Како се прави фиберглас?

Стаклена стакло се однесува на група производи направени од индивидуални стаклени влакна комбинирани во најразлични форми. Стаклените влакна можат да се поделат во две главни групи според нивната геометрија: континуирани влакна што се користат во предива и текстил, и дисконтинуираните (кратки) влакна што се користат како лити, ќебиња или табли за изолација и филтрација. Стаклена стакло може да се формира во предиво слично како волна или памук, и ткаена во ткаенина која понекогаш се користи за драперии. Текстилот на стаклена стакло најчесто се користи како материјал за засилување за обликувана и ламинирана пластика. Волна од стаклена стакло, густ, меки материјал направен од дисконтинуирани влакна, се користи за термичка изолација и апсорпција на звук. Најчесто се наоѓа во преградите и труповите на бродот и подморницата; автомобилски прегради и облоги на панели на телото; во печки и единици за климатизација; акустични панели на wallидови и тавани; и архитектонски партиции. Стаклена стакло може да биде прилагодена за специфични апликации како што е типот Е (електрична), што се користи како електрична изолација лента, текстил и засилување; Тип Ц (хемиски), кој има супериорна отпорност на киселина и тип Т, за термичка изолација.

Иако комерцијалната употреба на стаклени влакна е релативно неодамнешна, занаетчиите создадоа стаклени нишки за украсување на очила и вазни за време на ренесансата. Француски физичар, Рене-Антоан Ферхул де Реамур, произведе текстил украсен со фини стаклени нишки во 1713 година, а британските пронаоѓачи го дуплираа подвигот во 1822 година. Британски ткајач од свила направи стаклена ткаенина во 1842 година, а друг пронаоѓач, Едвард Либи, изложи А Облечи ткаено стакло на Колумбиската изложба во 1893 година во Чикаго.

Стаклена волна, меки маса на дисконтинуирано влакно во случајна должина, за прв пат се произведуваше во Европа на крајот на векот, користејќи процес што вклучуваше цртање влакна од прачки хоризонтално до тапан што се врти. Неколку децении подоцна, беше развиен и патентиран процес на вртење. Изолациониот материјал за стакло влакна е произведен во Германија за време на Првата светска војна. Истражување и развој насочени кон индустриското производство на стаклени влакна напредуваа во Соединетите Држави во 1930-тите, под раководство на две главни компании, компанијата Овенс-илиноис стакло и Корнинг стакло Работи. Овие компании развија фино, плашливо, нискобуџетно стаклено влакно со цртање стопено стакло преку многу фини орифи. Во 1938 г.

Суровини

Основните суровини за производи од фиберглас се најразлични природни минерали и произведени хемикалии. Главните состојки се силика песок, варовник и сода пепел. Другите состојки може да вклучуваат калцинирани алумина, боракс, фелдспар, нефелин синит, магнезит и каолин глина, меѓу другите. Силиканскиот песок се користи како стакло поранешно, а сода пепел и варовник помагаат пред се да се намали температурата на топење. Други состојки се користат за подобрување на одредени својства, како што е боракс за хемиска отпорност. Отпадното стакло, исто така наречено Кулет, се користи и како суровина. Суровините мора внимателно да се мерат во точни количини и темелно да се мешаат заедно (наречени серии) пред да се стопат во стакло.

Производство
Процес

Топење

Откако ќе се подготви серијата, таа се внесува во печка за топење. Печката може да се загрева со електрична енергија, фосилно гориво или комбинација на двете. Температурата мора да биде прецизно контролирана за да се одржи мазен, постојан проток на стакло. Стопеното стакло мора да се чува на повисока температура (околу 2500 ° F [1371 ° C]) од другите видови стакло за да се формира во влакна. Откако стаклото ќе стане стопено, се пренесува на опремата за формирање преку канал (предметка) лоцирана на крајот на печката.

