ফাইবারগ্লাস কীভাবে তৈরি হয়?

ফাইবারগ্লাস বিভিন্ন ধরণের রূপে মিলিত পৃথক কাচের তন্তু থেকে তৈরি পণ্যগুলির একটি গ্রুপকে বোঝায়। গ্লাস ফাইবারগুলি তাদের জ্যামিতি অনুসারে দুটি প্রধান গ্রুপে বিভক্ত করা যেতে পারে: সুতা এবং টেক্সটাইলগুলিতে ব্যবহৃত অবিচ্ছিন্ন তন্তুগুলি এবং অন্তরণ এবং পরিস্রাবণের জন্য ব্যাটস, কম্বল বা বোর্ড হিসাবে ব্যবহৃত বিচ্ছিন্ন (সংক্ষিপ্ত) ফাইবারগুলি। ফাইবারগ্লাসটি অনেকটা উলের বা তুলার মতো সুতা তৈরি করা যেতে পারে এবং ফ্যাব্রিকের মধ্যে বোনা যা কখনও কখনও ড্রাপারিগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। ফাইবারগ্লাস টেক্সটাইলগুলি সাধারণত ছাঁচযুক্ত এবং স্তরিত প্লাস্টিকের জন্য শক্তিবৃদ্ধি উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ফাইবারগ্লাস উল, বিচ্ছিন্ন তন্তু থেকে তৈরি একটি ঘন, ফ্লফি উপাদান, তাপ নিরোধক এবং শব্দ শোষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এটি সাধারণত জাহাজ এবং সাবমেরিন বাল্কহেডস এবং হালগুলিতে পাওয়া যায়; অটোমোবাইল ইঞ্জিন বগি এবং বডি প্যানেল লাইনার; চুল্লি এবং শীতাতপনিয়ন্ত্রণ ইউনিটগুলিতে; শাব্দিক প্রাচীর এবং সিলিং প্যানেল; এবং স্থাপত্য পার্টিশন। বৈদ্যুতিক নিরোধক টেপ, টেক্সটাইল এবং শক্তিবৃদ্ধি হিসাবে ব্যবহৃত টাইপ ই (বৈদ্যুতিক) এর মতো নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ফাইবারগ্লাস তৈরি করা যেতে পারে; টাইপ সি (রাসায়নিক), যার মধ্যে উচ্চতর অ্যাসিড প্রতিরোধের রয়েছে এবং তাপ নিরোধকের জন্য টাইপ টি রয়েছে।

যদিও গ্লাস ফাইবারের বাণিজ্যিক ব্যবহার তুলনামূলকভাবে সাম্প্রতিক, তবে কারিগররা রেনেসাঁর সময় গবলেটস এবং ফুলদানি সাজানোর জন্য গ্লাস স্ট্র্যান্ড তৈরি করেছিলেন। একজন ফরাসী পদার্থবিদ, রিনি-অ্যান্টোইন ফারচল্ট ডি রিউমুর, 1713 সালে সূক্ষ্ম কাচের স্ট্র্যান্ডের সাথে সজ্জিত টেক্সটাইল তৈরি করেছিলেন এবং ব্রিটিশ উদ্ভাবকরা 1822 সালে একটি কীর্তিটির নকল করেছিলেন। একটি ব্রিটিশ সিল্ক তাঁত 1842 সালে একটি গ্লাস ফ্যাব্রিক তৈরি করেছিলেন এবং এডওয়ার্ড লিবি, অন্য একজন আবিষ্কারক এডওয়ার্ড লিবি প্রদর্শন করেছিলেন শিকাগোতে 1893 কলম্বিয়ান প্রদর্শনীতে কাচের বোনা পোশাক।

