Стекловолокно что это: что же это такое? — vipremontclub.ru
что же это такое? — vipremontclub.ru
Стекловолокно – это уникальный строительный материал, который изготавливают путем расплавления неорганического стекла. Чтобы иметь представление, что такое стекловолокно, нужно немного углубиться в процесс его изготовления.
Странный материал был впервые создан совершенно случайно молодым ученым Дейлом Клейстом, жившим в Иллинойсе. В 1932 году юный изобретатель пробовал герметично сварить стеклянные блоки. При этом струи сжатого воздуха, попавшие случайно в поток расплавленного стекла, превратили его в тонкие волокна. В то время еще понятия не имели, что такое стекловолокно – это был первый экспериментальный образец.
Сейчас для получения стекловолокнистого материала используют отходы стекольной промышленности, стеклянный бой, доломит, песок, известняк, соду и другие компоненты. Сначала все составляющие расплавляют при помощи специальных печей. Затем из материала, который находится в полужидком состоянии, получается волокнистая смесь с тончайшими стеклонитями. Толщина отдельных волокон меньше человеческого волоса почти в 20 раз.
Полученные стеклонити находятся параллельно друг к другу, что обеспечивает высокое качество материала и звукоизоляционные свойства. Заключающий момент производства – это придание стекловолокнистой смеси необходимой жесткости и цвета.
Анализируя детальнее, что такое стекловолокно, можно рассмотреть два основных вида изготовления:
- Непрерывный способ производства, при котором цельное волокно в расплавленном виде вытягивают в длину на несколько тысяч метров. Такие стеклонити длинные и тонкие, напоминающие шелковые нити.
- Штапельный способ производства отличается тем, что волокно создают способом раздува горячей стеклянной массы паром или воздухом. Эти стекловолокна короткие и тонкие, имеют сходство с шерстью.
Стекловолокно стало основой для получения некоторых строительных материалов: стекловаты, стеклохолста, стеклопластика, стеклоткани, стеклосетки и др. Эти материалы довольно востребованы в ремонте и строительстве, так как обладают характеристиками и свойствами стеклянного волокна.
Стекловолокно: применение
Стекловолокно обладает особыми качественными характеристиками, благодаря которым его можно использовать в разных сферах. Это практичный материал, который не гниет, не горит, не впитывает влагу. Важным фактором является небольшая плотность и отличное тепловое сопротивление, которое достигается, благодаря некоторому количеству воздуха внутри материала.
Стекловолокно находит применение в строительстве, электротехнической промышленности, автомобилестроении, судостроении, инструментальной промышленности и других отраслях.
Обычно стекловолокно изготавливают в виде рулонов, жестких плит или матов. Это очень удобный для монтажа материал, который с легкостью можно резать, сгибать, придавая необходимую форму.
В строительстве материал часто используют для утепления, звукоизоляции в межэтажных или межкомнатных перегородках. Также применяют стекловолокно для утепления фасадов, полов, каркасных стен, изолируют трубопроводы.
Удивительно, что многие предметы, окружающие нас, также сделаны с использованием стекловолокна. Иногда термин «стекловолокно» применяют при названии армированного волокном пластика (FRP).
Сейчас из такого материала делают фургоны и катера, некоторые автомобили, кровли и даже ванны. Для этого стекловолокну придают гладкость, блеск, прочность методом нанесения прозрачного или цветного полимерного геля на наружную поверхность материала на начальном этапе производства.
Интересно: Есть стекловолокно естественного происхождения, которое можно найти на местах извержения вулканов. Такому виду волокон дано название – волосы Пеле, немного странное на первый взгляд. Это объясняется тем, что в гавайской мифологии Пеле – это богиня вулканов. Но «волосы Пеле» обладают химическим составом натуральных базальтовых пород, содержат включения кристаллов и не являются аналогами стекловолокна по всем физико-механическим свойствам.
Стекловолокно: характеристики, применение | Строительный портал
Стекловолокно представляет собой волокна или нити, изготовленные из стекла или его производных, но благодаря сложному процессу производства приобретшее в конечном итоге уникальные свойства, нехарактерные для обычного стекла. Оно не разбивается при ударе, а легко гнется, при этом не деформируясь и не повреждаясь. Из материалов, производимых на его основе, изготавливаются различные изделия, успешно заменяющие традиционные привычные материалы, а сферой применения становятся области строительства, автомобилестроение, дорожные работы в другие направления. В статье речь пойдет о разновидностях стекловолокна.
Содержание:
- Стекловолокно характеристики
- Материалы на основе стекловолокна
- Стекловолокно применение
Производство искусственного волокна и применение материалов на его основе представляет большой интерес как прогрессивное направление бизнеса. Оно занимает сегодня огромную часть отрасли стекольной промышленности с приличными капиталовложениями. Это говорит о том, что стекловолокно востребованный продукт среди ассортимента производимых товаров в современном мире.
Синтетическое стекловолокно может выпускаться из различного типа сырья, среди которых стекло, шлак, различные горные породы и минералы. Стекловолокно может быть произведено методом непрерывных нитей, или другим способом — в виде штапельного волокна.
Стекловолокно фото
Стекловолокно характеристики
Стекловолокно популярно и востребовано как материал благодаря своим замечательным свойствам, которые в значительной мере отличаются от исходного материала. Особое внимание стоит остановить на следующих характеристиках:
- высокий уровень прочности, который превосходит прочность легированной стали. Диаметр нитей стекловолокна составляет 7-9 мк. Они произведены из магнийалюмосиликатного стекла и стекла, не содержащего щелочь, обладают самыми большими показателями прочности;
- устойчивость к термической обработке. Структура эпоксидного стекловолокна сохраняется даже при сильном нагревании, в условиях, когда природные волокна органического происхождения уже полностью разрушаются;
- придание дополнительной прочности в составе других материалов. В этом случае стекловолокно играет роль армирующей основы;
- толерантность некоторых видов стекловолокон к химически и термически агрессивных средам — кислотам, горячей воде и воздействию пара высокого давления. Лучшими показателями обладают волокна кремнеземного, кварцевого и каолинового происхождения;
- звукопоглощающие свойства. Шумоизолирующий эффект достигается благодаря оригинальному строению материала, в котором пространство, остающееся между волокнами, заполнено микроскопическими пузырьками воздуха;
- теплоизолирующие свойства. Небольшая плотность и содержание воздуха среди волокон обеспечивают удержание тепла зимой и отсутствие нагрева летом;
- негорючесть и экологичность. Стекловолокно не воспламеняется, не горит и не плавится, что делает его пожаробезопасным материалом и позволяет избежать токсичных веществ, которые выделяются при горении многих синтетических материалов;
- способности сохранять первоначальную форму, прекрасно сопротивляться старению и противостоять деформации;
- изменение свойств материала при намокании. В мокром виде теряет исходные свойства, а при высыхании восстанавливает их снова;
- плохое отношение стекловолокна к изгибам и многочисленным истираниям. Обработка смолами и лаками меняет дело в положительную сторону;
- экономичности транспортировки. Стекловолокнистая ткань тонкая, гибкая, но в то же время упругая. При необходимости перевозки ее можно сложить достаточно плотно и структура ткани не будет нарушена. Благодаря этому экономится место в транспорте, а значит, и расходы на транспортировку.
Свойства, которыми будет обладать готовое изделие, в конечном итоге зависят от способа изготовления продукта, химического состава сырья, воздействия факторов окружающей среды и толщины стекловолокна.
Материалы на основе стекловолокна
Само стекловолокно является лишь сырьем для производства различных продуктов — стеклонитей, ровингов и рубленого волокна, из которых впоследствии изготавливаются разные материалы строительного, электроизоляционного, производственного и конструкционного назначения.
Из непрерывных стекловолокнистых нитей получают:
- стеклоткани, которые производятся таким же ткацким методом, что и обычное полотно — переплетением продольных и поперечных нитей между собой. В зависимости от вида переплетения — сатинового, полотняного, шашечного или саржевого, плотности и извивистости пряжи ткани отличаются между собой свойствами и назначением. Стеклоткани бывают электроизоляционные, строительные, конструкционные, кремнеземные и ровинговые. В зависимости от марки цена стекловолокна составляет 25-200руб/м2$
- армированное стекловолокно и ленты, отличающиеся размером ячейки, видом и плотностью пропитки и предназначенные для дорожных или строительных наружных и внутренних отделочных работ;
- пластиковое стекловолокно — композиты с разнообразными свойствами, которые задаются изначально в зависимости от условий эксплуатации. Они позволяют производить изделия любой сложности и конфигурации и поэтому именно стекловолокна в сочетании с полимерами получили самое широкое применение и распространение в самых различных сферах нашей жизни.
Из штапельных стекловолокнистых нитей и рубленых волокон можно купить стекловолокно следующего назначения:
- утеплитель — стекловату и стекломаты;
- стеклохолсты различной степени толстости, стеклопластики;
- такое сырье используется и как компонент строительных растворов.
Каждый из этих материалов имеет свои присущие только ему особенности и индивидуальные характеристики, что предоставляет неограниченные возможности для широчайшего использования их во всех областях человеческой жизни.
Стекловолокно применение
Сегодня без изделий из стекловолокна не обходятся строительные, ремонтные и отделочные работы. Этот материал применяется также и при проведении дорожных работ. Широкое использование он получил в авто- и судостроении, в сфере производства товаров бытового, спортивного и медицинского назначения. А из-за превосходных диэлектрических свойств давно применяется в энергетической отрасли в качестве изоляционных материалов.
Применение стекловолокна в строительстве
Очень много продуктов из стекловолокна используется в строительстве. Одним из них является стеклопластиковая арматура, которая разрабатывалась как замена для стальной. Дело в том, что долгое время сталь являлась практически единственным материалом, у которого имелись необходимые для армирующего элемента свойства — исключительная прочность и долговечность. Альтернативы не было, а значит, приходилось мириться и с недостатками стали. Когда развитие технологий сделало возможным получение материалов с ранее недоступными свойствами, изменились и стандарты производства стройматериалов, в том числе и армирующих. На смену стальной пришла композитная стеклопластиковая арматура.
