કેવી રીતે ફાઇબરગ્લાસ બનાવવામાં આવે છે?

ફાઇબરગ્લાસ વિવિધ સ્વરૂપોમાં જોડાયેલા વ્યક્તિગત ગ્લાસ રેસામાંથી બનાવેલા ઉત્પાદનોના જૂથનો સંદર્ભ આપે છે. ગ્લાસ રેસાને તેમની ભૂમિતિ અનુસાર બે મોટા જૂથોમાં વહેંચી શકાય છે: યાર્ન અને કાપડમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સતત તંતુઓ, અને ઇન્સ્યુલેશન અને ગાળણક્રિયા માટે બેટ, ધાબળા અથવા બોર્ડ તરીકે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતા અસંગત (ટૂંકા) રેસા. ફાઇબરગ્લાસને ool ન અથવા કપાસની જેમ યાર્નમાં રચવામાં આવે છે, અને ફેબ્રિકમાં વણાયેલા હોય છે જે કેટલીકવાર ડ્રેપરિઝ માટે વપરાય છે. ફાઇબર ગ્લાસ કાપડનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે મોલ્ડ અને લેમિનેટેડ પ્લાસ્ટિક માટે મજબૂતીકરણ સામગ્રી તરીકે થાય છે. ફાઇબરગ્લાસ ool ન, એક જાડા, રુંવાટીવાળું સામગ્રી, જે અસંગત રેસાથી બનેલી છે, તેનો ઉપયોગ થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન અને ધ્વનિ શોષણ માટે થાય છે. તે સામાન્ય રીતે શિપ અને સબમરીન બલ્કહેડ્સ અને હલમાં જોવા મળે છે; ઓટોમોબાઈલ એન્જિન કમ્પાર્ટમેન્ટ્સ અને બોડી પેનલ લાઇનર્સ; ભઠ્ઠીઓ અને એર કન્ડીશનીંગ એકમોમાં; ધ્વનિ દિવાલ અને છત પેનલ્સ; અને આર્કિટેક્ચરલ પાર્ટીશનો. ફાઇબર ગ્લાસ પ્રકાર ઇ (ઇલેક્ટ્રિકલ) જેવા વિશિષ્ટ એપ્લિકેશનો માટે તૈયાર કરી શકાય છે, જે ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેશન ટેપ, કાપડ અને મજબૂતીકરણ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે; પ્રકાર સી (રાસાયણિક), જેમાં થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન માટે શ્રેષ્ઠ એસિડ પ્રતિકાર અને પ્રકાર ટી છે.

જોકે ગ્લાસ ફાઇબરનો વ્યાપારી ઉપયોગ પ્રમાણમાં તાજેતરનો છે, કારીગરોએ પુનરુજ્જીવન દરમિયાન ગોબ્લેટ્સ અને વાઝને સુશોભિત કરવા માટે ગ્લાસ સેર બનાવ્યા. ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી, રેને-એન્ટોઇન ફેચોલ્ટ ડી રીમ્યુર, 1713 માં ગ્લાસ સેરથી સજ્જ કાપડ બનાવ્યો, અને બ્રિટિશ શોધકોએ 1822 માં આ સિધ્ધિની નકલ કરી. બ્રિટિશ રેશમ વીવરે 1842 માં ગ્લાસ ફેબ્રિક બનાવ્યો, અને અન્ય એક શોધક, એડવર્ડ લિબીએ એક પ્રદર્શન કર્યું, શિકાગોમાં 1893 ના કોલમ્બિયન પ્રદર્શનમાં ગ્લાસનો વણાયેલા ડ્રેસ.