গ্লাস উল, এলোমেলো দৈর্ঘ্যে বিচ্ছিন্ন ফাইবারের একটি ফ্লফি ভর, প্রথম শতাব্দীর শুরুতে ইউরোপে প্রথম উত্পাদিত হয়েছিল, এমন একটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করে যা রডগুলি থেকে একটি ঘূর্ণায়মান ড্রামে ফাইবার আঁকার সাথে জড়িত। বেশ কয়েক দশক পরে, একটি স্পিনিং প্রক্রিয়া বিকাশ এবং পেটেন্ট করা হয়েছিল। প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় জার্মানিতে গ্লাস ফাইবার ইনসুলেটিং উপাদান তৈরি করা হয়েছিল, ১৯৩০-এর দশকে ওভেনস-ইলিনয় গ্লাস সংস্থা এবং কর্নিং গ্লাস দুটি প্রধান সংস্থার নির্দেশে ১৯৩০-এর দশকে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে গ্লাস ফাইবারের শিল্প উত্পাদনের লক্ষ্যে গবেষণা ও বিকাশের লক্ষ্য ছিল কাজ। এই সংস্থাগুলি খুব সূক্ষ্ম অরফিফের মাধ্যমে গলিত কাচ আঁকিয়ে একটি সূক্ষ্ম, নমনীয়, স্বল্প মূল্যের কাচের ফাইবার তৈরি করেছে। 1938 সালে, এই দুটি সংস্থা ওয়ানস-কর্নিং ফাইবারগ্লাস কর্পোরেশন গঠনে একীভূত হয়েছিল। এখন কেবল ওয়ানস-কর্নিং নামে পরিচিত, এটি এক বছরের এক বছরে $ 3 বিলিয়ন ডলার সংস্থা হয়ে উঠেছে এবং ফাইবারগ্লাস বাজারে নেতা।

কাঁচামাল

ফাইবারগ্লাস পণ্যগুলির জন্য প্রাথমিক কাঁচামালগুলি বিভিন্ন প্রাকৃতিক খনিজ এবং উত্পাদিত রাসায়নিক। প্রধান উপাদানগুলি হ'ল সিলিকা বালি, চুনাপাথর এবং সোডা অ্যাশ। অন্যান্য উপাদানগুলির মধ্যে ক্যালসিনযুক্ত অ্যালুমিনা, বোরাক্স, ফেল্ডস্পার, নেফলাইন সাইনাইট, ম্যাগনেসাইট এবং কওলিন ক্লে অন্যদের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। সিলিকা বালি কাঁচের প্রাক্তন হিসাবে ব্যবহৃত হয়, এবং সোডা অ্যাশ এবং চুনাপাথর মূলত গলানোর তাপমাত্রা হ্রাস করতে সহায়তা করে। অন্যান্য উপাদানগুলি নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করতে ব্যবহৃত হয় যেমন রাসায়নিক প্রতিরোধের জন্য বোরাক্স। বর্জ্য গ্লাস, যাকে কুললেটও বলা হয়, এটি একটি কাঁচামাল হিসাবেও ব্যবহৃত হয়। কাঁচামালগুলি সাবধানে সঠিক পরিমাণে ওজন করতে হবে এবং গ্লাসে গলে যাওয়ার আগে পুরোপুরি একসাথে (ব্যাচিং নামে পরিচিত) মিশ্রিত করা উচিত।

উত্পাদন
প্রক্রিয়া

গলিত

একবার ব্যাচটি প্রস্তুত হয়ে গেলে এটি গলানোর জন্য একটি চুল্লীতে খাওয়ানো হয়। চুল্লিটি বিদ্যুৎ, জীবাশ্ম জ্বালানী বা উভয়ের সংমিশ্রণ দ্বারা উত্তপ্ত হতে পারে। কাচের একটি মসৃণ, অবিচলিত প্রবাহ বজায় রাখতে তাপমাত্রা অবশ্যই অবশ্যই নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। গলিত গ্লাসটি ফাইবারে গঠিত হওয়ার জন্য অন্যান্য ধরণের কাচের তুলনায় উচ্চতর তাপমাত্রায় (প্রায় 2500 ° F [1371 ° C]) রাখতে হবে। গ্লাসটি গলিত হয়ে গেলে, এটি চুল্লিটির শেষে অবস্থিত একটি চ্যানেল (অগ্রণী) এর মাধ্যমে গঠনের সরঞ্জামগুলিতে স্থানান্তরিত হয়।