- Она обладает прочностью и надежностью стали, но в то же время в несколько раз легче ее, не подвержена коррозии, устойчива к неблагоприятным воздействиям влаги, имеет низкую теплопроводность, не проводит электричество и полностью химически инертна. Все эти замечательные качества обеспечивают композиту самое широкое использование в самых различных случаях — для армирования фундаментов, бетонных конструкций и дорожного или авиационного полотна, крепления теплоизоляции, в виде армирующих сеток для несущего или облицовочного слоя при строительстве или ремонте зданий, для возведения осветительных опор, ограждений, канализационных и мелиоративных конструкций.
- Еще одним изделием из стекловолокна является стеклофибра, которую добавляют в бетонный раствор в качестве скрепляющего элемента. Как известно, обычная бетонная смесь в процессе застывания подвержена усадке, в результате которой образуются микротрещины. Что является нежелательным, так как негативно влияет на качество бетона и его долговечность. Добавление в раствор фибры меняет дело. Когда свежий бетон начинает застывать, внутри раствора химические и физические процессы могут приводить к образованию дефектов. Волокна стекловолокна способны остановить прорастание микротрещин на ранних стадиях его твердения. В некоторых случаях такой состав позволяет обойтись без дополнительного армирования. Стеклофибру применяют для создания газобетонов, пенобетонов и ячеистых бетонов, в сухих смесях и штукатурках, стяжках и стеновых панелей для зданий и т. д. Полученная продукция выходит лучшего качества и с более высокими характеристиками.
- Стекловолокно — прекрасный утеплитель. Чем хорошо пользуются в строительстве для теплоизоляции различных ненагруженных конструкций, внутри и снаружи зданий. Для наружных работ применяется в системе вентилируемых фасадов как самостоятельный элемент утепления или в составе сэндвич-панелей. Может использоваться как в рулонах, так и в матах. Внутренние работы включают в себя утепление кровли, чердачного помещения, теплоизоляцию стен и потолков, внутренних перегородок обычных и каркасных зданий. Стекловолоконными изделиями утепляют также различные подходящие к зданиям коммуникации — трубопроводы, системы канализации и вентиляции, отопления. Для этих целей в основном используют иглопробивные материалы. Обладающими паро- и теплоотражающими качествами фольгированными матами изолируют холодильные камеры, сауны и подобные помещения.
- Ремонт и отделка помещений также не обходится без изделий из стекловолокна. Их главное назначение — создание армирующего слоя на поверхности при штукатурных работах. Таким образом, реставрация проходит успешно. Множество мелких трещин или одну крупную можно закрыть с помощью шпаклевки стекловолокна.
- Кроме этого ее используют как армирующий элемент перед заливкой наливного пола, укладкой гидроизоляции, для укрепления соединений листов гипсокартона. Для более тонкой отделки поверхностей под покраску, при работе с гипсокартоном, для предупреждения появления мелких изъянов и получения идеальной картины в целом используется более изящный вариант армирующего материала — нетканый стеклохолст. Финишная отделка с применением стеклохолста дает всегда отличные результаты, качественное однородное покрытие без дефектов и изъянов. К тому же это еще и гарантия того, что идеальное состояние поверхности в ближайшее время не будет нарушено.
- Еще одним отделочным материалом из стекловолокна являются стеклообои — прекрасное декоративное покрытие, но требующее большого количества краски из-за высоких впитывающих свойств. В отличие от обычных обоев, они выносливы, выдерживают механические нагрузки и воздействия химических сред.
Применение стекловолокна в дорожном и промышленном строительстве
- Широкое распространение применение стекловолокна получило в промышленном и дорожном строительстве. Здесь оно незаменимо как скрепляющий компонент. Дорожное полотно с уложенной стеклопластиковой арматурой, при условии соблюдения технологии строительства, не растрескивается и не продавливается при нагрузках. Наличие в слоях покрытия дорог стеклосетки гарантирует увеличение производительности и срока их эксплуатации, снижает толщину асфальтного покрытия, предупреждает образование и распространение трещин и выбоин, увеличивает проходимость и долговечность дорог, позволяет увеличить сроки между ремонтами.
- В гидротехническом строительстве без укрепляющих стекловолоконных сеток не обходится возведение плотин, набережных, мостов, подпорных стенок, ливневых коллекторов. Значительная часть канализационных емкостей (отстойников, фильтров, септиков) выполнена все из того же стеклопластика.
- Из него изготавливаются сидения, устанавливаемые на стадионах, в аэропортах, авто- и ж/д вокзалах; оборудование остановок, бассейнов. Везде, где предусматривается большое скопление людей.
- Стеклоткань и композитный стеклопластик, благодаря малому весу и исключительной прочности, способности хорошо поддаваться механической обработке и окрашиванию, поэтому востребованы в автопромышленности и автоспорте. Из этих материалов производят различные части кузова — двери, крыши, крышки багажников, капоты. А также бампера, спойлеры, обвесы, рейлинги и внутренние детали салона. Стекловолокно применяют для придания дополнительной жесткости шинам, и в глушителях как звукоизоляционный материал.
- В тюнинговых ателье изделия из стекловолокна используются для создания отделочных элементов благодаря способности легко копировать форму заготовки для воспроизведения необходимой детали. Простота в обработке, небольшая толщина, гибкость и пластичность материала позволяют изготавливать из него изделия разной степени сложности и формы.
- Те же замечательные качества стекловолокна обеспечивают его применение в промышленном масштабе и в судостроительной отрасли. Корпуса моторных и весельных лодок, гоночных и крейсерных яхт, рыболовецких судов малой тоннажности, скутеров и катеров сегодня частично или полностью выполнены из этого материала. Стеклопластиковыми могут быть и другие части суден.
Лодка из стекловолокна видео
Другие способы применения стекловолокна
В зависимости от толщины стекловолокна из него производят различные товары народного потребления и другие изделия:
- сантехнические детали — биотуалеты, септики, душевые кабинки, чаши бассейнов;
- товары для спорта и отдыха — весла для гребли, лыжные палки, удочки и т. д.;
- ящики и контейнеры для бытовых отходов твердого типа;
- медицинские изделия, используемые в стоматологии — пломбы и несъемные протезы, ленты для шинирования зубов ;
- медицинские изделия, используемым в ортопедии — протезы, костыли, трости;
- разнообразные виды трубок бытового назначения — антенны, держатели, флагштоки;
- электротехнические изделия — индикаторы, предохранители, заземлители.
Это далеко не полный список перечислений всех мест, где может быть использованы изделия из стекловолокна. С каждым днем область их применения все больше расширяется, охватывая все новые и новые сферы нашей деятельности.
Широкое распространение и применение стекловолокна и изделий на его основе стало возможным благодаря достижениям современного производства, высоким технологиям в области химпромышленности, в частности полимеров и композитных материалов, и высоким требованиям к качеству конечного продукта. Стекловолокно — уникальный продукт, который как нельзя лучше отвечает реалиям времени и требуемым характеристикам и свойствам, присущим современным материалам. Поэтому такое его разностороннее применение совсем неудивительно.
Стекловолокно — это… Что такое Стекловолокно?
Пучок стеклянных волокон (стекловолокно)Стекловолокно́ (стеклонить) — волокно или комплексная нить, формуемые из стекла. В такой форме стекло демонстрирует необычные для стекла свойства: не бьётся и не ломается, а вместо этого легко гнётся без разрушения. Это позволяет ткать из него стеклоткань.
Стекловолокна естественного происхождения встречаются в местах, где в прошлом происходили извержения вулканов, название данного вида волокон — волосы Пеле.[1] Волосы Пеле имеют химический состав базальтовых пород, имеют включения кристаллов и по физико-механическим свойствам не являются аналогами стекловолокна [5].
Виды стекловолокна (стеклонити)
Стекловолокно экструдируют из расплава стекла специального химического состава. Экструзия, как и в других случаях, производится путем продавливания расплава через прядильные фильеры. Исходный продукт, как и в других областях производства химических волокон получается в виде бесконечных элементарных волокон (филаментов), из которых далее в процессе переработки формируются или комплексные нити (диаметр филаментов 3—100 мкм (линейная плотность до 0,1 Текс)) и длиной в паковке 20 км и более (непрерывное стекловолокно), линейная плотность до 100 Текс, или в стеклянные ровинги (продукты линейной плотностью более 100 Текс). В этом случае как правило продукт перерабатывается в крученые нити (ровинги) на крутильно-размоточных машинах. Данные полуфабрикаты далее могут быть подвергнуты любым формам текстильной переработки в крученые изделия (нити сложного кручения, шнуры, шпагаты, канаты), текстильные полотна (ткани, нетканые материалы), сетки (тканые, специальной структуры).
Стекловолокна также могут выпускаться в дискретном (штапельном) виде. Также исходный стеклянный ровинг может быть переработан путем резки, рубки или разрывного штапелирования в дискретные (штапельные) волокна со штапельной длиной 0,1 (микроволокно) — 50 см, титр волокна в данном случае как правило ниже, чем филаментных нитей и соответствует диаметру 0,1—20 мкм. Основная масса штапельных стекловолокон перерабатывается в нетканые материалы (кардные, иглопробивные, нитепрошивные, стеклохолст) по различным технологиям (кардочесание, преобразование прочеса, иглопробивание, нитепрошивание, «вэт-лэйд»), стекловату, штапельную пряжу. По внешнему виду непрерывное стекловолокно напоминает нити натурального или искусственного шёлка, а штапельное — короткие волокна хлопка или шерсти.
Основная область применения стекловолокна и стеклотекстильных материалов, — использование в качестве армирующих элементов стеклопластиков и композитов (т. н. «препреги»). Также стеклоткани могут самостоятельно использоваться в качестве конструкционных и отделочных материалов. В этом случае они зачастую подвергаются той или иной форме отделки, главным образом — пропитке связующим (латекс, полиуретан, крахмалы, смолы. прочие полимеры).
