توضیح جامع اصول تولید و استانداردهای کاربردی
فایبرگلاسحصیر رشته خرد شده
تشکیل حصیر رشته‌ای خرد شده از الیاف شیشه شامل برداشتن رووینگ‌های الیاف شیشه (از نخ تابیده نشده نیز می‌توان استفاده کرد) و برش آنها به رشته‌هایی به طول ۵۰ میلی‌متر با استفاده از چاقوی برش است. سپس این رشته‌ها پراکنده و به صورت نامنظم چیده می‌شوند و روی یک تسمه نقاله توری از جنس استیل ضد زنگ قرار می‌گیرند تا یک حصیر تشکیل دهند. مراحل بعدی شامل استفاده از یک عامل اتصال دهنده است که می‌تواند به شکل چسب اسپری یا چسب قابل پخش در آب اسپری شده باشد تا رشته‌های خرد شده را به هم متصل کند. سپس حصیر در معرض خشک شدن در دمای بالا قرار می‌گیرد و برای ایجاد حصیر رشته‌ای خرد شده امولسیونی یا حصیر رشته‌ای خرد شده پودری تغییر شکل می‌دهد.
شرکت مواد کامپوزیت آسیا (تایلند) با مسئولیت محدود
پیشگامان صنعت فایبرگلاس در تایلند
ایمیل:yoli@wbo-acm.comواتساپ: +66966518165
مواد اولیه
شیشه‌ای که معمولاً در محصولات فایبرگلاس استفاده می‌شود، نوعی بوروسیلیکات کلسیم-آلومینیوم با محتوای قلیایی کمتر از یک درصد است. این شیشه اغلب به عنوان "E-glass" شناخته می‌شود زیرا برای سیستم‌های عایق الکتریکی توسعه داده شده است.
تولید الیاف شیشه شامل انتقال شیشه مذاب از کوره ذوب از طریق بوش پلاتینی با سوراخ‌های کوچک متعدد و کشش آن به صورت رشته‌های شیشه‌ای است. برای اهداف تجاری، این رشته‌ها معمولاً قطری بین ۹ تا ۱۵ میکرومتر دارند. این رشته‌ها قبل از جمع شدن به صورت الیاف، با یک لایه آهار پوشش داده می‌شوند. الیاف شیشه فوق‌العاده قوی هستند و استحکام کششی بالایی دارند. آنها همچنین مقاومت شیمیایی خوب، مقاومت در برابر رطوبت، خواص الکتریکی عالی، نفوذناپذیر در برابر حملات بیولوژیکی و غیرقابل احتراق با نقطه ذوب ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد را نشان می‌دهند که آنها را برای استفاده در مواد کامپوزیتی بسیار مناسب می‌کند.
الیاف شیشه را می‌توان به اشکال مختلف استفاده کرد: خرد شده به طول‌های کوتاه ("رشته‌های خرد شده")، جمع شده به صورت نیم‌تاب‌های سست ("نیم‌تاب")، یا بافته شده در پارچه‌های مختلف از طریق پیچاندن و تا زدن نخ‌های پیوسته. در بریتانیا، یکی از پرکاربردترین انواع الیاف شیشه، نمد رشته‌ای خرد شده است که با خرد کردن نیم‌تاب‌های الیاف شیشه به طول تقریبی ۵۰ میلی‌متر و اتصال آنها با استفاده از پلی‌وینیل استات یا پلی‌استر به یکدیگر و تشکیل یک نمد ساخته می‌شود. محدوده وزنی نمد رشته‌ای خرد شده می‌تواند از ۱۰۰ گرم در متر مربع تا ۱۲۰۰ گرم در متر مربع متغیر باشد و برای تقویت عمومی مفید است.
دوم. مرحله کاربرد چسب
الیاف شیشه از قسمت ته‌نشینی به تسمه نقاله منتقل می‌شوند، جایی که یک چسب اعمال می‌شود. قسمت ته‌نشینی باید تمیز و خشک نگه داشته شود. اعمال چسب با استفاده از دو دستگاه چسب پودری و یک سری نازل اسپری آب بدون املاح انجام می‌شود.
