Glassfiber

Bakgrunn

Csf refererer til en gruppe av produkter laget av individuelle glass fiber kombinert i en rekke former. Glass fiber kan deles inn i to store grupper i henhold til deres geometri: kontinuerlig fibre brukes i garn og tekstiler, og usammenhengende (kort) fibre brukes som batts, tepper, eller styrene for isolasjon og filtrering., Csf kan være dannet til garn mye som ull eller bomull, og er vevd inn i stoffet som er noen ganger brukt for draperier. Csf tekstiler er ofte brukt som en forsterkning materiale for støpt og laminert plast. Csf ull, en tykk, luftig materiale laget av usammenhengende fiber brukes for termisk isolasjon og til å absorbere lyd. Det er ofte funnet i skip og ubåter skott og skrog; bil motor lommer og kroppen panelet liners; i ovner og air condition enheter; akustisk vegg-og takplater; og arkitektoniske partisjoner., Csf kan skreddersys for spesifikke applikasjoner som Type E (elektrisk), som brukes som elektrisk isolasjon tape, tekstiler og forsterkning; Type C (kjemiske), som har overlegen syre motstand, og Type T, for termisk isolasjon.

selv Om kommersiell bruk av glassfiber er relativt nylig, håndverkere opprettet glass tråder for å dekorere pokaler og vaser under Renessansen. En fransk fysiker, Rene-Antoine Ferchault de Reaumur, produsert tekstiler innredet med fine glass tråder i 1713, og Britiske oppfinnere duplisert prestasjon i 1822., En Britisk silke weaver gjort et glass stoff i 1842, og en annen oppfinner Edward Libbey, utstilt en kjole som er vevd av glass i 1893 Colombiansk Verdensutstillingen i Chicago.

Glass ull, en luftig masse usammenhengende fiber i tilfeldige lengder, ble først produsert i Europa på begynnelsen av århundret, ved hjelp av en prosess som involverte tegning fibre fra stenger horisontalt til en roterende trommel. Flere tiår senere, en spinning prosessen ble utviklet og patentert. Glass fiber isolerende materiale som ble produsert i Tyskland under første Verdenskrig., Forskning og utvikling rettet mot industriell produksjon av glass fiber utviklet i Usa på 1930-tallet, under ledelse av to store selskaper, Owens-Illinois Glass Selskapet og Corning Glass Fungerer. Disse selskapene utviklet en fin, smidig, lave kostnader glass fiber ved å tegne smeltet glass gjennom veldig fine kroppsåpninger. I 1938, disse to selskapene slått sammen for å danne Owens-Corning Fiberglas Corp. Nå ganske enkelt kjent som Owens-Corning, det har blitt en $3 milliarder-et-år for selskapet, og er en leder i glassfiber markedet.,

Råvarer

Det grunnleggende råmaterialet for glassfiber produkter er et utvalg av naturlige mineraler og er produsert med kjemikalier. De viktigste ingrediensene er silica sand, kalkstein, og soda ash. Andre ingredienser kan omfatte også brent alumina, borax, feldspar, nepheline syenite, magnesite, og kaolin leire, blant andre. Silica sand brukes som glass tidligere, og soda ash og kalkstein hjelpe hovedsak lavere smeltetemperaturen. Andre ingredienser er brukt for å forbedre visse egenskaper, for eksempel borax for kjemisk resistens., Avfall glass, også kalt glasskår, er også brukt som råstoff. Råvarene må være nøye veid i eksakte mengder og grundig blandet sammen (kalt batching) før det blir smeltet inn i glass.

Produksjonsprosessen

Smelte

• 1 Når batch er forberedt, det er matet inn i en ovn for å smelte. Ovnen kan bli oppvarmet av elektrisitet, fossilt brensel, eller en kombinasjon av de to. Temperaturen må være nøyaktig kontrollert for å opprettholde en glatt, jevn flyt av glass., Smeltet glass må holdes på et høyere temperatur (ca 2500°F ) enn andre typer glass for å bli formet til fiber. Når glasset blir smeltet, det er overført til forming utstyr via en kanal (forehearth) ligger ved enden av ovnen.