Производство
Непрерывное стекловолокно формуют вытягиванием из расплавленной стекломассы через фильеры (число отверстий 200—4000) при помощи механических устройств, наматывая волокно на бобину. Диаметр волокна зависит от скорости вытягивания и диаметра фильеры. Технологический процесс может быть осуществлен в одну или в две стадии. В первом случае стекловолокно вытягивают из расплавленной стекломассы (непосредственно из стекловарочных печей), во втором используют предварительно полученные стеклянные шарики, штабики или эрклез (кусочки оплавленного стекла), которые плавят в стеклоплавильных печах или в стеклоплавильных аппаратах (сосудах).
Производство штапельного стекловолокнаШтапельное стекловолокно формуют путём раздува струи расплавленного стекла паром, воздухом или горячими газами и др. методами.
Физико-механические свойства
Механические свойства волокон:[2]
Волокно | Плотность, 10-3·кг/м3 | Модуль растяжения, ГПа | Предел прочности при растяжении, ГПа |
---|---|---|---|
E-стекло | 2,5 | 73 | 2,5 |
S-стекло | 2,5 | 86 | 4,6 |
Кремнезем | 2,5 | 74 | 5,9 |
Свойства высокомодульных волокон и однонаправленных эпоксидных композиционных материалов:[3]
Тип волокон | Марка волокна | Свойства волокон длиной 10 мм | Свойства композиционных материалов | |||
---|---|---|---|---|---|---|
σв | E | σв | E | σв / (pg), км | ||
ГПа | ГПа | ГПа | ГПа | |||
Стеклянные | ВМ-1 | 3,82 | 102,9 | 2,01 | 69,1 | 98 |
>> | ВМП | 4,61 | 93,3 | 2,35 | 64,7 | 114 |
>> | М-11 | 4,61 | 107,9 | 2,15 | 72,6 | 98 |
Борные | БН (сорт 2) | 2,75 | 392,2 | 1,37 | 225,5 | 75 |
>> | БН (сорт 1) | 3,14 | 382,4 | 1,72 | 274,6 | 87 |
>> | Борофил (США) | 2,75 | 382,4 | 1,57 | 225,5 | 80 |
Органические | СВМ | 2,75 | 117,7 | 1,47 | 58,5 | 111 |
>> | Кевлар-49 (США) | 2,75 | 130,4 | 1,37 | 80,4 | 100 |
Объемная доля наполнителя 60 %.
Механические свойства волокон:[4]
Марка стекла | Плотность ρ, 10−3 кг/м3 | Модуль упругости Е, ГПа | Средняя прочность на базе 10 мм, ГПа | Предельная деформация ε, % |
---|---|---|---|---|
Высокомодульное | 2,58 | 95 | 4,20 | 4,8 |
ВМ-1 | 2,58 | 93 | 4,20 | 4,8 |
ВМП | 2,46 | 85 | 4,20 | 4,8 |
УП-68 | 2,40 | 83 | 4,20 | 4,8 |
УП-73 | 2,56 | 74 | 2,00 | 3.6 |
Кислотостойкое 7-А |
К сведению
- Физико-механические свойства стекла
На предел прочности на растяжение стекол влияют микроскопические дефекты и царапины на поверхности, для конструктивных целей в основном применяют стекло с прочностью на растяжение 50 МПа. Стекла имеют Модуль Юнга около 70 ГПа.[2]
См. также
Примечания
5. Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Раздел 6.1.1. Терминология. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.
СТЕКЛОВОЛОКНО — это… Что такое СТЕКЛОВОЛОКНО?
- СТЕКЛОВОЛОКНО
СТЕКЛОВОЛОКНО, стекло в виде тонких нитей. Широко используется для теплоизоляции (как стекловата) и для изготовления разных материалов. Вместе с пластичной смолой входит в состав прочного конструкционного материала, называемого стеклопластиком, который используют в производстве корпусов машин, лодок, самолетов и контейнеров. Он не подвержен воздействию тепла и химических веществ, коррозии и гниению и, хотя очень легок, прочнее, чем сталь. Короткие нити стекловолокна, получают, продувая воздухом или паром расплавленное стекло. Некоторые виды стекловолокна изготавливают путем протягивания расплавленного стекла через тонкие металлические фильеры. В результате нити сплетаются и образуются очень плотные волокна, которые потом можно резать, скручивать или сплетать в зависимости от того, для чего они будет использованы.
Научно-технический энциклопедический словарь.
- СТЕКЛОВИДНОЕ ТЕЛО
- СТЕНЛИ
Смотреть что такое «СТЕКЛОВОЛОКНО» в других словарях:
стекловолокно — стекловолокно … Орфографический словарь-справочник
стекловолокно — стекловолокно/, а … Слитно. Раздельно. Через дефис.
стекловолокно — (стекловата) относится к классу минеральной ваты. По способам изготовления волокно подразделяется на непрерывное и штапельное. Для получения стеклянного волокна используют то же самое сырье, что для обычного стекла, или отходы стекольной… … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого
стекловолокно — стекловолокно, стекловолокна, стекловолокна, стекловолокон, стекловолокну, стекловолокнам, стекловолокно, стекловолокна, стекловолокном, стекловолокнами, стекловолокне, стекловолокнах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А.… … Формы слов
Стекловолокно — – волокнистый материал, получаемый из расплавленной стекломассы. [Большая советская энциклопедия. М.1969 1978]. Стекловолокно – волокно круглого или профильного сечения, получаемое из расплавленного стекла. [Терминологический словарь по… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
СТЕКЛОВОЛОКНО — СТЕКЛОВОЛОКНО, а, ср. Сокращение: стеклянное волокно. | прил. стекловолокнистый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
стекловолокно — сущ., кол во синонимов: 3 • волокно (75) • стеклофибра (1) • фиберглас (2) … Словарь синонимов
стекловолокно — а; ср. Стеклянное волокно … Энциклопедический словарь
Стекловолокно — Не следует путать с оптическим волокном. Пучок стеклянных волокон (стекловолокно) Стекловолокно (стеклонить) волокно или комплексная нить, формуемые из стекл … Википедия
стекловолокно — rus стекловолокно (с) eng fibreglass, glass fibre fra fibre (f) de verre deu Glasfaser (f) spa fibra (f) de vidrio … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
Что же такое – это стекловолокно?
стекловолокно— стекловолокно … Орфографический словарь-справочникстекловолокно— стекловолокно/, а … Слитно. Раздельно.
Через дефис. стекловолокно— стекловолокно, стекловолокна, стекловолокна, стекловолокон, стекловолокну, стекловолокнам, стекловолокно, стекловолокна, стекловолокном, стекловолокнами, стекловолокне, стекловолокнах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А.… … Формы словСтекловолокно— – волокнистый материал, получаемый из расплавленной стекломассы.
[Большая советская энциклопедия. М.1969 1978]. Стекловолокно – волокно круглого или профильного сечения, получаемое из расплавленного стекла. [Терминологический словарь по… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материаловСТЕКЛОВОЛОКНО— СТЕКЛОВОЛОКНО, а, ср. Сокращение: стеклянное волокно. | прил.стекловолокнистый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова.
1949 1992 … Толковый словарь ОжеговаСТЕКЛОВОЛОКНО— СТЕКЛОВОЛОКНО, стекло в виде тонких нитей. Широко используется для теплоизоляции (как стекловата) и для изготовления разных материалов. Вместе с пластичной смолой входит в состав прочного конструкционного материала, называемого стеклопластиком,… … Научно-технический энциклопедический словарьстекловолокно— сущ., кол во синонимов: 3 волокно (75) стеклофибра (1) фиберглас (2) … Словарь синонимовстекловолокно— а; ср.
Стеклянное волокно … Энциклопедический словарьСтекловолокно— Не следует путать с оптическим волокном. Пучок стеклянных волокон (стекловолокно) Стекловолокно (стеклонить) волокно или комплексная нить, формуемые из стекл … Википедиястекловолокно— rus стекловолокно (с) eng fibreglass, glass fibre fra fibre (f) de verre deu Glasfaser (f) spa fibra (f) de vidrio … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
Пучок стеклянных волокон (стекловолокно)
Стекловолокно́ (стеклонить) — волокноили комплексная нить, формуемые из стекла. В такой форме стекло демонстрирует необычные для стекла свойства: не бьётся и не ломается, а вместо этого легко гнётся без разрушения. Это позволяет ткатьиз него стеклоткань.
Стекловолокна естественного происхождения встречаются в местах, где в прошлом происходили извержения вулканов, название данного вида волокон — волосы Пеле.[1]Волосы Пеле имеют химический состав базальтовых пород, имеют включения кристаллов и по физико-механическим свойствам не являются аналогами стекловолокна [5].
Виды стекловолокна (стеклонити)
Стекловолокно экструдируют из расплава стекласпециального химического состава. Экструзия, как и в других случаях, производится путем продавливания расплава через прядильные фильеры.
Исходный продукт, как и в других областях производства химических волоконполучается в виде бесконечных элементарных волокон (филаментов), из которых далее в процессе переработки формируются или комплексные нити (диаметр филаментов 3—100 мкм (линейная плотность до 0,1 Текс)) и длиной в паковке 20 км и более (непрерывное стекловолокно), линейная плотность до 100 Текс, или в стеклянные ровинги (продукты линейной плотностью более 100 Текс). В этом случае как правило продукт перерабатывается в крученые нити (ровинги) на крутильно-размоточных машинах. Данные полуфабрикаты далее могут быть подвергнуты любым формам текстильной переработки в крученые изделия (нити сложного кручения, шнуры, шпагаты, канаты), текстильные полотна (ткани, нетканые материалы), сетки (тканые, специальной структуры).
Стекловолокна также могут выпускаться в дискретном (штапельном) виде.
