فائبر گلاس کیسے بنایا جاتا ہے؟

فائبر گلاس سے مراد شیشے کے انفرادی ریشوں سے بنی مصنوعات کا ایک گروپ ہے جو مختلف شکلوں میں مل کر بنایا گیا ہے۔ شیشے کے ریشوں کو ان کی جیومیٹری کے مطابق دو بڑے گروہوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: دھاگے اور ٹیکسٹائل میں استعمال ہونے والے مسلسل ریشے، اور غیر منقطع (مختصر) ریشے جو موصلیت اور فلٹریشن کے لیے بلے، کمبل، یا بورڈ کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ فائبر گلاس کو اون یا روئی کی طرح سوت میں بنایا جا سکتا ہے، اور کپڑے میں بُنا جا سکتا ہے جو کبھی کبھی ڈریپریوں کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ فائبر گلاس ٹیکسٹائل عام طور پر مولڈ اور پرتدار پلاسٹک کے لیے کمک کے مواد کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ فائبر گلاس اون، ایک موٹا، تیز مواد جو متضاد ریشوں سے بنا ہے، تھرمل موصلیت اور آواز کو جذب کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ عام طور پر جہاز اور آبدوز کے بلک ہیڈز اور ہلوں میں پایا جاتا ہے۔ آٹوموبائل انجن کے کمپارٹمنٹس اور باڈی پینل لائنرز؛ بھٹیوں اور ایئر کنڈیشنگ یونٹس میں؛ صوتی دیوار اور چھت کے پینل؛ اور آرکیٹیکچرل پارٹیشنز۔ فائبر گلاس کو مخصوص ایپلی کیشنز کے لیے تیار کیا جا سکتا ہے جیسے کہ ٹائپ ای (الیکٹریکل)، برقی موصلیت کا ٹیپ، ٹیکسٹائل اور کمک کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ قسم C (کیمیائی)، جس میں تیزابیت کی اعلیٰ مزاحمت ہوتی ہے، اور تھرمل موصلیت کے لیے T کی قسم۔

اگرچہ شیشے کے فائبر کا تجارتی استعمال نسبتاً حالیہ ہے، کاریگروں نے نشاۃ ثانیہ کے دوران گوبلٹس اور گلدانوں کو سجانے کے لیے شیشے کی پٹیاں بنائیں۔ ایک فرانسیسی ماہر طبیعیات، رینے اینٹون فرچولٹ ڈی ریومر نے 1713 میں شیشے کے باریک تاروں سے مزین ٹیکسٹائل تیار کیے، اور برطانوی موجدوں نے 1822 میں اس کارنامے کی نقل تیار کی۔ ایک برطانوی ریشم کے بنے ہوئے نے 1842 میں شیشے کا کپڑا بنایا، اور ایک اور موجد، ایڈورڈ لیبی، سابق شکاگو میں 1893 کولمبیا کی نمائش میں شیشے سے بنے ہوئے لباس۔

شیشے کی اون، بے ترتیب لمبائی میں متضاد ریشے کا ایک تیز ماس، سب سے پہلے صدی کے آخر میں یورپ میں تیار کیا گیا تھا، جس میں ایک ایسے عمل کا استعمال کیا گیا تھا جس میں سلاخوں سے ریشے کو افقی طور پر گھومنے والے ڈرم تک کھینچنا شامل تھا۔ کئی دہائیوں کے بعد، ایک کتائی کا عمل تیار اور پیٹنٹ کیا گیا تھا. پہلی جنگ عظیم کے دوران جرمنی میں شیشے کے ریشے کی موصلیت کا مواد تیار کیا گیا تھا۔ تحقیق اور ترقی کا مقصد شیشے کے ریشوں کی صنعتی پیداوار کو 1930 کی دہائی میں ریاستہائے متحدہ میں دو بڑی کمپنیوں، اوونس-ایلی نوائے گلاس کمپنی اور کارننگ گلاس کی ہدایت پر ترقی ملی۔ کام کرتا ہے۔ ان کمپنیوں نے پگھلے ہوئے شیشے کو انتہائی باریک سوراخوں کے ذریعے کھینچ کر ایک عمدہ، لچکدار، کم قیمت گلاس فائبر تیار کیا۔ 1938 میں، یہ دونوں کمپنیاں آپس میں ضم ہو کر Owens-Corning Fiberglas Corp بناتی ہیں۔ اب صرف Owens-Corning کے نام سے جانا جاتا ہے، یہ ایک $3-بلین سالانہ کمپنی بن چکی ہے، اور فائبر گلاس کی مارکیٹ میں ایک رہنما ہے۔

