5%苯并三氮唑溶液中，對(duì)玻璃纖維進(jìn)行鈍化處理后制得導(dǎo)電玻璃纖維。

實(shí)施例2玻璃纖維廢絲表面鍍鎳。

將廢玻璃纖維氈放入相應(yīng)尺寸的玻璃槽中，加入濃硫酸、石油醚和聚乙二醇400的混合液（7:2:1）將玻璃纖維浸沒，常溫靜止或攪拌條件下浸透1小時(shí)后，過濾或離心取出玻璃纖維，用清水洗滌多次至干凈，自然晾干或加熱烘干，得到再生玻璃纖維，將玻璃纖維浸入粗化液（（nh4）2s2o8200g/l；h2so4100ml）室溫?cái)嚢?0min，將粗化后的玻璃纖維依次浸入敏化液（sncl220g/l;hcl40ml/l）和活化液（pbcl20.25g/l;hcl2.5ml/l）分別室溫?cái)嚢?0min，所有的預(yù)處理過程都在超聲振動(dòng)條件下進(jìn)行以保證其均勻性。以nah2po2.h2o為還原劑，niso4.6h2o為主鹽，采取堿性條件進(jìn)行鍍鎳。

實(shí)施例3玻璃纖維廢絲表面鍍銀。

將玻璃纖維布放入相應(yīng)尺寸的玻璃槽中，加入濃硫酸、脂肪醇聚氧乙烯醚和二氧六環(huán)的混合液（4:5:1），將玻璃纖維布浸沒，常溫靜止或攪拌條件下浸透2小時(shí)后，過濾或離心取出玻璃纖維，用清水洗滌多次至干凈，自然晾干或加熱烘干，得到再生玻璃纖維，將玻璃纖維浸入粗化液（（nh4）2s2o8200g/l；h2so4100ml）室溫?cái)嚢?0min，將粗化后的玻璃纖維依次浸入敏化液（sncl220g/l;hcl40ml/l）和活化液（pbcl20.25g/l;hcl2.5ml/l）分別室溫超聲攪拌10ｍｉｎ。制得前處理玻璃纖維。向已配制好的agno3溶液中緩慢滴加nh3.h2o，生成沉淀物，繼續(xù)加入nh3.h2o至沉淀完全溶解。加入計(jì)量的naoh溶液，此時(shí)溶液變黑，再加入nh3.h2o至溶液透明。還原性組分先配成溶液，并加熱煮沸5min，冷卻后待用。試驗(yàn)時(shí)將銀氨溶液和還原性組分等體積混合，并加入穩(wěn)定劑和預(yù)處理過的玻璃纖維進(jìn)行化學(xué)鍍。鍍覆完成后用去離子水清洗玻璃纖維,60°c烘干，制得導(dǎo)電玻璃纖維。

表1化學(xué)鍍銀溶液基礎(chǔ)配方。

實(shí)施例4玻璃纖維廢絲表面鍍覆nife/nico合金。

將玻璃纖維廢絲短切后放入相應(yīng)尺寸的玻璃槽中，加入濃硫酸將玻璃纖維浸沒，常溫靜止或攪拌條件下浸透1小時(shí)后，過濾或離心取出玻璃纖維，用清水洗滌多次至干凈，自然晾干或加熱烘干，得到再生玻璃纖維，(1)敏化活化:采用一步敏化活化法，將一定濃度的氯化亞錫，氯化鈀，濃鹽酸配制成敏化活化液，于40-45℃水浴條件下，將玻璃纖維置于該溶液中敏化活化4-6min，用蒸餾水洗滌2-3遍。(2)解膠:將敏化活化后的玻璃纖維置于30-40℃的鹽酸溶液中解膠5min后用蒸餾水洗滌2-3次。(3)化學(xué)鍍:鍍液基本配方及工藝條件。

表2化學(xué)鍍合金基礎(chǔ)配方與工藝條件。

實(shí)施例5玻璃纖維廢絲表面電鍍cu。

將玻璃纖維廢絲短切后放入相應(yīng)尺寸的玻璃槽中，加入濃硫酸將玻璃纖維浸沒，常溫靜止或攪拌條件下浸透1小時(shí)后，過濾或離心取出玻璃纖維，用清水洗滌多次至干凈，自然晾干或加熱烘干，得到再生玻璃纖維，(1)敏化活化:采用一步敏化活化法，將一定濃度的氯化亞錫，氯化鈀，濃鹽酸配制成敏化活化液，于40-45℃水浴條件下，將玻璃纖維置于該溶液中敏化活化4-6min，用蒸餾水洗滌2-3遍。(2)解膠:將敏化活化后的玻璃纖維置于30-40℃的鹽酸溶液中解膠5min后用蒸餾水洗滌2-3次。(3)電鍍:鍍液基本配方及工藝條件如表3所示。

