Kiel Vitrofibro estas Farita?

Vitrofibro rilatas al grupo de produktoj faritaj el individuaj vitrofibroj kombinitaj en diversajn formojn. Vitrofibroj povas esti dividitaj en du gravajn grupojn laŭ sia geometrio: kontinuaj fibroj uzitaj en fadenoj kaj teksaĵoj, kaj la malkontinuaj (mallongaj) fibroj utiligitaj kiel batoj, kovriloj, aŭ tabuloj por izolado kaj filtrado. Vitrofibro povas esti formita en fadenon tre kiel lano aŭ kotono, kaj teksita en ŝtofon kiu foje estas uzita por drapaĵoj. Vitrofibrotekstiloj estas ofte utiligitaj kiel plifortikiga materialo por mulditaj kaj lamenigitaj plastoj. Vitrofibrolano, dika, lanuga materialo farita el malkontinuaj fibroj, estas uzata por termika izolado kaj sonsorbado. Ĝi estas ofte trovita en ŝipaj kaj submaraj fakmuroj kaj karenoj; aŭtaj motorsekcioj kaj karoseriopanelaj tegaĵoj; en fornoj kaj klimatiziloj; akustikaj muraj kaj plafonaj paneloj; kaj arkitekturaj vandoj. Vitrofibro povas esti adaptita por specifaj aplikoj kiel ekzemple Tipo E (elektra), uzata kiel elektra izolaj bendo, teksaĵoj kaj plifortikigo; Tipo C (kemia), kiu havas superan acidreziston, kaj Tipo T, por termika izolado.

Kvankam komerca uzo de vitrofibro estas relative lastatempa, metiistoj kreis vitrofadenojn por ornamado de pokaloj kaj vazoj dum la Renesanco. Franca fizikisto, Rene-Antoine Ferchault de Reaumur, produktis teksaĵojn ornamitajn per bonaj vitrofadenoj en 1713, kaj britaj inventintoj duobligis la heroaĵon en 1822. Brita silkteksisto faris vitroŝtofon en 1842, kaj alia inventinto, Edward Libbey, elmontris. robo teksita el vitro ĉe la Kolumbia Ekspozicio en 1893 en Ĉikago.

Vitra lano, lanuga maso de malkontinua fibro en hazardaj longoj, unue estis produktita en Eŭropo ĉe la jarcentŝanĝo, uzante procezon kiu implikis tirar fibrojn de bastonoj horizontale ĝis rotacianta tamburo. Plurajn jardekojn poste, turnadprocezo estis evoluigita kaj patentita. Vitrofibra izola materialo estis produktita en Germanio dum 1-a Mondmilito. Esplorado kaj evoluo celita al la industria produktado de vitrofibroj progresis en Usono en la 1930-aj jaroj, sub la direkto de du gravaj kompanioj, la Owens-Illinois Glass Company kaj Corning Glass. Verkoj. Tiuj firmaoj evoluigis fajnan, flekseblan, malmultekostan vitrofibron tirante fanditan vitron tra tre fajnaj orificioj. En 1938, ĉi tiuj du kompanioj kunfalis por formi Owens-Corning Fiberglas Corp. Nun simple konata kiel Owens-Corning, ĝi fariĝis 3-miliardo USD jare firmao, kaj estas gvidanto en la vitrofibromerkato.

Krudmaterialoj

La bazaj krudaĵoj por vitrofibroproduktoj estas diversaj naturaj mineraloj kaj fabrikitaj kemiaĵoj. La ĉefaj ingrediencoj estas silika sablo, kalkŝtono, kaj soda cindro. Aliaj ingrediencoj povas inkluzivi kalcinitan aluminon, borakson, feldspaton, nefelina sieniton, magneziton kaj kaolinargilon, inter aliaj. Silika sablo estas uzata kiel vitroformanto, kaj soda cindro kaj kalkŝtono helpas ĉefe malpliigi la fandan temperaturon. Aliaj ingrediencoj estas uzataj por plibonigi iujn ecojn, kiel borakson por kemia rezisto. Rubvitro, ankaŭ nomita koto, ankaŭ estas utiligita kiel krudaĵo. La krudaĵoj devas esti zorge pesitaj en precizaj kvantoj kaj ĝisfunde miksitaj kune (nomitaj batado) antaŭ esti fanditaj en vitron.

La Fabrikado
Procezo

Fandado

Post kiam la aro estas preta, ĝi estas enmetita en fornon por fandi. La forno povas esti varmigita per elektro, fosilia fuelo, aŭ kombinaĵo de la du. Temperaturo devas esti precize kontrolita por konservi glatan, stabilan fluon de vitro. La fandita vitro devas esti konservita ĉe pli alta temperaturo (ĉirkaŭ 2500 °F [1371 °C]) ol aliaj specoj de vitro por esti formita en fibron. Post kiam la vitro iĝas fandita, ĝi estas transdonita al la formanta ekipaĵo per kanalo (antaŭhejro) situanta ĉe la fino de la forno.

