Шыны талшық әр түрлі формаларға біріктірілген жеке шыны талшықтарынан жасалған бұйымдар тобына жатады.Шыны талшықтарды геометриясына қарай екі үлкен топқа бөлуге болады: иірілген жіптер мен тоқыма бұйымдарында қолданылатын үздіксіз талшықтар және оқшаулау және сүзу үшін пластиналар, көрпелер немесе тақталар ретінде қолданылатын үзіліссіз (қысқа) талшықтар.Шыны талшықты жүн немесе мақта сияқты иірілген жіпке айналдыруға болады және кейде маталар үшін қолданылатын матаға тоқылады.Шыны талшықты тоқыма әдетте қалыпталған және ламинатталған пластмассалар үшін арматуралық материал ретінде пайдаланылады.Үзіліссіз талшықтардан жасалған қалың, үлпілдек материал, шыны талшықты жүн жылу оқшаулау және дыбысты сіңіру үшін қолданылады.Ол әдетте кеме және суасты қайықтарының қалқаларында және корпустарында кездеседі;автомобиль қозғалтқышының бөлімдері мен шанақ панелінің қаптамалары;пештерде және ауа баптау қондырғыларында;қабырға мен төбенің акустикалық панельдері;және архитектуралық бөлімдер.Шыны талшықты электрлік оқшаулағыш лента, тоқыма және арматура ретінде пайдаланылатын E түрі (электрлік) сияқты арнайы қолданбаларға бейімдеуге болады;Қышқылға төзімділігі жоғары C түрі (химиялық) және жылу оқшаулау үшін T түрі.
Шыны талшықты коммерциялық пайдалану салыстырмалы түрде жақында болса да, қолөнершілер Ренессанс кезінде бокалдар мен вазаларды безендіру үшін шыны жіптерді жасады.Француз физигі Рене-Антуан Фершаул де Ромур 1713 жылы жұқа шыны жіптермен безендірілген тоқыма бұйымдарын шығарды, ал британдық өнертапқыштар 1822 жылы бұл ерлікті қайталады. Британдық жібек тоқушы 1842 жылы шыны матасын жасады, ал басқа өнертапқыш Эдвард Либби көрмеге шықты. 1893 жылы Чикагодағы Колумбия көрмесінде шыныдан тоқылған көйлек.
Шыны жүн, кездейсоқ ұзындықтағы үзіліссіз талшықтардың үлпілдек массасы алғаш рет Еуропада ғасырдың басында таяқшалардан айналмалы барабанға дейін көлденеңінен талшықтарды тарту процесін қолдану арқылы шығарылды.Бірнеше онжылдықтардан кейін иіру процесі әзірленді және патенттелді.Шыны талшықты оқшаулағыш материал Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде Германияда өндірілген. Шыны талшықтарын өнеркәсіптік өндіруге бағытталған зерттеулер мен әзірлемелер 1930 жылдары Америка Құрама Штаттарында екі ірі компанияның, Оуэнс-Иллинойс Glass Company және Corning Glass жетекшілігімен дамыды. Жұмыстар.Бұл компаниялар балқытылған әйнекті өте жұқа тесіктер арқылы тарту арқылы жұқа, иілгіш, арзан шыны талшықты жасады.1938 жылы бұл екі компания бірігіп, Owens-Corning Fiberglas Corp құрылды. Қазір жай ғана Оуэнс-Корнинг деген атпен белгілі, ол жылына 3 миллиард долларлық компанияға айналды және шыны талшық нарығында көшбасшы болып табылады.
Шикізат
Шыны талшықты бұйымдардың негізгі шикізаты әртүрлі табиғи минералдар мен өндірілген химиялық заттар болып табылады.Негізгі ингредиенттер кремний құм, әктас және сода күлі болып табылады.Басқа ингредиенттерге күйдірілген глинозем, бор, дала шпаты, нефелин сиениті, магнезит және каолин сазы, т.б.Шыны түзуші ретінде кремнеземдік құм пайдаланылады, ал сода күлі мен әктас ең алдымен балқу температурасын төмендетуге көмектеседі.Басқа ингредиенттер белгілі бір қасиеттерді жақсарту үшін пайдаланылады, мысалы, химиялық төзімділік үшін борак.Шикізат ретінде шыны қалдықтары да қолданылады, оны куллет деп те атайды.Шикізат шыныға балқытпас бұрын нақты мөлшерде мұқият өлшеніп, мұқият араластырылуы керек (параметрлер деп аталады).
Өндіріс
Процесс
Балқу
Партия дайындалғаннан кейін ол балқыту үшін пешке жіберіледі.Пешті электр қуатымен, қазбалы отынмен немесе екеуінің қосындысымен қыздыруға болады.Әйнектің біркелкі, тұрақты ағынын сақтау үшін температураны дәл бақылау керек.Балқытылған шыны талшыққа айналуы үшін басқа шыны түрлеріне қарағанда жоғарырақ температурада (шамамен 2500°F [1371°C]) сақталуы керек.Шыны балқытылғаннан кейін пештің соңында орналасқан арна (форемаркет) арқылы қалыптау жабдығына беріледі.
