ในความหมายกว้าง ๆ ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับใยแก้วคือมันเป็นวัสดุอนินทรีย์ที่ไม่ใช่โลหะ แต่ด้วยการวิจัยที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเรารู้ว่าจริงๆแล้วมีใยแก้วหลายประเภทและพวกมันมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและมีข้อดีที่โดดเด่นมากมาย ตัวอย่างเช่นความแข็งแรงเชิงกลสูงเป็นพิเศษและความต้านทานความร้อนและการกัดกร่อนยังดีเป็นพิเศษ เป็นเรื่องจริงที่ไม่มีวัสดุใดที่สมบูรณ์แบบและใยแก้วยังมีข้อบกพร่องของตัวเองที่ไม่สามารถละเลยได้นั่นคือมันไม่ทนต่อการสึกหรอและเปราะบางได้ง่าย ดังนั้นในการใช้งานจริงเราต้องใช้ประโยชน์จากจุดแข็งของเราและหลีกเลี่ยงจุดอ่อนของเรา
วัตถุดิบของใยแก้วนั้นหาได้ง่าย โดยส่วนใหญ่แล้วจะเป็นใยแก้วเก่าหรือผลิตภัณฑ์แก้วที่ถูกทิ้ง ใยแก้วนั้นละเอียดมาก และเมื่อนำใยแก้วโมโนฟิลาเมนต์มารวมกันมากกว่า 20 เส้นก็จะมีความหนาเท่ากับเส้นผม ใยแก้วมักจะใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในวัสดุคอมโพสิตได้ เนื่องจากการวิจัยใยแก้วในเชิงลึกในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ใยแก้วจึงมีบทบาทสำคัญเพิ่มมากขึ้นในการผลิตและชีวิตของเรา บทความสองสามบทความต่อไปนี้จะอธิบายเกี่ยวกับกระบวนการผลิตและการใช้ใยแก้วเป็นหลัก บทความนี้จะแนะนำคุณสมบัติ ส่วนประกอบหลัก ลักษณะสำคัญ และการจำแนกประเภทวัสดุของใยแก้ว บทความสองสามบทความต่อไปนี้จะกล่าวถึงกระบวนการผลิต การป้องกันความปลอดภัย การใช้งานหลัก การป้องกันความปลอดภัย สถานะอุตสาหกรรม และแนวโน้มการพัฒนา
Iบทนำ
1.1 คุณสมบัติของเส้นใยแก้ว
คุณสมบัติที่โดดเด่นอีกประการหนึ่งของไฟเบอร์กลาสคือความแข็งแรงดึงสูง ซึ่งสามารถทำได้ถึง 6.9 กรัมต่อวันในสภาวะมาตรฐานและ 5.8 กรัมต่อวันในสภาวะเปียก คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมดังกล่าวทำให้ไฟเบอร์กลาสมักถูกใช้เป็นวัสดุเสริมแรงอย่างแพร่หลาย ไฟเบอร์กลาสมีความหนาแน่น A เท่ากับ 2.54 ไฟเบอร์กลาสยังทนความร้อนได้ดีมากและยังคงคุณสมบัติปกติที่อุณหภูมิ 300°C ไฟเบอร์กลาสยังใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุฉนวนกันความร้อนและวัสดุป้องกัน เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าและไม่กัดกร่อนได้ง่าย
1.2 ส่วนผสมหลัก
องค์ประกอบของใยแก้วค่อนข้างซับซ้อน โดยทั่วไปส่วนประกอบหลักที่ทุกคนรู้จักคือซิลิกาแมกนีเซียมออกไซด์โซเดียมออกไซด์โบรอนออกไซด์อลูมิเนียมออกไซด์แคลเซียมออกไซด์และอื่น ๆ เส้นผ่านศูนย์กลางของโมโนฟิลาเมนต์ของใยแก้วอยู่ที่ประมาณ 10 ไมครอนซึ่งเทียบเท่ากับ 1/10 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผม เส้นใยแต่ละมัดประกอบด้วยโมโนฟิลาเมนต์หลายพันเส้น กระบวนการดึงจะแตกต่างกันเล็กน้อย โดยปกติแล้วเนื้อหาของซิลิกาในใยแก้วคิดเป็น 50% ถึง 65% แรงดึงของใยแก้วที่มีปริมาณอะลูมิเนียมออกไซด์มากกว่า 20% ค่อนข้างสูงโดยปกติแล้วใยแก้วที่มีความแข็งแรงสูงในขณะที่ปริมาณอะลูมิเนียมออกไซด์ของใยแก้วที่ปราศจากด่างโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 15% หากคุณต้องการให้ใยแก้วมีโมดูลัสความยืดหยุ่นที่มากขึ้นคุณต้องแน่ใจว่าเนื้อหาของแมกนีเซียมออกไซด์มากกว่า 10% เนื่องจากเส้นใยแก้วประกอบด้วยเฟอร์ริกออกไซด์ในปริมาณเล็กน้อย จึงทำให้มีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีขึ้นในระดับที่แตกต่างกัน
1.3 คุณสมบัติหลัก
1.3.1 วัตถุดิบและการใช้งาน