Formiĝante en fibrojn

Pluraj malsamaj procezoj estas uzataj por formi fibrojn, depende de la speco de fibro. Tekstilaj fibroj povas esti formitaj de fandita vitro rekte de la forno, aŭ la fandita vitro povas esti provizita unue al maŝino kiu formas vitroglobetojn de proksimume 0.62 coloj (1.6 cm) en diametro. Tiuj globetoj permesas la vitron esti inspektita vide por malpuraĵoj. En kaj la rekta fandado kaj marmorfandadprocezo, la vitro aŭ vitroglobetoj estas manĝitaj tra elektre varmigitaj buŝoj (ankaŭ nomitaj ŝpiniloj). La buŝo estas farita el plateno aŭ metalalojo, kun ie ajn de 200 ĝis 3,000 tre fajnaj orificioj. La fandita vitro pasas tra la orificioj kaj eliras kiel fajnaj filamentoj.

Kontinua-filamenta procezo

Longa, kontinua fibro povas esti produktita per la kontinu-filamenta procezo. Post kiam la vitro fluas tra la truoj en la buŝo, multoblaj fadenoj estas kaptitaj supren sur altrapida bobenilo. La bobenilo rondiras je proksimume 2 mejloj (3 km) minuton, multe pli rapide ol la kurzo de la buŝoj. La streĉiĝo tiras la filamentojn dum ankoraŭ fandite, formante fadenojn frakcion de la diametro de la aperturoj en la buŝo. Kemia ligilo estas aplikata, kiu helpas konservi la fibron de rompiĝo dum posta prilaborado. La filamento tiam estas bobenita sur tuboj. Ĝi nun povas esti tordita kaj pliigita en fadenon.

Staple-fibra procezo

Alternativa metodo estas la bazfibra procezo. Ĉar la fandita vitro fluas tra la buŝoj, aerojetoj rapide malvarmigas la filamentojn. La turbulaj eksplodoj de aero ankaŭ rompas la filamentojn en longojn de 8-15 coloj (20-38 cm). Tiuj filamentoj falas tra ŝprucaĵo de lubrikaĵo sur turniĝantan tamburon, kie ili formas maldikan reton. La reto estas tirita de la tamburo kaj tirita en kontinuan fadenon de loze kunvenitaj fibroj. Ĉi tiu fadeno povas esti prilaborita en fadenon per la samaj procezoj uzataj por lano kaj kotono.

Hakita fibro

Anstataŭ esti formita en fadenon, la kontinua aŭ long-baza fadeno povas esti hakita en mallongajn longojn. La fadeno estas muntita sur aro de bobenoj, nomitaj krelo, kaj tirita tra maŝino kiu hakas ĝin en mallongajn pecojn. La hakita fibro estas formita en matojn al kiuj liganto estas aldonita. Post kuracado en forno, la mato estas rulita. Diversaj pezoj kaj dikecoj donas produktojn por tegoloj, surkonstruitaj tegmentoj aŭ ornamaj matoj.

Vitra lano

La rotacia aŭ ŝpinila procezo estas uzata por fari vitran lanon. En ĉi tiu procezo, fandita vitro de la forno fluas en cilindran ujon havantan malgrandajn truojn. Ĉar la ujo turniĝas rapide, horizontalaj fluoj de vitro elfluas el la truoj. La fanditaj vitroriveretoj estas konvertitaj en fibrojn per malsupreniĝa eksplodo de aero, varma gaso, aŭ ambaŭ. La fibroj falas sur transportbendo, kie ili interplektiĝas en lanuga maso. Ĉi tio povas esti uzata por izolado, aŭ la lano povas esti ŝprucita per ligilo, kunpremita en la deziratan dikecon kaj kuracita en forno. La varmego metas la ligilon, kaj la rezulta produkto povas esti rigida aŭ duonrigida tabulo, aŭ fleksebla batilo.