তন্তু গঠন

ফাইবারের ধরণের উপর নির্ভর করে ফাইবার গঠনে বেশ কয়েকটি বিভিন্ন প্রক্রিয়া ব্যবহৃত হয়। টেক্সটাইল ফাইবারগুলি সরাসরি চুল্লি থেকে গলিত কাচ থেকে গঠিত হতে পারে, বা গলিত গ্লাসটি প্রথমে এমন একটি মেশিনে খাওয়ানো যেতে পারে যা প্রায় 0.62 ইঞ্চি (1.6 সেমি) ব্যাসের কাচের মার্বেল গঠন করে। এই মার্বেলগুলি গ্লাসটি অমেধ্যগুলির জন্য দৃষ্টিভঙ্গি পরিদর্শন করার অনুমতি দেয়। সরাসরি গলে যাওয়া এবং মার্বেল গলে যাওয়া প্রক্রিয়া উভয় ক্ষেত্রেই, গ্লাস বা গ্লাস মার্বেলগুলি বৈদ্যুতিকভাবে উত্তপ্ত বুশিংয়ের মাধ্যমে খাওয়ানো হয় (যাকে স্পিনারেটও বলা হয়)। বুশিংটি প্ল্যাটিনাম বা ধাতব মিশ্রণ দিয়ে তৈরি, 200 থেকে 3,000 খুব সূক্ষ্ম অরফিসিসহ যে কোনও জায়গায়। গলিত কাচটি অরফিসগুলির মধ্য দিয়ে যায় এবং সূক্ষ্ম ফিলামেন্ট হিসাবে আসে।

অবিচ্ছিন্ন-ফিলামেন্ট প্রক্রিয়া

অবিচ্ছিন্ন-ফিলামেন্ট প্রক্রিয়াটির মাধ্যমে একটি দীর্ঘ, অবিচ্ছিন্ন ফাইবার উত্পাদিত হতে পারে। গ্লাসটি বুশিংয়ের গর্তগুলি দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার পরে, একাধিক স্ট্র্যান্ড একটি উচ্চ-গতির উইন্ডারে ধরা পড়ে। ওয়াইন্ডারটি প্রায় 2 মাইল (3 কিমি) এক মিনিটে ঘোরে, বুশিংস থেকে প্রবাহের হারের চেয়ে অনেক দ্রুত। উত্তেজনা গলিত অবস্থায় ফিলামেন্টগুলি টেনে নিয়ে যায়, স্ট্র্যান্ড তৈরি করে বুশিংয়ে খোলার ব্যাসের একটি ভগ্নাংশ। একটি রাসায়নিক বাইন্ডার প্রয়োগ করা হয়, যা পরবর্তী প্রক্রিয়াজাতকরণের সময় ফাইবারকে ভাঙ্গা থেকে বিরত রাখতে সহায়তা করে। ফিলামেন্টটি তখন টিউবগুলিতে ক্ষত হয়। এটি এখন পাকানো এবং সুতাতে চালিত করা যেতে পারে।

প্রধান-ফাইবার প্রক্রিয়া

একটি বিকল্প পদ্ধতি হ'ল স্ট্যাপলফাইবার প্রক্রিয়া। গলিত কাচটি বুশিংগুলির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার সাথে সাথে বাতাসের জেটগুলি দ্রুত ফিলামেন্টগুলিকে শীতল করে। বায়ুর অশান্ত বিস্ফোরণগুলিও ফিলামেন্টগুলিকে 8-15 ইঞ্চি (20-38 সেমি) দৈর্ঘ্যে ভেঙে দেয়। এই ফিলামেন্টগুলি লুব্রিক্যান্টের একটি স্প্রে দিয়ে একটি ঘূর্ণায়মান ড্রামের উপর পড়ে, যেখানে তারা একটি পাতলা ওয়েব গঠন করে। ওয়েবটি ড্রাম থেকে আঁকা এবং আলগাভাবে একত্রিত তন্তুগুলির একটি অবিচ্ছিন্ন স্ট্র্যান্ডে টানা হয়। এই স্ট্র্যান্ডটি উলের এবং তুলার জন্য ব্যবহৃত একই প্রক্রিয়াগুলির দ্বারা সুতাতে প্রক্রিয়া করা যেতে পারে।

