1. ไฟเบอร์กลาสคืออะไร?
เส้นใยแก้วมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความคุ้มค่าและคุณสมบัติที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมวัสดุผสม ในช่วงต้นศตวรรษที่ 18 ชาวยุโรปตระหนักว่าแก้วสามารถนำมาปั่นเป็นเส้นใยสำหรับการทอผ้าได้ โลงศพของจักรพรรดินโปเลียนแห่งฝรั่งเศสก็มีผ้าตกแต่งที่ทำจากไฟเบอร์กลาสเส้นใยแก้วมีทั้งแบบเส้นใยยาวและแบบเส้นใยสั้นหรือแบบก้อน เส้นใยแก้วมักใช้ในวัสดุผสม ผลิตภัณฑ์ยาง สายพานลำเลียง ผ้าใบกันน้ำ ฯลฯ ส่วนเส้นใยสั้นส่วนใหญ่ใช้ในวัสดุสักหลาดแบบไม่ทอ พลาสติกวิศวกรรม และวัสดุผสม
คุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่น่าดึงดูดของเส้นใยแก้ว ง่ายต่อการผลิต และต้นทุนต่ำเมื่อเทียบกับคาร์บอนไฟเบอร์ทำให้เป็นวัสดุที่เลือกใช้สำหรับงานคอมโพสิตประสิทธิภาพสูง ใยแก้วประกอบด้วยออกไซด์ของซิลิกา ใยแก้วมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยม เช่น เปราะน้อย ความแข็งแรงสูง ความแข็งต่ำ และมีน้ำหนักเบา
พอลิเมอร์เสริมใยแก้วประกอบด้วยใยแก้วที่มีรูปแบบต่างๆ มากมาย เช่น ใยตามยาว ใยสับ เสื่อทอ และเสื่อเส้นสับและใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติทางไตรโบโลยีของพอลิเมอร์คอมโพสิต เส้นใยแก้วสามารถมีอัตราส่วนภาพเริ่มต้นสูงได้ แต่ความเปราะอาจทำให้เส้นใยแตกหักระหว่างการแปรรูป
1.ลักษณะของเส้นใยแก้ว
ลักษณะเด่นของไฟเบอร์กลาสมีดังนี้:
ไม่ง่ายต่อการดูดซับน้ำ:เส้นใยแก้วมีคุณสมบัติกันน้ำและไม่เหมาะกับเสื้อผ้า เพราะเหงื่อจะไม่ถูกดูดซึม ทำให้ผู้สวมใส่รู้สึกเปียกชื้น และเนื่องจากวัสดุไม่ถูกน้ำ จึงไม่หดตัว
ความไม่ยืดหยุ่น:เนื่องจากผ้าขาดความยืดหยุ่น ความยืดหยุ่นและการคืนตัวตามธรรมชาติจึงน้อย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเคลือบผิวเพื่อป้องกันการยับ
ความแข็งแรงสูง:ไฟเบอร์กลาสมีความแข็งแรงมาก เกือบจะเท่ากับเคฟลาร์ แต่เมื่อเส้นใยเสียดสีกัน เส้นใยจะแตกและทำให้ผ้าดูหยาบกร้าน
ฉนวนกันความร้อน:ไฟเบอร์กลาสซึ่งเป็นเส้นใยสั้นถือเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม
ความสามารถในการคลุม:เส้นใยมีลักษณะทิ้งตัวได้ดี จึงเหมาะกับการทำผ้าม่าน
ความต้านทานความร้อน:เส้นใยแก้วมีคุณสมบัติทนความร้อนสูง ทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 315°C ไม่ได้รับผลกระทบจากแสงแดด สารฟอกขาว แบคทีเรีย เชื้อรา แมลง หรือด่าง
อ่อนไหว:เส้นใยแก้วได้รับผลกระทบจากกรดไฮโดรฟลูออริกและกรดฟอสฟอริกร้อน เนื่องจากเส้นใยแก้วเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำจากแก้ว ใยแก้วดิบบางชนิดจึงควรได้รับการดูแลด้วยความระมัดระวัง เช่น วัสดุฉนวนสำหรับใช้ในครัวเรือน เนื่องจากปลายเส้นใยมีความเปราะบางและอาจเจาะผิวหนังได้ ดังนั้นจึงควรสวมถุงมือเมื่อใช้งานไฟเบอร์กลาส
3. กระบวนการผลิตใยแก้ว
ไฟเบอร์กลาสเป็นเส้นใยที่ไม่ใช่โลหะซึ่งปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะวัสดุอุตสาหกรรม โดยทั่วไปวัตถุดิบพื้นฐานของใยแก้วประกอบด้วยแร่ธาตุธรรมชาติและสารเคมีสังเคราะห์หลายชนิด ส่วนประกอบหลัก ได้แก่ ทรายซิลิกา หินปูน และโซดาแอช
ทรายซิลิกาทำหน้าที่เป็นตัวสร้างแก้ว ในขณะที่โซดาแอชและหินปูนช่วยลดอุณหภูมิการหลอมเหลว ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ประกอบกับค่าการนำความร้อนต่ำเมื่อเทียบกับใยหินและเส้นใยอินทรีย์ ทำให้ไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุที่มีความเสถียรทางมิติและระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว
