Hoe word veselglas gemaak?

Veselglas verwys na 'n groep produkte wat van individuele glasvesels vervaardig is, gekombineer in verskillende vorms. Glasvesels kan volgens hul meetkunde in twee hoofgroepe verdeel word: deurlopende vesels wat in garings en tekstiele gebruik word, en die diskontinue (kort) vesels wat as lotte, komberse of borde vir isolasie en filtrasie gebruik word. Veselglas kan baie soos wol of katoen in garing gevorm word, en in stof geweef word wat soms vir gordyne gebruik word. Veselglas -tekstiele word gereeld gebruik as 'n versterkingsmateriaal vir gevormde en gelamineerde plastiek. Veselglaswol, 'n dik, donsige materiaal wat van diskontinue vesels vervaardig word, word gebruik vir termiese isolasie en klankabsorpsie. Dit kom gereeld voor in skeeps- en duikbottels en rompe; motor -enjinkompartemente en liggaamspaneelvoerings; in oonde en lugversorgingseenhede; akoestiese muur- en plafonpanele; en argitektoniese partisies. Veselglas kan aangepas word vir spesifieke toepassings soos tipe E (elektries), wat as elektriese isolasiefband, tekstiele en versterking gebruik word; Tipe C (chemikalie), wat uitstekende suurweerstand het, en tipe T, vir termiese isolasie.

Alhoewel die kommersiële gebruik van glasvesel relatief onlangs is, het ambagsmanne glasstringe geskep vir die versiering van kabouters en vase tydens die Renaissance. 'N Franse fisikus, Rene-Antoine Ferchault de Reaumur, het in 1713 tekstiele vervaardig met fyn glasstringe, en die Britse uitvinders het in 1822 die prestasie gedupliseer. Rok geweef van glas tydens die Columbian Exposition van 1893 in Chicago.

Glaswol, 'n donsige massa diskontinue vesel in ewekansige lengtes, is aan die begin van die eeu vir die eerste keer in Europa geproduseer, met behulp van 'n proses wat vesels van stawe horisontaal tot 'n draaiende drom behels. 'N Paar dekades later is 'n draaiproses ontwikkel en gepatenteer. Glasvesel-isolerende materiaal is tydens die Eerste Wêreldoorlog in Duitsland vervaardig. Navorsing en ontwikkeling wat gerig is op die industriële produksie van glasvesels, het in die dertigerjare in die Verenigde State gevorder, onder leiding van twee groot ondernemings, die Owens-Illinois Glass Company en Corning Glass Werke. Hierdie ondernemings het 'n fyn, soepel, laekoste-glasvesel ontwikkel deur gesmelte glas deur baie fyn openings te trek. In 1938 het hierdie twee maatskappye saamgesmelt om Owens-Corning Fiberglas Corp te vorm, wat nou bloot bekend staan ​​as Owens-Corning, en dit het 'n maatskappy van $ 3 miljard per jaar geword, en is 'n leier in die veselglasmark.

Grondstowwe

Die basiese grondstowwe vir veselglasprodukte is 'n verskeidenheid natuurlike minerale en vervaardigde chemikalieë. Die belangrikste bestanddele is silikasand, kalksteen en koeldrankas. Ander bestanddele kan onder andere gekalsineerde alumina, boraks, veldspaat, nefeline -syeniet, magnesiet en kaolien klei insluit. Silika -sand word as voormalige glas gebruik, en soda -as en kalksteen help hoofsaaklik om die smelttemperatuur te verlaag. Ander bestanddele word gebruik om sekere eienskappe, soos boraks vir chemiese weerstandigheid, te verbeter. Afvalglas, ook Cullet genoem, word ook as 'n grondstof gebruik. Die grondstowwe moet noukeurig in presiese hoeveelhede geweeg word en deeglik saam gemeng word (genoem bondel) voordat dit in glas gesmelt word.

Die vervaardiging
Prosesseer

Smeltend

Sodra die groep voorberei is, word dit in 'n oond gevoer om te smelt. Die oond kan verhit word deur elektrisiteit, fossielbrandstof of 'n kombinasie van die twee. Die temperatuur moet presies beheer word om 'n gladde, bestendige glasvloei te handhaaf. Die gesmelte glas moet by 'n hoër temperatuur gehou word (ongeveer 2500 ° F [1371 ° C]) as ander soorte glas om in vesel gevorm te word. Sodra die glas gesmelt word, word dit oorgedra na die vormende toerusting via 'n kanaal (voorhart) aan die einde van die oond.

