Üvegszálas

Háttér

Üvegszálas utal, hogy egy csoport a termékek készült egyedi üveg szálak össze különböző formákban. Üvegszál lehet két nagy csoportra aszerint, hogy azok geometria: folyamatos szálak használt fonalak textília, valamint a nem folyamatos (rövid) szálak használni, mint batts, takaró, vagy táblák, a szigetelés, a szűrés., Az üvegszál fonalakká alakítható, hasonlóan a gyapjúhoz vagy a pamuthoz, szövött szövetré, amelyet néha drapériákhoz használnak. Üvegszálas textíliák általánosan használt, mint egy erősítő anyag öntött, laminált műanyag. Üvegszálas gyapjú, vastag, bolyhos anyagból készült folytonos szálak, használják a hőszigetelés és a hang felszívódását. Ez gyakran megtalálható a hajó tengeralattjáró válaszfalak, valamint hajótest; autó-motor rekesz, mind a test panel hüvelyek; a kemencék, légkondicionáló egység; akusztikai fal, plafon panelek; valamint építészeti partíciókat., Üvegszálas lehet szabni speciális alkalmazások, mint például az E típusú (elektromos), használt elektromos szigetelő szalag, textil és megerősítése; C típusú (kémiai), amely kiváló savállóság, és T típusú, hőszigetelés.

bár az üvegszál kereskedelmi felhasználása viszonylag új keletű, a kézművesek üvegszálakat készítettek serlegek és Vázák díszítésére a reneszánsz idején. Egy francia fizikus, Rene-Antoine Ferchault de Reaumur 1713-ban finom üvegszálakkal díszített textileket készített, a brit feltalálók pedig 1822-ben megismételték a feat., Egy brit selyemszövő 1842-ben készített üvegszövetet, egy másik feltaláló, Edward Libbey pedig üvegből szőtt ruhát mutatott be az 1893-as kolumbiai kiállításon Chicagóban.

az üveggyapotot, amely véletlenszerű hosszúságú, folytonos szálak bolyhos tömege, először Európában állították elő a századfordulón, olyan eljárás alkalmazásával, amely során a szálakat vízszintesen rúdról forgó dobra rajzolták. Néhány évtizeddel később egy fonási folyamatot fejlesztettek ki és szabadalmaztattak. Az üvegszálas szigetelőanyagot Németországban gyártották az első világháború alatt., Az 1930-as években az Egyesült Államokban két nagy vállalat, az Owens-Illinois Glass Company és a Corning Glass Works irányítása alatt fejlődött az üvegszálak ipari termelését célzó kutatás-fejlesztés. Ezek a vállalatok finom, Hajlékony, olcsó üvegszálat fejlesztettek ki az olvadt üveg nagyon finom nyílásokon keresztül történő rajzolásával. 1938-ban ez a két vállalat összeolvadt az Owens-Corning Fiberglas Corp.néven, ma már egyszerűen Owens-Corning néven ismert, 3 milliárd dolláros éves társasággá vált, és vezető szerepet tölt be az üvegszálas piacon.,

nyersanyagok

az üvegszálas termékek alapvető nyersanyagai számos természetes ásványi anyag és gyártott vegyi anyag. A fő összetevők a szilícium-dioxid homok, mészkő, és szóda hamu. Egyéb összetevők lehetnek többek között kalcinált alumínium-oxid, borax, földpát, nepheline syenite, magnezit, kaolin agyag. A szilícium-dioxid homokot üvegként használják, a szódabikarbóna és a mészkő pedig elsősorban az olvadási hőmérséklet csökkentését segíti elő. Más összetevőket használnak bizonyos tulajdonságok javítására, például a bórax kémiai ellenállásra., A hulladéküveget, más néven cullet, nyersanyagként is használják. A nyersanyagokat gondosan meg kell mérni pontos mennyiségben, és alaposan össze kell keverni (úgynevezett adagolás), mielőtt üvegbe olvadnának.

A gyártási folyamat

olvadás

• 1 A tétel elkészítése után olvadás céljából kemencébe táplálják. A kemencét villamos energiával, fosszilis tüzelőanyaggal vagy a kettő kombinációjával lehet felmelegíteni. A hőmérsékletet pontosan ellenőrizni kell az üveg sima, állandó áramlásának fenntartása érdekében., Az olvadt üveget magasabb hőmérsékleten (körülbelül 2500°F ) kell tartani, mint más típusú üvegeket, hogy rostokká alakuljanak. Amint az üveg megolvad, a kemence végén található csatornán (előhegyen) keresztül továbbítják az alakítóberendezésbe.

