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、長石等原料在高溫分解、熔化過程中會釋放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，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破裂，大部分氣泡上浮到玻璃液表面后會聚集在一起，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，影響玻璃液對熱量的吸收。而通過不斷對玻璃液加熱來促進(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，勢必要消耗大量的能源，同時長時間的高溫也會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、富氧助燃加熱對復(fù)合消泡劑的影響不明顯。

按上述方案，對于無堿玻璃纖維，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，同時又不能對玻璃纖維產(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，氣泡就發(fā)生破裂；

同時，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，所引入的成分不會對玻璃纖維產(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其加溫以降低其粘度、增加流動性，同時需要對管路進(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，產(chǎn)品合格率也會有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，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。