Талшықтарға айналу
Талшықтардың түріне байланысты талшықтарды қалыптастыру үшін бірнеше түрлі процестер қолданылады.Тоқыма талшықтары балқытылған шыныдан тікелей пештен жасалуы мүмкін немесе балқытылған шыны алдымен диаметрі шамамен 0,62 дюйм (1,6 см) шыны мәрмәр жасайтын машинаға берілуі мүмкін.Бұл мәрмәр әйнекті қоспалардың бар-жоғын визуалды түрде тексеруге мүмкіндік береді.Тікелей балқыту және мәрмәр балқыту процесінде әйнек немесе шыны мәрмәр электрмен қыздырылған төлкелер (сонымен қатар спиннереттер деп аталады) арқылы беріледі.Втулка платина немесе металл қорытпасынан жасалған, кез келген жерде 200-ден 3000-ға дейін өте жұқа тесіктері бар.Балқытылған шыны саңылаулардан өтіп, жұқа жіптер түрінде шығады.
Үздіксіз жіпті процесс
Ұзын, үздіксіз талшықты үздіксіз жіп процесі арқылы алуға болады.Шыны втулкадағы саңылаулардан ағып өткеннен кейін, жоғары жылдамдықты орағышқа бірнеше жіптер ұсталады.Орағыш минутына шамамен 2 миль (3 км) жылдамдықпен айналады, бұл втулкалардан ағынның жылдамдығынан әлдеқайда жылдам.Кернеу әлі балқыған кезде жіптерді жұлып алып, втулкадағы саңылаулардың диаметрінің бір бөлігін құрайтын жіптерді құрайды.Химиялық байланыстырғыш қолданылады, бұл кейінірек өңдеу кезінде талшықтың сынуын болдырмауға көмектеседі.Содан кейін жіп түтіктерге оралады.Енді оны бұрап, жіпке айналдыруға болады.
Штапельді талшықты процесс
Альтернативті әдіс - степлефибер процесі.Балқытылған әйнек втулкалар арқылы ағып жатқанда, ауа ағындары жіптерді тез суытады.Ауаның турбулентті жарылыстары да жіптерді 8-15 дюйм (20-38 см) ұзындыққа бөледі.Бұл жіптер майлау спрейі арқылы айналмалы барабанға түседі, онда олар жұқа торды құрайды.Тор барабаннан тартылып, бос жиналған талшықтардың үздіксіз жіпіне тартылады.Бұл жіпті жүн мен мақта үшін қолданылатын процестермен иірілген жіпке өңдеуге болады.
Туралған талшық
Үздіксіз немесе ұзын штапельді жіпке айналдырудың орнына, қысқа ұзындықтарға кесуге болады.Жіп орауыштар жинағына орнатылады, оны креиль деп атайды және оны қысқа бөліктерге кесетін машина арқылы тартылады.Ұсақталған талшық кілемшелерге айналады, оған байланыстырғыш қосылады.Пеште қатайтқаннан кейін төсеніш оралады.Әртүрлі салмақтар мен қалыңдықтар тақтайшаларға, салынған шатырларға немесе сәндік төсеніштерге арналған өнімдерді береді.
Шыны жүн
Айналмалы немесе спиннер процесі шыны жүнді жасау үшін қолданылады.Бұл процесте пештен балқытылған әйнек кішкентай тесіктері бар цилиндрлік контейнерге түседі.Контейнер тез айналатындықтан, саңылаулардан көлденең әйнек ағындары ағып кетеді.Балқытылған шыны ағындары ауаның, ыстық газдың немесе екеуінің де төмен қарай жарылуы арқылы талшықтарға айналады.Талшықтар конвейер лентасына түседі, онда олар бір-бірімен жүнді массада түйіседі.Мұны оқшаулау үшін пайдалануға болады немесе жүнді байланыстырғышпен шашыратып, қажетті қалыңдыққа қысып, пеште емдеуге болады.Жылу байланыстырғышты орнатады, нәтижесінде алынған өнім қатты немесе жартылай қатты тақта немесе икемді батпақты болуы мүмкін.
Қорғаныс жабындары
Шыны талшықты бұйымдар үшін байланыстырғыштардан басқа, басқа жабындар қажет.Майлау материалдары талшықтың қажалуын азайту үшін қолданылады және тікелей талшыққа шашылады немесе байланыстырғышқа қосылады.Сондай-ақ кейде салқындату сатысында шыны талшықты оқшаулағыш төсеніштердің бетіне антистатикалық композиция шашылады.Кілемше арқылы тартылған салқындату ауасы антистатикалық агент кілемшенің бүкіл қалыңдығына енеді.Антистатикалық агент екі ингредиенттен тұрады: статикалық электр тогының түзілуін азайтатын материал және коррозияға қарсы ингибитор және тұрақтандырғыш ретінде қызмет ететін материал. қосымша компоненттер (майлау материалдары, байланыстырғыштар немесе байланыстырғыштар).Байланыстырушы агенттер пластмассаларды күшейту үшін, арматураланған материалмен байланысты нығайту үшін қолданылатын жіптерде қолданылады. Кейде бұл жабындарды алып тастау немесе басқа жабынды қосу үшін әрлеу операциясы қажет.Пластикалық арматура үшін өлшемдерді жылумен немесе химиялық заттармен алып тастауға және байланыстырғыш затты қолдануға болады.Сәндік қолданбалар үшін өлшемдерді алып тастау және тоқуды орнату үшін маталар термиялық өңдеуден өтуі керек.Бояғыш негіздік жабындар бояу немесе басып шығару алдында қолданылады.