Vorm in vesels

Afhangend van die tipe vesel, word verskillende prosesse gebruik om vesels te vorm. Tekstielvesels kan gevorm word uit gesmelte glas direk vanaf die oond, of die gesmelte glas kan eers na 'n masjien gevoer word wat glasmerbome van ongeveer 1,6 cm (1,6 cm) in deursnee vorm. Met hierdie albasters kan die glas visueel ondersoek word vir onsuiwerhede. In beide die direkte smelt- en marmersmeltproses word die glas- of glas albasters deur elektries verhitte busse gevoer (ook spinnerette genoem). Die bus is gemaak van platinum- of metaallegering, met enige plek van 200 tot 3000 baie fyn openings. Die gesmelte glas gaan deur die openings en kom as fyn filamente uit.

Deurlopende filamentproses

'N Lang, deurlopende vesel kan deur die deurlopende filamentproses geproduseer word. Nadat die glas deur die gate in die bus vloei, word verskeie drade vasgevang op 'n hoëspoed-winder. Die winder draai ongeveer 3 km per minuut, baie vinniger as die vloeitempo van die busse. Die spanning trek die filamente uit terwyl dit steeds gesmelt word, en vorm 'n fraksie van die deursnee van die openinge in die bus. 'N Chemiese bindmiddel word toegepas, wat help om die vesel te laat breek tydens latere verwerking. Die gloeidraad word dan op buise gewikkel. Dit kan nou gedraai word en in garing gevul word.

Stapel-veselproses

'N Alternatiewe metode is die StapleFiber -proses. Terwyl die gesmelte glas deur die busse vloei, koel die lugvliegtuie vinnig die filamente af. Die onstuimige lugbars breek ook die filamente in 'n lengte van 20-38 cm. Hierdie filamente val deur 'n bespuiting van smeermiddel op 'n draaiende drom, waar dit 'n dun web vorm. Die web word uit die drom getrek en in 'n deurlopende string losgemaakte vesels getrek. Hierdie string kan in garing verwerk word deur dieselfde prosesse wat vir wol en katoen gebruik word.

Gekapte vesel

In plaas daarvan om in die garing gevorm te word, kan die deurlopende of langstapelstrand in kort lengtes gekap word. Die string is op 'n stel spoelstukke gemonteer, 'n kruie genoem, en trek deur 'n masjien wat dit in kort stukke kap. Die gekapte vesel word gevorm in matte waaraan 'n bindmiddel bygevoeg word. Nadat u in 'n oond uithar, word die mat opgerol. Verskeie gewigte en diktes gee produkte vir gordelroos, opgeboude dakke of dekoratiewe matte.

Glaswol

Die draai- of draaierproses word gebruik om glaswol te maak. In hierdie proses vloei gesmelte glas van die oond na 'n silindriese houer met klein gaatjies. Terwyl die houer vinnig draai, vloei horisontale glasstrome uit die gate. Die gesmelte glasstrome word in vesels omgeskakel deur 'n afwaartse lug, warm gas of albei. Die vesels val op 'n vervoerband, waar hulle mekaar in 'n vlugtige massa inmekaargesit. Dit kan vir isolasie gebruik word, of die wol kan met 'n bindmiddel gespuit word, in die gewenste dikte saamgepers word en in 'n oond genees word. Die hitte stel die bindmiddel in, en die resulterende produk kan 'n stywe of semi-rigiede bord of 'n buigsame slag wees.

Beskermende bedekkings

Benewens bindmiddels, is ander bedekkings nodig vir veselglasprodukte. Smeermiddels word gebruik om die skuur van die vesel te verminder en word direk op die vesel gespuit of in die bindmiddel gevoeg. 'N Anti-statiese samestelling word ook soms tydens die koelstap op die oppervlak van veselglas-isolasiematte gespuit. Koellug wat deur die mat getrek word, veroorsaak dat die anti-statiese middel die hele dikte van die mat binnedring. Die anti-statiese middel bestaan ​​uit twee bestanddele-'n materiaal wat die opwekking van statiese elektrisiteit tot die minimum beperk, en 'n materiaal wat dien as 'n korrosie-remmer en -stabilisator. Grootte is enige deklaag wat toegepas word op tekstielvesels in die vormende bewerking, en dit kan een of bevat Meer komponente (smeermiddels, bindmiddels of koppelingsmiddels). Koppelingsmiddels word gebruik op drade wat gebruik sal word vir die versterking van plastiek, om die binding aan die versterkte materiaal te versterk. Soms is 'n afwerking nodig om hierdie bedekkings te verwyder, of om 'n ander deklaag by te voeg. Vir plastiekversterkings kan groottes verwyder word met hitte of chemikalieë en 'n koppelingsmiddel toegedien word. Vir dekoratiewe toepassings, moet materiaal hitte behandel word om groottes te verwyder en om die weefsel in te stel. Verf die basisbedekkings word dan aangebring voordat dit sterf of druk.

