Paano ginawa ang fiberglass?

Ang Fiberglass ay tumutukoy sa isang pangkat ng mga produkto na ginawa mula sa mga indibidwal na mga hibla ng salamin na pinagsama sa iba't ibang mga form. Ang mga hibla ng salamin ay maaaring nahahati sa dalawang pangunahing grupo ayon sa kanilang geometry: ang patuloy na mga hibla na ginagamit sa mga sinulid at tela, at ang hindi mapigilan (maikli) na mga hibla na ginamit bilang mga batts, kumot, o mga board para sa pagkakabukod at pagsasala. Ang Fiberglass ay maaaring mabuo sa sinulid na katulad ng lana o koton, at pinagtagpi sa tela na kung minsan ay ginagamit para sa mga draperies. Ang mga tela ng fiberglass ay karaniwang ginagamit bilang isang materyal na pampalakas para sa mga hulma at nakalamina na plastik. Ang lana ng fiberglass, isang makapal, malambot na materyal na gawa sa mga walang tigil na hibla, ay ginagamit para sa thermal pagkakabukod at pagsipsip ng tunog. Ito ay karaniwang matatagpuan sa mga barko at submarine bulkheads at hulls; mga compartment ng automobile engine at mga liner ng panel ng katawan; sa mga hurno at mga yunit ng air conditioning; acoustical wall at kisame panel; at mga partisyon ng arkitektura. Ang Fiberglass ay maaaring maiayon para sa mga tiyak na aplikasyon tulad ng uri E (elektrikal), na ginamit bilang de -koryenteng pagkakabukod ng tape, tela at pampalakas; Uri ng C (kemikal), na may higit na mahusay na paglaban sa acid, at uri ng T, para sa thermal pagkakabukod.

Kahit na ang komersyal na paggamit ng glass fiber ay medyo kamakailan, ang mga artista ay lumikha ng mga strands ng salamin para sa dekorasyon ng mga goblet at vases sa panahon ng Renaissance. Ang isang French Physicist na si Rene-Antoine Ferchault de Reaumur, ay gumawa ng mga tela na pinalamutian ng mga pinong glass strands noong 1713, at ang mga imbentor ng British ay nagdoble ng feat noong 1822. Ang isang British sutla na weaver ay gumawa ng isang salamin na tela noong 1842, at isa pang imbentor, si Edward Libbey, ay nagpakita ng isang Bihisan ng baso ng baso sa 1893 Columbian Exposition sa Chicago.

Ang lana ng salamin, isang malambot na masa ng hindi mapigilan na hibla sa mga random na haba, ay unang ginawa sa Europa sa pagliko ng siglo, gamit ang isang proseso na kasangkot sa pagguhit ng mga hibla mula sa mga rod nang pahalang sa isang umiikot na tambol. Makalipas ang ilang dekada, isang proseso ng pag -ikot ay binuo at patentado. Ang materyal na insulating ng salamin sa hibla ay ginawa sa Alemanya noong World War I. Ang pananaliksik at pag-unlad na naglalayong pang-industriya na paggawa ng mga hibla ng salamin ay sumulong sa Estados Unidos noong 1930s, sa ilalim ng direksyon ng dalawang pangunahing kumpanya, ang Owens-Illinois Glass Company at Corning Glass Gumagana. Ang mga kumpanyang ito ay nakabuo ng isang multa, pliable, murang hibla ng salamin sa pamamagitan ng pagguhit ng tinunaw na baso sa pamamagitan ng napakahusay na orifice. Noong 1938, ang dalawang kumpanyang ito ay pinagsama upang mabuo ang Owens-Corning Fiberglas Corp. na ngayon ay kilala lamang bilang Owens-Corning, ito ay naging isang $ 3-bilyon-isang-taon na kumpanya, at isang pinuno sa merkado ng fiberglass.