কাটা ফাইবার

সুতা হিসাবে গঠিত হওয়ার পরিবর্তে অবিচ্ছিন্ন বা দীর্ঘ-স্তম্ভের স্ট্র্যান্ডটি স্বল্প দৈর্ঘ্যে কাটা যেতে পারে। স্ট্র্যান্ডটি ববিনসের একটি সেটে মাউন্ট করা হয়, এটি একটি ক্রেইল বলে, এবং একটি মেশিনের মাধ্যমে টানা যা এটি সংক্ষিপ্ত টুকরো টুকরো করে চপ করে। কাটা ফাইবারটি ম্যাটগুলিতে গঠিত হয় যেখানে একটি বাইন্ডার যুক্ত করা হয়। একটি চুলায় নিরাময় করার পরে, মাদুরটি ঘূর্ণিত হয়। বিভিন্ন ওজন এবং বেধ শিংলস, বিল্ট-আপ ছাদ বা আলংকারিক ম্যাটগুলির জন্য পণ্য দেয়।

গ্লাস উল

রোটারি বা স্পিনার প্রক্রিয়াটি কাচের উলের তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এই প্রক্রিয়াতে, চুল্লি থেকে গলিত কাচটি ছোট ছোট গর্তযুক্ত নলাকার পাত্রে প্রবাহিত হয়। ধারকটি দ্রুত স্পিন হিসাবে, গর্তের বাইরে কাচের প্রবাহের অনুভূমিক স্রোতগুলি। গলিত কাচের স্রোতগুলি বায়ু, গরম গ্যাস বা উভয়ই নীচের দিকে বিস্ফোরণ দ্বারা তন্তুগুলিতে রূপান্তরিত হয়। তন্তুগুলি একটি পরিবাহক বেল্টের উপরে পড়ে, যেখানে তারা একে অপরের সাথে একটি পশমী ভরতে ইন্টারলে থাকে। এটি নিরোধক জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, বা উলটি একটি বাইন্ডার দিয়ে স্প্রে করা যেতে পারে, কাঙ্ক্ষিত বেধে সংকুচিত হয় এবং একটি চুলায় নিরাময় করা যায়। তাপটি বাইন্ডার সেট করে এবং ফলস্বরূপ পণ্যটি একটি অনমনীয় বা আধা-অনর্থক বোর্ড বা নমনীয় যুদ্ধ হতে পারে।