ગ્લાસ ool ન, રેન્ડમ લંબાઈમાં અસંગત ફાઇબરનો એક રુંવાટીવાળો સમૂહ, સદીના વળાંકમાં પ્રથમ યુરોપમાં ઉત્પન્ન થયો હતો, જેમાં એક પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને જેમાં સળિયાથી તંતુઓ આડાથી ફરતા ડ્રમ સુધી દોરવામાં સામેલ હતો. કેટલાક દાયકાઓ પછી, સ્પિનિંગ પ્રક્રિયા વિકસિત અને પેટન્ટ કરવામાં આવી હતી. ગ્લાસ ફાઇબર ઇન્સ્યુલેટીંગ મટિરિયલ જર્મનીમાં પ્રથમ વિશ્વયુદ્ધ દરમિયાન બનાવવામાં આવી હતી. 1930 ના દાયકામાં ગ્લાસ રેસાના industrial દ્યોગિક ઉત્પાદનના industrial દ્યોગિક ઉત્પાદનને ધ્યાનમાં રાખીને સંશોધન અને વિકાસ, બે મોટી કંપનીઓ, ઓવેન્સ-ઇલિનોઇસ ગ્લાસ કંપની અને કોર્નિંગ ગ્લાસના નિર્દેશન હેઠળ, કામો. આ કંપનીઓએ ખૂબ જ સરસ ઓરિફાઇસ દ્વારા પીગળેલા ગ્લાસ દોરવા માટે એક સરસ, નરમ, ઓછા ખર્ચે ગ્લાસ ફાઇબર વિકસાવી. 1938 માં, આ બંને કંપનીઓ ઓવેન્સ-કોર્નિંગ ફાઇબરગ્લાસ કોર્પની રચનામાં ભળી ગઈ. હવે ફક્ત ઓવેન્સ-કોર્નિંગ તરીકે ઓળખાય છે, તે -3 અબજ ડોલરની કંપની બની છે, અને ફાઇબર ગ્લાસ માર્કેટમાં અગ્રેસર છે.

કાચી સામગ્રી

ફાઇબર ગ્લાસ ઉત્પાદનો માટે મૂળભૂત કાચી સામગ્રી વિવિધ કુદરતી ખનિજો અને ઉત્પાદિત રસાયણો છે. મુખ્ય ઘટકો સિલિકા રેતી, ચૂનાનો પત્થરો અને સોડા રાખ છે. અન્ય ઘટકોમાં અન્ય લોકોમાં કેલ્સીડ એલ્યુમિના, બોરેક્સ, ફેલ્ડસ્પર, નેફલાઇન સિનાઇટ, મેગ્નેસાઇટ અને ક ol ઓલિન માટી શામેલ હોઈ શકે છે. સિલિકા રેતીનો ઉપયોગ ગ્લાસ ભૂતપૂર્વ તરીકે થાય છે, અને સોડા રાખ અને ચૂનાનો પત્થરો મુખ્યત્વે ગલનનું તાપમાન ઘટાડવામાં મદદ કરે છે. અન્ય ઘટકોનો ઉપયોગ રાસાયણિક પ્રતિકાર માટે બોરેક્સ જેવા અમુક ગુણધર્મોને સુધારવા માટે થાય છે. કચરો ગ્લાસ, જેને ક્યુલેટ પણ કહેવામાં આવે છે, તેનો ઉપયોગ કાચા માલ તરીકે પણ થાય છે. કાચા માલનું વજન ચોક્કસ માત્રામાં હોવું જોઈએ અને કાચમાં ઓગળતાં પહેલાં સંપૂર્ણ રીતે એકસાથે મિશ્રિત થવું જોઈએ (જેને બેચિંગ કહેવામાં આવે છે).

ઉત્પાદન
પ્રક્રિયા

બાલન

એકવાર બેચ તૈયાર થઈ જાય, તે ઓગળવા માટે ભઠ્ઠીમાં ખવડાવવામાં આવે છે. ભઠ્ઠી વીજળી, અશ્મિભૂત બળતણ અથવા બંનેના સંયોજન દ્વારા ગરમ થઈ શકે છે. કાચનો સરળ, સ્થિર પ્રવાહ જાળવવા માટે તાપમાન ચોક્કસપણે નિયંત્રિત હોવું આવશ્યક છે. પીગળેલા ગ્લાસને ફાઇબરમાં રચવા માટે અન્ય પ્રકારના ગ્લાસ કરતા temperature ંચા તાપમાને (લગભગ 2500 ° F [1371 ° સે]) રાખવું આવશ્યક છે. એકવાર ગ્લાસ પીગળી જાય છે, તે ભઠ્ઠીના અંતમાં સ્થિત ચેનલ (કપડા) દ્વારા રચાયેલા ઉપકરણોમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.