Forming i fiber

• 2 Flere ulike prosesser er brukt for å danne fibre, avhengig av hvilken type fiber., Tekstilfibrer kan være dannet av smeltet glass direkte fra ovnen, eller smeltet glass kan mates først til en maskin
  

  som danner glass kuler av om 0.62 tommers (1.6 cm) i diameter. Disse kulene tillate glass til inspiseres visuelt for urenheter. I både den direkte smelte og marmor smelte prosessen, glass eller glass kuler er matet gjennom elektrisk oppvarmet hylser (også kalt spinnerets). Den hylse er laget av platina eller metall legering, med alt fra 200 til 3000 veldig fine kroppsåpninger., Smeltet glass passerer gjennom kroppsåpninger og kommer ut som fine filamenter.

Kontinuerlig-filament prosessen

• 3 En lang, kontinuerlig fiber kan produseres gjennom kontinuerlig-filament prosessen. Etter at glasset renner gjennom hullene i hylse, flere tråder som er fanget opp på en high-speed-winder. Den winder dreier seg om lag 2 km (3 km) en liten, mye raskere enn vannføring fra foringer. Spenningen trekker ut filamenter mens du fremdeles er smeltet, danner tråder som er en brøkdel av diameteren på åpninger i hylse., En kjemisk perm er brukt, noe som bidrar til å holde fiber fra å bryte under senere behandling. Glødetråden er så såret på rørene. Det kan nå være vridd og plied til garn.

Stift-fiber prosessen

• 4 En alternativ metode er staplefiber prosessen. Som smeltet glass flyter gjennom hylser, jets av luft raskt kjøle filamenter. Den turbulente strømmer av luft også bryte filamenter i lengder på 8-15 turistinformasjon tommer (20-38 cm). Disse filamenter falle gjennom en spray smøremiddel på en roterende trommel, hvor de danner en tynn web., Nettet er trukket fra trommelen og trukket inn i en kontinuerlig kjede av løst sammensatte fibre. Denne tråden kan bli behandlet i garn av de samme prosessene som brukes til ull og bomull.

Hakket fiber

• 5 i Stedet for å være dannet til garn, kontinuerlig eller lang-stift strand kan bli hakket i korte lengder. Strand er montert på et sett av bobbins, kalles en creel, og trukket gjennom en maskin som kutter det i korte stykker. Den hakkede fiber er formet til mats som en perm er lagt til. Etter herding i ovn, matten er rullet opp., Forskjellige vektklasser og tykkelser gi produkter for helvetesild, bygget opp taktekking, eller dekorative mats.

Glass ull

• 6 rotary eller spinner prosessen brukes til å lage glass ull. I denne prosessen, smeltet glass fra ovnen munner ut i et sylindrisk beholder med å ha små hull. Som beholder spins raskt, horisontale strømmer av glass strømme ut av hullene. Smeltet glass bekker er omgjort til fiber av en nedadgående eksplosjon av luft, varm gass, eller begge deler. Fibrene faller ned på et transportbånd, hvor de sammenflettet med hverandre i en fleecy masse., Dette kan brukes for isolasjon, eller ull kan sprøytes med et bindemiddel, komprimert til ønsket tykkelse, og herdet i ovn. Varmen setter perm, og den resulterende produktet kan være en stiv eller semi-rigid styret, eller en fleksibel batt.

Protective coatings

• 7 I tillegg til permer, andre belegg er nødvendig for glassfiber produkter. Smøremidler brukes til å redusere fiber slitasje og er enten sprayes direkte på fiber eller lagt inn i permen., Et anti-statisk sammensetning er også noen ganger sprayes på overflaten av glassfiber isolasjon matter under kjøling trinn. Kjøling luft trekkes gjennom matten, fører det anti-statisk agent til å trenge hele tykkelsen på matten. Anti-statisk agent består av to ingredienser—et materiale som reduserer generasjon av statisk elektrisitet, og et materiale som fungerer som et korrosjon hemmer og stabilisator.

