Glêsfiber ferwiist nei in groep produkten makke fan yndividuele glêsfezels dy't kombinearre binne yn in ferskaat oan foarmen. Glêsfibers kinne wurde ferdield yn twa haadgroepen neffens har geometry: trochgeande fezels dy't brûkt wurde yn garen en tekstyl, en de ûnderbrutsen (koarte) fezels dy't brûkt wurde as matten, tekkens of boards foar isolaasje en filtraasje. Glêsfiber kin foarme wurde ta garen, krekt as wol of katoen, en weefd wurde ta stof dy't soms brûkt wurdt foar draperieën. Glêsfibertekstyl wurdt faak brûkt as fersterkingsmateriaal foar getten en laminearre plestik. Glêsfiberwol, in dik, pluizig materiaal makke fan ûnderbrutsen fezels, wurdt brûkt foar termyske isolaasje en lûdsabsorpsje. It wurdt faak fûn yn skotten en rompen fan skippen en ûnderseeboaten; motorrompen fan auto's en panielbekleding; yn ovens en airconditioning-ienheden; akoestyske muorre- en plafondpanielen; en arsjitektoanyske skiedingswanden. Glêsfiber kin oanpast wurde foar spesifike tapassingen lykas Type E (elektrysk), brûkt as elektryske isolaasjetape, tekstyl en fersterking; Type C (gemysk), dat superieure soerresistinsje hat, en Type T, foar termyske isolaasje.
Hoewol't it kommersjele gebrûk fan glêsfezel relatyf resint is, makken ambachtslju glêstrieden foar it fersieren fan bekers en fazen tidens de Renêssânse. In Frânske natuerkundige, Rene-Antoine Ferchault de Reaumur, produsearre tekstyl fersierd mei fyn glêstrieden yn 1713, en Britske útfiners duplisearren de prestaasje yn 1822. In Britske sidewever makke in glêsstof yn 1842, en in oare útfiner, Edward Libbey, eksposearre in jurk weefd fan glês op 'e Columbian Exposition fan 1893 yn Chicago.
Glêswol, in pluizige massa fan ûnderbrutsen fezels yn willekeurige lingten, waard foar it earst produsearre yn Jeropa oan 'e ein fan 'e ieu, mei in proses wêrby't fezels fan stangen horizontaal nei in draaiende trommel lutsen waarden. In pear desennia letter waard in spinproses ûntwikkele en patintearre. Glêsfezel isolearjend materiaal waard yn Dútslân makke tidens de Earste Wrâldoarloch. Undersyk en ûntwikkeling rjochte op 'e yndustriële produksje fan glêsfezels gie foarút yn 'e Feriene Steaten yn 'e jierren '30, ûnder lieding fan twa grutte bedriuwen, de Owens-Illinois Glass Company en Corning Glass Works. Dizze bedriuwen ûntwikkelen in fyn, plooiber, goedkeap glêsfezel troch smelten glês troch heul fyn iepeningen te lûken. Yn 1938 fusearren dizze twa bedriuwen om Owens-Corning Fiberglas Corp. te foarmjen. No gewoan bekend as Owens-Corning, is it in bedriuw wurden mei in omset fan $ 3 miljard yn 't jier, en is in lieder yn 'e glêsfezelmerk.
Grûnstoffen
De basisgrûnstoffen foar glêstriedprodukten binne in ferskaat oan natuerlike mineralen en produsearre gemikaliën. De wichtichste yngrediïnten binne silikasân, kalkstien en natriumkarbonaat. Oare yngrediïnten kinne ûnder oaren kalsinearre aluminiumoxide, boraks, feldspaat, nefelinesyeniet, magnesiet en kaolienklaai omfetsje. Silikasân wurdt brûkt as glêsfoarmer, en natriumkarbonaat en kalkstien helpe benammen om de smelttemperatuer te ferleegjen. Oare yngrediïnten wurde brûkt om bepaalde eigenskippen te ferbetterjen, lykas boraks foar gemyske wjerstân. Ofvalglês, ek wol slyk neamd, wurdt ek brûkt as grûnstof. De grûnstoffen moatte foarsichtich yn krekte hoemannichten weage wurde en goed mei-inoar mingd wurde (batching neamd) foardat se yn glês smelte wurde.
De produksje
Proses
Smelten
Sadree't de partij klearmakke is, wurdt it yn in oven fiede om te smelten. De oven kin ferwaarme wurde troch elektrisiteit, fossile brânstof, of in kombinaasje fan 'e twa. De temperatuer moat presys kontroleare wurde om in glêde, konstante stream fan glês te behâlden. It smelte glês moat op in hegere temperatuer hâlden wurde (sawat 2500 °F [1371 °C]) as oare soarten glês om ta glêstried foarme te wurden. Sadree't it glês smelte is, wurdt it oerbrocht nei de foarmapparatuer fia in kanaal (foarhjoer) oan 'e ein fan' e oven.