خام مال

فائبر گلاس کی مصنوعات کے لیے بنیادی خام مال مختلف قسم کے قدرتی معدنیات اور تیار کردہ کیمیکلز ہیں۔ اہم اجزاء سلکا ریت، چونا پتھر، اور سوڈا راھ ہیں. دیگر اجزاء میں کیلکائنڈ ایلومینا، بوریکس، فیلڈ اسپار، نیفلین سائینائٹ، میگنیسائٹ، اور کیولن مٹی شامل ہو سکتے ہیں۔ سلکا ریت کو شیشے کے سابقہ ​​کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور سوڈا کی راکھ اور چونا پتھر بنیادی طور پر پگھلنے والے درجہ حرارت کو کم کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ دیگر اجزاء بعض خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، جیسے کیمیکل مزاحمت کے لیے بوریکس۔ کچرے کے شیشے، جسے کلٹ بھی کہا جاتا ہے، خام مال کے طور پر بھی استعمال ہوتا ہے۔ شیشے میں پگھلنے سے پہلے خام مال کو احتیاط سے صحیح مقدار میں تولا جانا چاہیے اور اچھی طرح سے ایک ساتھ ملانا چاہیے (جسے بیچنگ کہا جاتا ہے)۔

مینوفیکچرنگ
عمل

پگھلنا

ایک بار جب بیچ تیار ہو جاتا ہے، اسے پگھلنے کے لیے بھٹی میں کھلایا جاتا ہے۔ بھٹی کو بجلی، جیواشم ایندھن، یا دونوں کے امتزاج سے گرم کیا جا سکتا ہے۔ شیشے کے ہموار، مستحکم بہاؤ کو برقرار رکھنے کے لیے درجہ حرارت کو درست طریقے سے کنٹرول کیا جانا چاہیے۔ پگھلے ہوئے شیشے کو فائبر میں بننے کے لیے شیشے کی دوسری اقسام کے مقابلے میں زیادہ درجہ حرارت (تقریباً 2500°F [1371°C]) پر رکھنا چاہیے۔ ایک بار جب شیشہ پگھلا جاتا ہے، تو اسے فرنس کے آخر میں واقع ایک چینل (فورہارتھ) کے ذریعے بنانے والے آلات میں منتقل کیا جاتا ہے۔

ریشوں میں بننا

فائبر کی قسم پر منحصر ہے، فائبر بنانے کے لیے کئی مختلف عمل استعمال کیے جاتے ہیں۔ ٹیکسٹائل کے ریشے براہ راست بھٹی سے پگھلے ہوئے شیشے سے بن سکتے ہیں، یا پگھلے ہوئے شیشے کو پہلے ایسی مشین کو کھلایا جا سکتا ہے جو تقریباً 0.62 انچ (1.6 سینٹی میٹر) قطر کے شیشے کے سنگ مرمر بناتی ہے۔ یہ ماربل شیشے کو نجاست کے لیے بصری طور پر جانچنے کی اجازت دیتے ہیں۔ دونوں براہ راست پگھلنے اور ماربل کے پگھلنے کے عمل میں، شیشے یا شیشے کے ماربل کو برقی طور پر گرم جھاڑیوں (جسے اسپنریٹ بھی کہا جاتا ہے) کے ذریعے کھلایا جاتا ہے۔ جھاڑی پلاٹینم یا دھاتی کھوٹ سے بنی ہوتی ہے، جس میں کہیں بھی 200 سے 3,000 تک بہت عمدہ سوراخ ہوتے ہیں۔ پگھلا ہوا شیشہ سوراخوں سے گزرتا ہے اور باریک تنت کے طور پر باہر آتا ہے۔