Также исходный стеклянный ровинг может быть переработан путем резки, рубки или разрывного штапелирования в дискретные (штапельные) волокна со штапельной длиной 0,1 (микроволокно) — 50 см, титр волокна в данном случае как правило ниже, чем филаментных нитей и соответствует диаметру 0,1—20 мкм. Основная масса штапельных стекловолокон перерабатывается в нетканые материалы (кардные, иглопробивные, нитепрошивные, стеклохолст) по различным технологиям (кардочесание, преобразование прочеса, иглопробивание, нитепрошивание, «вэт-лэйд»), стекловату, штапельную пряжу. По внешнему виду непрерывное стекловолокно напоминает нити натурального или искусственного шёлка, а штапельное — короткие волокна хлопкаили шерсти.
Основная область применения стекловолокна и стеклотекстильных материалов, — использование в качестве армирующих элементов стеклопластиков и композитов(т. н. «препреги»).
Также стеклоткани могут самостоятельно использоваться в качестве конструкционных и отделочных материалов. В этом случае они зачастую подвергаются той или иной форме отделки, главным образом — пропитке связующим (латекс, полиуретан, крахмалы, смолы. прочие полимеры).
Производство
Непрерывное стекловолокноформуют вытягиванием из расплавленной стекломассы через фильеры(число отверстий 200—4000) при помощи механических устройств, наматывая волокно на бобину.
Диаметр волокна зависит от скорости вытягивания и диаметра фильеры. Технологический процесс может быть осуществлен в одну или в две стадии. В первом случае стекловолокно вытягивают из расплавленной стекломассы (непосредственно из стекловарочных печей), во втором используют предварительно полученные стеклянные шарики, штабики или эрклез (кусочки оплавленного стекла), которые плавят в стеклоплавильных печах или в стеклоплавильных аппаратах (сосудах).
Производство штапельного стекловолокна
Штапельное стекловолокноформуют путём раздува струи расплавленного стекла паром, воздухом или горячими газами и др. методами.
Физико-механические свойства
Механические свойства волокон:[2]
ВолокноПлотность, 10-3·кг/м3Модуль растяжения, ГПаПредел прочности при растяжении, ГПаE-стекло2,5732,5S-стекло2,5864,6Кремнезем2,5745,9
Свойства высокомодульных волокон и однонаправленных эпоксидных композиционных материалов:[3]
Тип волоконМарка волокнаСвойства волокон длиной 10 ммСвойства композиционных материаловσвEσвEσв/ (pg), кмГПаГПаГПаГПаСтеклянныеВМ-13,82102,92,0169,198>>ВМП4,6193,32,3564,7114>>М-114,61107,92,1572,698БорныеБН (сорт 2)2,75392,21,37225,575>>БН (сорт 1)3,14382,41,72274,687>>Борофил (США)2,75382,41,57225,580ОрганическиеСВМ2,75117,71,4758,5111>>Кевлар-49 (США)2,75130,41,3780,4100
Объемная доля наполнителя 60 %.
Механические свойства волокон:[4]
Марка стеклаПлотностьρ, 10−3кг/м3МодульупругостиЕ, ГПаСредняяпрочность на базе10 мм, ГПаПредельнаядеформацияε, %Высокомодульное2,58954,204,8ВМ-12,58934,204,8ВМП2,46854,204,8УП-682,40834,204,8УП-732,56742,003.6Кислотостойкое 7-А
К сведению
Физико-механические свойства стекла
На предел прочности на растяжение стекол влияют микроскопические дефекты и царапины на поверхности, для конструктивных целей в основном применяют стекло с прочностью на растяжение 50 МПа. Стекла имеют Модуль Юнгаоколо 70 ГПа.[2]
См. также
Примечания
5. Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна.
Раздел 6.1.1. Терминология. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.
Стекловолокно – это уникальный строительный материал, который изготавливают путем расплавления неорганического стекла. Чтобы иметь представление, что такое стекловолокно, нужно немного углубиться в процесс его изготовления.
Странный материал был впервые создан совершенно случайно молодым ученым Дейлом Клейстом, жившим в Иллинойсе.
В 1932 году юный изобретатель пробовал герметично сварить стеклянные блоки. При этом струи сжатого воздуха, попавшие случайно в поток расплавленного стекла, превратили его в тонкие волокна. В то время еще понятия не имели, что такое стекловолокно – это был первый экспериментальный образец.
Сейчас для получения стекловолокнистого материала используют отходы стекольной промышленности, стеклянный бой, доломит, песок, известняк, соду и другие компоненты.
Сначала все составляющие расплавляют при помощи специальных печей. Затем из материала, который находится в полужидком состоянии, получается волокнистая смесь с тончайшими стеклонитями. Толщина отдельных волокон меньше человеческого волоса почти в 20 раз.
Полученные стеклонити находятся параллельно друг к другу, что обеспечивает высокое качество материала и звукоизоляционные свойства. Заключающий момент производства – это придание стекловолокнистой смеси необходимой жесткости и цвета.
Анализируя детальнее, что такое стекловолокно, можно рассмотреть два основных вида изготовления:
- Непрерывный способ производства, при котором цельное волокно в расплавленном виде вытягивают в длину на несколько тысяч метров. Такие стеклонити длинные и тонкие, напоминающие шелковые нити.Штапельный способ производства отличается тем, что волокно создают способом раздува горячей стеклянной массы паром или воздухом. Эти стекловолокна короткие и тонкие, имеют сходство с шерстью.
Стекловолокно стало основой для получения некоторых строительных материалов: стекловаты, стеклохолста, стеклопластика, стеклоткани, стеклосеткии др. Эти материалы довольно востребованы в ремонте и строительстве, так как обладают характеристиками и свойствами стеклянного волокна.
Стекловолокно: применение
Стекловолокно обладает особыми качественными характеристиками, благодаря которым его можно использовать в разных сферах. Это практичный материал, который не гниет, не горит, не впитывает влагу. Важным фактором является небольшая плотность и отличное тепловое сопротивление, которое достигается, благодаря некоторому количеству воздуха внутри материала.
Стекловолокно находит применение в строительстве, электротехнической промышленности, автомобилестроении, судостроении, инструментальной промышленности и других отраслях.
Обычно стекловолокно изготавливают в виде рулонов, жестких плит или матов. Это очень удобный для монтажа материал, который с легкостью можно резать, сгибать, придавая необходимую форму.
В строительстве материал часто используют для утепления, звукоизоляции в межэтажных или межкомнатных перегородках. Также применяют стекловолокно для утепления фасадов, полов, каркасных стен, изолируют трубопроводы.
Удивительно, что многие предметы, окружающие нас, также сделаны с использованием стекловолокна. Иногда термин «стекловолокно» применяют при названии армированного волокном пластика (FRP).
Сейчас из такого материала делают фургоны и катера, некоторые автомобили, кровли и даже ванны. Для этого стекловолокну придают гладкость, блеск, прочность методом нанесения прозрачного или цветного полимерного геля на наружную поверхность материала на начальном этапе производства.
Интересно: Есть стекловолокно естественного происхождения, которое можно найти на местах извержения вулканов.
Такому виду волокон дано название – волосы Пеле, немного странное на первый взгляд. Это объясняется тем, что в гавайской мифологии Пеле – это богиня вулканов. Но «волосы Пеле» обладают химическим составом натуральных базальтовых пород, содержат включения кристаллов и не являются аналогами стекловолокна по всем физико-механическим свойствам.
Поделиться:
В закладки: постоянная ссылка.
Что такое стекловолокно?
Стекловолокно — это материал, изготавливаемый из расплавленного стекла, пропущенного через специальные фильеры. Для его производства используется стеклянный бой, песок, доломит и некоторые другие компоненты.
Стекловолокно обладает уникальными техническими характеристиками. Так, например, материал легко гнётся и при этом не ломается, он не подвержен сильному механическому воздействию и не деформируется.
О том, что такое стекловолокно, о его характеристиках и применении в строительстве, будет рассказано в статье.
Что такое стекловолокно
Если говорить простыми словами о том, что такое стекловолокно, то это стеклянные нити или волокна с уникальными и нехарактерными для обычного стекла свойствами. На сегодняшнее время применение стекловолокна в строительстве как никогда актуально.
Данный материал получил самое широкое распространение при обустройстве дорог, изготовлении стройматериалов и т. д. Из стекловолокна делают самые современные строительные материалы, например стеклоткань.
Про существующие виды стеклотканиуже рассказывалось ранее, и как известно, это очень востребованный материал во многих сферах человечества.
Характеристики стекловолокна
Благодаря своим уникальным свойствам, стекловолокно весьма востребованный материал во многих направлениях. Что же касается самих характеристик стекловолокна, то особое внимание стоит уделить следующим:
- Прочности — прочность стекловолокна настолько высока, что превосходить в этом показателе сталь. При этом диаметр стекловолокон не превышают и 9 мк.Термостойкость этого материала также находится на высоте. Так, при сильном нагревании, стекловолокно не разрушается, а материалы из него имеет устойчивость к высоким температурам.Некоторые виды стекловолокна обладают устойчивостью и к различным агрессивным средам.Экологичность — само по себе, стекловолокно не содержит абсолютно никаких вредных веществ, поэтому оно полностью безопасно при использовании человеком.Отличные звукопоглощающие и теплоизолирующие свойства.
Кроме того, вес стекловолокна незначителен, поэтому транспортировка материалов из него, намного выгоднее и удобнее чем многих других используемых материалов в строительстве.
Применение стекловолокна
Как было сказано выше, стекловолокно является отменным сырьём для производства многих стройматериалов. Из стекловолокна производят стеклоткань, утеплительные материалы (в том числе и стекловату), а также многое другое.
В строительстве, ярким примером этому на сегодняшнее время служит стеклопластиковая арматура, которая так же, как известно, изготавливается из стекловолокна. Применение стеклопластиковой арматурыв строительстве позволило не просто заменить металлическую арматуру, но и полностью превзойти её с технической стороны медали.
Еще одним примером применения стекловолокна в строительстве, может служить такой материал как стеклофибра для бетона. Стеклофибру добавляют в бетонный раствор в качестве скрепляющей добавки, которая предотвращает усадку бетона и образование микротрещин при этом.
