电子级玻璃纤维布表面处理技术

       电子级玻纤布（简称电子布）经喷气织造完毕后，进入表面处理工序。这是电子布生产过程中的最后一道工序。电子布在这道工序加工质量的好坏，将直接决定电子布的最终产品质量。而电子布的质量好坏，又是覆铜板外观质量及印制电路板加工性能与物化性能的重要关键。所以，电子布生产厂家都在表面处理工序下大力气，不断进行技术改造，开发新产品，以便在剧烈的市场竞争中，不断提高自身的竞争能力。

    现将有关电子布的表面处理的若干问题综述如下：

1何谓表面处理

      为了改善并进一步提高玻璃纤维的物化性能，而对玻璃纤维实施的一系列表面处理技术措施，被称为表面处理。
      在玻纤行业，常规表面处理法有前处理法、后处理法及迁移法三种。
    （1)前处理法。就是改变拉丝工序的原丝浸润剂配方，将处理剂直接加入到拉丝浸润剂中，以便使偶联剂在拉丝过程中，就直接附在玻璃纤维上，用这种原丝织成的布，被称为前处理布。生产这种纱或布，在使用前不需要再做任何其它处理。采用这种前处理法的优点是可以省去复杂的后处理工艺及设备，纤维强度也不会有较大的损失。但是，这种方法，目前还难于同时满足拉丝、退并及织布等各道工序的严格工艺要求。据悉，全球除捷克外，目前还没有大量推广。
      (2)后处理法。此法是目前玻纤行业最常采用的方法。凡是采用淀粉型或其它纺织型浸润剂制得的玻璃纤维原丝或布，在制成最终产品前，都要进行表面处理。
       这种表面处理法基本上分两步进行：第一步是清除纤维表面涂覆的拉丝浸润剂的热处理，第二步是被覆偶联剂的表面化学处理。采用这种后处理法，工艺成熟，产品质量最佳，被广泛推广应用。
      (3)迁移法。这种方法是将偶联剂直接加到树脂胶料中，进行整体渗合。借偶联剂从树脂胶料至填料的作用，而与填料表面发生作用，施予玻璃纤维及其制品的表面上，从而在树脂的固化过程中产生偶联作用。
       采用迁移法所获得的技术经济效果，比前两种方法要差一些，而它的最大特点是工艺上操作简便，不需要庞大的后处理设备，但它仅适用于制作缠绕机模压成型的玻璃钢制品，而不适用于制作电子级玻纤产品。

2为什么要进行表面处理

       玻璃纤维及其制品具有高抗拉强度、耐高温、防火、防湿、耐侵蚀、绝热好、绝缘佳等一系列优异特性。但是，它也有许多弱点，如不耐折，也不耐磨。玻璃纤维之间的摩擦系数很大，与其它一些材料之间也常常具有较大的摩擦系数，因而导致在使用过程中，由于摩擦系数问题而破坏。

       另外，玻璃纤维是一种光滑的圆柱体，加之在高温高速拉丝过程中的高速冷却，结果造成单纤维硬挺，纺织物不易定形。通常单纤维表面都牢固地吸附着一层水份子。加之，拉丝浸润剂组分中又多为一些亲水性物质，这些组分存留在单纤维的表面上，往往会增大纤维的亲水性。一般来说，单纤维越细，其总吸附的水量就越多。这些吸附的水量渗入到玻璃纤维表面的微裂纹中，使玻璃纤维不断被水解，从而形成庞大的硅酸盐胶体，导致降低了玻璃纤维自身的强度。同时，水分子层的存在，也影响玻璃纤维与其它材料的粘结性能，而作为覆铜板基材，就更会降低其电绝缘性能。