રેસામાં રચના

ફાઇબરના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, તંતુઓ રચવા માટે કેટલીક જુદી જુદી પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ થાય છે. ટેક્સટાઇલ રેસા સીધા ભઠ્ઠીમાંથી પીગળેલા કાચમાંથી રચાય છે, અથવા પીગળેલા કાચને પ્રથમ મશીન પર ખવડાવવામાં આવી શકે છે જે લગભગ 0.62 ઇંચ (1.6 સે.મી.) ના ગ્લાસ આરસ રચે છે. આ આરસ ગ્લાસને અશુદ્ધિઓ માટે દૃષ્ટિની નિરીક્ષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે. સીધી ઓગળ અને આરસની ઓગળવાની પ્રક્રિયા બંનેમાં, કાચ અથવા કાચની આરસને ઇલેક્ટ્રિકલી ગરમ બુશિંગ્સ (જેને સ્પિનરેટ્સ પણ કહેવામાં આવે છે) દ્વારા ખવડાવવામાં આવે છે. બુશિંગ પ્લેટિનમ અથવા મેટલ એલોયથી બનેલું છે, જેમાં 200 થી 3,000 ખૂબ સરસ ઓરિફાઇસ હોય છે. પીગળેલા ગ્લાસ orifices માંથી પસાર થાય છે અને સરસ ફિલામેન્ટ્સ તરીકે બહાર આવે છે.

ફિલામેન્ટ પ્રક્રિયા

સતત-ફિલામેન્ટ પ્રક્રિયા દ્વારા લાંબી, સતત ફાઇબર ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. ગ્લાસ બુશિંગના છિદ્રોમાંથી વહેતા પછી, બહુવિધ સેર એક હાઇ સ્પીડ વાઇન્ડર પર પકડાય છે. વાઇન્ડર એક મિનિટમાં લગભગ 2 માઇલ (3 કિ.મી.) ફરે છે, જે બુશિંગ્સમાંથી પ્રવાહના દર કરતા ખૂબ ઝડપી છે. તણાવ ફિલામેન્ટ્સને બહાર કા .ે છે જ્યારે હજી પીગળવામાં આવે છે, સેર બનાવે છે તે બુશિંગમાં ખુલ્લાના વ્યાસનો અપૂર્ણાંક બનાવે છે. રાસાયણિક બાઈન્ડર લાગુ પડે છે, જે પછીની પ્રક્રિયા દરમિયાન ફાઇબરને તોડવાથી રાખવામાં મદદ કરે છે. ફિલામેન્ટ પછી નળીઓ પર ઘાયલ થાય છે. તે હવે વિકૃત થઈને યાર્નમાં લગાવી શકાય છે.

ફાઇબર પ્રક્રિયા

વૈકલ્પિક પદ્ધતિ એ સ્ટેપલફાઇબર પ્રક્રિયા છે. જેમ જેમ પીગળેલા કાચ ઝાડવુંમાંથી વહે છે, હવાના જેટ ઝડપથી ફિલામેન્ટ્સને ઠંડુ કરે છે. હવાના તોફાની વિસ્ફોટ પણ ફિલામેન્ટ્સને 8-15 ઇંચ (20-38 સે.મી.) ની લંબાઈમાં તોડે છે. આ ફિલામેન્ટ્સ લ્યુબ્રિકન્ટના સ્પ્રેમાંથી ફરતા ડ્રમ પર પડે છે, જ્યાં તેઓ પાતળા વેબ બનાવે છે. વેબ ડ્રમમાંથી દોરવામાં આવે છે અને loose ીલા એસેમ્બલ રેસાના સતત સ્ટ્રાન્ડમાં ખેંચાય છે. આ સ્ટ્રાન્ડને ool ન અને કપાસ માટે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી સમાન પ્રક્રિયાઓ દ્વારા યાર્નમાં પ્રક્રિયા કરી શકાય છે.