เมื่อเทียบกับเส้นใยอนินทรีย์แล้ว คุณสมบัติของเส้นใยแก้วจะเหนือกว่ามาก เนื่องจากติดไฟได้ยาก ทนความร้อน เป็นฉนวนกันความร้อน มีเสถียรภาพ และทนต่อแรงดึงได้ดีกว่า แต่เปราะบางและทนต่อการสึกหรอได้ไม่ดี เส้นใยแก้วมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
(1) ความแข็งแรงในการดึงดีกว่าวัสดุอื่น แต่การยืดตัวต่ำมาก
(2) ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นมีความเหมาะสมมากกว่า
(3) ภายในขีดจำกัดความยืดหยุ่น เส้นใยแก้วสามารถยืดออกได้เป็นเวลานานและมีแรงดึงสูงมาก ดังนั้นจึงสามารถดูดซับพลังงานได้จำนวนมากเมื่อเผชิญกับแรงกระแทก
(4) เนื่องจากเส้นใยแก้วเป็นเส้นใยอนินทรีย์ เส้นใยอนินทรีย์จึงมีข้อดีหลายประการ คือ ไม่ไหม้ง่าย และมีคุณสมบัติทางเคมีค่อนข้างเสถียร
(5) การดูดซับน้ำไม่ใช่เรื่องง่าย
(6) ทนความร้อนและมีความเสถียร ไม่ง่ายที่จะทำปฏิกิริยา
(7) มีความสามารถในการแปรรูปได้ดีมาก และสามารถแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์คุณภาพเยี่ยมได้หลากหลายรูปทรง เช่น เส้น เส้นใยสักหลาด มัด และผ้าทอ
(8) สามารถส่งผ่านแสงได้
(9) เนื่องจากวัตถุดิบหาได้ง่าย จึงมีราคาไม่แพง
(10) เมื่ออุณหภูมิสูง แทนที่จะถูกเผา มันจะละลายเป็นเม็ดของเหลว
1.4 การจำแนกประเภท
ตามมาตรฐานการจำแนกประเภทต่างๆ ใยแก้วสามารถแบ่งออกได้เป็นหลายชนิด ตามรูปร่างและความยาวที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ ใยต่อเนื่อง ใยฝ้าย และใยยาวคงที่ ตามส่วนประกอบที่แตกต่างกัน เช่น ปริมาณด่าง สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ ใยแก้วปลอดด่าง ใยแก้วด่างปานกลาง และใยแก้วด่างสูง
1.5 วัตถุดิบการผลิต
ในการผลิตทางอุตสาหกรรมจริง เพื่อผลิตเส้นใยแก้ว เราต้องใช้อะลูมินา ทรายควอตซ์ หินปูน ไพโรฟิลไลต์ โดโลไมต์ โซดาแอช มิราบิไลต์ กรดบอริก ฟลูออไรต์ เส้นใยแก้วบด ฯลฯ
1.6 วิธีการผลิต
วิธีการผลิตทางอุตสาหกรรมสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ประเภทแรกคือการหลอมใยแก้วก่อน จากนั้นจึงผลิตผลิตภัณฑ์แก้วทรงกลมหรือทรงแท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า จากนั้นจึงให้ความร้อนและหลอมซ้ำด้วยวิธีการต่างๆ เพื่อให้ได้ใยแก้วละเอียดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-80 ไมโครเมตร อีกประเภทหนึ่งคือการหลอมแก้วก่อน แต่ผลิตใยแก้วแทนทรงแท่งหรือทรงกลม จากนั้นจึงดึงตัวอย่างผ่านแผ่นโลหะผสมแพลตตินัมโดยใช้วิธีการดึงด้วยกลไก ผลิตภัณฑ์ที่ได้เรียกว่าใยต่อเนื่อง หากดึงใยผ่านการจัดเรียงแบบลูกกลิ้ง ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะเรียกว่าใยไม่ต่อเนื่อง ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าใยแก้วตัดตามความยาว และใยสั้น
1.7 การให้คะแนน
เส้นใยแก้วแบ่งออกเป็นเกรดต่างๆ ตามองค์ประกอบ การใช้งาน และคุณสมบัติที่แตกต่างกัน เส้นใยแก้วที่นำออกสู่ตลาดในระดับสากลมีดังต่อไปนี้:
1.7.1 กระจกอี
เป็นแก้วโบเรตซึ่งเรียกอีกอย่างว่าแก้วปลอดด่างในชีวิตประจำวัน เนื่องจากมีข้อดีมากมายจึงทำให้เป็นที่นิยมใช้กันมากที่สุด ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด แม้ว่าจะเป็นที่นิยมกันอย่างแพร่หลาย แต่ก็มีข้อบกพร่องที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เช่นกัน มันทำปฏิกิริยากับเกลืออนินทรีย์ได้ง่าย จึงยากต่อการจัดเก็บในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด
1.7.2 กระจกซี
