ෆයිබර්ග්ලාස් සෑදෙන්නේ කෙසේද?

ෆයිබර්ග්ලාස් යනු තනි වීදුරු කෙඳි වලින් විවිධ ආකාරවලට ඒකාබද්ධ කරන ලද නිෂ්පාදන සමූහයකි. වීදුරු කෙඳි ඒවායේ ජ්‍යාමිතිය අනුව ප්‍රධාන කණ්ඩායම් දෙකකට බෙදිය හැකිය: නූල් සහ රෙදිපිළි සඳහා භාවිතා කරන අඛණ්ඩ තන්තු සහ පරිවරණය සහ පෙරීම සඳහා බැට්, බ්ලැන්කට් හෝ පුවරු ලෙස භාවිතා කරන අඛණ්ඩ (කෙටි) තන්තු. ෆයිබර්ග්ලාස් ලොම් හෝ කපු වැනි නූල් බවට පත් කළ හැකි අතර සමහර විට ඩ්‍රැපරි සඳහා භාවිතා කරන රෙදි වලට වියන ලදී. ෆයිබර්ග්ලාස් රෙදිපිළි සාමාන්යයෙන් අච්චු සහ ලැමිෙන්ටඩ් ප්ලාස්ටික් සඳහා ශක්තිමත් කිරීමේ ද්රව්යයක් ලෙස භාවිතා කරයි. ෆයිබර්ග්ලාස් ලොම්, අඛණ්ඩ තන්තු වලින් සාදන ලද ඝන, සුදුමැලි ද්රව්ය, තාප පරිවාරක සහ ශබ්ද අවශෝෂණය සඳහා භාවිතා වේ. එය සාමාන්‍යයෙන් නැව් සහ සබ්මැරීන් තොග ශීර්ෂ සහ හල් වල දක්නට ලැබේ; මෝටර් රථ එන්ජින් මැදිරි සහ බඳ පුවරු ලයිනර්; උඳුන් සහ වායු සමීකරණ ඒකකවල; ධ්වනි බිත්ති සහ සිවිලිම් පැනල්; සහ වාස්තුවිද්යාත්මක කොටස්. ෆයිබර්ග්ලාස් විදුලි පරිවාරක පටි, රෙදිපිළි සහ ශක්තිමත් කිරීම ලෙස භාවිතා කරන E වර්ගය (විදුලි) වැනි විශේෂිත යෙදුම් සඳහා සකස් කළ හැක; උසස් අම්ල ප්රතිරෝධයක් ඇති C වර්ගය (රසායනික), සහ තාප පරිවාරක සඳහා T වර්ගය.

වීදුරු කෙඳි වාණිජමය භාවිතය සාපේක්ෂව මෑතකාලීන වුවද, පුනරුද සමයේදී ශිල්පීන් විසින් වීදුරු සහ බඳුන් අලංකාර කිරීම සඳහා වීදුරු කෙඳි නිර්මාණය කරන ලදී. ප්‍රංශ භෞතික විද්‍යාඥයෙකු වන Rene-Antoine Ferchault de Reaumur, 1713 දී සියුම් වීදුරු කෙඳි වලින් සරසන ලද රෙදිපිළි නිෂ්පාදනය කරන ලද අතර, බ්‍රිතාන්‍ය නව නිපැයුම්කරුවන් 1822 දී එය අනුපිටපත් කරන ලදී. බ්‍රිතාන්‍ය සේද වියන්නෙකු 1842 දී වීදුරු රෙදි සාදන ලද අතර තවත් නව නිපැයුම්කරුවෙකු වන එඩ්වඩ් ලිබී ප්‍රදර්ශනය කළේය. 1893 චිකාගෝ හි කොලොම්බියානු ප්‍රදර්ශනයේදී වීදුරු වලින් වියන ලද ඇඳුම.

