Fiberfiber refererer til en gruppe produkter laget av individuelle glassfibre kombinert til en rekke former. Glassfibre kan deles inn i to hovedgrupper i henhold til deres geometri: kontinuerlige fibre som brukes i garn og tekstiler, og de diskontinuerlige (korte) fibre som brukes som batter, tepper eller brett for isolasjon og filtrering. Fiberfiber kan dannes til garn omtrent som ull eller bomull, og veves inn i stoff som noen ganger brukes til draperier. Fiberfibertekstiler brukes ofte som et forsterkningsmateriale for støpte og laminerte plast. Fiberfiberull, et tykt, fluffy materiale laget av diskontinuerlige fibre, brukes til termisk isolasjon og lydabsorpsjon. Det finnes ofte i skip og ubåtskott og skrog; bilmotorrom og kroppspanelforinger; i ovner og klimaanlegg; akustiske vegg- og takpaneler; og arkitektoniske partisjoner. Fiberfiber kan skreddersys for spesifikke applikasjoner som type E (elektrisk), brukt som elektrisk isolasjonsbånd, tekstiler og forsterkning; Type C (kjemisk), som har overlegen syremotstand, og Type T, for termisk isolasjon.
Selv om kommersiell bruk av glassfiber er relativt nyere, skapte håndverkere glassstrenger for å dekorere nisser og vaser under renessansen. En fransk fysiker, Rene-Antoine Ferchault de Reaumur, produserte tekstiler dekorert med fine glassstrenger i 1713, og britiske oppfinnere dupliserte bragden i 1822. En britisk silkevever laget et glassstoff i 1842, og en annen oppfinner, Edward Libbey, viste en Kjole vevd av glass ved den columbianske utstillingen i 1893 i Chicago.
Glassull, en fluffy masse diskontinuerlig fiber i tilfeldige lengder, ble først produsert i Europa ved århundreskiftet, ved å bruke en prosess som innebar å trekke fibre fra stenger horisontalt til en roterende trommel. Flere tiår senere ble en spinningsprosess utviklet og patentert. Glassfiberisolerende materiale ble produsert i Tyskland under første verdenskrig. Forskning og utvikling rettet mot industriell produksjon av glassfibre utviklet seg i USA på 1930-tallet, under ledelse av to store selskaper, Owens-Illinois Glass Company og Corning Glass Fungerer. Disse selskapene utviklet en fin, smidig, rimelig glassfiber ved å trekke smeltet glass gjennom veldig fine åpninger. I 1938 fusjonerte disse to selskapene til å danne Owens-Corning Fiberglas Corp. Nå bare kjent som Owens-Corning, har det blitt et selskap på 3 milliarder dollar, og er ledende innen glassfibermarkedet.
Råvarer
De grunnleggende råvarene for glassfiberprodukter er en rekke naturlige mineraler og produserte kjemikalier. De viktigste ingrediensene er silikasand, kalkstein og brus. Andre ingredienser kan omfatte kalsinert aluminiumoksyd, boraks, feltspat, nefeline syenitt, magnesitt og kaolinleire, blant andre. Silikasand brukes som den tidligere glasset, og brus -aske og kalkstein hjelper først og fremst med å senke smeltetemperaturen. Andre ingredienser brukes til å forbedre visse egenskaper, for eksempel boraks for kjemisk motstand. Avfallsglass, også kalt Cullet, brukes også som råstoff. Råvarene må veies nøye i eksakte mengder og blandes grundig sammen (kalt batching) før de smeltes i glass.
Produksjonen
Behandle
Smelting
Når partiet er forberedt, blir den matet inn i en ovn for smelting. Ovnen kan varmes opp med strøm, fossilt brensel eller en kombinasjon av de to. Temperaturen må kontrolleres nøyaktig for å opprettholde en jevn, jevn strøm av glass. Det smeltede glasset må holdes ved en høyere temperatur (ca. 2500 ° F [1371 ° C]) enn andre typer glass for å bli dannet til fiber. Når glasset er smeltet, overføres det til formingsutstyret via en kanal (forhjertet) som ligger på slutten av ovnen.