ในการผลิตจริงจะเรียกว่าแก้วอัลคาไลปานกลางซึ่งมีคุณสมบัติทางเคมีที่ค่อนข้างเสถียรและทนต่อกรดได้ดี ข้อเสียคือความแข็งแรงเชิงกลไม่สูงและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าไม่ดี สถานที่ต่างๆ มีมาตรฐานที่แตกต่างกัน ในอุตสาหกรรมไฟเบอร์กลาสในประเทศไม่มีธาตุโบรอนในแก้วอัลคาไลปานกลาง แต่ในอุตสาหกรรมไฟเบอร์กลาสต่างประเทศ ผลิตแก้วอัลคาไลปานกลางที่มีโบรอน ไม่เพียงแต่เนื้อหาจะแตกต่างกัน แต่บทบาทของแก้วอัลคาไลปานกลางในประเทศและต่างประเทศก็แตกต่างกันด้วย แผ่นใยแก้วและแท่งใยแก้วที่ผลิตในต่างประเทศทำจากแก้วอัลคาไลปานกลาง ในการผลิต แก้วอัลคาไลปานกลางยังทำงานในแอสฟัลต์ ในประเทศของฉัน เหตุผลเชิงวัตถุประสงค์คือมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีราคาถูกมากและมีการใช้งานอยู่ทุกที่ในอุตสาหกรรมผ้าห่อและผ้ากรอง
1.7.3 ไฟเบอร์กลาส แก้ว
ในการผลิต ผู้คนมักเรียกกระจกชนิดนี้ว่า กระจกอัลคาไลสูง ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มกระจกโซเดียมซิลิเกต แต่เนื่องจากกระจกชนิดนี้มีคุณสมบัติทนน้ำ จึงมักไม่ผลิตเป็นเส้นใยแก้ว
1.7.4 ไฟเบอร์กลาส D-glass
เรียกอีกอย่างว่ากระจกไดอิเล็กตริก และโดยทั่วไปถือเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับใยแก้วไดอิเล็กตริก
1.7.5 กระจกไฟเบอร์กลาสที่มีความแข็งแรงสูง
ความแข็งแรงของเส้นใยแก้วอีลาสโตเมอร์สูงกว่า 1/4 และโมดูลัสความยืดหยุ่นของเส้นใยแก้วอีลาสโตเมอร์สูงกว่า เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ จึงควรนำไปใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่เนื่องจากต้นทุนสูง ปัจจุบันจึงใช้เฉพาะในบางสาขาที่สำคัญ เช่น อุตสาหกรรมการทหาร การบินและอวกาศ เป็นต้น
1.7.5 กระจกไฟเบอร์กลาส AR
เรียกอีกอย่างว่าเส้นใยแก้วทนด่าง ซึ่งเป็นเส้นใยอนินทรีย์บริสุทธิ์และใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในคอนกรีตเสริมใยแก้ว ภายใต้เงื่อนไขบางประการ เส้นใยแก้วสามารถทดแทนเหล็กและแร่ใยหินได้
1.7.6 กระจกไฟเบอร์กลาส E-CR
เป็นแก้วที่ปราศจากโบรอนและด่างที่ได้รับการปรับปรุง เนื่องจากทนน้ำได้สูงกว่าใยแก้วปราศจากด่างเกือบ 10 เท่า จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์ทนน้ำ นอกจากนี้ ทนกรดยังแข็งแกร่งมาก และครองตำแหน่งที่โดดเด่นในการผลิตและการใช้งานท่อใต้ดิน นอกเหนือจากใยแก้วทั่วไปที่กล่าวถึงข้างต้นแล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังได้พัฒนาใยแก้วชนิดใหม่ เนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์ปราศจากโบรอน จึงตอบสนองความต้องการในการปกป้องสิ่งแวดล้อมของผู้คน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีใยแก้วอีกประเภทหนึ่งที่ได้รับความนิยมมากขึ้น นั่นคือใยแก้วที่มีองค์ประกอบแก้วสองชั้น ในผลิตภัณฑ์ใยแก้วในปัจจุบัน เราสามารถรับรู้ถึงการมีอยู่ของมันได้
1.8 การระบุเส้นใยแก้ว
วิธีการจำแนกใยแก้วนั้นง่ายมาก นั่นคือ นำใยแก้วไปแช่ในน้ำ ให้ความร้อนจนน้ำเดือด แล้วทิ้งไว้ประมาณ 6-7 ชั่วโมง หากพบว่าทิศทางการพุ่งและพุ่งของใยแก้วไม่แน่นขึ้น แสดงว่าใยแก้วเป็นด่างสูง ตามมาตรฐานต่างๆ มีวิธีการจำแนกใยแก้วหลายวิธี โดยทั่วไปจะแบ่งตามความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลาง องค์ประกอบ และประสิทธิภาพ
ติดต่อเรา :
เบอร์โทรศัพท์:+8615823184699
หมายเลขโทรศัพท์: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
เวลาโพสต์: 22 มิ.ย. 2565