(5оценок, среднее: 5,00из 5)Загрузка…
Источники:
- mostitsky_universal.academic.ru
- dic.academic.ru
- vipremontclub.ru
- samastroyka.ru
Стекловолокно и изделия из него
Стекловолокном называют материал, полученный из расплавленного стекла путем выдавливания из него тонких нитей.
Стекловолокно обладает редким сочетанием свойств: высокой прочностью при растяжении и сжатии, негорючестью, нагревостойкостью, малой гигроскопичностью, стойкостью к химическому и биологическому воздействию. Из него изготовляют материалы с высокими электро-, тепло-, звукоизоляционными свойствами и механической прочностью. На основе стекловолокнистых материалов изготавливаются различные виды изделий, которые успешно заменяют традиционные материалы,а также, имеют только им присущие области применения.
Различают два вида стекловолокна: непрерывное – длинной сотни и тысячи метров и штапельное – длинной до 0,5 м. По внешнему виду непрерывное волокно напоминает натуральный или искусственный шелк, а штапельное – хлопок или шерсть. Изделия из непрерывного волокна имеют вид однонаправленных волокон, тканых материалов, нетканых материалов и волокнистых световодов.
Однонаправленное стекловолокно представляет собой короткие пряди волокон или комплексных нитей, срезанных с бобин. Длина однонаправленного волокна изменяется в зависимости от периметра бобины или барабана, на который оно наматывается. Однонаправленное волокно с бобин имеет диаметр 5-10 мкм и длину не менее 0,5 м.
Тканые материалы получают в ходе текстильной переработки стекловолокна: размотки комплексной нити с бобин с комплексной круткой трощения нитей и вторичной их крутки, подготовки нитей к ткачеству и изготовления тканых материалов на ткацких станках. Для текстильной переработки используются волокна диаметром 5-10 мкм. Волокна большего диаметра имеют пониженную прочность при изгибе и чаще ломается в ходе текстильной переработки.
Нетканые материалы из непрерывного стекловолокна – жгут, холсты из рубленных и непрерывных нитей, ленты из склеенных нитей и стекловолокнистые анизотропные материалы. Жгут представляет собой прядь, состоящую из большого числа комплексных стеклянных нитей, холсты – рулонные нетканые материалы. В жестких холстах хаотически расположенные нити или обрезки нитей скреплены смолами, в мягких холстах – механической прошивкой. Первичные нити или жгуты могут быть склеены в длинные ленты.
При упорядоченной намотке нитей и жгутов на барабаны и одновременном нанесении связующего получают анизотропные материалы, свойства которых в разных направлениях различны. Эти материалы могут быть как рулонные при непрерывном способе производства, так и листовыми – при периодическом. Для нетканых материалов могут применяться волокна диаметром до 20 мкм.
Виды изделий из штапельного волокна.
Штапельные волокна различаются по длине элементарных волокон (длинноволокнистые и коротковолокнистые) и по их диаметру. По диаметру различают: микроволокно (0,5 мкм), ультратонкое (0,5-1,0 мкм), супертонкое (1-4 мкм), утолщенное (11-20 мкм) и грубое (20 мкм и более).
На основе коротковолокнистых штапельных волокон получают вату, рулонные материалы, маты, плиты и скорлупы. Все эти материалы состоят из хаотически перепутанных волокон. Волокно, осажденное вместе с органическими синтетическими материалами на конвейерной ленте, после обработки принимает вид непрерывного ковра толщиной 20-100 мм.
Рулонный материал представляет собой длинный кусок ковра, свернутый в рулон. Маты и плиты получают из неподпрессованного ковра. Маты в ряде случаев простегиваются нитями из непрерывного стеклянного волокна, тогда толщина из может быть уменьшена до 5 мм. Плиты покрываются с одной или обеих сторон стеклянной тканью.
Из длинноволокнистых штапельных волокон изготовляют холсты, сепараторные пластины, бумагу. Эти материалы (толщиной 0,5-1,5 мм) могут быть свернуты в рулоны или нарезаны на пластины. Для повышения механической прочности они могут армироваться нитями их непрерывного волокна. Из длинноволокнистых волокон получают по аналогии с шерстью штапельную крученую пряжу, ровницу и при последующей текстильной переработке – штапельные ткани, сетки, ленты. Свойства изделий из штапельного волокна в значительной степени зависят от диаметра волокна, состава стекла и вида связующего материала.
Способ производства стекловолокна.
Способы выработки стекловолокна классифицируется по двум основным принципам его формования:
- утоньшения струйки стекломассы в непрерывное элементарное волокно;
- разделения и расчленения струи расплавленного стекла, сопровождаемых вытягиванием коротких волокон.
Вытягивание волокна из струйки стекломассы может производиться как механическим путем, так и воздухом или паром. Каждый из этих способов может быть одно- или двухстадийным. При двухстадийном процессе стеклянное волокно вырабатывается из стеклоплавильных сосудов или печей, питаемых стеклянными шариками, штабиками или эрклезом. При одностадийном процессе стеклянное волокно вырабатывается из стекловаренных печей, питаемых шихтой. Механическое вытягивание волокна может осуществляться с помощью барабана, съемных бобин, вытяжных валков или прядильной головки. Способы разделения струи расплавленного стекла делятся на три группы: способы раздува, центробежные и комбинированные.
Состав и свойства стекол для изготовления стекловолокна.
В зависимости от области применения непрерывного стекловолокна требования к его химическому составу могут быть различными. Для электрической изоляции употребляется только бесщелочное (или малощелочное) алюмосиликатное или алюмоборосиликатное стекло; для конструкционных стеклопластиков применяют главным образом бесщелочные магнийалюмосиликатные или алюмоборосиликатные стекла; для стеклопластиков неответственного назначения можно использовать и щелочесодержащие стекла.
Процесс формирования непрерывного стеклянного волокна предъявляет к стеклу ряд требований: интервал вязкостей, в котором устойчиво протекает формирование непрерывного стеклянного волокна из стекол обычных составов.
Основными требованиями, предъявляемыми к стеклам для производства штапельного волокна, являются малая вязкость при температуре выработки и низкое поверхностное натяжение. В зависимости от способа выработки и назначения штапельного волокна применяют стекла различных составов, однако все они отличаются высоким содержанием оксидов щелочноземельных металлов.
Физико-химические свойства неорганических волокон и материалов на их основе.
Механические свойства. Стекловолокно значительно превосходит по механической прочности исходное (массивное) стекло и незначительно отличается от него по некоторым физическим параметрам.
Механические свойства стеклянных волокон зависят от химического состава стекла, метода производства, окружающей среды и температуры. Метод производства оказывает большое влияние на прочность стеклянных волокон: высокой прочностью обладают волокна, вытянутые с большой скоростью из расплавленного стекла (вытягивание из фильер), наименьшей прочностью – волокна, полученные штабиковым способом и раздувом. При формовании волокна из фильер образуется меньше поверхностных дефектов и трещин, чем обусловливаются их лучшие механические свойства, главным образом прочность.
Прочность при растяжении стекловолокна зависит от его состава и диаметра
Наибольшей прочностью обладают непрерывные волокна из кварцевого и бесщелочного магнийалюмосиликатного стекла. Повышенное содержание щелочей в стекле резко снижает прочность стеклянных волокон. Кристаллизация стекла и присутствие в стекломассе мелких газовых включений понижает прочность стеклянного волокна на 25-30%.
Максимальная прочность стеклянных и кварцевых волокон, испытанных в среде жидкого азота, приближается к расчетной теоретической прочности стекла и плавленого кварца.
В зависимости от диаметра и состава стекла техническая прочность стеклянных волокон при их формировании современными промышленными методами составляет 25-30 % теоретической прочности стекла.
Модуль Юнга стеклянных волокон составляет 6-11 ГПа и выше. Разрушающее напряжение при изгибе и кручении повышается с уменьшением диаметра волокон.
Изделия из стекловолокна плохо работают при многократном изгибе и истирании, однако, стойкости к изгибу и истиранию повышаются после пропитки лаками и смолами. Склеивание волокон в нити повышает прочность нити на 20-25 %, а пропитка стекловолокнистых материалов лаками – на 80-100 %.В сухом воздухе прочность стеклянных волокон резко повышается. Смачивание стеклянных волокон и изделий из них неполярной углеводородной жидкостью аналогично действию сухого воздуха и дает наибольшее значение прочности. Значительное (до 50-60 %) понижение прочности стеклянных волокон и изделий из них происходит при адсорбции ими воды и водных растворов поверхностно-активных веществ. Это объясняется тем, что молекулы веществ, адсорбируемых на стеклянных волокнах, способствуют образованию трещин в слабых местах поверхностного слоя.
При погружении химостойких стекловолокнистых материалов в воду прочность их снижается, но после высушивания полностью восстанавливается. Изделия из стеклянного волокна натрийкальцийсиликатного состава, содержащие более 15 % (мас.) оксидов щелочных металлов, после пребывания во влажном воздухе или в воде снижают прочность необратимо в связи с интенсивным выщелачиванием и разрушением. При длительном действии деформирующего усилия у стеклянных волокон развивается упругое последствие, которое зависит от химического состава стекла и относительной влажности воздуха. Влага снижает также сопротивления стеклянных волокон изгибу и трению.
При нагревании стеклянной ткани до 250-300°С прочность ее сохраняется, в то время как волокна органического состава при этой температуре полностью разрушаются.
При низких и высоких температурах устраняется адсорбционное воздействие влаги воздуха на стеклянные волокна, что приводит к повышению их прочности. Однако после термической обработки (нагрев до различных температур и последующее охлаждение) прочность стеклянных волокон и тканей снижается на 50-70 %.
Состав стекла оказывает значительное влияние на прочность стеклянных волокон, подвергнутых термообработке. Волокна из натрийкальцийсиликатного и боратного стекол теряют свою прочность при термообработке, начиная уже с 100-200°С, волокна из кварцевого, кремнеземного и каолинового стекла теряют прочность на 50 % при нагреве до 1000°С и последующем охлаждении.