ග්ලාස් ලොම්, සසම්භාවී දිගකින් යුත් අඛණ්ඩ තන්තු ස්කන්ධයක්, ප්‍රථම වරට යුරෝපයේ නිෂ්පාදනය කරන ලද්දේ සියවස ආරම්භයේදී, දඬු සිට කැරකෙන බෙරයක් දක්වා තිරස් අතට කෙඳි ඇඳීම සම්බන්ධ ක්‍රියාවලියක් භාවිතා කරමිනි. දශක කිහිපයකට පසු, භ්‍රමණය කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් සංවර්ධනය කර පේටන්ට් බලපත්‍රය ලබා ගන්නා ලදී. පළමුවන ලෝක සංග්‍රාමයේදී වීදුරු කෙඳි පරිවාරක ද්‍රව්‍ය ජර්මනියේ නිෂ්පාදනය කරන ලදී. වීදුරු තන්තු කාර්මික නිෂ්පාදනය ඉලක්ක කරගත් පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය 1930 ගණන්වල දී ප්‍රධාන සමාගම් දෙකක Owens-Illinois Glass Company සහ Corning Glass හි මඟපෙන්වීම යටතේ එක්සත් ජනපදයේ දියුණු විය. වැඩ කරයි. මෙම සමාගම් ඉතා සියුම් විවරයන් හරහා උණු කළ වීදුරු ඇඳීමෙන් සියුම්, නම්‍යශීලී, අඩු වියදම් වීදුරු කෙඳි නිපදවන ලදී. 1938 දී, Owens-Corning Fiberglas Corp පිහිටුවීමට මෙම සමාගම් දෙක ඒකාබද්ධ විය. දැන් සරලව Owens-Corning ලෙස හඳුන්වන එය වසරකට ඩොලර් බිලියන 3 ක සමාගමක් බවට පත් වී ඇති අතර ෆයිබර්ග්ලාස් වෙළඳපොලේ ප්‍රමුඛයා වේ.

අමු ද්රව්ය

ෆයිබර්ග්ලාස් නිෂ්පාදන සඳහා මූලික අමුද්‍රව්‍ය වන්නේ විවිධ ස්වාභාවික ඛනිජ සහ නිෂ්පාදිත රසායනික ද්‍රව්‍ය වේ. ප්රධාන අමුද්රව්ය වන්නේ සිලිකා වැලි, හුණුගල් සහ සෝඩා අළු ය. අනෙකුත් අමුද්‍රව්‍ය අතර calcined alumina, borax, feldspar, nepheline syenite, magnesite, සහ kaolin clay ඇතුළු විය හැක. සිලිකා වැලි වීදුරුව ලෙස භාවිතා කරන අතර සෝඩා අළු සහ හුණුගල් මූලික වශයෙන් දියවන උෂ්ණත්වය අඩු කිරීමට උපකාරී වේ. රසායනික ප්‍රතිරෝධය සඳහා බෝරාක්ස් වැනි ඇතැම් ගුණාංග වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වෙනත් අමුද්‍රව්‍ය භාවිතා කරයි. කූලට් ලෙසද හඳුන්වන අපද්රව්ය වීදුරු, අමු ද්රව්යයක් ලෙසද භාවිතා වේ. අමුද්‍රව්‍ය වීදුරු වලට උණු කිරීමට පෙර ප්‍රවේශමෙන් නිශ්චිත ප්‍රමාණවලින් කිරා මැන බැලිය යුතු අතර හොඳින් එකට මිශ්‍ර කළ යුතුය (බැච් කිරීම ලෙස හැඳින්වේ).

නිෂ්පාදනය
ක්රියාවලිය

දියවීම

කණ්ඩායම සකස් කළ පසු, එය උණු කිරීම සඳහා උඳුන තුලට පෝෂණය වේ. විදුලිය, ෆොසිල ඉන්ධන හෝ මේ දෙකේ එකතුවකින් උදුන රත් කළ හැක. සුමට, ස්ථාවර වීදුරු ගලායාමක් පවත්වා ගැනීම සඳහා උෂ්ණත්වය නිවැරදිව පාලනය කළ යුතුය. උණු කළ වීදුරුව තන්තු බවට පත් කිරීම සඳහා අනෙකුත් වීදුරු වර්ගවලට වඩා ඉහළ උෂ්ණත්වයක (2500 ° F [1371 ° C] පමණ) තබා ගත යුතුය. වීදුරුව උණු කළ පසු, එය උදුනේ කෙළවරේ ඇති නාලිකාවක් (පෙර හර්ත්) හරහා සාදන උපකරණ වෙත මාරු කරනු ලැබේ.