Protektaj tegaĵoj

Krom ligiloj, aliaj tegaĵoj estas postulataj por vitrofibroproduktoj. Lubrikaĵoj estas uzataj por redukti fibron abrasion kaj estas aŭ rekte ŝprucitaj sur la fibro aŭ aldonitaj en la ligilon. Kontraŭstatika kunmetaĵo ankaŭ estas foje ŝprucita sur la surfacon de vitrofibroizolaj matoj dum la malvarmiga paŝo. Malvarmiga aero tirita tra la mato igas la kontraŭstatikan agenton penetri la tutan dikecon de la mato. La kontraŭstatika agento konsistas el du ingrediencoj—materialo, kiu minimumigas la generadon de senmova elektro, kaj materialo, kiu funkcias kiel koroda inhibilo kaj stabiligilo.Dimensio estas ajna tegaĵo aplikita al tekstilaj fibroj en la formado, kaj povas enhavi unu aŭ. pli da komponantoj (lubrikoj, ligiloj, aŭ kunligaj agentoj). Kunligaj agentoj estas uzataj sur fadenoj, kiuj estos uzataj por plifortigi plastojn, por plifortigi la ligon al la plifortigita materialo.Foje necesas fini operacio por forigi ĉi tiujn tegaĵojn, aŭ por aldoni alian tegaĵon. Por plastaj plifortikigoj, grandecoj povas esti forigitaj kun varmeco aŭ kemiaĵoj kaj kunliga agento aplikita. Por ornamaj aplikoj, ŝtofoj devas esti varme traktitaj por forigi grandecojn kaj fiksi la teksaĵon. Tinkturfarbaj baztegaĵoj tiam estas aplikitaj antaŭ mortado aŭ presado.

Formante en formojn

Vitrofibroproduktoj venas en ampleksa vario de formoj, faritaj per pluraj procezoj. Ekzemple, vitrofibro pipizolado estas bobenita sur baston-similaj formoj nomitaj mandriloj rekte de la formaj unuoj, antaŭ resanigo. La ŝimformoj, en longoj de 3 futoj (91 cm) aŭ malpli, tiam estas kuracitaj en forno. La resanigitaj longoj tiam estas de-mulditaj laŭlonge, kaj segitaj en precizigitajn grandecojn. Surfacoj estas aplikataj se necese, kaj la produkto estas pakita por sendo.

Kvalita Kontrolo

Dum la produktado de vitrofibroizolado, materialo estas provita ĉe kelkaj lokoj en la procezo por konservi kvaliton. Tiuj lokoj inkludas: la miksita aro estanta provizita al la elektra fandilo; fandita vitro de la buŝo, kiu nutras la fibrotizon; vitrofibro eliranta el la fibro-maŝino; kaj fina resanigita produkto eliranta el la fino de la produktserio. La grocaj vitro- kaj fibroprovaĵoj estas analizitaj por kemia kunmetaĵo kaj la ĉeesto de difektoj uzante sofistikajn kemiajn analizilojn kaj mikroskopojn. Partikla grandeco distribuo de la aro-materialo estas akirita pasante la materialon tra kelkaj malsamaj grandecaj kribriloj. La fina produkto estas mezurita por dikeco post pakado laŭ specifoj. Ŝanĝo en dikeco indikas ke vitrokvalito estas sub la normo.

Vitro-izolaj produktantoj ankaŭ uzas diversajn normigitajn testajn procedurojn por mezuri, alĝustigi kaj optimumigi produkton-akustikan reziston, sonsorbadon kaj son-baran agadon. La akustikaj trajtoj povas esti kontrolitaj alĝustigante tiajn produktadvariablojn kiel fibrodiametron, pograndan densecon, dikecon, kaj ligilenhavon. Simila aliro estas uzata por kontroli termikajn trajtojn.

La Estonteco

La vitrofibrindustrio alfrontas kelkajn gravajn defiojn dum la resto de la 1990-aj jaroj kaj pretere. La nombro da produktantoj de vitrofibro-izolado pliiĝis pro usonaj filioj de eksterlandaj kompanioj kaj plibonigoj en produktiveco de usonaj fabrikistoj. Ĉi tio rezultigis troan kapaciton, kiun la nuna kaj eble estonta merkato ne povas akomodi.

Krom troa kapablo, aliaj izolaj materialoj konkuros. Roka lano fariĝis vaste uzata pro lastatempaj procezoj kaj produktaj plibonigoj. Ŝaŭma izolado estas alia alternativo al vitrofibro en loĝmuroj kaj komercaj tegmentoj. Alia konkuranta materialo estas celulozo, kiu estas uzata en subtegmenta izolado.

Pro la malalta postulo pri izolado pro mola loĝeja merkato, konsumantoj postulas pli malaltajn prezojn. Ĉi tiu postulo ankaŭ estas rezulto de la daŭra tendenco en firmiĝo de podetalistoj kaj entreprenistoj. En respondo, la vitrofibroizola industrio devos daŭre tranĉi kostojn en du ĉefaj areoj: energio kaj medio. Pli efikaj fornoj devos esti uzataj, kiuj ne dependas de nur unu fonto de energio.

Kun rubodeponejoj atingantaj maksimuman kapaciton, vitrofibroproduktantoj devos atingi preskaŭ nulan produktadon sur solida rubo sen pliigo de kostoj. Ĉi tio postulos plibonigi produktadajn procezojn por redukti malŝparon (ankaŭ por likva kaj gasa rubo) kaj reuzi rubon kie ajn eblas.

Tia rubo povas postuli repretigon kaj refandandon antaŭ reuzado kiel krudaĵo. Pluraj fabrikantoj jam traktas ĉi tiujn problemojn.