Прочность волокон из бесщелочного стекла значительно снижается при 300°С; прочность кварцевых волокон при этой температуре практически не изменяется.
После нагрева и охлаждения стеклянных волокон наблюдается небольшое повышение их плотности и показателя преломления.
Нагревостойкость. Стеклянное волокно обладает высокой нагревостойкостью , которая зависит от химического состава стекла . Температурная область применения стеклянных волокон натрийкальцийсиликатного состава ограничена температурами 450-500°С, при более высоких температурах начинается их спекание. Для бесщелочных волокон нагревостойкость выше на 200-300°С и составляет 600-700°С.
Гигроскопичность отдельных стеклянных волокон около 0,2 % (мас.). Поглощение влаги стеклянной тканью значительно выше, так как влага адсорбируется зазорами между волокнами и замасливателем. Гигроскопичность ткани зависит от характера переплетения нитей и химического состава стекла, например ткани из волокна натрийкальцийсиликатного состава обладают гигроскопичностью до 3-4 %.
Химистойкость теклянных волокон не зависит от их диаметра, но абсолютная растворимость тонких волокон выше растворимости толстых вследствие большего отношения их поверхности к массе. Поэтому при воздействии агрессивных реагентов волокна разрушаются быстрее, чем массивное стекло.
Прочность стеклянных волокон в различных агрессивных средах (горячая вода, водяной пар высокого давления, кислоты, щелочи) зависит от химического состава стекла. Наибольшей прочностью и высокой стойкостью к горячей воде и пару обладают волокна из бесщелочного алюмоборосиликатного и магнийалюмосиликатного стекла. По гидролитической классификации этот вид стекла относится к «стеклам, не изменяемым водой».
Материалы из стеклянного волокна, содержащего в своем составе щелочи, значительно теряют прочность при многократной обработке горячей водой или водяным паром даже нормального давления. В этом случае имеет место интенсивное выщелачивание, приводящее к полному распаду структуры стекла.
При длительном воздействии водяного пара различного давления резко снижается прочность материалов и из волокна бесщелочного алюмоборосиликатного стекла. Наиболее стойкими в этих условиях являются стеклянные ткани из бесщелочного безборного стекла.
Стеклянные ткани и волокна из бесщелочного стекла нестойки к воздействию кислот. При обработке кислотой волокон из бесщелочного стекла все компоненты его растворяются и остается лишь малопрочный кремнекислородный скелет.
Высокой стойкостью к воде, пару высокого давления и различным кислотам (кроме плавиковой) обладают волокнистые материалы кварцевого, а также кремнеземного и каолинового состава.
SammaS — Типы стеклянных волокон
Все стеклянные волокна условно можно разделить на два больших класса: дешевые волокна общего применения и дорогостоящие волокна специального применения. Почти 90 % всех стеклянных волокон, которые выпускаются сегодня в мире это стекловолокно марки Е. Подробно требования к таким волокнам изложены, например, в стандарте ASTM D578-98. Остальные 10% процентов – это волокна специального назначения. Большинство марок стекловолокна получили свое название благодаря своим специфическим свойствам:
‐ Е (electrical) – низкой электрической проводимости;
‐ S (strength) – высокой прочности;
‐ AR (alkali resistant) – высокая щелочестойкость;
‐ D (dielectric) – низкая диэлектрическая проницаемость;
— Кварцевое стекло — значительная термическая стойкость;
‐ C (chemical) – высокой химической стойкости;
‐ M (modulus) – высокой упругости;
‐ А (alkali) –высокое содержание щелочных металлов, известково-натриевое стекло.
Для электрической изоляции применяется только бесщелочное (или малощелочное) алюмосиликатное или алюмоборосиликатное стекловолокно. Для конструкционных стеклопластиков, как правило, используют бесщелочное магнийалюмосиликатное или алюмоборосиликатное стекловолокно. Для стеклопластиков неответственного назначения можно употреблять и щелочесодержащее стекловолокно.
Механические характеристики стекловолокон напрямую зависят от метода производства, химического состава стекла, температуры и окружающей среды. Самую большую прочность имеют непрерывные стекловолокна из бесщелочного и кварцевого магнийалюмосиликатного стекла. Повышенное содержание щелочей в исходном стекле значительно снижает прочность стекловолокон.
Тип волокна | Состав, масс. % | ||||||||||||
SiO2 | B2O3 | Al2O3 | CaO | MgO | ZnO | TiO2 | ZrO2 | Na2O | K2O | Li2O | Fe2O3 | F2 | |
E (с бором) | 52-56 | 4-6 | 12-15 | 21-23 | 0,4-4 | — | — | 0,2-0,5 | 0-1 | 0-0,2 | — | 0,2-0,5 | 0,2-0,7 |
E | 59-60 | — | 12-13 | 22-23 | 3-4 | — | — | 0,5-1,5 | 0,6-0,9 | 0-0,2 | — | 0,2 | 0,1 |
S | 60-65,5 | — | 23-35 | 0-9 | 6-11 | — | — | 0-1 | 0-0,1 | — | — | 0-0,1 | — |
AR | 58,3-60,6 | — | 0,2 | — | — | — | 0-2,8 | 18,1-21,2 | 13,0-14,1 | 0-2,8 | — | — | — |
ECR | 58,2 | — | 11,6 | 21,7 | 2 | 2,9 | 2,5 | — | 1 | 0,2 | — | 0,1 | — |
D | 72-75 | 21-24 | 0-1 | 0-1 | 0,5-0,6 | — | — | — | 0-4 | 0-4 | — | 0,3 | — |
Кварц | 99,5-99,9 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
Базальт | 47,5-55,0 | — | 14,0-20,0 | 7,0-11,0 | 3,0-8,5 | — | 0,3-2 | — | 2,5-7,5 | 2,5-7,5 | — | 7,0-13,5 | — |
Таблица 1. Химический состав некоторых стекол для получения непрерывного волокна.
Свойство | Тип волокна | |||||||
Е (с бором) | Е (без бора) | S | AR | ECR | D | Кварц | Базальт | |
Температура формования, °С | 1160-1196 | 1260 | 1565 | 1260-1300 | 1213-1235 | — | 2300 | 1350-1450 |
Температура размягчения, °С | 830-860 | 916 | 1056 | — | 880 | 770 |
| 1100-1200 |
Температура плавления, °С | 1066-1077 | 1200 | 1500 | 1180-1200 | 1159-1166 | — | 1670 | 1200-1300 |
Плотность, г/см3 | 2,54-2,55 | 2,62 | 2,48,2,49 | 2,6-2,7 | 2,66-2,68 | 2,16 | 2,15 | 2,67 |
Коэффициент линейного | 4,9-6 | 6 | 2,9 | 7,5 | 5,9 | 3,1 | 0,54 | — |
Диэлектрическая постоянная (20 С, 1 МГц), Ф/м | 5,86-6,6 | 7 | 4,53-4,6 | — | 3,56-3,62 | — | 3,78 | — |
Прочность, МПа | 3100-3500 | 3100-3500 | 4380-4590 | 3100-3500 | 3100-3500 | 2410 | 3400 | 2700-3500 |
Модуль упругости, ГПа | 76-78 | 80-81 | 88-91 | 72-74 | 80-81 | 52 | 69 | 70-90 |
Удлинение до разрыва, % | 4,5-4,9 | 4,6 | 4,5-4,9 | 2-2,4 | 4,5-4,9 | — | 5 | 3 |
Таблица 2. Физико-механические свойства некоторых марок стеклянного волокна.
Стекло E
Химический состав
На сегодняшний день в мире выпускается 2 типа стекловолокна марки E. В большинстве случаев E-стекло содержит 5-6 масс. % оксида бора. Современные экологические нормы в США и Европе запрещают выброс бора в атмосферу. В то же время известно, что в процессе стеклообразования, а также в последующих процессах стекловарения происходит обеднение стекломассы некоторыми компонентами за счет их улетучивания. Из компонентов шихты наибольшей летучестью обладают борная кислота и ее соли, оксид свинца, оксид сурьмы, селен и некоторые его соединения, а также хлориды. Летучесть, рассчитанная на 1% содержания оксида в обычных стеклах, составляет для отдельных оксидов в масс. %: Na2O (из Na2CO3) – 0.03, К2О (из K2CO3) – 0.12, В2О3 – 0.15, ZnO – 0.04, РbО – 0.14, CaF2 – до 0.5. Таким образом, современные предприятия вынуждены устанавливать у себя дорогие системы фильтрации.
В качестве альтернативы возможно получение Е-стекол, не содержащих бора на основе системы SiO2–Al2O3–CaO–MgO.
Коммерческое стекловолокно марки Е получают на основе системы SiO2–Al2O3–CaO–MgO–B2O3 или системы SiO2–Al2O3–CaO–B2O3. Продукты, полученные на основе последней системы, как правило, все-таки содержат небольшое количество оксида магния (до 0,6 масс. %), что связано с особенностями сырья, которое использую для получения стекол.
Важно отметить, что точный состав стекловолокна Е может отличаться друг от друга не только для разных производителей, но даже и для разных заводов одной компании. Это обусловлено прежде всего географическим расположением предприятия и, как следствие, доступностью сырья. Кроме того на разных предприятиях осуществляется разный контроль за технологическим процессом и методы его оптимизации.
Состав борсодержащего стекловолокна и стекловолокна без оксида бора значительно отличается друг от друга. Содержание оксида кремния в борсодержащих стеклах марки Е составляет 52-56 %. Для стекловолокна без оксида бора содержание оксида кремния несколько выше и лежит в интервале 59-61 %. Содержание оксида алюминия для обоих типов стекла Е близко и составляет 12-15 %. Содержание оксида кальция также отличается незначительно – 21-23 %. Содержание оксида магния в стекле варьируется в широких пределах. Для стекол, полученных на основе тройных систем, оно составляет менее 1%, и является следствием неоднородности сырья. В случае если в состав шихты входит доломит содержание оксида магния может достигать 3,5 %.Отличительной особенностью Е-стекол, не содержащих бор, является повышенное содержание в них оксида титана – от 0,5 до 1,5 %, в то время как в классическом Е стекле его содержание находится в пределах 0,4-0,6 %.