Foarmjen yn fezels
Ferskate ferskillende prosessen wurde brûkt om fezels te foarmjen, ôfhinklik fan it type fezel. Tekstielfezels kinne direkt út 'e oven foarme wurde fan smelten glês, of it smelten glês kin earst nei in masine fiede wurde dy't glêzen knikkers fan sawat 1,6 sm yn diameter foarmet. Dizze knikkers meitsje it mooglik om it glês fisueel te ynspektearjen op ûnreinheden. Yn sawol it direkte smelten as it moarmersmeltproses wurde it glês of de glêzen knikkers fiede troch elektrysk ferwaarme bussen (ek wol spindoppen neamd). De bussen binne makke fan platina of metaallegering, mei tusken de 200 en 3.000 tige fyn iepeningen. It smelten glês giet troch de iepeningen en komt derút as fyn filamenten.
Trochgeande filamentproses
In lange, trochgeande fezels kin produsearre wurde troch it trochgeande-filamentproses. Nei't it glês troch de gatten yn 'e bus streamd is, wurde meardere triedden fongen op in hege-snelheidswikkelmasine. De wikkelmasine draait mei sawat 3 km yn 'e minút, folle rapper as de streamsnelheid fan 'e bussen. De spanning lûkt de filamenten út wylst se noch smelte, wêrtroch't triedden foarmje dy't in fraksje fan 'e diameter fan 'e iepeningen yn 'e bus hawwe. In gemysk bindmiddel wurdt tapast, wat helpt om te foarkommen dat de fezels brekt by lettere ferwurking. De filament wurdt dan op buizen wûn. It kin no twist en ta garen twongen wurde.
Stapelfaserproses
In alternative metoade is it stapelfaserproses. As it smelte glês troch de bussen streamt, koelje loftstralen de filamenten rap ôf. De turbulinte loftútbarstings brekke de filamenten ek yn lingten fan 8-15 inch (20-38 sm). Dizze filamenten falle troch in spray fan smeermiddel op in draaiende trommel, dêr't se in tin web foarmje. It web wurdt út 'e trommel lutsen en yn in trochgeande tried fan los gearstalde fezels lutsen. Dizze tried kin ferwurke wurde ta garen troch deselde prosessen dy't brûkt wurde foar wol en katoen.
Hakke fezels
Ynstee fan ta garen foarme te wurden, kin de trochgeande of lange-stapelstring yn koarte stikken snien wurde. De string wurdt monteard op in set spoelen, in saneamde creel, en troch in masine lutsen dy't it yn koarte stikken snien wurdt. De sniene fezels wurde foarme ta matten dêr't in bindmiddel oan tafoege wurdt. Nei it útharden yn in oven wurdt de mat oprôle. Ferskate gewichten en diktes jouwe produkten foar dakpannen, opboude dakbedekking, of dekorative matten.
Glêswol
It rotearjende of spinnerproses wurdt brûkt om glêswol te meitsjen. Yn dit proses streamt smelte glês út 'e oven yn in silindryske kontener mei lytse gatten. As de kontener rap draait, streame horizontale streamen glês út 'e gatten. De smelte glêsstreamen wurde omset yn fezels troch in delgeande striel fan loft, hyt gas, of beide. De fezels falle op in transportband, dêr't se mei-inoar yn in fleece massa ferweve. Dit kin brûkt wurde foar isolaasje, of de wol kin bespuite wurde mei in bindmiddel, komprimearre wurde ta de winske dikte, en yn in oven úthard wurde. De waarmte set it bindmiddel, en it resultearjende produkt kin in stive of heal-stive plaat wêze, of in fleksibele matte.
Beskermjende coatings
Neist bindemiddels binne oare coatings nedich foar glêstriedprodukten. Smeermiddels wurde brûkt om fezelslijtage te ferminderjen en wurde direkt op 'e fezels spuite of tafoege oan it bindemiddel. In antistatyske gearstalling wurdt soms ek op it oerflak fan glêstriedisolaasjematten spuite tidens de koelstap. Koellucht dy't troch de mat lutsen wurdt, soarget derfoar dat it antistatyske middel de hiele dikte fan 'e mat penetrearret. It antistatyske middel bestiet út twa yngrediïnten - in materiaal dat de generaasje fan statyske elektrisiteit minimalisearret, en in materiaal dat tsjinnet as in korrosje-ynhibitor en stabilisator. Sizing is elke coating dy't oanbrocht wurdt op tekstylvezels yn 'e foarmjouwingsoperaasje, en kin ien of mear komponinten befetsje (smeermiddels, bindemiddels of koppelingsmiddels). Koppelingsmiddels wurde brûkt op strengen dy't brûkt wurde sille foar it fersterkjen fan plestik, om de bân mei it fersterke materiaal te fersterkjen. Soms is in ôfwurkingsoperaasje nedich om dizze coatings te ferwiderjen, of om in oare coating ta te foegjen. Foar plestikfersterkingen kinne sizings mei waarmte of gemikaliën fuorthelle wurde en in koppelingsmiddel tapast wurde. Foar dekorative tapassingen moatte stoffen waarmtebehannele wurde om sizings te ferwiderjen en de weef te fêstigjen. Kleurstofbasiscoatings wurde dan oanbrocht foardat se ferve of printsje.