Hilaw na materyales

Ang mga pangunahing hilaw na materyales para sa mga produktong fiberglass ay isang iba't ibang mga likas na mineral at mga gawa ng kemikal. Ang mga pangunahing sangkap ay silica buhangin, apog, at soda ash. Ang iba pang mga sangkap ay maaaring magsama ng calcined alumina, borax, feldspar, nepheline syenite, magnesite, at kaolin clay, bukod sa iba pa. Ang silica buhangin ay ginagamit bilang baso na dating, at ang soda ash at apog ay tumutulong lalo na upang ibababa ang temperatura ng pagtunaw. Ang iba pang mga sangkap ay ginagamit upang mapagbuti ang ilang mga pag -aari, tulad ng borax para sa paglaban sa kemikal. Ang basurang baso, na tinatawag ding cullet, ay ginagamit din bilang isang hilaw na materyal. Ang mga hilaw na materyales ay dapat na maingat na timbangin sa eksaktong dami at lubusang halo -halong magkasama (tinatawag na batching) bago matunaw sa baso.

Ang pagmamanupaktura
Proseso

Natutunaw

Kapag inihanda ang batch, pinapakain ito sa isang hurno para sa pagtunaw. Ang hurno ay maaaring pinainit ng koryente, fossil fuel, o isang kombinasyon ng dalawa. Ang temperatura ay dapat na tumpak na kinokontrol upang mapanatili ang isang makinis, matatag na daloy ng baso. Ang tinunaw na baso ay dapat itago sa isang mas mataas na temperatura (mga 2500 ° F [1371 ° C]) kaysa sa iba pang mga uri ng baso upang mabuo sa hibla. Kapag ang baso ay natunaw, ito ay inilipat sa bumubuo ng kagamitan sa pamamagitan ng isang channel (forehenhearth) na matatagpuan sa dulo ng hurno.

Bumubuo sa mga hibla

Maraming iba't ibang mga proseso ang ginagamit upang mabuo ang mga hibla, depende sa uri ng hibla. Ang mga hibla ng tela ay maaaring mabuo mula sa tinunaw na baso nang direkta mula sa hurno, o ang tinunaw na baso ay maaaring mapakain muna sa isang makina na bumubuo ng mga marmol na salamin na halos 0.62 pulgada (1.6 cm) ang lapad. Pinapayagan ng mga marmol na ito ang baso na suriin nang biswal para sa mga impurities. Sa parehong direktang proseso ng matunaw at marmol na natutunaw, ang mga baso o salamin na marmol ay pinapakain sa pamamagitan ng mga electrically na pinainit na bushings (tinatawag ding mga spinnerets). Ang bushing ay gawa sa platinum o metal alloy, na may kahit saan mula 200 hanggang 3,000 napakahusay na orifice. Ang tinunaw na baso ay dumadaan sa mga orifice at lumabas bilang mga pinong filament.

Patuloy na proseso ng filament

Ang isang mahaba, tuluy-tuloy na hibla ay maaaring magawa sa pamamagitan ng patuloy na proseso ng filament. Matapos ang baso ay dumadaloy sa mga butas sa bushing, maraming mga strand ang nahuli sa isang high-speed winder. Ang Winder ay umiikot sa halos 2 milya (3 km) sa isang minuto, mas mabilis kaysa sa rate ng daloy mula sa mga bushings. Ang pag -igting ay kumukuha ng mga filament habang natutunaw pa rin, na bumubuo ng mga strands ng isang maliit na bahagi ng diameter ng mga pagbubukas sa bushing. Ang isang kemikal na binder ay inilalapat, na tumutulong na panatilihin ang hibla mula sa pagsira sa paglaon sa pagproseso. Ang filament ay pagkatapos ay sugat sa mga tubo. Maaari na itong baluktot at mapuspos sa sinulid.

Proseso ng Staple-Fiber

Ang isang alternatibong pamamaraan ay ang proseso ng staplefiber. Habang ang tinunaw na baso ay dumadaloy sa mga bushings, ang mga jet ng hangin ay mabilis na cool ang mga filament. Ang magulong pagsabog ng hangin ay sumisira rin sa mga filament sa haba ng 8-15 pulgada (20-38 cm). Ang mga filament na ito ay nahuhulog sa pamamagitan ng isang spray ng pampadulas sa isang umiikot na tambol, kung saan bumubuo sila ng isang manipis na web. Ang web ay iginuhit mula sa tambol at hinila sa isang tuluy -tuloy na strand ng maluwag na tipunin na mga hibla. Ang strand na ito ay maaaring maproseso sa sinulid ng parehong mga proseso na ginamit para sa lana at koton.