مسلسل تنت کا عمل

ایک طویل، مسلسل ریشہ مسلسل-تنت کے عمل کے ذریعے تیار کیا جا سکتا ہے۔ جھاڑیوں کے سوراخوں سے شیشہ بہنے کے بعد، تیز رفتار وائنڈر پر متعدد تار پکڑے جاتے ہیں۔ ونڈر تقریباً 2 میل (3 کلومیٹر) فی منٹ کی رفتار سے گھومتا ہے، جو جھاڑیوں سے بہنے کی رفتار سے کہیں زیادہ تیز ہے۔ پگھلا ہوا تناؤ تنتوں کو باہر نکالتا ہے، جھاڑی میں سوراخوں کے قطر کا ایک حصہ بنتا ہے۔ ایک کیمیکل بائنڈر لگایا جاتا ہے، جو بعد میں پروسیسنگ کے دوران فائبر کو ٹوٹنے سے روکنے میں مدد کرتا ہے۔ اس کے بعد تنت کو ٹیوبوں پر زخم کیا جاتا ہے۔ اب اسے گھما کر سوت میں باندھا جا سکتا ہے۔

سٹیپل فائبر کا عمل

ایک متبادل طریقہ سٹیپل فائبر عمل ہے۔ جیسے ہی پگھلا ہوا شیشہ جھاڑیوں میں سے بہتا ہے، ہوا کے جیٹ طیاروں نے تنتوں کو تیزی سے ٹھنڈا کیا ہے۔ ہوا کے ہنگامہ خیز پھٹنے سے بھی تنت کو 8-15 انچ (20-38 سینٹی میٹر) کی لمبائی میں ٹوٹ جاتا ہے۔ یہ تنت سنےہک کے اسپرے کے ذریعے گھومتے ہوئے ڈرم پر گرتے ہیں، جہاں وہ ایک پتلا جالا بناتے ہیں۔ جالا ڈرم سے کھینچا جاتا ہے اور ڈھیلے طریقے سے جمع ہونے والے ریشوں کے مسلسل اسٹرینڈ میں کھینچا جاتا ہے۔ اس اسٹرینڈ کو اون اور روئی کے لیے استعمال ہونے والے اسی عمل کے ذریعے سوت میں پروسیس کیا جا سکتا ہے۔

کٹا ریشہ

سوت میں بننے کے بجائے، مسلسل یا طویل اسٹیپل اسٹرینڈ کو مختصر لمبائی میں کاٹا جا سکتا ہے۔ اسٹرینڈ کو بوبنز کے ایک سیٹ پر نصب کیا جاتا ہے، جسے کریل کہتے ہیں، اور اسے ایک مشین کے ذریعے کھینچا جاتا ہے جو اسے چھوٹے چھوٹے ٹکڑوں میں کاٹ دیتی ہے۔ کٹے ہوئے ریشے کو چٹائیوں میں بنایا جاتا ہے جس میں ایک بائنڈر شامل کیا جاتا ہے۔ تندور میں ٹھیک ہونے کے بعد، چٹائی کو لپیٹ دیا جاتا ہے۔ مختلف وزن اور موٹائی شِنگلز، تعمیر شدہ چھت، یا آرائشی چٹائیوں کے لیے مصنوعات فراہم کرتی ہے۔

شیشے کی اون

روٹری یا اسپنر کا عمل شیشے کی اون بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس عمل میں، بھٹی سے پگھلا ہوا شیشہ ایک بیلناکار کنٹینر میں بہتا ہے جس میں چھوٹے سوراخ ہوتے ہیں۔ جیسے جیسے کنٹینر تیزی سے گھومتا ہے، شیشے کی افقی دھاریں سوراخوں سے باہر نکلتی ہیں۔ پگھلے ہوئے شیشے کی دھاریں ہوا، گرم گیس یا دونوں کے نیچے کی طرف دھماکے سے ریشوں میں تبدیل ہو جاتی ہیں۔ ریشے ایک کنویئر بیلٹ پر گرتے ہیں، جہاں وہ ایک دوسرے کے ساتھ ایک موٹے بڑے پیمانے پر جڑ جاتے ہیں۔ اسے موصلیت کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، یا اون کو بائنڈر سے اسپرے کیا جا سکتا ہے، مطلوبہ موٹائی میں کمپریس کیا جا سکتا ہے، اور تندور میں ٹھیک کیا جا سکتا ہے۔ گرمی بائنڈر کو سیٹ کرتی ہے، اور نتیجے میں پیدا ہونے والی مصنوعات ایک سخت یا نیم سخت بورڈ، یا ایک لچکدار بیٹ ہوسکتی ہے.