প্রতিরক্ষামূলক আবরণ

বাইন্ডার ছাড়াও, ফাইবারগ্লাস পণ্যগুলির জন্য অন্যান্য আবরণ প্রয়োজন। লুব্রিক্যান্টগুলি ফাইবার ঘর্ষণ হ্রাস করতে ব্যবহৃত হয় এবং হয় সরাসরি ফাইবারে স্প্রে করা হয় বা বাইন্ডারে যুক্ত হয়। একটি অ্যান্টি-স্ট্যাটিক রচনাটি কখনও কখনও শীতল পদক্ষেপের সময় ফাইবারগ্লাস ইনসুলেশন ম্যাটগুলির পৃষ্ঠের উপরে স্প্রে করা হয়। মাদুরের মাধ্যমে আঁকা শীতল বায়ু অ্যান্টি-স্ট্যাটিক এজেন্টকে মাদুরের পুরো বেধে প্রবেশ করে। অ্যান্টি-স্ট্যাটিক এজেন্ট দুটি উপাদান নিয়ে গঠিত-এমন একটি উপাদান যা স্ট্যাটিক বিদ্যুতের প্রজন্মকে হ্রাস করে এবং এমন একটি উপাদান যা একটি জারা ইনহিবিটার এবং স্ট্যাবিলাইজার হিসাবে কাজ করে ss আরও উপাদান (লুব্রিক্যান্টস, বাইন্ডার বা কাপলিং এজেন্ট)। কাপলিং এজেন্টগুলি স্ট্র্যান্ডগুলিতে ব্যবহৃত হয় যা প্লাস্টিকগুলিকে শক্তিশালী করার জন্য, শক্তিশালী উপাদানগুলির সাথে বন্ধনকে শক্তিশালী করতে ব্যবহৃত হবে ome কিছু সময় এই আবরণগুলি অপসারণ করতে, বা অন্য একটি আবরণ যুক্ত করার জন্য একটি সমাপ্তি অপারেশন প্রয়োজন। প্লাস্টিকের শক্তিবৃদ্ধিগুলির জন্য, তাপ বা রাসায়নিকগুলি এবং একটি কাপলিং এজেন্ট প্রয়োগ করে সিজিংগুলি সরানো যেতে পারে। আলংকারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, কাপড়গুলি অপসারণ এবং তাঁত সেট করতে কাপড় অবশ্যই তাপ চিকিত্সা করা উচিত। তারপরে ডাই বেস কোটিংগুলি মারা যাওয়া বা মুদ্রণের আগে প্রয়োগ করা হয়।

আকার মধ্যে গঠন

ফাইবারগ্লাস পণ্যগুলি বিভিন্ন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি বিভিন্ন আকারে আসে। উদাহরণস্বরূপ, ফাইবারগ্লাস পাইপ ইনসুলেশন নিরাময়ের আগে, ফর্মিং ইউনিটগুলি থেকে সরাসরি ম্যান্ড্রেলস নামক রডের মতো ফর্মগুলিতে ক্ষত হয়। ছাঁচের ফর্মগুলি, 3 ফুট (91 সেমি) বা তার চেয়ে কম দৈর্ঘ্যে, তারপরে একটি চুলায় নিরাময় করা হয়। নিরাময় দৈর্ঘ্যগুলি তখন ডি-মোল্ডড দৈর্ঘ্যের দিকে এবং নির্দিষ্ট মাত্রায় সিএএনএন হয়। প্রয়োজনে মুখগুলি প্রয়োগ করা হয় এবং পণ্যটি চালানের জন্য প্যাকেজ করা হয়।

মান নিয়ন্ত্রণ

ফাইবারগ্লাস ইনসুলেশন উত্পাদনের সময়, গুণমান বজায় রাখার জন্য প্রক্রিয়াটিতে বেশ কয়েকটি স্থানে উপাদান নমুনাযুক্ত হয়। এই অবস্থানগুলির মধ্যে রয়েছে: মিশ্র ব্যাচটি বৈদ্যুতিক মেল্টারে খাওয়ানো হচ্ছে; বুশিং থেকে গলিত গ্লাস যা ফাইবারাইজারকে খাওয়ায়; গ্লাস ফাইবার ফাইবারাইজার মেশিন থেকে বেরিয়ে আসছে; এবং উত্পাদন লাইনের শেষ থেকে উদ্ভূত চূড়ান্ত নিরাময় পণ্য। বাল্ক গ্লাস এবং ফাইবারের নমুনাগুলি রাসায়নিক রচনা এবং পরিশীলিত রাসায়নিক বিশ্লেষক এবং মাইক্রোস্কোপগুলি ব্যবহার করে ত্রুটিগুলির উপস্থিতির জন্য বিশ্লেষণ করা হয়। ব্যাচের উপাদানের কণা আকার বিতরণ বিভিন্ন আকারের কাহিনীর মাধ্যমে উপাদানটি পাস করে প্রাপ্ত হয়। চূড়ান্ত পণ্যটি স্পেসিফিকেশন অনুসারে প্যাকেজিংয়ের পরে বেধের জন্য পরিমাপ করা হয়। বেধের পরিবর্তন ইঙ্গিত দেয় যে কাচের গুণমানটি মানের নীচে।

