浅析 人造矿物纤维中的渣球
文懿
（清远市博尔纤维有限公司，广东清远，511533）
提要：本文通过人造矿物纤维的成型机理、特点、使用要求等方面的诸多因素，阐述了人造矿物纤维其渣球及含量分别在摩擦、密封材料行业中的影响，并通过借鉴其他行业测试渣球含量的国标规定来引出湿法测试的科学性和合理性。
关键词：渣球、非纤维物质、渣球含量、湿法检测、渣球含量控制标准、技术水平
Analysis the Shot in Man-Made Mineral Fibres
Wen Yi
(Qing Yuan Boer Fibre Co.,Ltd. Qing Yuan, Guang Dong, 511533)
Abstract: According to some factors such as forming mechanism, characteristics and operation requirements to expound the effects which has been brought to Friction & Sealing Material Industries by man-made mineral fibres. Also through the Guobiao(GB) Standard in other industry for testing the shot content to introduce the scientificalness and rationality of Wet Testing.
Key Words: Shot, Non-fibrous material, Shot Content, Wet Testing, Controlling Standard for Shot Content, Technical Merit (Technical Level)
随着国际上对于无石棉化摩擦密封产品的进程的不断推进，作为石棉的主要替代品――人造矿物纤维（下称矿物纤维）逐渐被人们认识和熟悉，但对于其渣球含量的测试方法至今众说纷纭，莫衷一是。乃至众多同行依然采用干法测试方法，且尚未在渣球细度控制标准上达成共识。
一、渣球的定义、形成机理及特点：
1、渣球：它的学名叫做“非纤维物质”，俗称为“渣球”。可以通俗理解为矿物纤维中长径比太小，基本不具增强作用的物质。
2、形成机理：目前矿物纤维的成型方法从熔体到纤维来分为：喷吹法和甩丝法。但不管是哪种成型方法，纤维在成纤过程中从熔体的成纤粘度范围在一瞬间上升至脆性粘度范围。在这一瞬间中大部分熔体被牵引而成纤维状的矿物纤维，但仍有一部分的熔体还来不及变成纤维而变成了粒状、块状及棒状物。这些物质我们便认为它就是“渣球” （见图片中箭头所指物体）。
（图一）
3、渣球的特点：
1）化学成分：渣球和纤维都是由熔体而来，所以化学成分亦与纤维一致。
2）形状：形状不一,主要有粒状、片(块)状及棒状；亦有部分是“链球”状，即前端是纤维，末端是渣球，我们借用生物名词可以称之为“共生”状态。
3）粒度:因为形状各异,其粒度大小也是很不均一。
4）含量:一般来说初步制成的纤维里只有60%的纯净纤维可以利用,其他皆为“非纤维物质”，即为“渣球”。
5）表面电荷：表面携带“负电荷”，也与纤维相同。
6）硬度高：渣球的莫氏硬度高达6以上。
二、湿法测试的合理性：
1、 水介质消除静电吸附作用：渣球因静电吸附作用而附于纤维表面。唯有通过在水介质中才能消除或者平衡矿物纤维和渣球上的静电，破坏它们之间的吸附。
2、 分离彻底：纤维与渣球不但以“共生”状态存在，而且纤维与纤维之间的“搭桥”现象更是严重。在湿法测试中，就是利用渣球和纤维在运动时受到的重力和阻力的差异，使渣球和纤维得到彻底分离。
3、 国家标准规定：实际上，GB 5480.1《矿物棉及其制品渣球含量试验方法》国家标准早在1985版制定完成,并在发布时就已规定人造矿物纤维中的渣球含量必须用湿法测试方法进行操作，在2004修订版中亦再次强调。
4、 行业借鉴：大家熟知的石棉行业国家亦专门发布GB/T8071、GB/T8072及GB/T6646等国家标准，规定石棉行业中的粉尘含量均用湿法测试。他山之石，可以攻玉。
三、渣球含量控制标准：
1、国际通行标准：国际上形成共识以125μm（即相当于英制120目标准筛）作为控制标准。
2、摩擦材料行业：一般要求<5%。若纤维所含渣球过多不但影响增强效果，磨损率容易变大，而且粗粒的渣球会刮伤摩擦对偶及容易产生制动噪音。然而，纤维中含有一定比例的粒径小于125μm的渣球是允许的（通过120目筛），因为它具有一定的增摩性，阻碍球粒的形成，并且具有较好的混料工艺性能。
3、密封材料行业：要求更为苛刻一般要求<1％。这是因为渣球含量及渣球的粒径直接影响密封垫片的表面平滑度及密封性。
4、技术水平的体现：渣球含量的高低亦反映出矿物纤维生产供应商在生产技术水平上的高低。一般情况下，同样的产品渣球含量越低其售价越高，究其原因较低渣球的矿物纤维产品在生产工艺过程中更为严格，工序较多，因此其成本也相对更高。换言之，极低渣球含量的矿物纤维产品亦必须经过湿法生产处理才能得以实现。
综上所述，采用湿法测试矿物纤维的渣球含量是科学的，也是合理的。同时，渣球含量的控制水平也是矿物纤维供应商在技术水平上的对比体现。
参考文献：
1、图一源自荷兰LAPINUS公司网站。 |
