玻璃纤维电子纱初捻工艺的研究

发布时间：2020-07-20 11:41

【摘要】：玻璃纤维电子纱由连续的玻璃原丝经过加捻形成,经过织造形成电子布,制成覆铜板(Copper Clad Laminate)后用于印制电路板(Printed Circuit Board)等电子工业产品。因电子工业市场的快速发展,我国玻璃纤维电子纱的生产近年来持续快速增长,现已成为世界最大的生产国,但高端的玻纤电子纱产品研发和最高的制造技术主要集中在欧美以及日本等国家。玻纤电子纱的初捻阶段是玻纤制品生产的重要环节,目前国内生产中初捻阶段张力波动大、断头率高的现象比较明显,造成产品质量不稳定、损耗多。本课题针对玻纤电子纱初捻阶段的工艺进行研究,设计了两种方案:(1)快速推算玻纤电子纱初捻阶段上机工艺;(2)锭子转速小幅降低的玻纤电子纱初捻工艺。通过对玻纤电子纱卷绕成型原理的分析,在第一种方案中对玻纤电子筒纱退绕,获取不同层的玻纤电子筒纱直径、圈距等成型参数。根据卷绕成型原理对玻纤电子筒纱上机工艺进行推导,利用特定机型钢领板的升降速度限制,推导出玻纤电子纱在生产过程中,卷绕各段的锭速、钢领板升降速度等初捻上机工艺参数。按照该工艺,快速推算了D900电子纱的初捻上机工艺,通过实验筒纱与样品筒纱的对比可知实验纱与样品纱不同层上升圈距的差异率均值为-0.63%;下降圈距的差异率均值为-0.29%。在误差范围内,实验纱与样品纱对应各层的圈距大小基本一致,证明了该推算方法的可行性。由于尼龙钩与玻纤电子纱之间的摩擦力对玻纤电子纱的卷绕张力起直接作用,因此通过保证尼龙钩转速恒定可以有效稳定初捻阶段的卷绕张力。在实践中,锭速越大,卷绕张力越大。为了避免捻线断头,将卷绕张力设定为纱线断裂强力的3%~5%。在第二种方案中,推导出尼龙钩转速与锭子转速、捻度、筒纱直径之间的关系公式,进而通过推导公式计算出尼龙钩转速、锭子的最大转速和最小转速,最终确定初捻阶段锭子降速工艺的上机关键参数。通过G75和D450玻纤电子纱锭子降速工艺的上机实验,发现锭子降速工艺的初捻阶段纺纱段的张力较当前工艺的张力小、张力不匀率明显降低,其中G75张力不匀率降低至5.03%,较当前工艺降低了68.1%,D450张力不匀率降低至3.38%,较当前工艺降低了54.39%;D450锭子降速工艺的初捻纺纱断头率降低至2.14%,较当前工艺降低了33.39%。通过对D450锭子降速工艺与当前工艺玻纤电子筒纱的外观和退绕情况进行对比,发现锭子降速工艺的玻纤筒纱体积密度和硬度均较小,退绕更顺畅、退绕张力更小且更稳定;整经断头率降低至2.6%,较当前工艺降低了9.85%;毛羽率较当前工艺降低了22.71%。
【学位授予单位】：中原工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS104.34
【图文】：

趋势图,覆铜板,玻纤,趋势

子纱的发展现状纱由连续的玻璃原丝经过加捻形成，经过织Copper Clad Laminate）后用于印制电路板（业产品[1,2]。用于覆铜板基材的原材料主要有玻铜板是印制电路板的基础材料，印制电路板纤电子纱不同于其他工业用玻纤细纱[3]，较其一般为 3.5~9 μm，玻纤电子纱细度范围在 3.017 这 5 年时间内生产的覆铜板总量变化分析产能约占覆铜板总产能的 61%左右，产能呈基材的需求仍处于不断增长趋势[4,5]。截止 2纱总产能已经达到 68.2 万吨，占到全球总量国内玻纤电子纱产能约是 2016 的 1.5 倍，这些玻纤电子纱的增长势头猛进。0000覆铜板总产能玻纤基覆铜板产

拉丝机,排线,玻璃纤维,钢丝

拉丝机主要构成部件有机头、排线机构（如图2.1（b）所示）、换筒机构以及与之匹配的机架等[35]。目前玻纤拉丝工序所使用的拉丝机技术水平总体而言国外水平较高，国内水平相对较低[36,37]。国外的设备生产水平较高，例如德国、日本的拉丝机，他们的可靠性较高、故障率较低，但是设备的成本较高，另外在设备检修维护方面所需要的技术条件也比较高；国内的拉丝机设备相比国外生产水平较低，可靠性不高，虽然设备价格相对较低，设备检修便于维护，但是故障率高。目前我国企业使用的玻纤拉丝设备主要还是从国外购置[38]。

丝饼,玻纤

图 2.2 玻璃纤维原丝丝饼绕成型原理的作用是将大直径、大幅宽的原丝丝使用的玻纤电子筒纱，而且最为关键捻形成玻纤电子纱，并称之为玻纤初以前，国内的玻纤初捻机主要是从传饼的退绕传送主要是通过高速旋转的纤初捻机大都采用大卷装，丝饼的退水平比较高。通过文献查找获取进到所示，可知玻纤初捻机的发展朝着高

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