szálakká alakítva

• 2 a rost típusától függően számos különböző folyamatot alkalmaznak szálak kialakítására., Textil szálak lehet alakult olvadt üveg közvetlenül a kemence, vagy az olvadt üveg lehet etetni első, hogy egy gép
  

  képezi üveg golyók körülbelül 0.62 inch (1,6 cm) átmérőjű. Ezek a golyók lehetővé teszik, hogy az üveg vizuálisan ellenőrizze a szennyeződéseket. Mind a közvetlen olvadék, mind a márvány olvadék folyamatában az üveg-vagy üveggolyókat elektromosan fűtött perselyeken (más néven fonóhálókon) táplálják. A persely platinából vagy fémötvözetből készül, bárhol 200-3000 nagyon finom nyílással., Az olvadt üveg áthalad a nyílásokon, majd finom szálak formájában jön ki.

folyamatos izzószálas folyamat

• 3 a hosszú, folyamatos szál előállítható a folyamatos izzószálas folyamat során. Miután az üveg átfolyik a persely lyukain, több szál elakad egy nagy sebességű csörlőn. A csörlő körülbelül 2 mérföld (3 km) sebességgel forog percenként, sokkal gyorsabban, mint a perselyek áramlási sebessége. A feszültség kihúzza a szálakat, miközben még olvadt, így a szálak a persely nyílásainak átmérőjének töredékét képezik., Kémiai kötőanyagot alkalmaznak,amely segít megőrizni a rostot a későbbi feldolgozás során. Az izzószálat ezután csövekre tekerjük. Most meg lehet csavarni, majd fonal.

vágott szál folyamat

• 4 alternatív módszer a staplefiber folyamat. Ahogy az olvadt üveg áthalad a perselyeken, a levegő fúvókái gyorsan lehűtik a szálakat. A turbulens légrobbanások a szálakat 8-15 hüvelyk (20-38 cm) hosszúságúra is törik. Ezek a szálak egy kenőanyag spray-n keresztül esnek egy forgó dobra, ahol vékony hálót alkotnak., A hálót a dobból húzzuk, majd egy lazán összeszerelt szálak folyamatos szálába húzzuk. Ez a szál lehet feldolgozni fonalat ugyanazon folyamatok használt gyapjú, pamut.

apróra vágott szál

• 5 ahelyett, hogy fonalat alkotnának, a folyamatos vagy hosszú vágott szál rövid hosszúságúra vágható. A szál van szerelve egy sor orsók, úgynevezett creel, és húzta át a gépet, amely szeleteljük rövid darabokra. Az apróra vágott rostot szőnyegekké alakítják, amelyekhez kötőanyagot adnak. A sütőben történő kikeményedés után a szőnyeget feltekerjük., Különböző súlyok és vastagságok adnak termékeket zsindelyekhez, beépített tetőfedéshez vagy dekoratív szőnyegekhez.

üveggyapot

• 6 a forgó vagy fonó eljárást üveggyapot készítésére használják. Ebben a folyamatban a kemencéből származó olvadt üveg kis lyukakkal rendelkező hengeres tartályba áramlik. Ahogy a tartály gyorsan forog, vízszintes üvegáramok áramlik ki a lyukakból. Az olvadt üvegáramokat rostokká alakítják lefelé irányuló levegő, forró gáz, vagy mindkettő. A szálak egy szállítószalagra esnek, ahol egymásba fonódnak egy fleecy tömegben., Ezt fel lehet használni a szigetelés, vagy a gyapjú lehet permetezni egy kötőanyag, tömörített a kívánt vastagságú, majd kikeményedett egy kemencében. A hő beállítja a kötőanyagot, a kapott termék lehet merev vagy félig merev tábla, vagy rugalmas ütő.

védőbevonatok

• 7 a kötőanyagok mellett más bevonatok is szükségesek az üvegszálas termékekhez. A kenőanyagokat a rost kopásának csökkentésére használják, vagy közvetlenül permetezik a rostra, vagy hozzáadják a kötőanyaghoz., Az antisztatikus készítményt néha üvegszálas szigetelő szőnyegek felületére is permetezik a hűtési lépés során. A szőnyegen keresztül húzott hűtőlevegő hatására az antisztatikus szer behatol a szőnyeg teljes vastagságába. Az antisztatikus anyag két összetevőből áll—egy olyan anyagból, amely minimalizálja a statikus elektromosság termelését, valamint egy olyan anyagból, amely korróziógátlóként és stabilizátorként szolgál. a

  méretezés minden olyan bevonat, amelyet a textilszálakra alkalmaznak az alakítási művelet során, és tartalmazhat egy vagy több komponenst (kenőanyagokat, kötőanyagokat vagy csatlakozóanyagokat)., A csatlakozószereket olyan szálakon használják, amelyeket a műanyagok megerősítésére használnak, hogy megerősítsék a kötést a megerősített anyaggal.

