Quomodo fibra vitrea fit?

Vitrum fibratum ad gregem productorum ex fibris vitreis singularibus in varias formas coniunctis factorum refertur. Fibrae vitreae in duas partes maiores secundum geometriam dividi possunt: ​​fibrae continuae in filis et textilibus adhibitae, et fibrae discontinuae (breves) ut tegumenta, stragula, vel tabulae ad insulationem et filtrationem adhibitae. Vitrum fibratum in filum formari potest, haud secus ac lana vel bombax, et in telam texere, quae interdum ad aulaea adhibetur. Textilia vitri fibrati vulgo ut materia firmandi pro plasticis formatis et laminatis adhibentur. Lana vitri fibrati, materia crassa et mollis ex fibris discontinuis facta, ad insulationem thermalem et absorptionem soni adhibetur. Vulgo invenitur in septis et carinis navium et submarinarum; compartimentis machinarum autocinetorum et tegumentis laminarum corporis; in furnis et unitatibus refrigerationis aeris; laminis acousticis parietum et laquearium; et partitionibus architecturae. Vitrum fibratum ad usus specificos aptari potest, ut Typus E (electricus), ut taenia insulationis electricae, textilibus et firmandis adhibitus; Typus C (chemicus), qui resistentiam acidorum superiorem habet, et Typus T, ad insulationem thermalem.

Quamquam usus commercialis fibrae vitreae satis recens est, artifices fila vitrea ad ornanda pocula et vasa tempore Renascentiae creaverunt. Physicus Francogallicus, Renactus Antonius Ferchault de Reaumur, textilia ornata filis vitreis tenuibus anno 1713 produxit, et inventores Britanni idem factum anno 1822 repeterunt. Textor sericus Britannicus textum vitreum anno 1842 confecit, et alius inventor, Eduardus Libbey, vestem ex vitro textam in Expositione Columbiana anni 1893 Chicagi exhibuit.

Lana vitrea, massa mollis fibrae discontinuae longitudinibus fortuitis, primum in Europa saeculo ineunte producta est, processu qui fibras e virgis horizontaliter ad tympanum rotans extrahebat. Post aliquot decennia, processus filandi elaboratus et patentatus est. Materia insulans fibrae vitreae in Germania tempore Belli Orbis Terrarum I fabricata est. Investigatio et progressus ad productionem industrialem fibrarum vitrearum destinati in Civitatibus Foederatis Americae decennio 1930 progressi sunt, sub directione duarum societatum magnarum, Owens-Illinois Glass Company et Corning Glass Works. Hae societates fibram vitream tenuem, flexibilem, et vili pretio excogitaverunt, vitrum fusum per foramina subtilissima extrahendo. Anno 1938, hae duae societates coniunctae sunt ut Owens-Corning Fiberglas Corp. formarent. Nunc simpliciter Owens-Corning nota, societas $3 miliardis per annum facta est, et princeps est in foro fibrae vitreae.

Materiae Crudae

Materiae primae fundamentales ad producta fibra vitrea fabricanda sunt varia mineralia naturalia et chemica fabricata. Ingredientia principalia sunt arena silicea, calx, et cinis soda. Alia ingredientia possunt includere alumina calcinata, borax, feldspathum, syenitem nephelinicum, magnesitem, et argillam kaolinicam, inter alia. Arena silicea ut formator vitri adhibetur, et cinis soda et calx imprimis adiuvant ad temperaturam liquefactionis minuendam. Alia ingredientia ad proprietates quasdam emendandas adhibentur, ut borax ad resistentiam chemicam. Vitrum residuum, etiam cullet appellatum, etiam ut materia prima adhibetur. Materiae primae diligenter in quantitatibus exactis ponderandae et perfecte mixtae sunt (batching appellatum) antequam in vitrum liquefiant.

Fabricatio
Processus

Liquefactio

Postquam massa parata est, in fornacem ad liquefaciendum immittitur. Fornax electricitate, combustibili fossili, vel combinatione utriusque calefieri potest. Temperatura accurate moderanda est ut fluxus vitri lenis et constans servetur. Vitrum liquefactum ad temperaturam altiorem (circa 2500°F [1371°C]) quam alia genera vitri conservandum est ut in fibram formetur. Postquam vitrum liquefactum est, ad apparatum formatorium transfertur per canalem (antefocus) in fine fornacis situm.

