Hoe Fiberglass wurdt makke?

Fiberglas ferwiist nei in groep produkten makke fan yndividuele glêsfezels kombineare yn in ferskaat oan foarmen.Glêzen fezels kinne wurde ferdield yn twa grutte groepen neffens harren mjitkunde: trochgeande fezels brûkt yn garens en tekstyl, en de diskontinuous (koarte) fezels brûkt as batts, tekkens, of boards foar isolaasje en filtraasje.Fiberglas kin wurde foarme yn garen lykas wol of katoen, en weven yn stof dy't soms wurdt brûkt foar draperies.Fiberglass tekstyl wurdt faak brûkt as fersterkingsmateriaal foar getten en laminearre plestik.Fiberglasswol, in dik, fluffich materiaal makke fan diskontinue fezels, wurdt brûkt foar termyske isolaasje en lûdabsorption.It wurdt faak fûn yn skip en ûnderseeboat skotten en rompen;automobile motor compartments en lichem paniel liners;yn ovens en airconditioning ienheden;akoestyske muorre en plafond panielen;en arsjitektoanyske partysjes.Fiberglass kin wurde ôfstimd foar spesifike applikaasjes lykas Type E (elektrysk), brûkt as elektryske isolaasje tape, tekstyl en fersterking;Type C (gemysk), dat hat superieure soere ferset, en Type T, foar termyske isolaasje.

Hoewol it kommersjeel gebrûk fan glêstried relatyf resint is, makken ambachtslju glêzen stringen foar it dekorearjen fan bekers en fazen yn 'e Renêssânse.In Frânske natuerkundige, Rene-Antoine Ferchault de Reaumur, produsearre yn 1713 tekstyl fersierd mei moaie glêzen stringen, en Britske útfiners duplisearren de prestaasje yn 1822. In Britske sidenwever makke in glêzen stof yn 1842, en in oare útfiner, Edward Libbey, eksposearre in jurk woven fan glês by de 1893 Columbian Exposition yn Chicago.

Glêswolle, in fluffige massa fan diskontinue fezels yn willekeurige lingten, waard foar it earst produsearre yn Jeropa oan 'e iuwwikseling, mei help fan in proses dat belutsen by it tekenjen fan fezels fan roeden horizontaal nei in draaiende trommel.Ferskate desennia letter waard in spinproses ûntwikkele en patintearre.Glêsfizelisolearjend materiaal waard makke yn Dútslân yn 'e Earste Wrâldkriich. Undersyk en ûntwikkeling rjochte op de yndustriële produksje fan glêsfezels gie foarút yn 'e Feriene Steaten yn 'e jierren 1930, ûnder lieding fan twa grutte bedriuwen, de Owens-Illinois Glass Company en Corning Glass Wurket.Dizze bedriuwen ûntwikkelen in fyn, pliable, goedkeape glêstried troch it tekenjen fan gesmolten glês troch heul fyne iepeningen.Yn 1938, dizze twa bedriuwen fusearre te foarmjen Owens-Corning Fiberglass Corp. No gewoan bekend as Owens-Corning, it is wurden in $ 3-miljard-in-jier bedriuw, en is in lieder yn de glêstried merk.

Grûnstoffen

De basis grûnstoffen foar glêsfezelprodukten binne in ferskaat oan natuerlike mineralen en produsearre gemikaliën.De wichtichste yngrediïnten binne silika sân, kalkstien, en soda ash.Oare yngrediïnten kinne ûnder oaren calcined alumina, borax, feldspar, nepheline syenite, magnesit en kaoline klaai omfetsje.Silica sân wurdt brûkt as de glêsfoarmer, en soda ash en kalkstien helpe foaral om de smelttemperatuer te ferleegjen.Oare yngrediïnten wurde brûkt om bepaalde eigenskippen te ferbetterjen, lykas boraks foar gemyske ferset.Offalglês, ek wol cullet neamd, wurdt ek brûkt as grûnstof.De grûnstoffen moatte soarchfâldich weage wurde yn krekte hoemannichten en yngeand meiinoar mingd (neamd batching) foardat se opsmolten wurde yn glês.

De produksje
Proses

Melting

Sadree't de batch is taret, wurdt it fied yn in oven foar it smelten.De oven kin wurde ferwaarme troch elektrisiteit, fossile brânstof, of in kombinaasje fan beide.De temperatuer moat krekt kontrolearre wurde om in glêde, fêste stream fan glês te behâlden.It smelte glês moat wurde hâlden op in hegere temperatuer (sawat 2500 ° F [1371 ° C]) as oare soarten glês om te foarmjen yn glêstried.As it glês smelt wurdt, wurdt it oerbrocht nei de foarmjende apparatuer fia in kanaal (foarhearth) oan 'e ein fan' e oven.

