Kumaha Fiberglass Dijieun?

Fiberglass nujul kana grup produk dijieun tina serat kaca individu digabungkeun kana rupa-rupa bentuk. Serat kaca bisa dibagi jadi dua golongan utama nurutkeun géométri maranéhanana: serat kontinyu dipaké dina yarns jeung tékstil, sarta serat discontinuous (pondok) dipaké salaku batts, blankets, atawa papan pikeun insulasi jeung filtration. Fiberglass bisa ngawujud jadi benang loba kawas wol atawa katun, sarta anyaman kana lawon nu kadang dipaké pikeun draperies. Tékstil fiberglass biasana dianggo salaku bahan tulangan pikeun plastik anu dibentuk sareng dilapis. Wol Fiberglass, bahan kandel, mengembang anu didamel tina serat anu teu aya hubunganana, dianggo pikeun insulasi termal sareng nyerep sora. Ieu ilaharna kapanggih dina kapal jeung kapal selam bulkheads na hulls; kompartemen mesin mobil sareng liner panel awak; dina tungku sareng unit AC; témbok akustik sareng panel siling; jeung partisi arsitéktur. Fiberglass bisa tailored pikeun aplikasi husus kayaning Tipe E (listrik), dipaké salaku pita insulasi listrik, tékstil jeung tulangan; Tipe C (kimia), nu boga résistansi asam unggul, jeung Tipe T, pikeun insulasi termal.

Padahal pamakéan komérsial serat kaca kawilang anyar, artisans dijieun untaian kaca pikeun decorating goblets na vases salila Renaissance. Fisikawan Perancis, Rene-Antoine Ferchault de Reaumur, ngahasilkeun tékstil anu dihias ku untaian kaca anu saé dina taun 1713, sareng panemu Inggris ngaduplikasi prestasi éta dina 1822. Tukang tenun sutra Inggris ngadamel lawon kaca dina 1842, sareng panemu sanés, Edward Libbey, mamerkeun a pakéan anyaman kaca dina 1893 Columbian Exposition di Chicago.

Wol kaca, massa mengembang serat discontinuous dina panjang acak, munggaran dihasilkeun di Éropa dina péngkolan abad, ngagunakeun prosés nu ngalibatkeun ngagambar serat tina rod horisontal kana kendang revolving. Sababaraha dekade saterusna, prosés spinning dimekarkeun tur dipaténkeun. Bahan insulasi serat gelas diproduksi di Jerman nalika Perang Dunya I. Panaliti sareng pamekaran ditujukeun pikeun produksi industri serat gelas anu maju di Amérika Serikat dina taun 1930-an, di handapeun arahan dua perusahaan utama, Owens-Illinois Glass Company sareng Corning Glass. Gawéna. Pausahaan-pausahaan ieu ngembangkeun serat kaca anu saé, lentur, murah ku cara ngagambar kaca lebur ngaliwatan liang anu saé pisan. Dina 1938, dua pausahaan ieu dihijikeun pikeun ngabentuk Owens-Corning Fiberglas Corp. Ayeuna saukur katelah Owens-Corning, éta geus jadi $3-miliar-a-taun parusahaan, sarta mangrupakeun pamimpin di pasar fiberglass.

Bahan atah

Bahan baku dasar pikeun produk fiberglass nyaéta rupa-rupa mineral alami sareng bahan kimia anu diproduksi. Bahan utama nyaéta keusik silika, kapur, sareng lebu soda. bahan séjén bisa ngawengku alumina calcined, borax, feldspar, nepheline syenite, magnesite, sarta liat kaolin, antara séjén. Keusik silika dipaké salaku urut kaca, sarta soda lebu jeung kapur mantuan utamana pikeun nurunkeun suhu lebur. Bahan séjén dipaké pikeun ngaronjatkeun sipat nu tangtu, kayaning boraks pikeun résistansi kimiawi. Kaca runtah, disebut ogé cullet, ogé dipaké salaku bahan baku. Bahan baku kudu taliti ditimbang dina jumlah pasti tur tuntas dicampurkeun babarengan (disebut batching) saméméh dilebur kana kaca.

The Manufaktur
Prosés

Lebur

Sakali bets geus disiapkeun, éta fed kana tungku pikeun lebur. Tungku bisa dipanaskeun ku listrik, suluh fosil, atawa kombinasi ti dua. Suhu kudu dikontrol sacara saksama pikeun ngajaga aliran kaca anu lancar. Kaca lebur kudu dijaga dina suhu nu leuwih luhur (kira-kira 2500°F [1371°C]) ti batan kaca séjén pikeun ngawujud jadi serat. Sakali kaca jadi molten, éta dipindahkeun ka alat ngabentuk ngaliwatan saluran (forearth) ayana di tungtung tungku.