Vorm in vorms

Veselglasprodukte is in 'n groot verskeidenheid vorms, vervaardig met behulp van verskillende prosesse. Byvoorbeeld, veselglaspypisolasie word gewikkel op staafagtige vorms wat mandrels direk vanaf die vormende eenhede genoem word, voordat dit genees word. Die vormvorms, in lengtes van 91 voet of minder, word dan in 'n oond genees. Die geneesde lengtes word dan in die lengte ontbloot en in gespesifiseerde afmetings gesaag. Gekyk word toegepas indien nodig, en die produk word verpak vir versending.

Kwaliteitskontrole

Tydens die vervaardiging van veselglasisolasie word materiaal op 'n aantal plekke in die proses gemonster om kwaliteit te handhaaf. Hierdie liggings sluit in: die gemengde groep word aan die elektriese smelt gevoer; gesmelte glas van die bushing wat die veseliseerder voed; glasvesel wat uit die veselmasjien kom; en die finale geneesproduk wat vanaf die einde van die produksielyn na vore kom. Die grootmaatglas- en veselmonsters word geanaliseer vir chemiese samestelling en die teenwoordigheid van gebreke met behulp van gesofistikeerde chemiese ontleders en mikroskope. Deeltjiegrootte -verdeling van die bondelmateriaal word verkry deur die materiaal deur 'n aantal siwe van verskillende groottes te gee. Die finale produk word gemeet vir dikte na verpakking volgens spesifikasies. 'N Verandering in die dikte dui aan dat glaskwaliteit onder die standaard is.

Veselglasisolasievervaardigers gebruik ook 'n verskeidenheid gestandaardiseerde toetsprosedures om akoestiese weerstand, klankabsorpsie en klankversperringprestasie te meet, aan te pas en te optimaliseer. Die akoestiese eienskappe kan beheer word deur die produksieveranderlikes aan te pas soos veseldiameter, grootmaatdigtheid, dikte en bindmiddelinhoud. 'N Soortgelyke benadering word gebruik om termiese eienskappe te beheer.

Die toekoms

Die veselglasbedryf het 'n paar groot uitdagings in die res van die negentigerjare en daarna. Die aantal produsente van veselglasisolasie het toegeneem weens Amerikaanse filiale van buitelandse ondernemings en verbeterings in produktiwiteit deur Amerikaanse vervaardigers. Dit het gelei tot 'n oormatige kapasiteit, wat die huidige en miskien toekomstige mark nie kan akkommodeer nie.

Benewens die oortollige kapasiteit, sal ander isolasiemateriaal meeding. Rotswol word wyd gebruik as gevolg van die onlangse proses- en produkverbeterings. Skuimisolasie is 'n ander alternatief vir veselglas in residensiële mure en kommersiële dakke. 'N Ander mededingende materiaal is sellulose, wat in solderisolasie gebruik word.

Vanweë die lae vraag na isolasie as gevolg van 'n sagte huismark, eis verbruikers laer pryse. Hierdie vraag is ook die gevolg van die voortgesette neiging in die konsolidasie van kleinhandelaars en kontrakteurs. In reaksie hierop sal die veselglas -isolasiebedryf moet voortgaan om koste op twee belangrike gebiede te besnoei: energie en omgewing. Meer doeltreffende oonde moet gebruik word wat nie op slegs een energiebron staatmaak nie.

Met stortingsterreine wat maksimum kapasiteit bereik, sal veselglasvervaardigers byna nul produksie op vaste afval moet behaal sonder om die koste te verhoog. Dit sal die verbetering van die vervaardigingsprosesse verg om afval te verminder (ook vir vloeistof- en gasafval) en waar moontlik afval te hergebruik.

Sodanige afval kan herverwerking en herontwerp benodig voordat dit as 'n grondstof hergebruik word. Verskeie vervaardigers spreek reeds hierdie probleme aan.