Formearje yn fibers

Ferskate ferskillende prosessen wurde brûkt om fezels te foarmjen, ôfhinklik fan it type glêstried.Tekstylfezels kinne wurde foarme út smolten glês direkt út 'e oven, of it smelte glês kin earst wurde fiede nei in masine dy't glêzen knikkers foarmet fan sawat 0,62 inch (1,6 sm) yn diameter.Dizze knikkerts kinne it glês visueel ynspekteare op ûnreinheden.Yn sawol it direkte smelten as marmersmeltproses wurde de glês- of glêzen knikkerts troch elektrysk ferwaarme bushings (ek wol spinnerets neamd).De bushing is makke fan platina of metalen alloy, mei oeral út 200 oan 3.000 hiel fyn orifices.It smelte glês giet troch de iepeningen en komt út as fyn filaminten.

Trochrinnende-filament proses

In lange, trochgeande glêstried kin wurde produsearre troch it trochgeande filamentproses.Nei't it glês troch de gatten yn 'e bushing streamt, wurde meardere stringen opnommen op in hege snelheidswinder.De winder draait op sa'n 2 miles (3 km) in minút, folle flugger as de snelheid fan stream út 'e bushings.De spanning lûkt de filaminten út wylst se noch smelten, en foarmje stringen in fraksje fan 'e diameter fan' e iepeningen yn 'e bushing.In gemysk bynmiddel wurdt tapast, dat helpt te hâlden dat de glêstried by lettere ferwurking brekke.It filament wurdt dan wûn op buizen.It kin no draaid wurde en yn yarn pleatst wurde.

Staple-fiber proses

In alternative metoade is it staplefiberproses.As it smelte glês troch de bushings streamt, koelje loftstralen de filaminten fluch ôf.De turbulente loftútbarstingen brekke de filaminten ek yn lingten fan 8-15 inch (20-38 sm).Dizze filaminten falle troch in spray fan smeermiddel op in draaiende trommel, wêr't se in tinne web foarmje.It web wurdt lutsen út 'e trommel en lutsen yn in trochgeande strân fan los gearstalde fezels.Dizze strân kin wurde ferwurke ta garen troch deselde prosessen dy't brûkt wurde foar wol en katoen.

Chopped fiber

Yn stee fan te foarmjen yn garen, kin de trochgeande of lange staple-string yn koarte lingten hakke wurde.De strân wurdt monteard op in set fan klossen, neamd in creel, en lutsen troch in masine dy't chops it yn koarte stikken.De hakte fezel wurdt foarme ta matten dêr't in bynmiddel oan tafoege wurdt.Nei it genêzen yn in oven wurdt de matte oprôle.Ferskate gewichten en dikten jouwe produkten foar shingles, opboude dakbedekking, of dekorative matten.

Glêswol

It rotearjende of spinnerproses wurdt brûkt om glêswolle te meitsjen.Yn dit proses streamt gesmolten glês út 'e oven yn in silindryske kontener mei lytse gatten.As de kontener rap draait, streame horizontale streamen fan glês út 'e gatten.De smelte glêzen streamen wurde omset yn fezels troch in nei ûnderen blast fan loft, hyt gas, of beide.De fezels falle op in lopende band, dêr't se yn in fleecy massa mei-inoar ynfoegje.Dit kin brûkt wurde foar isolaasje, of de wol kin wurde spuite mei in bynmiddel, komprimearre yn 'e winske dikte, en genêzen yn in oven.De waarmte set it bynmiddel, en it resultearjende produkt kin in stive of semi-rigide boerd wêze, of in fleksibele batt.

Beskermjende coatings

Neist binders binne oare coatings nedich foar glêsfezelprodukten.Lubricants wurde brûkt om glêstried abrasion te ferminderjen en wurde óf direkt op 'e glêstried spuite of tafoege oan' e bynmiddel.In anty-statyske komposysje wurdt ek soms spuite op it oerflak fan glêstried isolaasje matten tidens de koeling stap.Cooling lucht lutsen troch de mat feroarsaket de anty-statyske agint te penetrearje de hiele dikte fan de mat.De anty-statyske agint bestiet út twa yngrediïnten-in materiaal dat minimalisearret de generaasje fan statyske elektrisiteit, en in materiaal dat tsjinnet as corrosie inhibitor en stabilisator. mear komponinten (smeermiddelen, bynmiddels, of coupling aginten).Koppelingsmiddels wurde brûkt op stringen dy't brûkt wurde foar it fersterkjen fan plestik, om de bân oan it fersterke materiaal te fersterkjen. Soms is in finishoperaasje nedich om dizze lagen te ferwiderjen, of om in oare coating te foegjen.Foar plestik fersterkingen kinne sizings wurde fuortsmiten mei waarmte as gemikaliën en in koppelingsmiddel tapast.Foar dekorative tapassingen moatte stoffen wurde waarmbehannele om sizings te ferwiderjen en de weef te setten.Dye basiscoatings wurde dan tapast foardat it ferstjerren of printsjen.