කෙඳි බවට පත් වීම

තන්තු වර්ගය අනුව තන්තු සෑදීම සඳහා විවිධ ක්‍රියාවලි කිහිපයක් භාවිතා කරයි. රෙදිපිළි තන්තු උදුනෙන් සෘජුවම උණු කළ වීදුරු වලින් සෑදිය හැකිය, නැතහොත් උණු කළ වීදුරුව පළමුව අඟල් 0.62 (සෙ.මී. 1.6) පමණ විෂ්කම්භයකින් යුත් වීදුරු කිරිගරුඬ සාදන යන්ත්‍රයකට පෝෂණය කළ හැකිය. මෙම කිරිගරුඬ මගින් අපිරිසිදුකම සඳහා වීදුරුව දෘශ්ය ලෙස පරීක්ෂා කිරීමට ඉඩ සලසයි. සෘජු දියවීම සහ කිරිගරුඬ දියවීම යන ක්‍රියාවලියේදී, වීදුරු හෝ වීදුරු කිරිගරුඬ පෝෂණය කරනු ලබන්නේ විද්‍යුත් රත් කරන ලද බුෂිං (ස්පින්නර්ට් ලෙසද හැඳින්වේ) හරහාය. පඳුර සෑදී ඇත්තේ ප්ලැටිනම් හෝ ලෝහ මිශ්‍ර ලෝහ වලින් වන අතර ඉතා සියුම් විවරයන් 200 සිට 3000 දක්වා ප්‍රමාණයක් ඇත. උණු කළ වීදුරුව විවරයන් හරහා ගොස් සියුම් සූතිකා ලෙස පිටතට පැමිණේ.

අඛණ්ඩ-සූතිකා ක්රියාවලිය

අඛණ්ඩ-සූතිකා ක්රියාවලිය හරහා දිගු, අඛණ්ඩ තන්තු නිපදවිය හැක. පඳුරෙහි සිදුරු හරහා වීදුරුව ගලා ගිය පසු, බහු කෙඳි අධි වේග සුළං මතට හසු වේ. සුළග විනාඩියකට සැතපුම් 2ක් (කිලෝමීටර් 3ක්) පමණ වේගයෙන් කැරකෙයි, බුෂිං වලින් ගලා යන වේගයට වඩා ඉතා වේගවත්. ආතතිය උණු වී තිබියදීම සූතිකා පිටතට ඇද දමයි, පඳුරෙහි විවරයේ විෂ්කම්භයෙන් කොටසක් කෙඳි සාදයි. රසායනික බන්ධකයක් යොදනු ලැබේ, එය පසුව සැකසීමේදී තන්තු කැඩීම වැළැක්වීමට උපකාරී වේ. එවිට සූත්රිකාව නල මත තුවාළනු ලැබේ. එය දැන් ඇඹරී නූල් බවට පත් කළ හැකිය.

ප්රධාන තන්තු ක්රියාවලිය

විකල්ප ක්රමයක් වන්නේ staplefiber ක්රියාවලියයි. උණු කළ වීදුරුව බුෂිං හරහා ගලා යන විට, වාතයේ ජෙට් වේගයෙන් සූතිකා සිසිල් කරයි. කැළඹිලි සහිත වායු පිපිරීම් ද සූතිකා අඟල් 8-15 (සෙ.මී. 20-38) දක්වා දිගට කැඩී යයි. මෙම සූතිකා ලිහිසි තෙල් ඉසින හරහා කැරකෙන බෙරයක් මතට වැටෙන අතර එහිදී ඒවා තුනී දැලක් සාදයි. ඩ්‍රම් එකෙන් වෙබ් එක ඇද දමනු ලබන අතර ලිහිල්ව එකලස් කරන ලද කෙඳිවල අඛණ්ඩ කෙඳිවලට ඇද දමනු ලැබේ. මෙම නූල් ලොම් සහ කපු සඳහා භාවිතා කරන එකම ක්රියාවලීන් මගින් නූල් බවට සැකසිය හැක.