روی حصیر رشته‌ای خرد شده، هم در قسمت بالا و هم در قسمت پایین، اسپری ملایمی از آب بدون مواد معدنی اعمال می‌شود. این مرحله برای چسبندگی بهتر چسب ضروری است. پودرپاش‌های مخصوص، توزیع یکنواخت پودر را تضمین می‌کنند. نوسانگرهای بین دو پودرپاش به انتقال پودر به قسمت زیرین حصیر کمک می‌کنند.
III. اتصال با امولسیون
سیستم پرده‌ای مورد استفاده، پراکندگی کامل چسب را تضمین می‌کند. چسب اضافی از طریق یک سیستم مکش مخصوص بازیابی می‌شود.
این سیستم به هوا اجازه می‌دهد تا چسب اضافی را از روی تشک حمل کند و چسب به طور مساوی توزیع شود و چسب اضافی از بین برود. واضح است که آلاینده‌های فیلتر شده در چسب را می‌توان دوباره استفاده کرد.
چسب در ظروف موجود در اتاق اختلاط ذخیره می‌شود و از طریق لوله‌های کم‌فشار از ناودان‌های کوچک نزدیک کارخانه حصیر منتقل می‌شود.
دستگاه‌های مخصوصی سطح مخزن را ثابت نگه می‌دارند. چسب بازیافتی نیز به مخزن منتقل می‌شود. پمپ‌ها چسب را از مخزن به مرحله‌ی اعمال چسب منتقل می‌کنند.
چهارم. تولید
نمد الیاف شیشه خرد شده، ماده‌ای نبافته است که با برش رشته‌های بلند به طول ۲۵ تا ۵۰ میلی‌متر، چیدن تصادفی آنها روی یک صفحه افقی و نگه داشتن آنها با یک چسب مناسب ساخته می‌شود. دو نوع چسب وجود دارد: پودری و امولسیونی. خواص فیزیکی ماده کامپوزیت به ترکیب قطر رشته، انتخاب چسب و مقدار آن بستگی دارد که عمدتاً توسط نوع نمد مورد استفاده و فرآیند قالب‌گیری تعیین می‌شود.
ماده اولیه برای تولید نمد رشته‌ای خرد شده، کیک‌های رووینگ تولیدکنندگان الیاف شیشه است، اما برخی نیز اغلب از رووینگ استفاده می‌کنند، تا حدی برای صرفه‌جویی در فضا.
برای کیفیت نمد، داشتن ویژگی‌های برش الیاف خوب، بار الکتریکی ساکن کم و مصرف کم چسب بسیار مهم است.
V. تولید کارخانه از بخش‌های زیر تشکیل شده است:
فیبر کریل
فرآیند خرد کردن
بخش تشکیل
سیستم کاربرد چسب
فر خشک‌کن
بخش پرس سرد
پیرایش و سیم پیچی
ششم. منطقه کریل
پایه‌های چرخان مخصوص نخ‌ریسی با تعداد مناسبی بوبین روی قاب قرار می‌گیرند. از آنجایی که این پایه‌های نخ‌ریسی کیک‌های فیبر را در خود نگه می‌دارند، محل قرارگیری نخ‌ریسی باید در اتاقی با رطوبت کنترل‌شده و رطوبت نسبی ۸۲ تا ۹۰ درصد باشد.
VII. تجهیزات خرد کردن
نخ از کیک‌های نخ‌ریسی کشیده می‌شود و هر چاقوی برش چندین رشته از آن عبور می‌کند.
هشتم. بخش شکل‌دهی
تشکیل حصیر رشته‌ای خرد شده شامل توزیع یکنواخت رشته‌های خرد شده در فواصل مساوی در محفظه تشکیل است. هر دستگاه مجهز به موتورهای با سرعت متغیر است. دستگاه‌های برش به طور مستقل کنترل می‌شوند تا توزیع یکنواخت الیاف تضمین شود.
هوای زیر تسمه نقاله همچنین الیاف را از بالای تسمه به داخل می‌کشد. هوای تخلیه شده از یک تصفیه‌کننده عبور می‌کند.
IX. ضخامت لایه حصیری الیاف شیشه خرد شده
در بیشتر محصولات تقویت‌شده با فایبرگلاس، از حصیر رشته‌ای خردشده الیاف شیشه استفاده می‌شود و مقدار و روش استفاده از حصیر رشته‌ای خردشده بسته به محصول و فرآیند متفاوت است. ضخامت لایه به فرآیند تولید مورد نیاز بستگی دارد!