અદલાબદલી ફાઇબર

યાર્નમાં રચવાને બદલે, સતત અથવા લાંબા સ્ટેપ સ્ટ્રાન્ડને ટૂંકી લંબાઈમાં અદલાબદલી કરી શકાય છે. સ્ટ્રાન્ડ બોબિન્સના સેટ પર માઉન્ટ થયેલ છે, જેને ક્રિલ કહેવામાં આવે છે, અને તેને મશીન દ્વારા ખેંચવામાં આવે છે જે તેને ટૂંકા ટુકડાઓમાં ચોપ કરે છે. અદલાબદલી ફાઇબર સાદડીઓમાં રચાય છે જેમાં બાઈન્ડર ઉમેરવામાં આવે છે. પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીમાં ઉપચાર કર્યા પછી, સાદડી ફેરવવામાં આવે છે. વિવિધ વજન અને જાડાઈ શિંગલ્સ, બિલ્ટ-અપ છત અથવા સુશોભન સાદડીઓ માટે ઉત્પાદનો આપે છે.

કાચની ool ન

રોટરી અથવા સ્પિનર ​​પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ ગ્લાસ ool ન બનાવવા માટે થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં, ભઠ્ઠીમાંથી પીગળેલા કાચ નાના છિદ્રો ધરાવતા નળાકાર કન્ટેનરમાં વહે છે. જેમ જેમ કન્ટેનર ઝડપથી સ્પિન થાય છે, છિદ્રોમાંથી કાચની આડી પ્રવાહો વહે છે. પીગળેલા કાચની પ્રવાહો હવા, ગરમ ગેસ અથવા બંનેના નીચેના વિસ્ફોટથી તંતુમાં ફેરવાય છે. તંતુઓ કન્વેયર બેલ્ટ પર પડે છે, જ્યાં તેઓ ફ્લીસી સમૂહમાં એકબીજા સાથે એકબીજા સાથે જોડાય છે. આનો ઉપયોગ ઇન્સ્યુલેશન માટે થઈ શકે છે, અથવા ool નને બાઈન્ડરથી છંટકાવ કરી શકાય છે, ઇચ્છિત જાડાઈમાં સંકુચિત અને પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીમાં સાજા થઈ શકે છે. ગરમી બાઈન્ડર સેટ કરે છે, અને પરિણામી ઉત્પાદન કઠોર અથવા અર્ધ-કઠોર બોર્ડ અથવા લવચીક બટ હોઈ શકે છે.

રક્ષણાત્મક કોટ

બાઈન્ડર્સ ઉપરાંત, ફાઇબર ગ્લાસ ઉત્પાદનો માટે અન્ય કોટિંગ્સ જરૂરી છે. લ્યુબ્રિકન્ટ્સનો ઉપયોગ ફાઇબર ઘર્ષણ ઘટાડવા માટે થાય છે અને કાં તો ફાઇબર પર સીધા છાંટવામાં આવે છે અથવા બાઈન્ડરમાં ઉમેરવામાં આવે છે. એન્ટી-સ્ટેટિક કમ્પોઝિશન પણ કેટલીકવાર ઠંડકના પગલા દરમિયાન ફાઇબરગ્લાસ ઇન્સ્યુલેશન સાદડીઓની સપાટી પર છાંટવામાં આવે છે. સાદડી દ્વારા દોરેલી ઠંડક હવા એન્ટી-સ્ટેટિક એજન્ટ સાદડીની સંપૂર્ણ જાડાઈમાં પ્રવેશ કરે છે. એન્ટિ-સ્ટેટિક એજન્ટમાં બે ઘટકો હોય છે-એક સામગ્રી જે સ્થિર વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે, અને એક સામગ્રી કે જે કાટ અવરોધક અને સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે સેવા આપે છે. કદના ઓપરેશનમાં કાપડ તંતુઓ પર લાગુ કોઈપણ કોટિંગ છે, અને તેમાં એક અથવા હોઈ શકે છે વધુ ઘટકો (લ્યુબ્રિકન્ટ્સ, બાઈન્ડર અથવા કપ્લિંગ એજન્ટો). કપ્લિંગ એજન્ટોનો ઉપયોગ સેર પર કરવામાં આવે છે જેનો ઉપયોગ પ્લાસ્ટિકને મજબુત બનાવવા માટે, પ્રબલિત સામગ્રીના બંધનને મજબૂત કરવા માટે કરવામાં આવશે. આ કોટિંગ્સને દૂર કરવા માટે, અથવા બીજી કોટિંગ ઉમેરવા માટે અંતિમ ઓપરેશન જરૂરી છે. પ્લાસ્ટિક મજબૂતીકરણો માટે, કદ અથવા રસાયણોથી સીધા દૂર કરી શકાય છે અને કપ્લિંગ એજન્ટ લાગુ પડે છે. સુશોભન એપ્લિકેશનો માટે, કદને દૂર કરવા અને વણાટને સેટ કરવા માટે કાપડને ગરમીની સારવાર કરવી આવશ્યક છે. પછી ડાઇ બેઝ કોટિંગ્સ મૃત્યુ અથવા છાપતા પહેલાં લાગુ કરવામાં આવે છે.