Пішіндерді қалыптастыру
Шыны талшықтан жасалған бұйымдар бірнеше процестер арқылы жасалған әртүрлі пішіндерде келеді.Мысалы, шыны талшықты құбырларды оқшаулау қатайтпас бұрын тікелей қалыптау қондырғыларынан оправкалар деп аталатын өзек тәрізді пішіндерге оралады.Ұзындығы 3 фут (91 см) немесе одан аз қалыптарды пеште өңдейді.Содан кейін өңделген ұзындықтар ұзына бойында қалыптан шығарылады және белгіленген өлшемдерге кесіледі.Қажет болса, қаптамалар қолданылады және өнім жөнелту үшін оралады.
Сапа бақылауы
Шыны талшықты оқшаулауды өндіру кезінде сапаны сақтау үшін материал процестің бірқатар орындарында сынамаланады.Бұл орындарға мыналар жатады: электр балқытқышқа берілетін аралас партия;талшықтандырғышты беретін төлкеден балқытылған шыны;талшықтандырғыш машинадан шығатын шыны талшық;және өндіріс желісінің соңынан шыққан соңғы өңделген өнім.Шыны және талшық үлгілері күрделі химиялық анализаторлар мен микроскоптардың көмегімен химиялық құрамы мен кемшіліктерінің бар-жоғын талдайды.Партиялық материалдың бөлшектер мөлшерін бөлу материалды әртүрлі өлшемді елеуіштерден өткізу арқылы алынады.Соңғы өнім спецификацияларға сәйкес қаптамадан кейінгі қалыңдығы бойынша өлшенеді.Қалыңдықтың өзгеруі шыны сапасының стандарттан төмен екенін көрсетеді.
Шыны талшықты оқшаулау өндірушілері өнімнің акустикалық кедергісін, дыбысты жұтуын және дыбыс кедергісінің өнімділігін өлшеу, реттеу және оңтайландыру үшін әртүрлі стандартталған сынақ процедураларын пайдаланады.Акустикалық қасиеттерді талшықтың диаметрі, көлемдік тығыздығы, қалыңдығы және байланыстырғыш құрамы сияқты өндірістік айнымалы мәндерді реттеу арқылы басқаруға болады.Ұқсас тәсіл жылу қасиеттерін бақылау үшін қолданылады.
Болашақ
Шыны талшық өнеркәсібі 1990-шы жылдардың қалған бөлігінде және одан кейінгі кезеңде кейбір үлкен қиындықтарға тап болды.Шыны талшықты оқшаулауды өндірушілердің саны шетелдік компаниялардың американдық еншілес компаниялары және АҚШ өндірушілерінің өнімділігін арттыру есебінен өсті.Бұл қазіргі және мүмкін болашақ нарық сыйдыра алмайтын артық қуатқа әкелді.
Артық қуаттан басқа, басқа оқшаулағыш материалдар бәсекеге түседі.Тас жүні соңғы кездегі процестер мен өнімді жетілдіруге байланысты кеңінен қолданыла бастады.Көбік оқшаулау - тұрғын үй қабырғалары мен коммерциялық шатырлардағы шыны талшыққа тағы бір балама.Тағы бір бәсекелес материал - бұл шатырды оқшаулауда қолданылатын целлюлоза.
Жұмсақ тұрғын үй нарығына байланысты оқшаулауға сұраныс төмен болғандықтан, тұтынушылар бағаны төмендетуді талап етуде.Бұл сұраныс сонымен қатар бөлшек саудагерлер мен мердігерлерді біріктіру үрдісінің жалғасуының нәтижесі болып табылады.Бұған жауап ретінде шыны талшықты оқшаулау өнеркәсібі екі негізгі саладағы шығындарды қысқартуды жалғастыруы керек: энергетика және қоршаған орта.Бір ғана энергия көзіне сүйенбейтін тиімдірек пештерді пайдалануға тура келеді.
Полигондар максималды сыйымдылыққа жеткенде, шыны талшық өндірушілер шығындарды арттырмай, қатты қалдықтарды нөлге жуық шығаруға қол жеткізуі керек.Бұл қалдықтарды азайту (сұйық және газ қалдықтары үшін де) және мүмкіндігінше қалдықтарды қайта пайдалану үшін өндірістік процестерді жақсартуды талап етеді.
Мұндай қалдықтарды шикізат ретінде қайта пайдалану алдында қайта өңдеу мен балқыту қажет болуы мүмкін.Көптеген өндірушілер қазірдің өзінде бұл мәселелерді шешуде.
Жіберу уақыты: 2021 жылдың 11 маусымы