เส้นใยแก้วผลิตโดยการหลอมโดยตรง ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆ เช่น การผสม การหลอม การปั่น การเคลือบ การอบแห้ง และการบรรจุ การผลิตแก้วแบบแบทช์ (Batch) คือขั้นตอนเริ่มต้น ซึ่งวัตถุดิบจะถูกผสมให้เข้ากันอย่างทั่วถึง จากนั้นจึงส่งส่วนผสมไปยังเตาหลอมเพื่อหลอมที่อุณหภูมิสูงถึง 1,400 องศาเซลเซียส อุณหภูมินี้เพียงพอที่จะเปลี่ยนทรายและส่วนผสมอื่นๆ ให้หลอมเหลว จากนั้นแก้วที่หลอมเหลวจะไหลเข้าสู่โรงกลั่น และอุณหภูมิจะลดลงเหลือ 1,370 องศาเซลเซียส
ในระหว่างการปั่นเส้นใยแก้ว แก้วหลอมเหลวจะไหลออกมาผ่านปลอกที่มีรูขนาดเล็กมาก แผ่นซับในจะถูกให้ความร้อนด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ และอุณหภูมิจะถูกควบคุมเพื่อรักษาความหนืดให้คงที่ มีการใช้หัวฉีดน้ำเพื่อระบายความร้อนให้กับเส้นใยขณะที่ออกจากปลอกที่อุณหภูมิประมาณ 1204°C
กระแสแก้วหลอมเหลวที่ถูกอัดขึ้นรูปจะถูกดึงเข้าเส้นใยด้วยเครื่องจักรที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 4 ไมโครเมตร ถึง 34 ไมโครเมตร เครื่องม้วนความเร็วสูงจะสร้างแรงดึง และแก้วหลอมเหลวจะถูกดึงเข้าเส้นใย ในขั้นตอนสุดท้าย จะมีการเคลือบผิวเส้นใยด้วยสารเคมี เช่น สารหล่อลื่น สารยึดเกาะ และสารเชื่อมต่อ สารหล่อลื่นจะช่วยปกป้องเส้นใยจากการเสียดสีขณะที่ถูกรวบรวมและพันรอบบรรจุภัณฑ์ หลังจากคัดขนาดแล้ว เส้นใยจะถูกทำให้แห้งในเตาอบ จากนั้นเส้นใยจะพร้อมสำหรับการแปรรูปเป็นเส้นใยสับ เส้นใยฝอย หรือเส้นด้าย
4.การประยุกต์ใช้ใยแก้ว
ไฟเบอร์กลาส เป็นวัสดุอนินทรีย์ที่ไม่ติดไฟและยังคงความแข็งแรงไว้ได้ประมาณ 25% ของความแข็งแรงเริ่มต้นที่อุณหภูมิ 540°C สารเคมีส่วนใหญ่มีผลเพียงเล็กน้อยต่อเส้นใยแก้ว ไฟเบอร์กลาสอนินทรีย์จะไม่ขึ้นราหรือเสื่อมสภาพ เส้นใยแก้วได้รับผลกระทบจากกรดไฮโดรฟลูออริก กรดฟอสฟอริกร้อน และสารที่มีฤทธิ์เป็นด่างสูง
เป็นวัสดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้าได้ดีเยี่ยมผ้าไฟเบอร์กลาสมีคุณสมบัติ เช่น การดูดซับความชื้นต่ำ ความแข็งแรงสูง ทนความร้อน และค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเสริมแรงแผงวงจรพิมพ์และสารเคลือบเงาฉนวน
ไฟเบอร์กลาสมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่สูง จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงสูงและน้ำหนักเบา ในรูปแบบสิ่งทอ ความแข็งแรงนี้สามารถเป็นได้ทั้งแบบทิศทางเดียวและสองทิศทาง ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการออกแบบและต้นทุนสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ทั้งในตลาดยานยนต์ งานก่อสร้างโยธา อุปกรณ์กีฬา การบินและอวกาศ การเดินเรือ อิเล็กทรอนิกส์ บ้านพักอาศัย และพลังงานลม
นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตวัสดุผสมโครงสร้าง แผงวงจรพิมพ์ และผลิตภัณฑ์เฉพาะทางต่างๆ ผลผลิตเส้นใยแก้วทั่วโลกต่อปีอยู่ที่ประมาณ 4.5 ล้านตัน โดยผู้ผลิตหลักคือจีน (ส่วนแบ่งตลาด 60%) สหรัฐอเมริกา และสหภาพยุโรป
ฉงชิ่ง Dujiang คอมโพสิต Co., Ltd.
ติดต่อเรา:
Email:marketing@frp-cqdj.com
วอทส์แอป:+8615823184699
โทร: +86 023-67853804
เว็บไซต์: www.frp-cqdj.com
เวลาโพสต์: 29 ก.ย. 2565