حفاظتی ملعمع کاری

بائنڈر کے علاوہ، فائبر گلاس کی مصنوعات کے لیے دیگر کوٹنگز کی ضرورت ہوتی ہے۔ چکنا کرنے والے مادوں کا استعمال فائبر کے رگڑ کو کم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے اور یا تو براہ راست فائبر پر اسپرے کیا جاتا ہے یا بائنڈر میں شامل کیا جاتا ہے۔ ٹھنڈک کے مرحلے کے دوران کبھی کبھی اینٹی سٹیٹک کمپوزیشن کو فائبر گلاس کی موصلیت کی چٹائیوں کی سطح پر بھی چھڑکایا جاتا ہے۔ چٹائی کے ذریعے ٹھنڈی ہوا نکالنے سے اینٹی سٹیٹک ایجنٹ چٹائی کی پوری موٹائی میں داخل ہو جاتا ہے۔ اینٹی سٹیٹک ایجنٹ دو اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے — ایک مواد جو جامد بجلی کی پیداوار کو کم سے کم کرتا ہے، اور ایک ایسا مواد جو سنکنرن روکنے والے اور سٹیبلائزر کا کام کرتا ہے۔ مزید اجزاء (چکنے والے مادے، بائنڈر، یا کپلنگ ایجنٹ)۔ کپلنگ ایجنٹ ان پٹیوں پر استعمال کیے جاتے ہیں جو پلاسٹک کو مضبوط بنانے کے لیے استعمال کیے جائیں گے، مضبوط مواد سے بانڈ کو مضبوط کرنے کے لیے۔ بعض اوقات ان کوٹنگز کو ہٹانے، یا کوئی اور کوٹنگ شامل کرنے کے لیے فنشنگ آپریشن کی ضرورت ہوتی ہے۔ پلاسٹک کی کمک کے لیے، سائز کو گرمی یا کیمیکل کے ساتھ ہٹایا جا سکتا ہے اور ایک کپلنگ ایجنٹ لگایا جا سکتا ہے۔ آرائشی ایپلی کیشنز کے لیے، سائز کو ہٹانے اور بُنائی کو سیٹ کرنے کے لیے کپڑوں کو گرمی سے ٹریٹ کیا جانا چاہیے۔ ڈائی بیس کوٹنگز پھر مرنے یا پرنٹ کرنے سے پہلے لگائی جاتی ہیں۔

شکلوں میں بننا

فائبر گلاس کی مصنوعات مختلف شکلوں میں آتی ہیں، جو کئی عملوں کا استعمال کرتے ہوئے بنائی جاتی ہیں۔ مثال کے طور پر، فائبر گلاس پائپ کی موصلیت کو ٹھیک کرنے سے پہلے چھڑی کی طرح کی شکلوں پر زخم کیا جاتا ہے جسے مینڈریل کہتے ہیں۔ سڑنا، 3 فٹ (91 سینٹی میٹر) یا اس سے کم لمبائی میں، پھر تندور میں ٹھیک کیا جاتا ہے۔ ٹھیک شدہ لمبائیوں کو پھر لمبائی کی طرف ڈی مولڈ کیا جاتا ہے، اور مخصوص جہتوں میں آرا کیا جاتا ہے۔ اگر ضرورت ہو تو چہرے کو لاگو کیا جاتا ہے، اور مصنوعات کو شپمنٹ کے لئے پیک کیا جاتا ہے.

کوالٹی کنٹرول

فائبر گلاس موصلیت کی تیاری کے دوران، معیار کو برقرار رکھنے کے لیے اس عمل میں متعدد مقامات پر مواد کا نمونہ لیا جاتا ہے۔ ان مقامات میں شامل ہیں: الیکٹرک پگھلانے والے مخلوط بیچ کو کھلایا جا رہا ہے۔ جھاڑیوں سے پگھلا ہوا شیشہ جو فائبرائزر کو کھلاتا ہے۔ فائبرائزر مشین سے نکلنے والا گلاس فائبر؛ اور پروڈکشن لائن کے اختتام سے ابھرنے والی حتمی علاج شدہ مصنوعات۔ بلک شیشے اور فائبر کے نمونوں کا تجزیہ کیمیائی ساخت اور خامیوں کی موجودگی کے لیے جدید ترین کیمیائی تجزیہ کاروں اور خوردبینوں کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ بیچ کے مواد کی پارٹیکل سائز کی تقسیم مواد کو مختلف سائز کی چھلنی سے گزر کر حاصل کی جاتی ہے۔ نردجیکرن کے مطابق پیکیجنگ کے بعد حتمی مصنوعات کی موٹائی کی پیمائش کی جاتی ہے۔ موٹائی میں تبدیلی سے پتہ چلتا ہے کہ شیشے کا معیار معیار سے نیچے ہے۔