Foarmje yn foarmen
Glêsfiberprodukten komme yn in grut ferskaat oan foarmen, makke mei ferskate prosessen. Bygelyks, glêsfiberpiipisolaasje wurdt direkt fan 'e foarmingsienheden op stêffoarmige foarmen wûn, neamd mandrels, foardat se útharde wurde. De malfoarmen, yn lingten fan 3 foet (91 sm) of minder, wurde dan yn in oven útharde. De útharde lingten wurde dan yn 'e lingte út it mal helle en yn spesifike ôfmjittings seage. Facings wurde oanbrocht as it nedich is, en it produkt wurdt ynpakt foar ferstjoering.
Kwaliteitskontrôle
Tidens de produksje fan glêsfezelisolaasje wurdt materiaal op in oantal lokaasjes yn it proses sampled om de kwaliteit te behâlden. Dizze lokaasjes omfetsje: de mingde partij dy't nei de elektryske smelter fiede wurdt; smelten glês út 'e bus dy't de fiberizer fiedet; glêsfezel dy't út 'e fiberizermasine komt; en it ein-útharde produkt dat út 'e ein fan' e produksjeline komt. De bulk glês- en fezelmonsters wurde analysearre op gemyske gearstalling en de oanwêzigens fan gebreken mei help fan ferfine gemyske analysators en mikroskopen. De dieltsjegrutteferdieling fan it partijmateriaal wurdt krigen troch it materiaal troch in oantal siedden fan ferskillende grutte te lieden. It definitive produkt wurdt metten op dikte nei ferpakking neffens spesifikaasjes. In feroaring yn dikte jout oan dat de glêskwaliteit ûnder de standert is.
Fabrikanten fan glêstriedisolaasje brûke ek in ferskaat oan standerdisearre testprosedueres om de akoestyske wjerstân, lûdsabsorpsje en lûdsbarriêreprestaasjes fan produkten te mjitten, oan te passen en te optimalisearjen. De akoestyske eigenskippen kinne wurde kontroleare troch produksjefariabelen lykas glêstrieddiameter, bulkdichtheid, dikte en bindemiddelynhâld oan te passen. In ferlykbere oanpak wurdt brûkt om termyske eigenskippen te kontrolearjen.
De takomst
De glêstriedsektor stiet foar grutte útdagings yn 'e rest fan 'e jierren '90 en dêrnei. It oantal produsinten fan glêstriedisolaasje is tanommen troch Amerikaanske dochterûndernimmingen fan bûtenlânske bedriuwen en ferbetteringen yn produktiviteit troch Amerikaanske fabrikanten. Dit hat resultearre yn oerstallige kapasiteit, dy't de hjoeddeiske en miskien takomstige merk net kin foldwaan.
Neist oerstallige kapasiteit sille oare isolaasjematerialen konkurrearje. Stienwol is in soad brûkt fanwegen resinte ferbetteringen yn prosessen en produkten. Skuimisolaasje is in oar alternatyf foar glêstried yn wenmuorren en kommersjele dakken. In oar konkurrearjend materiaal is cellulose, dat brûkt wurdt yn solderisolaasje.
Fanwegen de lege fraach nei isolaasje troch in swakke wenningmerk freegje konsuminten legere prizen. Dizze fraach is ek in gefolch fan 'e oanhâldende trend fan konsolidaasje fan detailhannelers en oannimmers. As reaksje dêrop sil de glêsfezelisolaasje-yndustry trochgean moatte mei it besunigjen fan kosten op twa wichtige gebieten: enerzjy en miljeu. Der sille effisjintere ovens brûkt wurde moatte dy't net allinich ôfhinklik binne fan ien enerzjyboarne.
Mei stoartplakken dy't har maksimale kapasiteit berikke, sille glêstriedfabrikanten hast nul útfier moatte berikke op fêst ôffal sûnder de kosten te ferheegjen. Dit sil fereaskje dat produksjeprosessen ferbettere wurde om ôffal te ferminderjen (ek foar floeiber en gasôffal) en ôffal wêr mooglik opnij te brûken.
Sok ôffal kin opnij ferwurke en opnij smelte moatte foardat it opnij brûkt wurdt as grûnstof. Ferskate fabrikanten binne al dwaande mei it oanpakken fan dizze problemen.
Pleatsingstiid: 11 juny 2021