Формирање во влакна

Неколку различни процеси се користат за формирање на влакна, во зависност од видот на влакна. Текстилните влакна може да се формираат од стопено стакло директно од печката, или стопеното стакло може да се храни прво на машина што формира стаклени мермери со дијаметар од околу 0,62 инчи (1,6 см). Овие мермери овозможуваат стаклото да се провери визуелно за нечистотии. И во процесот на директно топење и мермер, стаклото или стаклените мермери се хранат преку електрично загреани грмушки (исто така се нарекуваат Spinnerets). Буширањето е изработено од платина или метална легура, со некаде од 200 до 3.000 многу фини орифи. Стопеното стакло поминува низ Орифиите и излегува како фини нишки.

Процес на континуирано-филамент

Долго, континуирано влакно може да се произведе преку процесот на континуирано-филамент. Откако стаклото тече низ дупките во грмушката, повеќе нишки се фатени на ветровито со голема брзина. Ветроупот се врти на околу 2 милји (3 км) во минута, многу побрзо од стапката на проток од грмушките. Напнатоста ги вади нишките додека сè уште се стопи, формирајќи низа дел од дијаметарот на отворите во грмушката. Се применува хемиски врзивно средство, што помага да се спречи влакната да не се кршат за време на подоцнежната обработка. Филаментот потоа се рани на цевки. Сега може да се извртува и да се залепи во предиво.

Процес на главна влакна

Алтернативен метод е процесот на staplefiber. Бидејќи стопеното стакло тече низ грмушките, авионите на воздухот брзо ги ладат нишките. Турбулентните рафали на воздухот, исто така, ги кршат нишките во должина од 8-15 инчи (20-38 см). Овие нишки паѓаат преку спреј за лубрикант на тапан што се врти, каде што формираат тенка мрежа. Интернет е извлечена од тапанот и се влече во континуирано влакно на лабаво собрани влакна. Оваа влакно може да се преработи во предиво со истите процеси што се користат за волна и памук.

Сецкани влакна

Наместо да се формираат во предиво, континуираното или долгорочното влакно може да се исецка во кратки должини. Влакната е поставена на збир на бобини, наречен крем и се влече низ машината што ја прегази на кратки парчиња. Сецканото влакно се формира во душеци на кои се додава врзивно средство. По лекувањето во рерна, душекот се тркала. Различни тежини и дебелини даваат производи за ќерамиди, вградени покриви или украсни душеци.

Стаклена волна

Процесот на ротационен или спинер се користи за да се направи стаклена волна. Во овој процес, стопеното стакло од печката се влева во цилиндричен сад со мали дупки. Како што садот брзо се врти, хоризонталните потоци на стаклото што излегуваат од дупките. Стопните стаклени потоци се претвораат во влакна со надолна експлозија на воздух, топол гас или и двете. Влакната паѓаат на подвижниот појас, каде што се преплетуваат едни со други во мисачка маса. Ова може да се користи за изолација, или волната може да се испрска со врзивно средство, компресирана во посакуваната дебелина и да се излечи во рерна. Топлината го поставува врзивно средство, а добиениот производ може да биде цврста или полу-цврста табла или флексибилна битка.

Заштитни облоги

Покрај врзивите, потребни се други облоги за производи од стаклена стакло. Лубрикантите се користат за намалување на абразијата на влакна и или директно се испрскаат на влакната или се додаваат во врзивно средство. Анти-статичкиот состав понекогаш се прска на површината на душеците за изолација на фиберглас за време на чекорот за ладење. Воздухот за ладење нацртан низ душекот предизвикува анти-статичкото средство да навлезе во целата дебелина на душекот. Анти-статичкиот агенс се состои од две состојки-материјал што го минимизира генерирање статичка електрична енергија и материјал што служи како инхибитор на корозија и стабилизатор. Службата е секоја облога што се применува на текстилни влакна во операцијата за формирање и може да содржи еден или Повеќе компоненти (лубриканти, врзива или средства за спојување). Агентите за спојување се користат на жици што ќе се користат за зајакнување на пластика, за зајакнување на врската со армиран материјал. Поради работна површина е потребна за да се отстранат овие облоги или да се додаде друга обвивка. За пластични засилувања, лошите страни може да се отстранат со топлина или хемикалии и нанесено средство за спојување. За декоративни апликации, ткаенините мора да бидат третирани со топлина за да се отстранат лошите страни и да се постави ткаењето. Обложувањата за бази на боја потоа се нанесуваат пред да умрат или печатат.