කැඩුණු කෙඳි

නූල් බවට පත් කිරීම වෙනුවට, අඛණ්ඩ හෝ දිගු ප්‍රධාන නූල් කෙටි දිගකට කපා ගත හැකිය. මෙම කෙඳි, creel ලෙස හඳුන්වන, bobbins කට්ටලයක් මත සවි කර, එය කෙටි කැබලිවලට කපන යන්ත්රයක් හරහා ඇද ඇත. කපන ලද කෙඳි බන්ධකයක් එකතු කරන පැදුරු බවට පත් වේ. පෝරණුවක දමා නිවාගත් පසු පැදුර රෝල් කරයි. විවිධ බර සහ ඝනකම ෂින්ගල්, ඉදි කරන ලද සෙවිලි හෝ අලංකාර පැදුරු සඳහා නිෂ්පාදන ලබා දෙයි.

වීදුරු ලොම්

වීදුරු ලොම් සෑදීම සඳහා භ්රමක හෝ ස්පිනර් ක්රියාවලිය භාවිතා වේ. මෙම ක්‍රියාවලියේදී උදුනෙන් උණු කළ වීදුරු කුඩා සිදුරු සහිත සිලින්ඩරාකාර භාජනයකට ගලා යයි. කන්ටේනරය වේගයෙන් කැරකෙන විට, තිරස් වීදුරු ධාරා සිදුරුවලින් පිටතට ගලා යයි. උණු කළ වීදුරු ධාරා වාතය, උණුසුම් වායු හෝ දෙකම පහළට පිපිරවීම මගින් තන්තු බවට පරිවර්තනය වේ. තන්තු වාහක පටියක් මතට වැටෙන අතර එහිදී ඒවා ලොම් සහිත ස්කන්ධයකින් එකිනෙකට සම්බන්ධ වේ. මෙය පරිවරණය සඳහා භාවිතා කළ හැකිය, නැතහොත් ලොම් බයින්ඩරයකින් ඉසිය හැක, අපේක්ෂිත ඝනකමට සම්පීඩනය කර උඳුනක සුව කළ හැකිය. තාපය බන්ධනය සකසයි, සහ ප්රතිඵලය නිෂ්පාදන දෘඪ හෝ අර්ධ දෘඪ පුවරුවක් හෝ නම්යශීලී පිත්තක් විය හැකිය.

ආරක්ෂිත ආලේපන

බයින්ඩර් වලට අමතරව, ෆයිබර්ග්ලාස් නිෂ්පාදන සඳහා වෙනත් ආලේපන අවශ්ය වේ. තන්තු උල්ෙල්ඛ අඩු කිරීමට ලිහිසි තෙල් භාවිතා කරන අතර කෙඳි මත කෙලින්ම ඉසිනු ලැබේ හෝ බන්ධකයට එකතු කරනු ලැබේ. ප්‍රති-ස්ථිතික සංයුතියක් සමහර විට සිසිලන පියවරේදී ෆයිබර්ග්ලාස් පරිවාරක මැට් මතුපිටට ඉසිනු ලැබේ. පැදුර හරහා ඇද ගන්නා වාතය සිසිල් කිරීම ප්‍රති-ස්ථිතික කාරකය පැදුරේ සම්පූර්ණ ඝනකම විනිවිද යාමට හේතු වේ. ප්‍රති-ස්ථිතික කාරකය අමුද්‍රව්‍ය දෙකකින් සමන්විත වේ—ස්ථිතික විදුලිය උත්පාදනය අවම කරන ද්‍රව්‍යයක්, සහ විඛාදන නිෂේධකයක් සහ ස්ථායීකාරකයක් ලෙස ක්‍රියා කරන ද්‍රව්‍යයකි. ප්‍රමාණය යනු සැකසීමේ ක්‍රියාවලියේදී රෙදිපිළි තන්තු සඳහා යොදන ඕනෑම ආලේපනයක් වන අතර, එකක් හෝ අඩංගු විය හැක. වැඩි සංරචක (ලිහිසි තෙල්, බන්ධන හෝ සම්බන්ධක කාරක). ප්ලාස්ටික් ශක්තිමත් කිරීම සඳහා, ශක්තිමත් කරන ලද ද්රව්ය සඳහා බන්ධනය ශක්තිමත් කිරීම සඳහා භාවිතා කරනු ලබන නූල් මත සම්බන්ධක කාරක භාවිතා කරනු ලැබේ. සමහර විට මෙම ආලේපන ඉවත් කිරීමට හෝ වෙනත් ආලේපනයක් එකතු කිරීමට නිම කිරීමේ මෙහෙයුමක් අවශ්ය වේ. ප්ලාස්ටික් ශක්තිමත් කිරීම් සඳහා, තාපය හෝ රසායනික ද්‍රව්‍ය සමඟ ප්‍රමාණ ඉවත් කර සම්බන්ධක කාරකයක් යෙදිය හැකිය. අලංකාර යෙදුම් සඳහා, රෙදි ප්රමාණ ඉවත් කිරීම සහ රෙදි විවීම සැකසීම සඳහා තාප පිරියම් කළ යුතුය. ඩයි පාදක ආලේපන පසුව මිය යාමට හෝ මුද්රණය කිරීමට පෙර යොදනු ලැබේ.