Dannes i fibre
Flere forskjellige prosesser brukes til å danne fibre, avhengig av typen fiber. Tekstilfibre kan dannes fra smeltet glass direkte fra ovnen, eller det smeltede glasset kan føres først til en maskin som danner glassmyr på omtrent 1,6 cm (1,6 cm) i diameter. Disse klinkekulene lar glasset inspiseres visuelt for urenheter. I både den direkte smelte- og marmorsmeltingsprosessen blir glass- eller glasshindler matet gjennom elektrisk oppvarmede gjennomføringer (også kalt spinneretter). Brossingen er laget av platina- eller metalllegering, med alt fra 200 til 3000 veldig fine åpninger. Det smeltede glasset passerer gjennom åpningene og kommer ut som fine filamenter.
Kontinuerlig filamentprosess
En lang, kontinuerlig fiber kan produseres gjennom kontinuerlig filamentprosess. Etter at glasset renner gjennom hullene i gjennomføringen, blir flere tråder fanget opp på en høyhastighetsinder. Vinderen dreier seg om 3 km) i minuttet, mye raskere enn strømningshastigheten fra gjennomføringen. Spenningen trekker ut filamentene mens den fremdeles smeltes, og danner strenger en brøkdel av diameteren på åpningene i gjennomføringen. Et kjemisk bindemiddel påføres, noe som hjelper til med å holde fiberen i å bryte under senere prosessering. Filamentet blir deretter såret på rør. Den kan nå vrides og legges i garn.
Stiftfiberprosess
En alternativ metode er Staplefiber -prosessen. Når det smeltede glasset renner gjennom gjennomføringen, kjøler luftstråler raskt filamentene. De turbulente luftutbruddene bryter også filamentene i lengder på 8-15 tommer (20-38 cm). Disse filamentene faller gjennom et spray med smøremiddel på en roterende trommel, der de danner et tynt nett. Nettet trekkes fra trommelen og trukket inn i en kontinuerlig streng av løst monterte fibre. Denne strengen kan behandles til garn av de samme prosessene som brukes til ull og bomull.
Hakket fiber
I stedet for å bli dannet i garn, kan den kontinuerlige eller langstaptestrengen hakkes i korte lengder. Strengen er montert på et sett med spolere, kalt en kreel og trukket gjennom en maskin som hugger den i korte biter. Den hakkede fiberen dannes til matter som et bindemiddel tilsettes. Etter å ha herdet i en ovn, rulles matten opp. Ulike vekter og tykkelser gir produkter for helvetesild, bebygd tak eller dekorative matter.
Glassull
Rotasjons- eller spinnerprosessen brukes til å lage glassull. I denne prosessen strømmer smeltet glass fra ovnen inn i en sylindrisk beholder med små hull. Når beholderen snurrer raskt, strømmer horisontale glassstrømmer ut av hullene. De smeltede glassstrømmene blir omdannet til fibre av en nedadgående luft, varm gass eller begge deler. Fibrene faller på et transportbånd, der de fletter sammen med hverandre i en fleecymasse. Dette kan brukes til isolasjon, eller ullen kan sprayes med et bindemiddel, komprimert i ønsket tykkelse og herdes i en ovn. Varmen setter bindemidlet, og det resulterende produktet kan være et stivt eller halvstivt brett, eller en fleksibel kamp.
Beskyttende belegg
I tillegg til bindemidler, er det nødvendig med andre belegg for glassfiberprodukter. Smøremidler brukes til å redusere slitasje av fiber og sprayes direkte på fiberen eller tilsettes i bindemidlet. En antistatisk sammensetning blir også noen ganger sprayet på overflaten av glassfiberisolasjonsmatter under kjøletrinnet. Kjølende luft trukket gjennom matten fører til at det antistatiske middelet trenger gjennom hele tykkelsen på matten. Det antistatiske middelet består av to ingredienser-et materiale som minimerer generering av statisk elektrisitet, og et materiale som fungerer som en korrosjonsinhibitor og stabilisator. Størrelse er ethvert belegg som brukes på tekstilfibre i forming, og kan inneholde en eller eller Flere komponenter (smøremidler, bindemidler eller koblingsmidler). Koblingsmidler brukes på tråder som vil bli brukt til å forsterke plast, for å styrke bindingen til det forsterkede materialet. Noen ganger er det nødvendig med en etterbehandling for å fjerne disse beleggene, eller for å legge til et nytt belegg. For plastforsterkninger kan det fjernes oppgjør med varme eller kjemikalier og et koblingsmiddel påført. For dekorative applikasjoner må stoffer være varmebehandlet for å fjerne styr på og for å stille veven. Fargestoffbaserte belegg blir deretter påført før de dør eller utskrifter.