Foarmen yn foarmen

Fiberglasprodukten komme yn in breed ferskaat oan foarmen, makke mei ferskate prosessen.Bygelyks, fiberglass pipe isolaasje wurdt wûn op rod-like foarmen neamd mandrels direkt út de foarmjen ienheden, foarôfgeand oan curing.De skimmelfoarmen, yn lingten fan 3 foet (91 sm) of minder, wurde dan genêzen yn in oven.De genêzen lingten wurde dan de-foarme lingte, en sawn yn spesifisearre ôfmjittings.Facings wurde tapast as nedich, en it produkt wurdt ferpakt foar shipment.

Kwaliteitsbeweitsing

By de produksje fan glêstriedisolaasje wurdt materiaal op in oantal lokaasjes yn it proses sampled om kwaliteit te behâlden.Dizze lokaasjes omfetsje: de mingde partij dy't nei de elektryske smelter wurdt fieden;smelte glês út 'e bush dy't de fiberizer fiedt;glêstried komt út 'e fiberizer masine;en úteinlik genêzen produkt dat opkomt út 'e ein fan' e produksjeline.De bulkglês- en glêstriedmonsters wurde analysearre foar gemyske gearstalling en de oanwêzigens fan gebreken mei ferfine gemyske analysators en mikroskopen.Particle grutte ferdieling fan it batch materiaal wurdt krigen troch it trochjaan fan it materiaal troch in oantal ferskillende grutte sieves.It einprodukt wurdt mjitten foar dikte nei ferpakking neffens spesifikaasjes.In feroaring yn dikte jout oan dat glêskwaliteit ûnder de standert is.

Fabrikanten fan glêstriedisolaasje brûke ek in ferskaat oan standerdisearre testprosedueres om akoestyske ferset, lûdabsorption en lûdbarriêreprestaasjes te mjitten, oan te passen en te optimalisearjen.De akoestyske eigenskippen kinne wurde regele troch it oanpassen fan sokke produksjefariabelen as glêstrieddiameter, bulkdichte, dikte en binderynhâld.In ferlykbere oanpak wurdt brûkt foar it kontrolearjen fan thermyske eigenskippen.

De takomst

De glêsfezelyndustry stiet foar guon grutte útdagings oer de rest fan 'e jierren 1990 en fierder.It oantal produsinten fan glêstriedisolaasje is tanommen troch Amerikaanske dochterûndernimmingen fan bûtenlânske bedriuwen en ferbetteringen yn produktiviteit troch Amerikaanske fabrikanten.Dit hat resultearre yn tefolle kapasiteit, dy't de hjoeddeistige en miskien takomstige merk net kin opfange.

Neist tefolle kapasiteit sille oare isolaasjematerialen konkurrearje.Rotswol is in soad brûkt wurden fanwegen resinte proses- en produktferbetteringen.Foam isolaasje is in oar alternatyf foar glêstried yn wenwâlen en kommersjele dakken.In oar konkurrearjend materiaal is cellulose, dat wurdt brûkt yn souderisolaasje.

Troch de lege fraach nei isolaasje troch in sêfte wenningmerk easkje konsuminten legere prizen.Dizze fraach is ek in gefolch fan 'e oanhâldende trend yn konsolidaasje fan retailers en oannimmers.As antwurd sil de yndustry foar glêstriedisolaasje trochgean moatte besunigje op twa grutte gebieten: enerzjy en miljeu.Der sille effisjinterere ovens brûkt wurde moatte dy't net op mar ien boarne fan enerzjy betrouwe.

Mei stoartplakken dy't maksimale kapasiteit berikke, sille fiberglassfabrikanten hast nul útfier moatte berikke op fêst ôffal sûnder kosten te ferheegjen.Dit sil ferbettering fan produksjeprosessen fereaskje om ôffal te ferminderjen (ek foar flüssich en gasôffal) en it werbrûken fan ôffal wêr mooglik.

Soksoarte ôffal kin opnij ferwurke wurde en opnij smelten foardat se opnij brûkt wurde as grûnstof.Ferskate fabrikanten pakke dizze problemen al oan.