Laminát

Pozadí

Laminát se odkazuje na skupinu produktů vyrobených z jednotlivých skleněných vláken kombinovat do různých forem. Skleněná vlákna mohou být rozděleny do dvou hlavních skupin podle jejich geometrie: kontinuální vlákna používaná v příze a textilie, a diskontinuální (krátká) vlákna používaná jako batts, přikrývky, nebo desky pro izolace a filtrace., Sklolaminát může být vytvořen do příze podobně jako vlna nebo bavlna, a tkané do tkaniny, která se někdy používá pro závěsy. Sklolaminátové textilie se běžně používají jako výztužný materiál pro lisované a laminované plasty. Sklolaminátová vlna, tlustý, načechraný materiál vyrobený z diskontinuálních vláken, se používá pro tepelnou izolaci a absorpci zvuku. To je obyčejně nalezený v lodi a ponorky přepážky a trup; automobilové prostorů motoru a karoserie vložky; v pece a klimatizační jednotky; akustické stěnové a stropní panely; a architektonické oddíly., Sklolaminát může být přizpůsoben pro specifické aplikace, jako je Typ E (elektrický), používaný jako elektrická izolační páska, textil a výztuž; typ C (chemický), který má vynikající odolnost proti kyselinám a typ T, pro tepelnou izolaci.

ačkoli komerční využití skleněných vláken je relativně nedávné, řemeslníci vytvořili skleněné prameny pro zdobení pohárů a váz během renesance. Francouzský fyzik René Antoine Ferchault de Reaumur, vyrobené textilie zdobené jemnou sklo prameny v roce 1713, a Britští vynálezci duplicitní čin v roce 1822., Britský hedvábný tkadlec vyrobil skleněnou tkaninu v roce 1842 a další vynálezce Edward Libbey vystavil šaty tkané ze skla na Kolumbijské výstavě v Chicagu v roce 1893.

Skleněná vlna, načechraný hmoty diskontinuální vlákna v náhodné délky, byl nejprve produkován v Evropě na přelomu století, pomocí procesu, který zahrnoval kreslení vláken, od tyče vodorovně na otáčivém bubnu. O několik desetiletí později byl vyvinut a patentován spřádací proces. Izolační materiál ze skleněných vláken byl vyroben v Německu během první světové války., Výzkum a vývoj zaměřený na průmyslové výrobě skleněných vláken postupoval ve Spojených Státech v roce 1930, pod vedením dvou významných firem, Owens-Illinois Glass Company a Corning Glass Works. Tyto společnosti vyvinuly jemné, poddajné, nízkonákladové skleněné vlákno kreslením roztaveného skla přes velmi jemné otvory. V roce 1938, tyto dvě společnosti spojily a vytvořily Owens-Corning Fiberglas Corp. Nyní jednoduše známý jako Owens-Corning, se stala $3 miliardy ročně společnosti, a je lídrem v laminátu trhu.,

Suroviny

základní suroviny pro laminátové výrobky jsou řadu přírodních minerálů a vyráběné chemikálie. Hlavními složkami jsou křemičitý písek, vápenec a soda. Mezi další složky patří kalcinovaný oxid hlinitý, borax, živec, nefelinový syenit, magnezit a kaolinová hlína. Jako sklo se používá křemičitý písek a uhličitan sodný a vápenec pomáhají především snížit teplotu tání. Jiné složky se používají ke zlepšení určitých vlastností, jako je borax pro chemickou odolnost., Odpadní sklo, nazývané také střepy, se také používá jako surovina. Suroviny musí být pečlivě zváženy v přesných množstvích a důkladně promíchány (nazývané dávkování), než se roztaví do skla.