හැඩතල වලට හැඩගැසීම

ෆයිබර්ග්ලාස් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලි කිහිපයක් භාවිතයෙන් සාදන ලද විවිධාකාර හැඩයන්ගෙන් යුක්ත වේ. නිදසුනක් ලෙස, ෆයිබර්ග්ලාස් පයිප්ප පරිවරණය, සුව කිරීමට පෙර, සෑදෙන ඒකක වලින් සෘජුවම මැන්ඩ්‍රල් ලෙස හඳුන්වන සැරයටිය වැනි ආකෘති වලට තුවාළනු ලැබේ. අඩි 3 (සෙන්ටිමීටර 91) හෝ ඊට අඩු දිගකින් යුත් අච්චු ආකෘති පසුව උඳුන තුල සුව කරනු ලැබේ. පසුව සුව කරන ලද දිග දිගට හැඩ ගන්වා, නිශ්චිත මානයන්ට කියත් කරනු ලැබේ. අවශ්‍ය නම් මුහුණු යොදනු ලබන අතර, භාණ්ඩය නැව්ගත කිරීම සඳහා ඇසුරුම් කර ඇත.

තත්ත්ව පාලනය

ෆයිබර්ග්ලාස් පරිවාරක නිෂ්පාදනය අතරතුර, ගුණාත්මකභාවය පවත්වා ගැනීම සඳහා ක්රියාවලියේ ස්ථාන ගණනාවකින් ද්රව්ය සාම්පල ලබා ගනී. මෙම ස්ථාන වලට ඇතුළත් වන්නේ: මිශ්ර කණ්ඩායම විද්යුත් විලයනයට පෝෂණය කිරීම; ෆයිබර්සර් පෝෂණය කරන බුෂිං වලින් උණු කළ වීදුරු; ෆයිබර්සර් යන්ත්රයෙන් පිටතට එන වීදුරු කෙඳි; සහ නිෂ්පාදන රේඛාවේ අවසානයෙන් මතුවන අවසන් සුව කළ නිෂ්පාදනය. තොග වීදුරු සහ තන්තු සාම්පල රසායනික සංයුතිය සහ නවීන රසායනික විශ්ලේෂක සහ අන්වීක්ෂ භාවිතා කරමින් අඩුපාඩු තිබේද යන්න විශ්ලේෂණය කරනු ලැබේ. කාණ්ඩ ද්‍රව්‍යයේ අංශු ප්‍රමාණය බෙදා හැරීම විවිධ ප්‍රමාණයේ පෙරනයක් හරහා ද්‍රව්‍ය පසුකර යාමෙන් ලබා ගනී. අවසාන නිෂ්පාදනය පිරිවිතරයන්ට අනුව ඇසුරුම් කිරීමෙන් පසු ඝණකම සඳහා මනිනු ලැබේ. ඝනකමේ වෙනසක් පෙන්නුම් කරන්නේ වීදුරු ගුණාත්මකභාවය සම්මතයට වඩා අඩු බවයි.