Ngabentuk serat

Sababaraha prosés anu béda digunakeun pikeun ngabentuk serat, gumantung kana jinis serat. Serat tékstil bisa ngawujud tina kaca lebur langsung tina tungku, atawa kaca lebur bisa diasupkeun heula ka mesin nu ngabentuk marmer kaca diaméterna kira-kira 0,62 inci (1,6 cm). Marmer ieu ngamungkinkeun kaca bisa inspected visually pikeun najis. Dina prosés ngalembereh langsung sareng prosés ngalembereh marmer, kaca atanapi kaca marmer diasupkeun ngaliwatan bushings dipanaskeun listrik (ogé disebut spinnerets). Bushing dijieunna tina platinum atawa alloy logam, kalawan mana ti 200 nepi ka 3.000 orifices pohara alus. Kaca molten ngaliwatan orifices tur kaluar salaku filaments rupa.

Prosés kontinyu-filamén

A panjang, serat kontinyu bisa dihasilkeun ngaliwatan prosés kontinyu-filamén. Saatos kaca ngalir ngaliwatan liang dina bushing nu, sababaraha untaian bray up dina winder-speed tinggi. Winder muter kira-kira 2 mil (3 km) per menit, leuwih gancang ti laju aliran tina bushings. Tegangan tarik kaluar filamén bari masih lebur, ngabentuk untaian fraksi ti diaméter bukaan dina bushing nu. A binder kimiawi dilarapkeun, nu mantuan ngajaga serat ti megatkeun salila processing engké. Filamén ieu lajeng tatu kana tabung. Ayeuna tiasa dipintal sareng dilapis kana benang.

Prosés staple-serat

Métode alternatif nyaéta prosés staplefiber. Nalika kaca lebur ngalir ngaliwatan bushings, jet hawa gancang niiskeun filamén. Semburan hawa ngagalura ogé megatkeun filamén kana panjangna 8-15 inci (20-38 cm). Filamén ieu ragrag ngaliwatan semprot pelumas kana kendang revolving, dimana maranéhna ngabentuk web ipis. Jaba ditarik tina kendang sareng ditarik kana untaian serat anu dirakit sacara bébas. Untaian ieu tiasa diolah janten benang ku prosés anu sami anu dianggo pikeun wol sareng katun.

Serat dicincang

Gantina dibentuk jadi benang, untaian kontinyu atawa lila-pokok bisa dicincang kana panjang pondok. Untaian dipasang dina sakumpulan bobbins, anu disebut creel, sareng ditarik ngaliwatan mesin anu motong kana potongan pondok. Serat anu dicincang kabentuk kana tikar anu ditambahan binder. Saatos curing dina oven, mat digulung nepi. Rupa-rupa beurat sareng ketebalan masihan produk pikeun shingles, roofing diwangun-up, atanapi Mats hiasan.

Wol kaca

Proses puteran atanapi spinner dianggo pikeun ngadamel wol kaca. Dina prosés ieu, kaca molten tina tungku ngalir kana wadahna cylindrical ngabogaan liang leutik. Nalika wadahna muter gancang, aliran kaca horizontal ngalir kaluar tina liang. Aliran kaca molten dirobah jadi serat ku blast handap hawa, gas panas, atawa duanana. Serat ragrag kana beubeur conveyor, dimana aranjeunna interlace saling dina massa fleecy. Ieu bisa dipaké pikeun insulasi, atawa wol bisa disemprot ku map, dikomprés kana ketebalan nu dipikahoyong, sarta diubaran dina oven. Panas susunan map, sarta produk anu dihasilkeun bisa jadi dewan kaku atawa semi-kaku, atawa batt fléksibel.

Lapisan pelindung

Salian binders, coatings séjén diperlukeun pikeun produk fiberglass. Pelumas dipaké pikeun ngurangan abrasion serat sarta boh langsung disemprot kana serat atawa ditambahkeun kana map nu. Komposisi anti statik ogé kadang disemprot kana permukaan insulasi fiberglass nalika léngkah pendinginan. Cooling hawa digambar ngaliwatan mat ngabalukarkeun agén anti statik nembus sakabéh ketebalan tina mat. Agén anti statik diwangun ku dua bahan-bahan nu ngaminimalkeun generasi listrik statik, sarta bahan anu boga fungsi minangka inhibitor korosi jeung stabilizer.Sizing nyaeta sagala palapis dilarapkeun ka serat tekstil dina operasi ngabentuk, sarta bisa ngandung hiji atawa leuwih komponén (pelincir, binders, atawa agén gandeng). Agén gandeng dipaké dina untaian anu bakal dipaké pikeun reinforcing plastik, pikeun nguatkeun beungkeut ka material bertulang. Kadang-kadang operasi pagawean diperlukeun pikeun nyabut coatings ieu, atawa pikeun nambahkeun palapis sejen. Pikeun tulangan plastik, ukuranana tiasa dipiceun nganggo panas atanapi bahan kimia sareng agén gandeng diterapkeun. Pikeun aplikasi hiasan, lawon kedah dipanaskeun pikeun ngaleungitkeun ukuran sareng nyetél anyaman. Lapisan dasar pewarna teras diterapkeun sateuacan maot atanapi nyitak.

