Fiberglas se odnosi na grupu proizvoda napravljenih od pojedinih staklenih vlakana u kombinaciji u različite oblike. Staklena vlakna mogu se podijeliti u dvije glavne grupe prema svojoj geometriji: kontinuirana vlakna koja se koriste u predizama i tekstilom, a diskontinuirana (kratka) vlakna koja se koriste kao palice, prekrivači ili ploče za izolaciju i filtraciju. Fiberglas se može formirati u pređu poput vune ili pamuka, a tkani u tkaninu koja se ponekad koristi za draperije. Tekstil od fiberglasa obično se koriste kao armaturni materijal za oblikovanu i laminirana plastiku. Vuna od stakloplastike, debeli, lepršavi materijal izrađen od diskontinuiranih vlakana, koristi se za toplotnu izolaciju i apsorpciju zvuka. Obično se nalazi na brodu i podmornicama pregrade i trupa; Automobilski motorni pretinci i obloge za tijelo; u pećima i klimatizacijskim jedinicama; Akustični zidni i stropni paneli; i arhitektonske particije. Fiberglas može se prilagoditi određenim aplikacijama kao što su tip E (električni), koji se koriste kao električna izolacijska traka, tekstil i ojačanje; Tip C (hemikalija), koji ima superiornu otpornost na kiselinu i tipa t, za toplotnu izolaciju.
Iako komercijalna upotreba staklenih vlakana relativno je nedavna, zanatlije su stvorile staklene pramenove za ukrašavanje pehara i vaze tokom renesanse. Francuski fizičar, Rene-Antoine Ferchault De Reaumur, proizveden tekstil ukrašeni finim staklenim pramenima 1713. godine, a britansko izumile su previzili 1622. godine. Britanska svilatska tkanina 1842. godine, a još jedan izumitelj, Edward Libbey izložio je Haljina tkana od stakla na kolumbijskoj izložbi iz 1893. u Chicagu.
Staklena vuna, lepršava masa diskontinuiranih vlakana u nasumičnim duljinama, prvi put je proizvedena u Europi na prijelazu stoljeća, koristeći postupak koji je uključivao crtanje vlakana sa šipki vodoravno na revolving bubanj. Nekoliko decenija kasnije, razvijen je proces predenje i patentiran. Izolacioni materijal od stakla proizveden je u Njemačkoj tokom I. Istraživanja i razvoj usmjerenih na industrijsku proizvodnju staklenih vlakana napredovao je u Sjedinjenim Državama 1930-ih, pod vodstvom dvije glavne kompanije, Owens-Illinois Glass Company i Corning Glass Radi. Ove su kompanije razvile finu, fleksibilnu, niskobudžetnu staklenu vlaknu crtanjem rastopljenih stakla kroz vrlo fine orikete. Godine 1938. ove dvije kompanije spojele su se da formiraju Owens-Corning Fiberglas Corp. Sada su jednostavno poznate kao Owens-Corning, postala je kompanija od 3 milijarde dolara, a vođa je na tržištu od fiberglasa.
Sirovine
Osnovne sirovine za proizvode od fiberglasa su razni prirodni minerali i proizvedene hemikalije. Glavni sastojci su silika pesak, krečnjak i soda pepela. Ostali sastojci mogu uključivati kalificiraniju alumina, borakx, feldspar, nefelinski sienit, magnezit i kaolin gline, između ostalog. Silicijski pijesak koristi se kao čaša bivši, a soda pepela i krečnjaka pomažu prvenstveno spuštajući temperaturu topljenja. Ostali sastojci koriste se za poboljšanje određenih svojstava, poput Borax-a za hemijsku otpornost. Otpadno staklo, također nazvano Cullet, također se koristi kao sirovina. Sirovine moraju biti pažljivo izvagane u tačne količine i temeljno pomiješati zajedno (naziva se serija) prije nego što se rastopci u čašu.
Proizvodnja
Proces
Topljenje
Jednom kada se šarka pripremi, nahrani se u peć za topljenje. Peć se može zagrijati električnom energijom, fosilnom gorivom ili kombinacijom njih dvoje. Temperatura se mora precizno kontrolirati da bi održala gladak, stalan protok stakla. Rastopljena stakla mora se držati na višoj temperaturi (oko 2500 ° F [1371 ° C]) od ostalih vrsta stakla kako bi se formiralo u vlakno. Jednom kada čaša postane rastopljena, prenosi se u opremu za oblikovanje putem kanala (čeplova) koja se nalazi na kraju peći.