ෆයිබර්ග්ලාස් පරිවාරක නිෂ්පාදකයින් නිෂ්පාදන ධ්වනි ප්‍රතිරෝධය, ශබ්ද අවශෝෂණය සහ ශබ්ද බාධක ක්‍රියාකාරිත්වය මැනීම, සකස් කිරීම සහ ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා විවිධ ප්‍රමිතිගත පරීක්ෂණ ක්‍රියා පටිපාටි භාවිතා කරයි. තන්තු විෂ්කම්භය, තොග ඝනත්වය, ඝනකම සහ බන්ධන අන්තර්ගතය වැනි නිෂ්පාදන විචල්‍යයන් ගැලපීමෙන් ධ්වනි ගුණ පාලනය කළ හැක. තාප ගුණාංග පාලනය කිරීම සඳහා සමාන ප්රවේශයක් භාවිතා කරයි.

අනාගතය

ෆයිබර්ග්ලාස් කර්මාන්තය 1990 ගණන්වල සහ ඉන් ඔබ්බට ප්‍රධාන අභියෝග කිහිපයකට මුහුණ දෙයි. විදේශීය සමාගම්වල ඇමරිකානු අනුබද්ධ සමාගම් සහ එක්සත් ජනපද නිෂ්පාදකයින් විසින් ඵලදායිතාව වැඩිදියුණු කිරීම හේතුවෙන් ෆයිබර්ග්ලාස් පරිවාරක නිෂ්පාදකයින් සංඛ්යාව වැඩි වී ඇත. මෙය වර්තමාන සහ සමහර විට අනාගත වෙළඳපොළට ඉඩ දිය නොහැකි අතිරික්ත ධාරිතාවක් ඇති කර ඇත.

අතිරික්ත ධාරිතාවට අමතරව, අනෙකුත් පරිවාරක ද්රව්ය තරඟ කරනු ඇත. මෑත ක්රියාවලිය සහ නිෂ්පාදන වැඩිදියුණු කිරීම් නිසා පාෂාණ ලොම් බහුලව භාවිතා වී ඇත. ෆෝම් පරිවාරක යනු නේවාසික බිත්ති සහ වාණිජ වහලවල ෆයිබර්ග්ලාස් සඳහා තවත් විකල්පයකි. තවත් තරඟකාරී ද්රව්යයක් වන්නේ අට්ටාල පරිවරණය සඳහා භාවිතා කරන සෙලියුලෝස් ය.

මෘදු නිවාස වෙලඳපොලක් හේතුවෙන් පරිවරණය සඳහා ඇති අඩු ඉල්ලුම නිසා පාරිභෝගිකයින් අඩු මිලක් ඉල්ලා සිටියි. මෙම ඉල්ලුමද සිල්ලර වෙළෙන්දන් සහ කොන්ත්‍රාත්කරුවන් ඒකාබද්ධ කිරීමේ අඛණ්ඩ ප්‍රවණතාවයේ ප්‍රතිඵලයකි. ප්‍රතිචාර වශයෙන්, ෆයිබර්ග්ලාස් පරිවාරක කර්මාන්තයට ප්‍රධාන ක්ෂේත්‍ර දෙකක පිරිවැය කපා හැරීමට සිදුවනු ඇත: බලශක්තිය සහ පරිසරය. එක් බලශක්ති ප්රභවයක් මත පමණක් රඳා නොපවතින වඩාත් කාර්යක්ෂම උඳුන් භාවිතා කිරීමට සිදුවනු ඇත.

ගොඩකිරීම් උපරිම ධාරිතාවට ළඟා වීමත් සමඟ, ෆයිබර්ග්ලාස් නිෂ්පාදකයින්ට පිරිවැය වැඩි නොකර ඝන අපද්‍රව්‍ය මත ශුන්‍ය ප්‍රතිදානයක් ලබා ගැනීමට සිදුවනු ඇත. මේ සඳහා අපද්‍රව්‍ය අවම කිරීම සඳහා නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් වැඩිදියුණු කිරීම (ද්‍රව සහ ගෑස් අපද්‍රව්‍ය සඳහාද) සහ හැකි සෑම තැනකම අපද්‍රව්‍ය නැවත භාවිතා කිරීම අවශ්‍ය වේ.

එවැනි අපද්‍රව්‍ය අමුද්‍රව්‍යයක් ලෙස නැවත භාවිතා කිරීමට පෙර නැවත සැකසීම සහ උණු කිරීම අවශ්‍ය විය හැක. නිෂ්පාදකයින් කිහිප දෙනෙකු දැනටමත් මෙම ගැටළු විසඳා ඇත.