Dannes i former
Fiberfiberprodukter kommer i et bredt utvalg av former, laget med flere prosesser. For eksempel blir glassfiberrørisolasjon viklet på stanglignende former som kalles dors direkte fra formingsenhetene, før herding. Formene, i lengder på 91 cm eller mindre, blir deretter herdet i en ovn. De herdede lengdene blir deretter støpt på langs og sages inn i spesifiserte dimensjoner. Ansikter brukes om nødvendig, og produktet pakkes for forsendelse.
Kvalitetskontroll
Under produksjonen av glassfiberisolasjon blir materiale prøvetatt på en rekke steder i prosessen for å opprettholde kvaliteten. Disse stedene inkluderer: den blandede batch som blir matet til den elektriske smelteren; smeltet glass fra gjennomføringen som mater fiberisatoren; glassfiber som kommer ut av fiberisatormaskinen; og det endelige herdet produkt som dukker opp fra slutten av produksjonslinjen. Bulkglass- og fiberprøvene blir analysert for kjemisk sammensetning og tilstedeværelsen av feil ved bruk av sofistikerte kjemiske analysatorer og mikroskop. Partikkelstørrelsesfordeling av batchmaterialet oppnås ved å føre materialet gjennom en rekke sikt i forskjellige størrelser. Det endelige produktet måles for tykkelse etter emballasje i henhold til spesifikasjoner. En endring i tykkelse indikerer at glasskvaliteten er under standarden.
Produsenter av glassfiberisolasjon bruker også en rekke standardiserte testprosedyrer for å måle, justere og optimalisere produktakustisk motstand, lydabsorpsjon og lydbarriereytelse. De akustiske egenskapene kan kontrolleres ved å justere slike produksjonsvariabler som fiberdiameter, bulkdensitet, tykkelse og bindemiddelinnhold. En lignende tilnærming brukes til å kontrollere termiske egenskaper.
Fremtiden
Glassfiberindustrien står overfor noen store utfordringer for resten av 1990 -tallet og utover. Antall produsenter av glassfiberisolasjon har økt på grunn av amerikanske datterselskaper av utenlandske selskaper og forbedringer i produktivitet fra amerikanske produsenter. Dette har resultert i overflødig kapasitet, som det nåværende og kanskje fremtidige markedet ikke kan imøtekomme.
I tillegg til overflødig kapasitet, vil andre isolasjonsmateriell konkurrere. Rock Wool har blitt mye brukt på grunn av nyere prosess- og produktforbedringer. Skumisolasjon er et annet alternativ til glassfiber i boligvegger og kommersielle tak. Et annet konkurrerende materiale er cellulose, som brukes i loftsisolasjon.
På grunn av den lave etterspørselen etter isolasjon på grunn av et mykt boligmarked, krever forbrukere lavere priser. Denne etterspørselen er også et resultat av den fortsatte trenden i konsolidering av forhandlere og entreprenører. Som svar vil glassfiberisolasjonsindustrien måtte fortsette å kutte kostnadene i to hovedområder: energi og miljø. Mer effektive ovner må brukes som ikke er avhengige av bare en energikilde.
Når deponier når maksimal kapasitet, vil glassfiberprodusenter måtte oppnå nesten null produksjon på fast avfall uten å øke kostnadene. Dette vil kreve forbedring av produksjonsprosesser for å redusere avfall (også for væske og gassavfall) og gjenbruke avfall der det er mulig.
Slikt avfall kan kreve opparbeidelse og omarbeiding før gjenbruk som råstoff. Flere produsenter tar allerede opp disse problemene.
Post Time: Jun-11-2021