表3電鍍銅液基礎(chǔ)配方與工藝條件。

實(shí)施例6玻璃纖維廢絲表面電鍍鎳。

將玻璃纖維布放入相應(yīng)尺寸的玻璃槽中，加入濃硫酸、脂肪醇聚氧乙烯醚和二氧六環(huán)的混合液（4:5:1），將玻璃纖維布浸沒，常溫靜止或攪拌條件下浸透2小時(shí)后，過濾或離心取出玻璃纖維，用清水洗滌多次至干凈，自然晾干或加熱烘干，得到再生玻璃纖維，將玻璃纖維浸入粗化液（（nh4）2s2o8200g/l；h2so4100ml）室溫?cái)嚢?0min，將粗化后的玻璃纖維依次浸入敏化液（sncl220g/l;hcl40ml/l）和活化液（pbcl20.25g/l;hcl2.5ml/l）分別室溫超聲攪拌10min。制得前處理玻璃纖維進(jìn)行電鍍。電鍍液配制按如下順序進(jìn)行:1)在燒杯中放入配制所需水量的1/2，加入鎳鹽制備260g/l硫酸鎳、陽極活化劑為40g/l氯化鎳溶液;2)在另一盛有1/2的水量的燒杯中溶解硼酸制備40g/l硼酸，倒入已溶解好的鎳鹽溶液中;3)加入十二烷基硫酸鈉使其濃度為0.2g/l，攪拌均勻，最后倒入電鍍槽。電鍍前，把預(yù)處理后的玻璃纖維放在蒸餾水中浸潤(rùn)一段時(shí)間使其分散開來，然后再放入電鍍液中浸潤(rùn)，開始電鍍，制得鍍鎳導(dǎo)電玻璃纖維。

實(shí)施例7玻璃纖維廢絲表面電鍍鎳。

將玻璃纖維布放入相應(yīng)尺寸的玻璃槽中，加入濃硫酸、脂肪醇聚氧乙烯醚和高錳酸鉀的混合液（8:1:1），將玻璃纖維布浸沒，常溫靜止或攪拌條件下浸透2小時(shí)后，過濾或離心取出玻璃纖維，用清水洗滌多次至干凈，自然晾干或加熱烘干，得到再生玻璃纖維，將玻璃纖維浸入粗化液（（nh4）2s2o8200g/l；h2so4100ml）室溫?cái)嚢?0min，將粗化后的玻璃纖維依次浸入敏化液（sncl220g/l;hcl40ml/l）和活化液（pbcl20.25g/l；hcl2.5ml/l）分別室溫超聲攪拌10min。制得前處理玻璃纖維進(jìn)行電鍍。電鍍液配制按如下順序進(jìn)行:1)在燒杯中放入配制所需水量的1/2，加入鎳鹽制備260g/l硫酸鎳、陽極活化劑為40g/l氯化鎳溶液;2)在另一盛有1/2的水量的燒杯中溶解硼酸制備40g/l硼酸，倒入已溶解好的鎳鹽溶液中;3)加入十二烷基硫酸鈉使其濃度為0.2g/l，攪拌均勻，最后倒入電鍍槽。電鍍前，把預(yù)處理后的玻璃纖維放在蒸餾水中浸潤(rùn)一段時(shí)間使其分散開來，然后再放入電鍍液中浸潤(rùn)，開始電鍍，制得鍍鎳導(dǎo)電玻璃纖維。

實(shí)施例8玻璃纖維廢絲表面鍍鎳。

將廢玻璃纖維氈放入相應(yīng)尺寸的玻璃槽中，加入濃硫酸、石油醚和重鉻酸鉀的混合液（7:2:1）將玻璃纖維浸沒，常溫靜止或攪拌條件下浸透1小時(shí)后，過濾或離心取出玻璃纖維，用清水洗滌多次至干凈，自然晾干或加熱烘干，得到再生玻璃纖維，將玻璃纖維浸入粗化液（（nh4）2s2o8200g/l；h2so4100ml）室溫?cái)嚢?0min，將粗化后的玻璃纖維依次浸入敏化液（sncl220g/l;hcl40ml/l）和活化液（pbcl20.25g/l;hcl2.5ml/l）分別室溫?cái)嚢?0min，所有的預(yù)處理過程都在超聲振動(dòng)條件下進(jìn)行以保證其均勻性。以nah2po2.h2o為還原劑，niso4.6h2o為主鹽，采取堿性條件進(jìn)行鍍鎳。