આકારમાં રચના

ફાઇબર ગ્લાસ ઉત્પાદનો વિવિધ પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફાઈબર ગ્લાસ પાઇપ ઇન્સ્યુલેશન એ લાકડી જેવા સ્વરૂપો પર ઘા છે જેને સીધા રચતા એકમોમાંથી મેન્ડ્રેલ્સ કહેવામાં આવે છે, ઉપચાર પહેલાં. ઘાટ સ્વરૂપો, 3 ફુટ (91 સે.મી.) અથવા તેથી ઓછાની લંબાઈમાં, પછી પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીમાં મટાડવામાં આવે છે. ઉપચારની લંબાઈ પછી લંબાઈની દિશામાં ડી-મોલ્ડ કરવામાં આવે છે, અને સ્પષ્ટ પરિમાણોમાં લાકડાંઈ નો વહેર થાય છે. જો જરૂરી હોય તો ફેસિંગ્સ લાગુ કરવામાં આવે છે, અને ઉત્પાદન શિપમેન્ટ માટે પેક કરવામાં આવે છે.

ગુણવત્તા નિયંત્રણ

ફાઇબરગ્લાસ ઇન્સ્યુલેશનના ઉત્પાદન દરમિયાન, ગુણવત્તા જાળવવા માટે પ્રક્રિયામાં સંખ્યાબંધ સ્થળોએ સામગ્રીનો નમૂના લેવામાં આવે છે. આ સ્થાનોમાં શામેલ છે: મિશ્ર બેચ ઇલેક્ટ્રિક મેલ્ટરને આપવામાં આવે છે; બુશિંગમાંથી પીગળેલા ગ્લાસ જે ફાઇબરરાઇઝરને ખવડાવે છે; ફાઇબાઇઝર મશીનમાંથી ગ્લાસ ફાઇબર આવે છે; અને પ્રોડક્શન લાઇનના અંતથી અંતિમ ઉપચાર ઉત્પાદન. રાસાયણિક રચના અને સુસંસ્કૃત રાસાયણિક વિશ્લેષકો અને માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને ભૂલોની હાજરી માટે બલ્ક ગ્લાસ અને ફાઇબર નમૂનાઓનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. બેચ સામગ્રીનું કણ કદનું વિતરણ વિવિધ કદના ચાળણી દ્વારા સામગ્રીને પસાર કરીને મેળવવામાં આવે છે. અંતિમ ઉત્પાદન સ્પષ્ટીકરણો અનુસાર પેકેજિંગ પછી જાડાઈ માટે માપવામાં આવે છે. જાડાઈમાં ફેરફાર સૂચવે છે કે કાચની ગુણવત્તા ધોરણની નીચે છે.