Tinadtad na hibla

Sa halip na mabuo sa sinulid, ang tuluy-tuloy o pangmatagalang strand ay maaaring tinadtad sa maikling haba. Ang strand ay naka -mount sa isang hanay ng mga bobbins, na tinatawag na isang creel, at hinila sa pamamagitan ng isang makina na pinuputol ito sa mga maikling piraso. Ang tinadtad na hibla ay nabuo sa mga banig kung saan idinagdag ang isang binder. Matapos pagalingin sa isang oven, ang banig ay pinagsama. Ang iba't ibang mga timbang at kapal ay nagbibigay ng mga produkto para sa mga shingles, built-up na bubong, o pandekorasyon na banig.

Baso na lana

Ang proseso ng rotary o spinner ay ginagamit upang gumawa ng baso na lana. Sa prosesong ito, ang tinunaw na baso mula sa hurno ay dumadaloy sa isang cylindrical container na may maliit na butas. Habang ang lalagyan ay mabilis na umikot, pahalang na mga daloy ng daloy ng baso sa labas ng mga butas. Ang tinunaw na salamin ng salamin ay na -convert sa mga hibla ng isang pababang pagsabog ng hangin, mainit na gas, o pareho. Ang mga hibla ay nahuhulog sa isang conveyor belt, kung saan nakikipag -ugnay sila sa isa't isa sa isang malagkit na masa. Maaari itong magamit para sa pagkakabukod, o ang lana ay maaaring ma -spray ng isang binder, na naka -compress sa nais na kapal, at gumaling sa isang oven. Ang init ay nagtatakda ng binder, at ang nagreresultang produkto ay maaaring isang mahigpit o semi-matibay na board, o isang nababaluktot na batt.

Protective Coatings

Bilang karagdagan sa mga nagbubuklod, ang iba pang mga coatings ay kinakailangan para sa mga produktong fiberglass. Ang mga lubricant ay ginagamit upang mabawasan ang hibla ng hibla at alinman ay direktang na -spray sa hibla o idinagdag sa binder. Ang isang anti-static na komposisyon ay kung minsan ay na-spray din sa ibabaw ng mga fiberglass pagkakabukod ng mga banig sa panahon ng paglamig. Ang paglamig ng hangin na iginuhit sa banig ay nagiging sanhi ng anti-static agent na tumagos sa buong kapal ng banig. Ang ahente ng anti-static ay binubuo ng dalawang sangkap-isang materyal na nagpapaliit sa henerasyon ng static na koryente, at isang materyal na nagsisilbing isang kaagnasan na inhibitor at stabilizer.Sizing ay anumang patong na inilalapat sa mga hibla ng tela sa bumubuo ng operasyon, at maaaring maglaman ng isa o Higit pang mga sangkap (pampadulas, nagbubuklod, o mga ahente ng pagkabit). Ang mga ahente ng pagkabit ay ginagamit sa mga strands na gagamitin para sa pagpapatibay ng mga plastik, upang palakasin ang bono sa reinforced material.sometime isang pagtatapos ng operasyon ay kinakailangan upang alisin ang mga coatings na ito, o upang magdagdag ng isa pang patong. Para sa mga plastik na pagpapalakas, ang mga sizings ay maaaring alisin sa init o kemikal at inilapat ang isang ahente ng pagkabit. Para sa mga pandekorasyon na aplikasyon, ang mga tela ay dapat na ginagamot ng init upang alisin ang mga laki at upang itakda ang habi. Ang mga coatings ng base ng pangulay ay pagkatapos ay inilalapat bago mamatay o pag -print.

Bumubuo sa mga hugis

Ang mga produktong Fiberglass ay dumating sa isang iba't ibang mga hugis, na ginawa gamit ang maraming mga proseso. Halimbawa, ang pagkakabukod ng fiberglass pipe ay sugat sa mga form na tulad ng baras na tinatawag na mga mandrels nang direkta mula sa mga bumubuo ng mga yunit, bago ang paggamot. Ang mga form ng amag, sa haba ng 3 talampakan (91 cm) o mas kaunti, ay pagkatapos ay gumaling sa isang oven. Ang mga cured na haba ay pagkatapos ay de-molded na haba, at sawn sa tinukoy na mga sukat. Inilapat ang mga mukha kung kinakailangan, at ang produkto ay nakabalot para sa kargamento.