برای مثال، در تولید برج‌های خنک‌کننده فایبرگلاس، یک لایه با رزین پوشانده می‌شود و پس از آن یک لایه حصیر نازک یا پارچه O2 قرار می‌گیرد. در این بین، 6-8 لایه پارچه O4 قرار می‌گیرد و یک لایه اضافی از حصیر نازک روی سطح اعمال می‌شود تا اتصالات لایه‌های داخلی را بپوشاند. در این حالت، در مجموع فقط از 2 لایه حصیر نازک استفاده می‌شود. به طور مشابه، در ساخت سقف خودرو، مواد مختلفی مانند پارچه بافته شده، پارچه نبافته، پلاستیک PP، حصیر نازک و فوم به صورت لایه لایه با هم ترکیب می‌شوند و حصیر نازک معمولاً فقط در 2 لایه در طول فرآیند تولید استفاده می‌شود. حتی برای تولید سقف خودرو هوندا، فرآیند کاملاً مشابه است. بنابراین، مقدار حصیر رشته‌ای خرد شده مورد استفاده در فایبرگلاس بسته به فرآیند متفاوت است و برخی فرآیندها ممکن است نیازی به استفاده از آن نداشته باشند در حالی که برخی دیگر نیاز دارند.
اگر یک تن فایبرگلاس با استفاده از حصیر رشته‌ای خرد شده و رزین تولید شود، وزن حصیر رشته‌ای خرد شده تقریباً 30٪ از وزن کل، یعنی 300 کیلوگرم، را تشکیل می‌دهد. به عبارت دیگر، میزان رزین 70٪ است.
مقدار حصیر رشته‌ای خرد شده مورد استفاده برای همین فرآیند نیز توسط طراحی لایه تعیین می‌شود. طراحی لایه بر اساس الزامات مکانیکی، شکل محصول، الزامات پرداخت سطح و سایر عوامل انجام می‌شود.
X. استانداردهای کاربردی
استفاده از نمد رشته خرد شده الیاف شیشه بدون قلیا به طور فزاینده‌ای در حال گسترش است و زمینه‌های مختلف فناوری پیشرفته مانند خودرو، دریانوردی، هوانوردی، تولید انرژی بادی و تولیدات نظامی را در بر می‌گیرد. با این حال، ممکن است از استانداردهای مربوط به نمد رشته خرد شده الیاف شیشه بدون قلیا آگاه نباشید. در زیر، الزامات یک استاندارد بین‌المللی را از نظر محتوای اکسید فلز قلیایی، انحراف جرم واحد سطح، محتوای قابل احتراق، محتوای رطوبت و استحکام شکست کششی معرفی خواهیم کرد:
محتوای فلزات قلیایی
میزان اکسید فلز قلیایی موجود در نمد رشته‌ای خرد شده الیاف شیشه بدون قلیا نباید از 0.8٪ تجاوز کند.
واحد مساحت جرم
محتوای قابل احتراق
مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد، محتوای قابل احتراق باید بین ۱.۸٪ و ۸.۵٪ باشد و حداکثر انحراف ۲.۰٪ باشد.
میزان رطوبت
میزان رطوبت زیراندازی که از چسب پودری استفاده می‌کند نباید از ۲.۰٪ و برای زیراندازی که از چسب امولسیونی استفاده می‌کند، نباید از ۵.۰٪ تجاوز کند.
استحکام کششی شکست
معمولاً کیفیت نمد رشته خرد شده الیاف شیشه بدون قلیا، الزامات فوق را برای مطابقت با استاندارد برآورده می‌کند. با این حال، بسته به کاربرد مورد نظر محصول، فرآیند تولید ممکن است الزامات بالاتری برای استحکام کششی و انحراف جرم واحد سطح داشته باشد. بنابراین، ضروری است که پرسنل تدارکات ما با فرآیند تولید محصولات خود و الزامات خاص نمد رشته خرد شده آشنا باشند تا تأمین‌کنندگان بتوانند بر اساس آن تولید کنند.
زمان ارسال: ۲۳ اکتبر ۲۰۲۳