Особенности получения
Температура получения волокон из борсодержащего Е-стекла составляет 1140-1185 °С. Температура плавления составляет 1050-1064ы плавления. В отличие от своего экологически чистого аналога борсодержащие волокна из Е-стекла имеют более низкую на 110 °С температуру получения, которая составляет 1250-1264 °С, а температуру плавления 1146-1180 °С. Температуры размягчения для волокон на основе борсодержащих Е-стекол и Е-стекол без оксида бора составляют 830-860 °С и около 916 °С соответственно. Более высокая температура получения экологически чистых стеклянных волокон на основе Е-стекла приводит к росту потребления энергоресурсов для их получения, и, как следствие, увеличению стоимости.
Свойства
Механические свойства обоих видов волокон на основе Е-стекла почти одинаковы. Прочность на разрыв составляет 3100-3800 МПа. Однако модуль упругости у волокон без оксида бора несколько выше (80-81 ГПа), чем у обычных волокон (76-78 ГПа). Основным отличием стекловолокна марки Е без бора является более чем в 7 раз большая кислотостойкость (выдержка при комнатной температуре в течение 24 часов в 10% растворе серной кислоты). По своей кислотостойкости эти волокна приближаются к химически стойким волокнам на основе ECR стекла.
Плотность борсодержащих стеклянных волокон несколько ниже (2,55 г/см3) по сравнению со своим экологически чистым аналогом (2,62 г/см3). Плотность Е-стекла выше, чем у стекол других типов (за исключением ECR стекла).
С увеличением содержания бора в таких стеклах уменьшается коэффициент преломления и коэффициент линейного расширения. Не содержащие бор Е-стекла имеют более высокую диэлектрическую постоянную, которая при комнатной температуре и частоте 1 МГц составляет 7. Поэтому борсодержащие волокна чаще используют при производстве электронных плат и в аэрокосмической промышленности. В широком производстве композитов эта разница не имеет такого критического значения.
Стекло S
Впервые химический состав стекла под маркой S-glass был запатентован компанией Owens Corning в 1968 (патент 3402055). В состав этого стекла входило 55-79,9 % SiO2, 12,6-32 % Al2O3, 4-20 % MgO. Создание стекловолокна марки S было вызвано бурным развитием композиционных материалов в США в то время и, как следствие, необходимостью созданию стекловолокна с высокими прочностью и модулем упругости. В настоящее время стекло под этой маркой получают на основе систем SiO2-Al2O3-MgO или SiO2-A2O3-MgO-CaO. В исключительных случаях в S-стекло добавляют BeO2, TiO2, ZrO2.
Особенности получения
Благодаря высокому содержанию тугоплавких оксидов S-стекло имеет очень высокую температуру размягчения 1015-1050 °С. Соответственно высокими являются и температура получения волокон – около 1200 °С, что сопоставимо со стекловолокном марки AR.
Свойства
Стекловолокно марки S обладает рекордными значениями прочности и модуля упругости для данного класса материалов. Лучшая продукция из S-стекла ничем не уступает по своему качеству углеродному волокну и также как и последнее применяется в основном в аэрокосмической области. Прочность волокон при комнатной температуре составляет 4500-4800 МПа, модуль упругости – 86-87 ГПа, прочность лучших образцов волокна марки ВМП – до 7000 МПа.
Стекло AR
Химический состав
В начале 70-х годов английская фирма «Pilkington Brothers» разработала и стала выпускать в промышленных масштабах высоко-циркониевое стеклянное волокно Cemfil для армирования цемента. Впоследствии эта марка перешла компании Saint-gobain, в настоящее время основным производителем стекловолокна на основе стекла AR является компания OwensConing и японскаякомпания Nippon electric glass. Щелочестойкие стекла выпускают на основе системы ZrO2-SiO2-Na2O. Содержание дорогого оксида циркония в них варьируется в пределах 15-23 %. Поскольку температура плавления чистого оксида циркония достаточно высока (2715 С), в стекло добавляют значительное количество щелочных металлов, чаще всего Na2O 18-21 %.
Особенности получения
Тугоплавкие составы значительно усложняют технологию производства волокна, кроме того, цирконий-содержащее сырье дефицитно и дорого для изготовления массовой продукции. Поэтому вопрос совершенствования составов стекол для армирования цемента продолжает оставаться актуальным. Температура получения волокон из AR-стекла составляет 1280-1320 °С, температура плавления – 1180-1200 °С.
Свойства
Прочность на разрыв волокон на основе AR-стекла довольно низка и составляет около 1500-1700 МПа. Модуль упругости 72-74 ГПа. Такие волокна самые тяжелые среди всех видов стекловолокна, их плотность составляет около 2,7 г/см3.
Поскольку основной областью применения волокон на основе AR-стекла является армирование цементов и бетонов, то основной характеристикой таких волокон является их устойчивость в щелочной среде. Потеря массы после кипячения в насыщенном растворе NaOH для волокон на основе AR-стекла составляет 2-3 %. Для сравнения эта же характеристика для базальтовых волокон составляет 6-7 %.
Стекло ECR
Химический состав
Впервые стекловолокно под маркой ECR-glass (в некоторых источниках оно указано как химически стойкое Е-стекло) стали выпускать в 1974 г. Это стекло имеет в своем составе до 3 % TiO2 и до 3 % ZnO. Совершенно некорректно называть это стекло разновидностью Е- стекла, поскольку, согласно требованиям международных стандартов, Е-стекло вообще не должно содержать оксида циркония, и к тому же содержание TiO2 в ECR стеклах превышает положенные 1,5 %. Стекловолокно на основе ECR стекла не содержит в своем составе оксида бора, что положительно сказывается на экологичности производства. Зачастую в состав стекловолокна ECR вводят до 3 % Li2O.
Особенности получения
Оксид титана является плавнем, его значительное содержание приводит к заметному уменьшению вязкости стекла и, как следствие, температуры получения волокон. Оксид циркония положительно влияет на химическую стойкость стекла. Температура формования волокон на основе ECR стекла составляет около 1218 °С, что меньше, чем у стекловолокна на основе Е-стекла. В то же время для стекол с высоким содержанием оксида лития температура получения волокон выше, чем у стекловолокна Е и составляет около 1235 °С. Фактически это означает, что оксид цинка является более эффективным плавнем, чем оксид бора, к тому же более экологичен и придает дополнительно полезные свойства стекловолокну.
Свойства
Стекловолокно ECR было разработано специально для использования в агрессивных средах, например устойчивость в кислых средах в 4-5 раз выше. При этом прочность этих волокон остается на уровне стекловолокна Е и составляет порядка 2800-3000 МПа, модуль упругости около 80-83 ГПа. Несмотря на то, что плавление и выработка волокна из ECR проводят при более низких температурах его стоимость превышает стоимость стекловолокна Е из-за наличия дорогих компонентов.
Стекло D
В настоящее время волокна из D-стекла являются больше экзотикой, чем реальным продуктом на рынке стекловолокна, поскольку многие производители плат предпочитают использовать вместо них альтернативные виды стекловолокна. Например, сверхчистые кварцевые волокна, полые волокна из Е-стекла также обладают более низкими диэлектрическими характеристиками, чем широко распространенное стекловолокно Е. Однако, у кварцевых волокон меньше модуль упругости, что важно при изготовлении печатных плат, а полые волокна теряют свои диэлектрические свойства в условиях высокой влажности.
Химический состав
Зачастую в электронной промышленности требуются материалы с очень низкими показателями диэлектрической проницаемости. Электрические свойства волокон определяются такими свойствами как удельное объемное сопротивление, поверхностная проводимость, диэлектрическая постоянная и тангенс угла диэлектрических потерь. В большинстве случаев при производстве плат в качестве армирующего наполнителя используют Е-стекло, однако уменьшение размеров печатных плат предъявляет повышенные требования к стекловолокну. Для решения этой проблемы было разработаны составы стекол марки D. Такие стекла и волокна получают на основе системы SiO2-B2O3-R2O. Содержание в стеклах с низкими диэлектрическими характеристиками оксида кремния достигает 74-75 %, оксида бора – до 20-26 %. Для уменьшения температуры выработки в эту систему добавляют оксиды щелочных металлов (до 3%). Иногда оксид кремния частично замещают на оксид алюминия (до 15 %).
Свойства
Высокое содержание оксида бора приводит к значительному снижению в D-стеклах диэлектрической постоянной и тангенса угла диэлектрических потерь по сравнению с Е- стеклом.
Особенности получения
Из-за высокой стоимости волокна из D-стекла в настоящее время получают только мелкосерийными партиями. Кроме того, высокое содержание в них оксида бора делает их процесс изготовления очень трудным, что связано с высокой летучестью этого компонента в процессе плавления шихты. Температура размягчения D-стекол составляет 770 °С.
Кварцевое стекло
Кварцевые волокна используют в тех случаях, когда требуется значительная термическая стойкость. Кварцевые волокна с содержанием SiO2 менее 95 % (как правило их называют кремнеземные волокна) получают путем путем кислотной обработки волокна алюмоборосиликатного состава, широко применяемого для изготовления бесщелочного волокна, и из силиката натрия с различными добавками. Кремнеземные волокна, полученные выщелачиванием волокон из горных пород, не уступают кремнеземным волокнам, выпускаемым промышленностью. Температура применения кремнеземных волокон 1200 °С.