In fibras formans

Complures processus diversi ad fibras formandas adhibentur, pro genere fibrae. Fibrae textiles ex vitro fuso directe e fornace formari possunt, vel vitrum fusum primum ad machinam immitti potest quae globulos vitreos circiter 1.6 cm diametro format. Hi globuli permittunt vitrum visualiter inspici propter impuritates. In utroque processu liquefactionis directae et liquefactionis marmoris, vitrum vel globuli vitrei per involucra electrica calefacta (etiam filaria appellata) immittuntur. Involucrum ex platino vel mixtura metallica fit, cum ab 200 ad 3000 orificiis minutissimis. Vitrum fusum per orificia transit et ut filamenta tenuia exit.

Processus filamenti continui

Fibra longa et continua per processum filamenti continui produci potest. Postquam vitrum per foramina in involucro fluit, fila multiplicia in convolutore celerrimo capiuntur. Convolutor circiter 3 km per minutum volvitur, multo celerius quam celeritas fluxus ex involucris. Tensio filamenta, dum adhuc liquefacta sunt, extrahit, filamenta formans quae fractionem diametri aperturarum in involucro habent. Ligamen chemicum adhibetur, quod adiuvat ne fibra frangatur durante processu posteriore. Filamentum deinde in tubos convolvitur. Iam torqueri et in filum complicari potest.

Processus fibrarum fixarum

Methodus alternativa est processus fibrarum discontinuarum. Dum vitrum liquefactum per involucra fluit, iactus aeris filamenta celeriter refrigerant. Turbulentae eruptiones aeris etiam filamenta in longitudines 8-15 unciarum (20-38 cm) frangunt. Haec filamenta per nebulam lubricantis in tympanum rotans cadunt, ubi tenuem telam formant. Tela e tympano extrahitur et in filum continuum fibrarum laxe congregatarum trahitur. Hoc filum in filum transformari potest per eosdem processus qui pro lana et bombacio adhibentur.

Fibra concisa

Loco in filum formandi, filum continuum vel longum in partes breves secari potest. Filum in seriem sphærorum, quae "creel" appellantur, imponitur et per machinam trahitur quae id in partes breves secat. Fibra concisa in mattas formatur quibus glutinum additur. Post curationem in furno, mattas convolvitur. Varia pondera et crassitudines res ad tegulas, tectum constructum, vel mattas ornativas praebent.

Lana vitrea

Processus rotatorius sive torsorius ad lanam vitream fabricandam adhibetur. In hoc processu, vitrum liquefactum e fornace in vas cylindricum fluit, foraminibus parvis instructum. Dum vas celeriter rotatur, rivi vitri horizontales ex foraminibus exfluunt. Rivi vitri liquefacti in fibras convertuntur flatu descendente aeris, gasis calidi, vel utriusque. Fibrae in taeniam transportatoriam cadunt, ubi inter se in massa lanosa intertextae sunt. Haec ad insulationem adhiberi potest, vel lana glutino aspergi, in crassitudinem desideratam comprimi, et in furno curari potest. Calor glutinosum firmat, et productum resultans potest esse tabula rigida vel semirigida, vel lamina flexibilis.

Tegumenta protectiva

Praeter glutinum, alia obductio necessaria est ad producta fibrae vitreae. Lubricantia adhibentur ad abrasionem fibrae minuendam et vel directe in fibram asperguntur vel glutinum adduntur. Compositio antistatica interdum etiam in superficiem mattis insulationis fibrae vitreae aspergitur durante gradu refrigerationis. Aer refrigerans per mattam ductus facit ut agens antistaticus totam crassitudinem mattis penetret. Agens antistaticus constat ex duobus ingredientibus — materia quae generationem electricitatis staticae minuit, et materia quae fungitur ut inhibitor corrosionis et stabilisator. "Sizing" est quodlibet obductio applicata fibris textilibus in operatione formationis, et potest continere unum vel plura elementa (lubricantia, glutinum, vel agentes copulantes). Agentes copulantes adhibentur in filis quae adhibebuntur ad plastica firmanda, ad firmandum vinculum cum materia firmata. Interdum operatio finiendi requiritur ad haec obductio removenda, vel ad aliud obductum addendum. Pro roborationibus plasticis, "sizings" possunt removeri calore vel chemicis et agens copulans applicari. Pro applicationibus decorativis, textilia calore tractari debent ad "sizings" removenda et ad texturam firmandam. Deinde tegumenta fundamentalia tincturae ante tincturam vel impressionem adhibentur.