Výrobní Postup

Tání

• 1, Jakmile várka je připraven, je přiváděn do pece pro tavení. Pec může být ohřívána elektřinou, fosilním palivem nebo kombinací těchto dvou. Teplota musí být přesně řízena, aby se udržel hladký a stálý tok skla., Roztavené sklo musí být udržováno při vyšší teplotě (asi 2500°F ) než jiné druhy skla, aby se vytvořilo na vlákno. Jakmile se sklo roztaví, přenese se do tvářecího zařízení kanálem (přední část) umístěným na konci pece.

tváření na vlákna

• 2 pro tvorbu vláken se používá několik různých procesů, v závislosti na typu vlákna., Textilní vlákna mohou být vytvořena z roztaveného skla přímo z pece, nebo roztavené sklo může být krmena první stroj
  

  , který tvoří skleněné kuličky o 0.62 palce (1,6 cm) v průměru. Tyto kuličky umožňují vizuální kontrolu skla na nečistoty. V procesu přímé taveniny i mramorové taveniny jsou skleněné nebo skleněné kuličky napájeny elektricky vyhřívanými pouzdry (také nazývanými spinnerety). Pouzdro je vyrobeno z platinové nebo kovové slitiny, s kdekoli od 200 do 3 000 velmi jemných otvorů., Roztavené sklo prochází otvory a vychází jako jemná vlákna.

proces kontinuálního vlákna

• 3 dlouhé, kontinuální vlákno může být produkováno procesem kontinuálního vlákna. Poté, co sklo protéká otvory v pouzdře, je na vysokorychlostním navíječi zachyceno více pramenů. Navíječ se točí asi 2 míle (3 km) za minutu, mnohem rychleji než rychlost proudění z pouzder. Napětí vytáhne vlákna, zatímco je ještě roztavené, čímž tvoří prameny zlomek průměru otvorů v pouzdře., Aplikuje se chemické pojivo,které pomáhá udržet vlákno při pozdějším zpracování. Vlákno je pak navinuto na trubky. Nyní může být zkroucena a ponořena do příze.

proces Staple-fiber

• 4 alternativní metodou je proces staplefiber. Jak roztavené sklo protéká pouzdry, trysky vzduchu rychle ochlazují vlákna. Turbulentní výbuchy vzduchu také lámou vlákna na délky 8-15 palců (20-38 cm). Tato vlákna spadají sprejem maziva na otočný buben, kde tvoří tenkou tkaninu., Pás je vytažen z bubnu a vtažen do spojitého pramene volně sestavených vláken. Tento pramen může být zpracován na přízi stejnými procesy používanými pro vlnu a bavlnu.

Sekané vlákno

• 5 Místo formuje do příze, kontinuální nebo dlouho-základní pramen může být nakrájené na krátké délky. Pramen je namontován na sadu cívek, nazývaných creel, a protáhl stroj, který jej rozřezává na krátké kousky. Nasekané vlákno je tvořeno rohožemi, ke kterým je přidáno pojivo. Po vytvrzení v troubě se rohož sroluje., Různé hmotnosti a tloušťky dávají výrobky pro šindele, vestavěné střešní krytiny nebo dekorativní rohože.

skelná vlna

• 6 rotační nebo spinnerový proces se používá k výrobě skleněné vlny. V tomto procesu roztavené sklo z pece proudí do válcové nádoby s malými otvory. Jak se nádoba rychle otáčí, z otvorů vytékají vodorovné proudy skla. Proudy roztaveného skla se přeměňují na vlákna sestupným výbuchem vzduchu, horkého plynu nebo obojího. Vlákna spadají na dopravní pás, kde se vzájemně prolínají v vlnité hmotě., To může být použito pro izolaci nebo může být vlna postříkána pojivem, stlačena do požadované tloušťky a vytvrzena v troubě. Teplo nastavuje pojivo a výsledný produkt může být tuhá nebo polotuhá deska nebo pružná baterie.

Ochranné nátěry

• 7 kromě pojiva, ostatní nátěry jsou nutné pro sklolaminátových výrobků. Maziva se používají ke snížení otěru vláken a jsou buď přímo nastříkány na vlákno nebo přidány do pojiva., Antistatická kompozice se také někdy během chladicího kroku nastříká na povrch izolačních rohoží ze skleněných vláken. Chladicí vzduch nasávaný rohoží způsobuje, že antistatická látka proniká celou tloušťkou rohože. Antistatická látka se skládá ze dvou složek-materiálu, který minimalizuje tvorbu statické elektřiny, a materiálu, který slouží jako inhibitor koroze a stabilizátor.