Formiranje u vlakne
Nekoliko različitih procesa koristi se za formiranje vlakana, ovisno o vrsti vlakana. Tekstilna vlakna mogu se formirati od rastopljenog stakla direktno iz peći ili se molten staklo može nahraniti prvo do stroja koji obrađuje staklene mramore promjera oko 0,62 inča (1,6 cm) u promjeru. Ovi mramori omogućavaju da se staklo pregleda vizuelno za nečistoće. I u izravnom rastopi i mermernom procesu topi se, stakleni ili stakleni mramori se hrane električnim grijanim čahurima (koji se nazivaju i spinnerets). Čahur je napravljen od platine ili metalne legure, s bilo gdje od 200 do 3.000 vrlo finih otvora. Rastopljena stakla prolazi kroz otvore i izlazi kao fini filamenti.
Proces kontinuiranog nila
Dugo, kontinuirano vlakno može se proizvesti kroz proces kontinuiranog fila. Nakon što se staklo teče kroz rupe u čahuru, višestrukim navijačima uhvaćen je na visoke brzine. Navijač se vrti na oko 2 milje (3 km) minutu, mnogo brže od stope protoka iz čahura. Napetost izvlači filamente dok se još uvijek rastopi, formirajući se u frakciji promjera otvora u čahuri. Primjenjuje se hemijsko vezivo, što pomaže da se vlakno zalaže za razbijanje tokom kasnije obrade. Količina se zatim namotava cijevima. Sada se može uviti i prepustiti u pređu.
Proces spajanja-vlakana
Alternativna metoda je proces STAPLEFIBER-a. Dok rastopljeni staklo teče kroz čahure, mlazovi zraka brzo ohlađuju filamente. Turbulentne rafale zraka takođe razbijaju filamene u dužinu od 8-15 inča (20-38 cm). Ovi filamenti padaju kroz sprej maziva na revolving bubanj, gdje formiraju tanku internet. Web je izvučen iz bubnja i uvučen u kontinuirani pramen labavo sastavljenih vlakana. Ovaj navod se može preraditi u pređu istim procesima koji se koriste za vunu i pamuk.
Sjeckana vlakna
Umjesto da se formiraju u pređu, neprekidni ili dugotrajni ured mogu se nasjeckati u kratke dužine. Stranda je montirana na setu bobbina, nazvana je creela i povučena kroz mašinu koja ga koči na kratke komade. Nasjeckani vlakni formiraju se u prostirke do kojih se dodavanje dodavanja. Nakon stvrdnjavanja u pećnici, prostirku se valja. Različiti utezi i debljine daju proizvode za šindre, izgrađene krovove ili ukrasne prostirke.
Staklena vuna
Proces okretnog ili spinnera koristi se za pravljenje staklene vune. U ovom procesu rastopljena stakla iz peći teče u cilindrični spremnik koji ima male rupe. Dok se kontejner brzo okreće, horizontalni tokovi stakla prolaze iz rupa. Rastopljeni stakleni potoci pretvoruju se u vlakna prema dolje zrakoplovom, vrućem plinu ili oboje. Vlakna padaju na transportnu traku, gdje se međusobno isprepliću u ručnoj masi. To se može koristiti za izolaciju, ili se vuna može raspršiti vezivom, komprimiranim u željenu debljinu i izliječena u rernu. Toplina postavlja vezivo, a rezultirajući proizvod može biti kruta ili polutvrdna ploča ili fleksibilan batt.
