Miért vált a tartálykemencében történő húzási eljárás az üvegszál fő gyártási módszerévé?

01. Mi az üvegszál?

 

ÜveggyapotAz üveggyapot vagy üvegszál egy új típusú erősítőanyag, amelyet általában kompozit anyagokban, elektromos szigetelésben, hőszigetelésben, áramköri lapokban és a nemzetgazdaság más ágazataiban használnak. Monofil átmérője néhány mikrométertől több mint húsz mikrométerig terjed, ami az emberi hajszál átmérőjének 1/20-1/5-ének felel meg. Minden szálköteg több száz vagy akár több ezer monofil szálból áll.

 

Hat ásványból, -pirofillitből, kvarchomokból, mészkőből, dolomitból, boroszilikátból és boromagnéziumból-készül magas-hőmérsékletű olvasztási, húzási, tekercselési és szövési eljárásokkal. Ez egy nagy teljesítményű-szervetlen nem-fémes anyag, sokféle változatban. Előnyei közé tartozik a jó szigetelés, az erős hőállóság, a jó korrózióállóság és a nagy mechanikai szilárdság. Azonban hátrányai közé tartozik a törékenység és a gyenge kopásállóság.

 

02. Üvegszál összetétele

 

A fő összetevők a szilícium-dioxid, az alumínium-oxid, a kalcium-oxid, a bór-oxid, a magnézium-oxid és a nátrium-oxid. A lúgtartalom alapján a következőkre osztható:

 

① Alkáli{0}}mentes üvegszál (0%~2% nátrium-oxid, alumínium-boroszilikát üveg)

 

② Közepes-alkáli üvegszál (8%–12% nátrium-oxid, bór-tartalmú vagy bór-mentes nátrium-kalcium-szilikátüveg) és magas-alkálitartalmú üvegszál (13% vagy több nátrium-szilícium-oxid, kalcium{8}}-kalcium-nátrium).

03. Üvegszál jellemzői

 

Jellemzők: az üvegszál hőállósága nagyobb, mint a szerves szálaké, nem-gyúlékony, korrózióálló-, jó hő- és hangszigeteléssel, nagy szakítószilárdsággal és jó elektromos szigeteléssel rendelkezik. Azonban törékeny és gyenge kopásállósággal rendelkezik. Erősítőanyagként erősített műanyagok vagy megerősített gumi gyártásához használt üvegszál a következő jellemzőkkel rendelkezik:

 

① Nagy szakítószilárdság és alacsony nyúlás (3%).

② Magas rugalmassági modulus és jó merevség.

③ Nagy nyúlás a rugalmassági határon belül és nagy szakítószilárdság, így nagy mennyiségű ütési energiát nyel el. ④ Ez egy szervetlen szál, nem-gyúlékony, és kiváló vegyszerállósággal rendelkezik.

⑤ Alacsony vízfelvétele van.

⑥ Kiváló méretstabilitással és hőállósággal rendelkezik.

⑦ Jó feldolgozhatósággal rendelkezik, és különféle formákban készíthető, például szálak, kötegek, szőnyegek és szövetek.

⑧ Átlátszó és átengedi a fényt.

⑨ Jól tapad a gyantához.

⑩ Ez olcsó.

⑪ Nem könnyen gyúlékony, és magas hőmérsékleten üveggé{0}}olvadhat, mint a gyöngyök.

 

04. Üvegszálas gyártási folyamat

 

Két üvegszál-gyártási eljárás létezik: két-fokozatú öntési - tégelyhúzási módszer és egy-fokozatú öntés - tartálykemencés húzási módszer.

A tégelyrajzolási módszer több lépésből áll. Először az üveg alapanyagot magas hőmérsékleten megolvasztják üveggömbökké. Ezután az üveggömböket másodszor is megolvasztják, és nagy sebességgel húzzák üvegszálas szálakká. Ennek az eljárásnak számos hátulütője van, beleértve a magas energiafogyasztást, az instabil formázási folyamatot és az alacsony munkatermelékenységet, és a nagy-üvegszálgyártók már nagyrészt megszüntették.

 

A tartálykemence-húzási folyamat során nyersanyagokat, például pirofillitet olvasztnak üvegolvadékká egy kemencében. A légbuborékok eltávolítása után az oldatot egy csatornán keresztül egy porózus stencilhez szállítják, ahol nagy sebességgel üvegszálas szálakká húzzák. A kemence több száz sablont képes összekapcsolni több csatornán keresztül az egyidejű gyártás érdekében. Ez a folyamat egyszerű, energiahatékony, stabil formázást biztosít, valamint rendkívül hatékony és produktív, megkönnyítve a nagy-léptékű, teljesen automatizált gyártást. Ez a nemzetközi gyártási folyamat fősodrává vált, és a globális üvegszál több mint 90%-át állítja elő.