  néha befejező műveletre van szükség ezeknek a bevonatoknak a eltávolításához vagy egy másik bevonat hozzáadásához. Műanyag megerősítés esetén a méreteket hővel vagy vegyszerekkel, valamint egy csatlakozó anyaggal lehet eltávolítani. Dekoratív alkalmazásokhoz a szöveteket hőkezeléssel kell kezelni, hogy eltávolítsák a méreteket, és beállítsák a szövést. A festék alapbevonatokat ezután haldoklás vagy nyomtatás előtt alkalmazzák.,

formálódó

• 8 üvegszálas termékek jönnek a legkülönbözőbb formák, felhasználásával készült Több folyamatot. Például, üvegszálas cső szigetelés van feltekerve rúd-szerű formák úgynevezett tüskék közvetlenül a formázó egységek, kikeményedés előtt. Az öntőformákat 3 láb (91 cm) vagy annál rövidebb hosszúságban ezután kemencében gyógyítják. A kikeményített hosszt ezután hosszirányban formázzuk, és meghatározott méretekre fűrészeljük. Ha szükséges, a terméket szállításra csomagolják.,

minőségellenőrzés

az üvegszálas szigetelés gyártása során az anyagot a folyamat számos helyén mintavételezik a minőség fenntartása érdekében. Ezek a helyek a következők: a vegyes tétel tápláljuk az elektromos olvasztó; olvadt üveg a persely, amely táplálja a fiberizer; üvegszál jön ki a fiberizer gép; és a végső kikeményedett termék feltörekvő végén a gyártósor. Az ömlesztett üveg-és rostmintákat a kémiai összetétel és a hibák jelenléte szempontjából kifinomult kémiai analizátorok és mikroszkópok segítségével elemezzük., A kötegelt anyag részecskeméret-eloszlását úgy kapjuk meg, hogy az anyagot számos különböző méretű szitán áthaladjuk. A végterméket a csomagolás utáni vastagság alapján mérik az előírásoknak megfelelően. A vastagság változása azt jelzi, hogy az üveg minősége a szabvány alatt van.

üvegszálas szigetelés gyártók is használja a különböző szabványosított vizsgálati eljárások mérésére, beállítására, és optimalizálja a termék akusztikai ellenállás, hangelnyelés, és hangszigetelő teljesítmény., Az akusztikai tulajdonságok szabályozhatók olyan termelési változók beállításával, mint a szálátmérő, az ömlesztett sűrűség, a vastagság és a kötőanyag-tartalom. Hasonló megközelítést alkalmaznak a termikus tulajdonságok szabályozására.

A jövő

az üvegszálas ipar az 1990-es évek többi részében és azon túl is komoly kihívásokkal néz szembe. Az üvegszálas szigetelés gyártóinak száma nőtt a külföldi vállalatok amerikai leányvállalatai és az amerikai gyártók termelékenységének javulása miatt. Ez többletkapacitást eredményezett, amelyet a jelenlegi és talán jövőbeli piac nem tud befogadni.,

a felesleges kapacitás mellett más szigetelőanyagok is versenyeznek. Kőzetgyapot vált széles körben használják, mert a legújabb folyamat és a termék javítása. Hab szigetelés egy másik alternatíva, hogy üvegszálas lakófalak, kereskedelmi tetők. Egy másik versengő anyag a cellulóz, amelyet a tetőtéri szigetelésben használnak.

a puha lakáspiac miatt a szigetelés iránti alacsony kereslet miatt a fogyasztók alacsonyabb árakat igényelnek. Ez a kereslet a kiskereskedők és a vállalkozók konszolidációjának folyamatos tendenciájának is köszönhető., Válaszul az üvegszálas szigetelőiparnak továbbra is csökkentenie kell a költségeket két fő területen: az energia és a környezet területén. Hatékonyabb kemencéket kell használni, amelyek nem csak egy energiaforrásra támaszkodnak.

a hulladéklerakók maximális kapacitását elérve az üvegszálas gyártóknak a költségek növelése nélkül közel nulla teljesítményt kell elérniük a szilárd hulladékon. Ehhez szükség lesz a gyártási folyamatok javítására a hulladék csökkentése (a folyékony és gázhulladék esetében is) és a hulladék újrafelhasználása érdekében, ahol csak lehetséges.,

az ilyen hulladékok újrafeldolgozást és újrafeldolgozást igényelhetnek, mielőtt nyersanyagként újra felhasználnák őket. Számos gyártó már foglalkozik ezekkel a kérdésekkel.