Zaštitni premazi
Pored veziva za proizvode od fiberglasa potrebna su i drugi premazi. Maziva se koriste za smanjenje abrazije vlakana i ili su direktno prskaju na vlaknu ili se dodaju u vezivo. Antistatički sastav takođe se ponekad rasprši na površinu izolacionih prostirki od fiberglasa tokom koraka za hlađenje. Rashladni zrak izvučen kroz prostirku uzrokuje da antistatički agent prodire cijelu debljinu prostirke. Anti-statički agent sastoji se od dva sastojka - materijala koji minimizira proizvodnju statičke struje i materijala koji služi kao inhibitor korozije i stabilizator. Je li prevlaka primijenjena na tekstilnu vlakna u operaciji formiranja i može sadržavati jednu ili Više komponenti (maziva, veziva ili agenti za spajanje). Sredstva za spajanje koriste se na pramcama koje će se koristiti za jačanje plastike, za jačanje veze do ojačanog materijala. Potrebno je uklanjanje radova za završnu obradu ili za uklanjanje drugog premaza. Za plastične ojačanja, silizacije se može ukloniti s toplom ili hemikalijama i primijenjenim agentom za spajanje. Za ukrasne aplikacije, tkanine moraju biti termičke tretirane za uklanjanje silizacije i postavljanje tkanja. Prije smrti ili ispisa
Formiranje u oblike
Proizvodi od fiberglasa dolaze u širokom rasponu oblika, napravljenim pomoću nekoliko procesa. Na primjer, izolacija cijevi od fiberglasa je namotana na obrasce slične šipkama koji se nazivaju sendreli izravno iz jedinica za oblikovanje, prije stvrdnjavanja. Oblici kalupa, u dužinama od 3 metra (91 cm) ili manje, zatim se izliječu u pećnici. Očvršćene dužine su zatim oblikovane po dužini, a rezane u određene dimenzije. Obgovaranje se primjenjuju po potrebi, a proizvod je upakovan za otpremu.
Kontrola kvaliteta
Tokom proizvodnje izolacije od stakloplastike, materijal se uzorkuje na brojnim lokacijama u procesu za održavanje kvaliteta. Ove lokacije uključuju: mješovita serija koja se hrani u električni mjehur; rastopljena stakla iz čahure koja hrani vlasnik; Stakleno vlakno izlaze iz fibizerske mašine; i završni izliječeni proizvod koji se pojavljuje s kraja proizvodne linije. Uzorci rasutih stakla i vlakana analiziraju se za hemijsku kompoziciju i prisustvo nedostataka pomoću sofisticiranih hemijskih analizatora i mikroskopa. Distribucija veličine čestica se batch materijala dobiva se prenošenjem materijala kroz brojne različite veličine sita. Konačni proizvod mjeri se za debljinu nakon ambalaže prema specifikacijama. Promjena debljine ukazuje na to da je kvaliteta stakla ispod standarda.
Proizvođači izolacije od fiberglasa također koriste različite standardizirane ispitivne postupke za mjerenje, prilagođavanje i optimiziranje akustičke otpornosti proizvoda, apsorpcije zvuka i zvučne performanse barijera. Akustična svojstva mogu se kontrolirati podešavanjem takvih proizvodnih varijabli kao promjera vlakana, gustoće rasutih gustine, debljine i sadržaja vezanja. Sličan pristup se koristi za kontrolu toplotnih svojstava.
Budućnost
Industrija od fiberglasa suočena je s nekim velikim izazovima u ostatku 1990-ih i šire. Broj proizvođača izolacije od fiberglasa povećao se zbog američkih podružnica stranih kompanija i poboljšanja produktivnosti od strane američkih proizvođača. To je rezultiralo viška kapaciteta, koji trenutni i možda budući tržište ne mogu primiti.
Pored viška kapaciteta, natjecati će se drugi izolacijski materijali. Rock vuna se široko koristi zbog nedavnog poboljšanja procesa i proizvoda. Pjenasta izolacija je još jedna alternativa stakloplastikom u stambenim zidovima i komercijalnim krovovima. Drugi konkurentski materijal je celuloza koja se koristi u tavanskoj izolaciji.
Zbog male potražnje za izolacijom zbog mekog tržišta stanova, potrošači zahtijevaju niže cijene. Ova potražnja je i rezultat kontinuiranog trenda u konsolidaciji trgovaca i izvođača. Kao odgovor, industrijska industrija od fiberglasa morat će nastaviti sa smanjenjem troškova u dva glavna područja: energije i okoliša. Morat će se koristiti efikasnije peći koje se ne oslanjaju na samo jedan izvor energije.
S deponije dostižući maksimalni kapacitet, proizvođači od fiberglasa morat će postići gotovo nulti izlaz na čvrstom otpadu bez povećanja troškova. Ovo će zahtijevati poboljšanje proizvodnih procesa za smanjenje otpada (za tekući i plinski otpad) i ponovni otpad kad god je to moguće.
Takav otpad može zahtijevati ponovnu preradu i ponovno spajanje prije ponovne upotrebe kao sirovine. Nekoliko proizvođača već se bavi tim pitanjima.
Pošta: Jun-11-2021