فائبر گلاس موصلیت کے مینوفیکچررز مصنوعات کی صوتی مزاحمت، آواز جذب، اور آواز کی رکاوٹ کی کارکردگی کی پیمائش، ایڈجسٹ، اور بہتر بنانے کے لیے متعدد معیاری ٹیسٹ کے طریقہ کار بھی استعمال کرتے ہیں۔ صوتی خصوصیات کو فائبر قطر، بلک کثافت، موٹائی، اور بائنڈر مواد جیسے پیداواری متغیرات کو ایڈجسٹ کرکے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ تھرمل خصوصیات کو کنٹرول کرنے کے لیے اسی طرح کا طریقہ استعمال کیا جاتا ہے۔

مستقبل

فائبر گلاس کی صنعت کو 1990 کی دہائی کے باقی حصوں اور اس کے بعد کے کچھ بڑے چیلنجوں کا سامنا ہے۔ غیر ملکی کمپنیوں کے امریکی ذیلی اداروں اور امریکی مینوفیکچررز کی پیداواری صلاحیت میں بہتری کی وجہ سے فائبرگلاس موصلیت پیدا کرنے والوں کی تعداد میں اضافہ ہوا ہے۔ اس کے نتیجے میں اضافی صلاحیت پیدا ہوئی، جسے موجودہ اور شاید مستقبل کی مارکیٹ ایڈجسٹ نہیں کر سکتی۔

اضافی صلاحیت کے علاوہ، دیگر موصلیت کا مواد مقابلہ کریں گے. حالیہ عمل اور مصنوعات کی بہتری کی وجہ سے راک اون بڑے پیمانے پر استعمال ہونے لگی ہے۔ فوم موصلیت رہائشی دیواروں اور تجارتی چھتوں میں فائبر گلاس کا ایک اور متبادل ہے۔ ایک اور مقابلہ کرنے والا مواد سیلولوز ہے، جو اٹاری موصلیت میں استعمال ہوتا ہے۔

نرم ہاؤسنگ مارکیٹ کی وجہ سے موصلیت کی کم مانگ کی وجہ سے، صارفین کم قیمتوں کا مطالبہ کر رہے ہیں۔ یہ مطالبہ خوردہ فروشوں اور ٹھیکیداروں کے یکجا ہونے کے مسلسل رجحان کا نتیجہ بھی ہے۔ اس کے جواب میں، فائبر گلاس موصلیت کی صنعت کو دو بڑے شعبوں میں لاگت کو کم کرنا جاری رکھنا ہو گا: توانائی اور ماحول۔ زیادہ موثر بھٹیوں کو استعمال کرنا پڑے گا جو توانائی کے صرف ایک ذریعہ پر انحصار نہ کریں۔

لینڈ فلز کی زیادہ سے زیادہ صلاحیت تک پہنچنے کے ساتھ، فائبر گلاس مینوفیکچررز کو لاگت میں اضافہ کیے بغیر ٹھوس فضلہ پر تقریباً صفر پیداوار حاصل کرنا ہوگی۔ اس کے لیے فضلہ کو کم کرنے کے لیے مینوفیکچرنگ کے عمل کو بہتر بنانے کی ضرورت ہوگی (مائع اور گیس کے فضلے کے لیے بھی) اور جہاں ممکن ہو فضلے کو دوبارہ استعمال کرنا ہوگا۔

اس طرح کے فضلے کو خام مال کے طور پر دوبارہ استعمال کرنے سے پہلے دوبارہ پروسیسنگ اور دوبارہ پگھلانے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ کئی مینوفیکچررز پہلے ہی ان مسائل کو حل کر رہے ہیں۔