ফাইবারগ্লাস ইনসুলেশন নির্মাতারা পণ্য শাব্দিক প্রতিরোধের, শব্দ শোষণ এবং শব্দ বাধা কার্যকারিতা পরিমাপ, সামঞ্জস্য এবং অনুকূল করতে বিভিন্ন মানক পরীক্ষা পদ্ধতিও ব্যবহার করে। ফাইবার ব্যাস, বাল্ক ঘনত্ব, বেধ এবং বাইন্ডার সামগ্রী হিসাবে যেমন উত্পাদন ভেরিয়েবলগুলি সামঞ্জস্য করে অ্যাকোস্টিকাল বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করা যায়। তাপীয় বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে অনুরূপ পদ্ধতির ব্যবহার করা হয়।

ভবিষ্যত

ফাইবারগ্লাস শিল্প 1990 এর দশকের বাকি অংশগুলিতে এবং এর বাইরেও কিছু বড় চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি। বিদেশী সংস্থাগুলির আমেরিকান সহায়ক সংস্থা এবং মার্কিন নির্মাতাদের উত্পাদনশীলতার উন্নতির কারণে ফাইবারগ্লাস ইনসুলেশন উত্পাদকের সংখ্যা বেড়েছে। এর ফলে অতিরিক্ত ক্ষমতা তৈরি হয়েছে, যা বর্তমান এবং সম্ভবত ভবিষ্যতের বাজারকে সামঞ্জস্য করতে পারে না।

অতিরিক্ত ক্ষমতা ছাড়াও, অন্যান্য নিরোধক উপকরণগুলি প্রতিযোগিতা করবে। সাম্প্রতিক প্রক্রিয়া এবং পণ্যের উন্নতির কারণে রক উলের ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। ফোম ইনসুলেশন আবাসিক দেয়াল এবং বাণিজ্যিক ছাদে ফাইবারগ্লাসের আরেকটি বিকল্প। আরেকটি প্রতিযোগিতামূলক উপাদান হ'ল সেলুলোজ, যা অ্যাটিক ইনসুলেশনে ব্যবহৃত হয়।

নরম আবাসন বাজারের কারণে নিরোধকের কম চাহিদা থাকার কারণে গ্রাহকরা কম দামের দাবি করছেন। এই চাহিদাও খুচরা বিক্রেতা এবং ঠিকাদারদের একীকরণের ক্রমাগত প্রবণতার ফলাফল। প্রতিক্রিয়া হিসাবে, ফাইবারগ্লাস ইনসুলেশন শিল্পকে দুটি প্রধান ক্ষেত্রে ব্যয় হ্রাস করতে হবে: শক্তি এবং পরিবেশ। আরও দক্ষ চুল্লিগুলি ব্যবহার করতে হবে যা কেবল শক্তির একটি উত্সের উপর নির্ভর করে না।

ল্যান্ডফিলগুলি সর্বাধিক ক্ষমতায় পৌঁছানোর সাথে সাথে ফাইবারগ্লাস নির্মাতাদের ব্যয় বাড়ানো ছাড়াই কঠিন বর্জ্যের উপর প্রায় শূন্য আউটপুট অর্জন করতে হবে। এর জন্য বর্জ্য হ্রাস করার জন্য উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলি উন্নত করা প্রয়োজন (তরল এবং গ্যাস বর্জ্যের জন্যও) এবং যেখানেই সম্ভব বর্জ্য পুনরায় ব্যবহার করা।

এই জাতীয় বর্জ্য কাঁচামাল হিসাবে পুনরায় ব্যবহার করার আগে পুনরায় প্রসেসিং এবং স্মরণ করার প্রয়োজন হতে পারে। বেশ কয়েকটি নির্মাতারা ইতিমধ্যে এই বিষয়গুলিকে সম্বোধন করছেন।