       因此，为了改善并提高玻璃纤维的性能使其能满足覆铜板的电绝缘性能、物化性能及加工性能等一系列要求，一定要对玻璃纤维及其制品，进行表面处理。

3怎样进行表面处理

       电子布经喷气制造完毕后，最后进入表面处理工序。在表面处理工序中，电子布还要进入热处理和表面化学处理两个工艺流程，最近国外电子布生产厂家，还在表面处理工序中研制成功一系列物理加工技术，如开纤布、起毛布等等。
      热处理的最终目标是彻底清除敷在每根单纤维上的浸润剂及涂覆在布面的浆料等有机物，而表面化学处理的最终目的，则是为了改善玻璃纤维布与树脂的结合界面，以求提高覆铜板的力学性能、电性能和加工性能。

      现将各工序分述如下：

      (I)连续热处理(简称KH)

      为了防止电子布的经纱在织造过程中与喷气织机摩擦起毛，故在整经工序中对经纱涂覆了～层薄薄的浆料。而这层浆料将会严重影响电子布与树脂的结合，必须彻底清除。

       连续热处理又称为预脱浆，炉温以不超过450℃为宜，被称为KH机组。该机组由多个单元组成。主要有供布机、喂入和送出装置，还有卷取装置。供布机处附有换卷接布的烫接装置。为了能在连续运行中换卷接布，在喂布段和送布段都配置了储布装置。坯布卷固定在供布机上，供布机送出的布由喂布罗拉喂入储布架，从喂入段储布架引出的布，经导辊进入高温脱浆炉。坯布上的有机物在高温脱浆炉内迅速分解、炭化、燃烧，挥发物随烟气从烟囱排出。接着，坯布在导辊作用下进入送布段储布架，然后由送布罗拉，送入卷取装置，卷绕到带孔的不锈钢管上。

       坯布经连续热处理后，其有机物残留量可降低到0.5%以下。因为机组的运行速度为40～100米，分，坯布在高温炉内停留时间较短，故仍有少量有机物残留在布面上，布的颜色呈茶褐色。

      该工序的工艺关键是，严格控制好处理温度和运行速度，以确保达到有机物残留量规定指标，并尽量减少坯布的强度损失。

      (2)分批热处理(简称BH)

      分批热处理是在连续热处理的基础上进行的，又称热脱浆。分批热处理炉是～个密闭的高温烘焙炉，被称为BH炉。可采用液化石油气等作热源。

       将经连续热处理后，卷绕在带孔不锈钢管上的茶褐色坯布，放在专用的钢制托布架车上，推入BH炉内进行焖烧。坯布上残留的有机物在炉内继续被分解、炭化，其挥发物通过循环气引导被排出炉外。

       BH炉的炉温，一般控制在400℃左右。处理时间可根据坯布的品种、规格及其在连续热处理时有机物残留量的多少而确定，一般在40～60小时的范围内。达到设定时间后，BH炉会自动停止运行。此时，可打开炉门散热，待布面温度降到手感不烫后，则可从托布架上取下送到下～工序。

       由于坯布上残留的有机物在BH炉内被彻底分解、炭化，所以，经分批热处理的坯布表面呈纯白色。
       该工序的工艺关键是，正确设定温度曲线并严格控制处理时间，务使坯布有机物残留量控制在0.05%以下并保证坯布达到规定的强度。

      (3)表面化学处理(简称FN)

      表面化学处理工序是电子布在生产加工过程中的最后～道工序，它直接关系到电子布的最终出厂质量水平。如果表面化学处理质量不佳，则用此电子布制成的覆铜板在受力状态，特别是湿热条件下，电子布会与树脂分层脱开，这便是覆铜板产生白斑和气泡的主要原因。因此，表面化学处理是电子布质量好坏最关键的一道工序。

      表面化学处理是对己进行过热处理的电子坯布进行硅烷偶联剂处理。偶联剂的有机功能基团能与覆铜板中树脂产生化学反应，另外，它的水解产物又可与电子布表面形成化学键结合。偶联剂同一分子中的不同部分分别与树脂及电子布的不同成分相粘结，从而大大改善并加强r覆铜扳中有机相与无机相的粘结。

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