KONTROL CONTROL

Sa panahon ng paggawa ng pagkakabukod ng fiberglass, ang materyal ay naka -sample sa isang bilang ng mga lokasyon sa proseso upang mapanatili ang kalidad. Ang mga lokasyong ito ay kinabibilangan ng: ang halo -halong batch na pinakain sa electric melter; tinunaw na baso mula sa bushing na pinapakain ang hibla; Glass fiber na lumalabas sa fiberizer machine; at pangwakas na cured na produkto na umuusbong mula sa dulo ng linya ng produksyon. Ang mga bulk glass at hibla ng mga sample ay nasuri para sa komposisyon ng kemikal at ang pagkakaroon ng mga bahid gamit ang sopistikadong mga analyzer at mikroskopyo. Ang pamamahagi ng laki ng butil ng materyal na batch ay nakuha sa pamamagitan ng pagpasa ng materyal sa pamamagitan ng isang bilang ng iba't ibang mga laki ng sieves. Ang pangwakas na produkto ay sinusukat para sa kapal pagkatapos ng packaging ayon sa mga pagtutukoy. Ang isang pagbabago sa kapal ay nagpapahiwatig na ang kalidad ng salamin ay nasa ibaba ng pamantayan.

Gumagamit din ang mga tagagawa ng pagkakabukod ng Fiberglass ng iba't ibang mga pamantayang pamamaraan ng pagsubok upang masukat, ayusin, at mai -optimize ang paglaban ng acoustical ng produkto, pagsipsip ng tunog, at pagganap ng hadlang. Ang mga katangian ng acoustical ay maaaring kontrolado sa pamamagitan ng pag -aayos ng mga variable na produksyon tulad ng diameter ng hibla, bulk density, kapal, at nilalaman ng binder. Ang isang katulad na diskarte ay ginagamit upang makontrol ang mga katangian ng thermal.

Ang hinaharap

Ang industriya ng fiberglass ay nahaharap sa ilang mga pangunahing hamon sa natitirang bahagi ng 1990s at higit pa. Ang bilang ng mga prodyuser ng pagkakabukod ng fiberglass ay nadagdagan dahil sa mga subsidiary ng Amerikano ng mga dayuhang kumpanya at pagpapabuti sa pagiging produktibo ng mga tagagawa ng US. Nagresulta ito sa labis na kapasidad, na ang kasalukuyang at marahil sa hinaharap na merkado ay hindi maaaring mapaunlakan.

Bilang karagdagan sa labis na kapasidad, ang iba pang mga materyales sa pagkakabukod ay makikipagkumpitensya. Ang lana ng rock ay naging malawak na ginagamit dahil sa kamakailang proseso at pagpapabuti ng produkto. Ang pagkakabukod ng foam ay isa pang alternatibo sa fiberglass sa mga pader ng tirahan at komersyal na bubong. Ang isa pang materyal na nakikipagkumpitensya ay ang cellulose, na ginagamit sa pagkakabukod ng attic.

Dahil sa mababang demand para sa pagkakabukod dahil sa isang malambot na merkado sa pabahay, ang mga mamimili ay hinihingi ang mas mababang presyo. Ang kahilingan na ito ay bunga rin ng patuloy na kalakaran sa pagsasama -sama ng mga nagtitingi at mga kontratista. Bilang tugon, ang industriya ng pagkakabukod ng fiberglass ay kailangang magpatuloy sa pagputol ng mga gastos sa dalawang pangunahing lugar: enerhiya at kapaligiran. Ang mas mahusay na mga hurno ay kailangang gamitin na hindi umaasa sa isang mapagkukunan lamang ng enerhiya.

Sa mga landfill na umaabot sa maximum na kapasidad, ang mga tagagawa ng fiberglass ay kailangang makamit ang halos zero output sa solidong basura nang walang pagtaas ng mga gastos. Mangangailangan ito ng pagpapabuti ng mga proseso ng pagmamanupaktura upang mabawasan ang basura (para sa basura ng likido at gas) at muling paggamit ng basura kung saan posible.

Ang nasabing basura ay maaaring mangailangan ng muling pagtatalaga at pag -remelting bago muling gamitin bilang isang hilaw na materyal. Maraming mga tagagawa ang tinutugunan ang mga isyung ito.