Formans in formas

Producta vitrea ex fibra vitrea variis formis veniunt, per varia processa fabricata. Exempli gratia, insulatio tuborum ex fibra vitrea in formas virgarum similes, quae mandrels appellantur, directe ex unitatibus formantibus convolvitur, antequam curatur. Formae formae, longitudinibus trium pedum (91 cm) vel minus, deinde in furno curantur. Partes curatae deinde secundum longitudinem deformantur et in dimensiones specificatas serrantur. Si opus est, tegumenta applicantur, et productum ad transportandum involucris includitur.

Qualitatis Moderatio

Dum materia ex fibra vitrea conficitur, in multis locis processus exempla colliguntur ut qualitas servetur. Haec loca includunt: massam mixtam quae ad liquefactorem electricum immittitur; vitrum liquefactum ex involucro qui fibratorem alit; fibram vitream e machina fibratorem exeuntem; et productum curatum finale ex fine lineae productionis egredientem. Exempla vitri et fibrae in massa ad compositionem chemicam et praesentiam vitiorum analysantur, utens analysatoribus chemicis et microscopiis sophisticatis. Distributio magnitudinis particularum materiae in massa obtinetur materiam per cribra variarum magnitudinum ducendo. Crassitudo producti finalis post involucrum secundum specificationes metitur. Mutatio crassitudinis indicat qualitatem vitri infra normam esse.

Fabricatores insulationis fibrae vitreae etiam variis modis probationum normatis utuntur ad resistentiam acusticam producti, absorptionem soni, et functionem claustri soni metiendam, adaptandam, et optimizandam. Proprietates acusticae regi possunt adaptando tales variabiles productionis ut diametrum fibrae, densitatem massae, crassitudinem, et quantitatem glutinantis. Similis modus ad proprietates thermales moderandas adhibetur.

Futurum

Industria fibrae vitreae per reliquum decennium nonagesimum saeculi vicesimi et ultra magnis difficultatibus obviam it. Numerus productorum insulationis fibrae vitreae auctus est propter subsidiarias Americanas societatum externarum et meliorationes productivitatis a fabricatoribus Americanis. Hoc ad capacitatem excessivam duxit, quam mercatus praesens et fortasse futurus capere non potest.

Praeter capacitatem superfluam, aliae materiae insulationis certabunt. Lana mineralis late in usu facta est propter recentes emendationes processuum et productorum. Insulatio spumosa est alia alternativa fibrae vitreae in parietibus residentialibus et tectis commercialibus. Alia materia certans est cellulosa, quae in insulatione cenaculorum adhibetur.

Propter parvam postulationem insulationis propter imbecillam mercatum aedificiorum, emptores pretia minora postulant. Haec postulatio etiam ex continua trend consolidationis venditorum et conductorum oritur. Propterea, industria insulationis fibra vitrea sumptus in duabus rebus praecipuis minuere debebit: energia et ambitu. Fornaces efficaciores adhibendae erunt quae non in una tantum fonte energiae nituntur.

Cum acervi purgamentorum ad maximam capacitatem pervenientes, fabri fibrae vitreae fere nullam productionem ex vastis solidis consequi debebunt sine auctis sumptibus. Hoc requiret emendationem rationum fabricationis ad minuendam sordes (etiam pro vastis liquidis et gasosis) et ad iterum utendum vastis, ubicumque fieri potest.

Tales sordes fortasse retractatione et liquefactione indigent antequam iterum ut materia rudis adhibeantur. Plures fabri iam has quaestiones tractant.