Формирање во форми

Производите од стаклена стакло доаѓаат во широк спектар на форми, направени со употреба на неколку процеси. На пример, изолацијата на цевките со фиберглас е рана на формите слични на шипката, наречени мандери директно од единиците за формирање, пред да се лекуваат. Формите на калапот, во должина од 3 стапки (91 см) или помалку, потоа се лекуваат во рерна. Излечените должини потоа се де-обликувани во должина, и се пијат во одредени димензии. Доколку е потребно, се применуваат фреквенции, а производот е спакуван за пратка.

Контрола на квалитетот

За време на производството на изолација на фиберглас, материјалот се зема во примерок на голем број локации во процесот за одржување на квалитетот. Овие локации вклучуваат: мешаната серија што се храни со електрична мелтер; стопено стакло од грмушката што го храни фиберзаторот; стаклени влакна што излегуваат од машината за фиберзатор; и конечен излечен производ што произлегува од крајот на производната линија. Примероците на најголемиот дел од стакло и влакна се анализираат за хемиски состав и присуство на недостатоци со употреба на софистицирани хемиски анализатори и микроскопи. Дистрибуцијата на големината на честичките на серискиот материјал се добива со поминување на материјалот преку голем број на различни сити со големина. Конечниот производ се мери за дебелина по пакувањето според спецификациите. Промената на дебелината означува дека квалитетот на стаклото е под стандардот.

Производителите на изолација од фиберглас исто така користат различни стандардизирани процедури за тестирање за мерење, прилагодување и оптимизирање на акустична отпорност на производот, апсорпција на звук и перформанси на звучна бариера. Акустичните својства можат да се контролираат со прилагодување на таквите променливи на производство како дијаметар на влакна, густина на рефус, дебелина и содржина на врзивно средство. Сличен пристап се користи за контрола на термичките својства.

Иднината

Индустријата за фиберглас се соочува со некои големи предизвици во текот на остатокот од 90 -тите и пошироко. Бројот на производители на изолација од фиберглас се зголеми како резултат на американските подружници на странски компании и подобрувања во продуктивноста од страна на американските производители. Ова резултираше во вишок капацитет, кој сегашниот и можеби идниот пазар не може да го смести.

Покрај вишокот на капацитет, ќе се натпреваруваат и други изолациони материјали. Рок волна стана широко користена заради неодамнешните подобрувања на процесот и производот. Изолацијата на пена е уште една алтернатива на стаклена стакло во станбени wallsидови и комерцијални покриви. Друг конкурентен материјал е целулоза, која се користи во поткровје изолација.

Поради малата побарувачка за изолација како резултат на мекиот пазар на домување, потрошувачите бараат пониски цени. Оваа побарувачка е исто така резултат на континуиран тренд на консолидација на трговците на мало и изведувачи. Како одговор, индустријата за изолација на фиберглас ќе мора да продолжи да ги намалува трошоците во две главни области: енергија и животна средина. Willе треба да се користат поефикасни печки кои не се потпираат на само еден извор на енергија.

Со депониите што достигнуваат максимален капацитет, производителите на стаклени стакло ќе треба да постигнат скоро нула излез на цврст отпад без да ги зголемат трошоците. Ова ќе бара подобрување на производните процеси за да се намали отпадот (за отпад од течен и гас) и повторна употреба на отпад кога е можно.

Таквиот отпад може да бара преработка и да се потсети пред повторно да се користи како суровина. Неколку производители веќе ги решаваат овие проблеми.