  dimenzování je jakýkoli povlak aplikovaný na textilní vlákna při tváření a může obsahovat jednu nebo více složek (maziva, pojiva nebo spojovací prostředky)., Spojovací prostředky se používají na prameny, které budou použity pro vyztužení plastů, pro posílení vazby na vyztužený materiál.

  někdy je nutná dokončovací operace k odstranění těchto povlaků nebo k přidání dalšího povlaku. U plastových výztuží může být velikost odstraněna teplem nebo chemikáliemi a aplikovaným spojovacím prostředkem. Pro dekorativní aplikace musí být textilie tepelně ošetřeny, aby se odstranily velikosti a nastavila vazba. Nátěry na bázi barviva se pak aplikují před odumíráním nebo tiskem.,

tváření do tvarů

• 8 sklolaminátové výrobky přicházejí v široké škále tvarů, vyrobené pomocí několika procesů. Například izolace sklolaminátových trubek je navinuta na tyče podobné formy zvané trny přímo z tvářecích jednotek, před vytvrzením. Formy formy, v délkách 3 stop (91 cm) nebo méně, jsou pak vytvrzeny v troubě. Vytvrzené délky jsou pak podélně odformovány a rozřezány do specifikovaných rozměrů. V případě potřeby se použijí obklady a produkt je zabalen k přepravě.,

kontrola kvality

při výrobě izolace ze skleněných vláken se materiál odebírá na několika místech v procesu, aby se zachovala kvalita. Tyto lokality patří: smíšené dávky, která je přiváděna do elektrické tavič; roztavené sklo z pouzdra, které se živí fiberizer; skleněné vlákno vycházející z fiberizer stroj; a konečné vytvrzený produkt vznikající od konce výrobní linky. Vzorky sypkého skla a vláken jsou analyzovány pro chemické složení a přítomnost vad pomocí sofistikovaných chemických analyzátorů a mikroskopů., Rozdělení velikosti částic dávkového materiálu se získá průchodem materiálu přes řadu různých velikostí síta. Konečný produkt se měří na tloušťku po balení podle specifikací. Změna tloušťky znamená, že kvalita skla je pod standardem.

výrobci izolací ze skleněných vláken také používají řadu standardizovaných zkušebních postupů k měření, úpravě a optimalizaci akustického odporu produktu, absorpce zvuku a výkonu zvukové bariéry., Akustické vlastnosti mohou být řízeny úpravou takových výrobních proměnných, jako je průměr vlákna, objemová hustota, tloušťka a obsah pojiva. Podobný přístup se používá k řízení tepelných vlastností.

budoucnost

odvětví skelných vláken čelí ve zbytku 90.let a dále některým velkým výzvám. Počet výrobců izolace ze skleněných vláken se zvýšil kvůli americkým dceřiným společnostem zahraničních společností a zlepšení produktivity amerických výrobců. To vedlo k nadměrné kapacitě, kterou současný a možná budoucí trh nemůže pojmout.,

kromě nadměrné kapacity budou soutěžit i jiné izolační materiály. Rocková vlna se stala široce používána kvůli nedávným zlepšením procesů a produktů. Pěnová izolace je další alternativou ke sklolaminátu v obytných stěnách a komerčních střechách. Dalším konkurenčním materiálem je celulóza, která se používá při izolaci podkroví.

vzhledem k nízké poptávce po izolaci v důsledku měkkého trhu s bydlením požadují spotřebitelé nižší ceny. Tato poptávka je také důsledkem pokračujícího trendu konsolidace maloobchodníků a dodavatelů., V reakci na to bude muset průmysl izolace ze skleněných vláken i nadále snižovat náklady ve dvou hlavních oblastech: energetice a životním prostředí. Budou muset být použity účinnější pece, které se nespoléhají pouze na jeden zdroj energie.

se skládkami dosahujícími maximální kapacity budou muset výrobci skleněných vláken dosáhnout téměř nulového výkonu na pevném odpadu bez zvýšení nákladů. To bude vyžadovat zlepšení výrobních procesů ke snížení odpadu (také pro kapalný a plynový odpad) a opětovnému použití odpadu, kdykoli je to možné.,

takový odpad může vyžadovat přepracování a přetavení před opětovným použitím jako suroviny. Několik výrobců již tyto problémy řeší.