ફાઇબરગ્લાસ ઇન્સ્યુલેશન ઉત્પાદકો ઉત્પાદનના ધ્વનિ પ્રતિકાર, ધ્વનિ શોષણ અને ધ્વનિ અવરોધ પ્રદર્શનને માપવા, સમાયોજિત કરવા અને optim પ્ટિમાઇઝ કરવા માટે વિવિધ પ્રમાણિત પરીક્ષણ પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ પણ કરે છે. ફાઇબર વ્યાસ, જથ્થાબંધ ઘનતા, જાડાઈ અને બાઈન્ડર સામગ્રી જેવા ઉત્પાદન ચલોને સમાયોજિત કરીને ધ્વનિ ગુણધર્મોને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. સમાન અભિગમનો ઉપયોગ થર્મલ ગુણધર્મોને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે.

ભવિષ્ય

ફાઇબર ગ્લાસ ઉદ્યોગ 1990 ના દાયકામાં અને તેનાથી આગળના કેટલાક મોટા પડકારોનો સામનો કરે છે. વિદેશી કંપનીઓની અમેરિકન પેટાકંપનીઓ અને યુ.એસ. ઉત્પાદકો દ્વારા ઉત્પાદકતામાં સુધારણાને કારણે ફાઇબરગ્લાસ ઇન્સ્યુલેશનના ઉત્પાદકોની સંખ્યામાં વધારો થયો છે. આના પરિણામે વધુ ક્ષમતા થઈ છે, જે વર્તમાન અને કદાચ ભાવિ બજારને સમાવી શકતું નથી.

વધારે ક્ષમતા ઉપરાંત, અન્ય ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી સ્પર્ધા કરશે. તાજેતરની પ્રક્રિયા અને ઉત્પાદન સુધારણાને કારણે રોક ool નનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થયો છે. ફીણ ઇન્સ્યુલેશન એ રહેણાંક દિવાલો અને વ્યાપારી છત પર ફાઇબરગ્લાસનો બીજો વિકલ્પ છે. બીજી સ્પર્ધાત્મક સામગ્રી સેલ્યુલોઝ છે, જેનો ઉપયોગ એટિક ઇન્સ્યુલેશનમાં થાય છે.

નરમ હાઉસિંગ માર્કેટને કારણે ઇન્સ્યુલેશનની ઓછી માંગ હોવાને કારણે, ગ્રાહકો નીચા ભાવોની માંગ કરી રહ્યા છે. આ માંગ પણ રિટેલરો અને ઠેકેદારોના એકત્રીકરણના સતત વલણનું પરિણામ છે. જવાબમાં, ફાઇબરગ્લાસ ઇન્સ્યુલેશન ઉદ્યોગને બે મુખ્ય ક્ષેત્રોમાં ખર્ચ ઘટાડવાનું રહેશે: energy ર્જા અને પર્યાવરણ. વધુ કાર્યક્ષમ ભઠ્ઠીઓનો ઉપયોગ કરવો પડશે જે ફક્ત એક energy ર્જાના સ્રોત પર આધાર રાખતા નથી.

લેન્ડફિલ્સ મહત્તમ ક્ષમતા સુધી પહોંચવા સાથે, ફાઇબરગ્લાસ ઉત્પાદકોએ વધતા ખર્ચ વિના નક્કર કચરા પર લગભગ શૂન્ય આઉટપુટ પ્રાપ્ત કરવું પડશે. આ માટે કચરો ઘટાડવા માટે ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓમાં સુધારો કરવો (પ્રવાહી અને ગેસ કચરો માટે પણ) અને શક્ય હોય ત્યાં કચરો ફરીથી વાપરવા માટે જરૂરી છે.

આવા કચરાને કાચા માલ તરીકે ફરીથી ઉપયોગ કરતા પહેલા ફરીથી પ્રક્રિયા અને યાદ કરવાની જરૂર પડી શકે છે. કેટલાક ઉત્પાદકો આ મુદ્દાઓને પહેલેથી જ ધ્યાન આપી રહ્યા છે.