Ngawujud kana wangun

Produk fiberglass datangna dina rupa-rupa wangun, dijieun maké sababaraha prosés. Contona, insulasi pipa fiberglass tatu onto bentuk rod-kawas disebut mandrels langsung ti unit ngabentuk, saméméh curing. Bentuk kapang, panjangna 3 kaki (91 cm) atanapi kirang, teras diubaran dina oven. Panjang anu diubaran teras didesain manjang, sareng diragaji kana ukuran anu ditangtukeun. Facings diterapkeun upami diperyogikeun, sareng produkna dibungkus kanggo kiriman.

Kontrol kualitas

Salila produksi insulasi fiberglass, bahan disampel di sababaraha lokasi dina prosés pikeun ngajaga kualitas. Lokasi ieu ngawengku: bets campuran keur fed ka melter listrik; kaca molten tina bushing nu eupan fiberizer nu; serat kaca kaluar tina mesin fiberizer; jeung produk kapok ahir munculna ti tungtung garis produksi. Sampel gelas sareng serat bulk dianalisis pikeun komposisi kimia sareng ayana cacad nganggo analisa kimia sareng mikroskop canggih. Distribusi ukuran partikel tina bahan bets dimeunangkeun ku ngaliwatan bahan ngaliwatan sababaraha ayakan ukuran béda. Produk ahir diukur pikeun ketebalan sanggeus bungkusan nurutkeun spésifikasi. Parobihan dina ketebalan nunjukkeun yén kualitas gelas sahandapeun standar.

Pabrikan insulasi fiberglass ogé ngagunakeun rupa-rupa prosedur tés standarisasi pikeun ngukur, nyaluyukeun, sareng ngaoptimalkeun résistansi akustik produk, nyerep sora, sareng kinerja halangan sora. Sipat akustik tiasa dikontrol ku nyaluyukeun variabel produksi sapertos diaméter serat, dénsitas bulk, ketebalan, sareng eusi binder. Pendekatan anu sami dianggo pikeun ngadalikeun sipat termal.

Kahareup

Industri fiberglass nyanghareupan sababaraha tantangan utama dina taun 1990-an sareng saluareun. Jumlah produsén insulasi fiberglass parantos ningkat kusabab anak perusahaan Amérika perusahaan asing sareng paningkatan produktivitas ku produsén AS. Ieu nyababkeun kaleuwihan kapasitas, anu henteu tiasa nampung pasar ayeuna sareng sigana ka hareup.

Salian kaleuwihan kapasitas, bahan insulasi séjén bakal bersaing. Wol batu geus jadi loba dipaké alatan prosés panganyarna na perbaikan produk. Insulasi busa mangrupikeun alternatif sanés pikeun orat dina témbok padumukan sareng hateup komérsial. Bahan saingan sanésna nyaéta selulosa, anu dianggo dina insulasi loteng.

Kusabab paménta rendah pikeun insulasi kusabab pasar perumahan anu lemes, konsumen nungtut harga anu langkung handap. Paménta ieu ogé mangrupikeun hasil tina tren konsolidasi pangecér sareng kontraktor. Salaku réspon, industri insulasi fiberglass kedah teras ngirangan biaya dina dua daérah utama: énergi sareng lingkungan. Tungku anu langkung efisien kedah dianggo anu henteu ngandelkeun ngan ukur hiji sumber énergi.

Kalawan landfills ngahontal kapasitas maksimum, pabrik fiberglass kudu ngahontal ampir enol kaluaran dina runtah padet tanpa nambahan waragad. Ieu ngabutuhkeun ningkatkeun prosés manufaktur pikeun ngirangan runtah (pikeun runtah cair sareng gas ogé) sareng nganggo deui runtah dimana waé mungkin.

Runtah sapertos kitu peryogi diolah sareng dilebur deui sateuacan dianggo deui salaku bahan baku. Sababaraha produsén parantos ngabéréskeun masalah ieu.