  Dimensjonering er noe belegg påføres å tekstilfibrer i forming drift, og kan inneholde én eller flere komponenter (smøremidler, permer, eller kopling agenter)., Kopling agenter er brukt på tråder som vil bli brukt for å forsterke plast, for å styrke båndet til forsterket materiale.

  noen Ganger er en ferdig operasjon er nødvendig å fjerne disse beleggene, eller for å legge til et annet belegg. For plast forsterkninger, sizings kan fjernes med varme eller kjemikalier og et koplingsmiddel brukt. For dekorative programmer, tekstiler må være varme-behandlet for å fjerne sizings og veve. Fargestoff base belegg er deretter brukt før farging eller trykking.,

Forming i former

• 8 Glassfiber produkter kommer i en rekke former, er laget ved hjelp av flere prosesser. For eksempel, csf rørisolasjon er avviklet på stang-som former kalt mandrels direkte fra forming units, før herding. Formen former, i lengder på 3 meter (91 cm) eller mindre, er så herdet i ovn. Den herdede lengder er da de-støpt på langs, og saget til angitte mål. Dekklag brukes hvis det er nødvendig, og produktet er pakket for transport.,

kvalitetskontroll

Under produksjon av glassfiber isolasjon, materiale er samplet på en rekke steder i prosessen for å opprettholde kvalitet. Disse stedene er: blandet batch blir matet til elektrisk melter; smeltet glass fra hylse som forsyner fiberizer; glass fiber som kommer ut av fiberizer maskinen; og endelig herdet produkt dukker opp fra slutten av produksjonslinjen. Mesteparten glass og fiber prøvene er analysert for kjemiske sammensetning og tilstedeværelsen av feil ved hjelp av avanserte kjemiske analysatorer og mikroskoper., Partikkelstørrelse distribusjon av batch stoffet er hentet ved å sende materialet gjennom en rekke forskjellige størrelser sieves. Det endelige produktet er målt for tykkelse etter emballasje i henhold til spesifikasjoner. En endring i tykkelse betyr at glass kvalitet er under standard.

Glassfiber isolasjon produsenter bruker også en rekke standardiserte testprosedyrer for å måle, justere og optimalisere produktet akustisk motstand, til å absorbere lyd, og lyd barriere ytelse., Den akustiske egenskaper kan kontrolleres ved å justere slik produksjon variabler som fiber diameter, bulk tetthet, tykkelse, og som bindemiddel innhold. En tilsvarende tilnærming er brukt til å styre termiske egenskaper.

Fremtiden

glassfiber bransjen står overfor store utfordringer gjennom resten av 1990-tallet og utover. Antall produsenter av glassfiber isolasjon har økt på grunn av Amerikanske datterselskaper av utenlandske selskaper og forbedringer i produktiviteten av AMERIKANSKE produsenter. Dette har resultert i overkant kapasitet, som den nåværende og kanskje fremtidige markedet ikke kan imøtekomme.,

I tillegg til ekstra kapasitet, andre isolasjonsmaterialer som vil konkurrere. Rockwool har blitt mye brukt på grunn av nylige prosess-og produktforbedringer. Skum isolasjon er et annet alternativ til å glassfiber i bolig vegger og kommersielle tak. En annen konkurrerende materiale er cellulose, som er brukt i loft isolasjon.

på Grunn av den lave etterspørselen for isolasjon på grunn av en myk boligmarkedet, forbrukere er krevende lavere priser. Dette kravet er også et resultat av den fortsatte trenden i konsolideringen av forhandlere og entreprenører., I responsen, csf isolasjon bransjen er nødt til å fortsette å kutte kostnader i to hovedområder: energi og miljø. Mer effektive ovner er nødt til å bli brukt som ikke stole på bare én kilde til energi.

Med deponier å nå maksimal kapasitet, csf produsenter vil ha for å oppnå nesten null utgang på avfall uten å øke kostnadene. Dette vil kreve å forbedre produksjonsprosesser for å redusere avfall (for væske og gass avfall) og gjenbruk av avfall der det er mulig.,

Slikt avfall kan kreve reprosessering og omsmelting før de tas i bruk igjen som en råvare. Flere produsenter er allerede å ta opp disse spørsmålene.