Сверхчистые кварцевые волокна (содержание SiO2 более 99 %) получают методом сухого формования из водного раствора жидкого стекла. Такие волокна выпускаются под торговой маркой Silfa и используются для теплозащиты. В СССР кварцевые волокна получали по штабиковому способу: вытягиванием нити из капли разогретого конца штабика или путем раздува образующейся капли ацителено-кислородным или кислородно- водородным пламенем. Производство кварцевого волокна может также осуществляться в два приема: получение волокон диаметром 100-200 мк, а затем их раздув потоком раскаленных газов. Волокна собираются на конвейере и формуются либо в виде матов, либо в виде ровницы. Температура плавления таких волокон 1750 °С. При Т = 1450-1500 °С происходит спекание (деформация в твердой фазе), но без размягчения. В условиях длительной эксплуатации и теплосмен, изделия из кварцевого волокна являются стойкими до Т = 1200°С, выше которой у них снижается прочность вследствие кристаллизации.. В настоящее время такие волокна выпускаются под маркой quartztel и astroquartz.
Свойства
Сверхчистые кварцевые волокна в основном применяются в аэрокосмической промышленности в тех областях, где требуется высокаятермостойкость. Сочетая высокую термическую стойкость, прочность и радиопрозрачность для ультрафиолетового излучения и излучения с большей длиной волны такие волокна используют для производства обтекателей самолетов.
Использованы материалы из учебного пособия «Стеклянные волокна». С.И. Гутников, Б.И. Лазоряк, Селезнев А.Н.
В чем разница между стекловолокном и стекловолокном?
A: Стекловолокно — это очень общий термин, который может означать широкий спектр различных продуктов. FRP означает пластик, армированный волокном. Как правило, это термин, используемый для нашего типа стекловолокна — решетки, конструкции и тому подобное.
Если вы выполните поиск в Google продуктов из стекловолокна, вы можете найти термины «стекловолокно» и «FRP» как синонимы. Честно говоря, если вы не понимаете, о чем они говорят, может быть довольно сложно провести различие между ними.Один из способов мышления утверждает, что нет никакой разницы между стекловолокном и FRP. Те, кто следуют этому образу мышления, утверждают, что FRP — это просто маркетинговый термин. Лучший способ описать более совершенную форму стекловолокна. Они утверждают, что стекловолокно и FRP на самом деле одно и то же.
Однако, если вы углубитесь в технические характеристики стекловолокна и FRP, это будет просто неточно. FRP лучше было бы описать как более совершенную форму стекловолокна.
Что такое стекловолокно?
С технической точки зрения, вы создаете стекловолокно, расплавляя стекло таким образом, чтобы оно образовывало стеклянные волокна.Эти волокна сами по себе могут быть продуктом, пригодным для использования, но чаще всего стекловолокно используется в композитах.
Композит — это комбинация материалов, которые при объединении создают новую подложку. Композит часто состоит из матрицы или основного материала и армирующего материала. Матрица может быть металлической, пластиковой или даже керамической. Стекловолокно в данном случае является армирующим материалом, который делает композит более прочным, чем отдельные детали.
Получившийся композит чаще всего называют «стекловолокном», поскольку стекловолокно используется для его армирования независимо от основы.Сегодня многие компании склоняются к тому, чтобы называть композиты на основе пластика «стеклопластиком». Это связано с использованием пластика или разновидностей пластика, например, винила или полиэстера. Термин «стеклопластик» отличает этот продукт от «стеклопластика» изменением ключевого слова. Еще не запутались? Читать дальше.
Что такое FRP?
FRP — это сокращение от полимера, армированного волокном. Не вдаваясь в подробности, полимер — это химическое соединение с длинной цепочечной структурой молекул. Некоторые полимеры являются натуральными, например, резина, другие — синтетическими, например, полипропиленом.Пластичные синтетические полимеры, такие как полипропилен, называются термопластами, а более жесткие, такие как полистирол, называются термореактивными.
Полимерная матрица может быть усилена различными видами волокон в зависимости от назначения конечного продукта. Используемые волокна могут быть стеклянными, как в стекловолокне, или углеродными или графитовыми, как в автомобильной индустрии.
Поскольку волокна в стеклопластике не обязательно являются стеклом, не весь стеклопластик — это стеклопластик, но весь стеклопластик — это стеклопластик — теперь вы наверняка запутались.Все сводится к обозначению используемых волокон, в стеклопластике используется стекло в виде волокон. Следовательно, это и FRP, и GRP, поскольку в нем используются волокна. Однако полимер, армированный углеродом, будет только FRP, поскольку используемые волокна углеродные, а не стеклянные. Вроде как все собаки являются собаками, но не все собаки являются собаками. К собакам также относятся волки, койоты и лисы.
FRP и стекловолокно — будущее
Изделия из FRP, такие как решетки и конструкционные элементы от DEFI, все больше и больше используются во всех отраслях промышленности.Особенно в строительстве и производстве FRP получает огромный всплеск использования из-за его легкости, но невероятной прочности. Фактически, в некоторых случаях он в семь раз прочнее стали и устойчив к коррозии. Итак, понимаете, стекловолокно и стеклопластик действительно технически отличаются, когда вы его разбираете, но это будущее промышленных конструкций.
Как вы можете получить выгоду от продуктов DEFI FRP?
В какой бы отрасли вы ни работали, изделия DEFI FRP могут сыграть жизненно важную роль в повышении безопасности вашей работы.Это не только обеспечивает безопасность ваших сотрудников, но и снижает долгосрочные эксплуатационные расходы. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем внедрить наши изделия из стеклопластика в ваше производство.
Разница между стекловолокном и пластиком
Основное различие — стекловолокно и пластик
Стекловолокно и пластик — важные соединения, которые используются в производстве различных предметов, которые мы используем в нашей повседневной жизни. Это синтетические вещества, то есть стекловолокно и пластик производятся людьми.Производство этих соединений осуществляется в очень крупных отраслях промышленности. Хотя эти соединения внешне похожи и обладают отчасти похожими свойствами, они отличаются друг от друга. Основное различие между стекловолокном и пластиком заключается в том, что стекловолокно неорганическое, а пластик — органическое.
Основные зоны покрытия
1. Что такое стекловолокно
— Определение, метод производства, свойства и использование
2. Что такое пластик
— Определение, метод производства, свойства и использование
3.В чем разница между стекловолокном и пластиком
— Сравнение основных различий
Ключевые термины: стекловолокно, армированный волокном пластик, стекло, тягучий, пластик, полиэстер, полиэтилен, смола
Что такое стекловолокно
Стекловолокно — это армированный пластиковый материал, состоящий из стекловолокна, встроенных в матрицу из смолы. Это разновидность пластика, армированного волокном. Это означает, что это композитный материал, состоящий из полимерного материала, залитого волокнами.Используемые здесь волокна — это стекловолокно.
Производство стекловолокна начинается с нагрева стекла до его расплавления. Затем это расплавленное стекло вытесняется через очень крошечные отверстия. Это создает очень тонкие стеклянные волокна. Затем эти стеклянные нити покрываются подходящим химическим составом и связываются вместе. Это покрытие сделано для обеспечения надлежащего сцепления между стекловолокном и смолой. Поэтому эти химические вещества называют связующими. Если нет, эти нити можно сплести. Затем в этот пучок стекловолокон или тканую структуру добавляют смолу.Это придает стекловолокну более высокую прочность.
Рисунок 1. Каноэ из стекловолокна
Стекловолокно используется во многих случаях; например, его используют для изготовления дверей, шкафов, лодок, автомобильных деталей и т. д. Эти вещи могут быть сделаны из стекловолокна, потому что стекловолокно имеет более высокую прочность по сравнению с его меньшим весом. Изделия из стекловолокна также очень прочные.
Что такое пластик
Пластик — это синтетический материал, состоящий из широкого спектра органических полимеров.Пластик — это органическое соединение. Это пластичное вещество; таким образом, ему можно придавать разные формы для получения разных объектов.
Пластик состоит из полимерных цепей, в основном состоящих из атомов углерода, водорода и некоторых других элементов. Эти полимерные цепи содержат много повторяющихся звеньев. Эти повторяющиеся звенья представляют собой мономер, который использовался для производства пластика. Чтобы получить желаемые свойства пластика, мы можем добавить к этим полимерным цепям различные боковые группы.
Поскольку существует широкий спектр различных пластмасс, их можно разделить на категории в зависимости от их состава. Например, полиэстер — это пластик. Он назван так потому, что состоит из мономеров сложных эфиров. Иногда пластмассы классифицируют по их физическим свойствам, таким как твердость, плотность и т. Д. Существуют и другие классификации, основанные на многих других параметрах.
Еще одна важная группа пластиков — термопласты. Это полимерные соединения. Термопластичные полимеры не претерпевают никаких изменений в своей химической структуре при нагревании.Следовательно, эти полимеры можно формовать для получения другой формы. Полиэтилен, полипропилен и ПВХ являются хорошими примерами термопластичных полимеров.
Рис. 2: Пластик очень полезен при производстве различных товаров.
Пластмассы обычно представляют собой твердые соединения. Они плохо проводят тепло и электричество. Пластмассы долговечны и медленно разлагаются. Они очень полезны благодаря этим важным свойствам. Пластиковые изделия есть повсюду, и мы используем их для самых разных целей.
Разница между стекловолокном и пластиком
Определение
Стекловолокно: Стекловолокно относится к армированному пластиковому материалу, состоящему из стеклянных волокон, встроенных в матрицу из смолы.
Пластмассы: Пластик — это синтетический материал, состоящий из широкого спектра органических полимеров.
Классификация
Стекловолокно: Стекловолокно — неорганическое соединение.
Пластмасса: Пластмасса — это органическое соединение.
Композиция
Стекловолокно: Стекловолокно состоит из стеклянных нитей и смолы.
Пластмассы: Пластмассы состоят из цепочек органических полимеров.
Особые свойства
Стекловолокно: Стекловолокно обладает высокой прочностью по сравнению с его легким весом.
Пластмассы: Пластмассы можно нагреть и придать им различные формы.
Заключение
Стекловолокно и пластмассы — очень важные соединения, которые используются для изготовления различных продуктов, используемых в повседневной жизни.Стекловолокно широко используется в производстве корпусов лодок благодаря своей высокой прочности и небольшому весу. Пластмасса используется для производства нескольких тысяч изделий. Хотя стекловолокно также выглядит как пластик, на самом деле это не пластик. Основное различие между стекловолокном и пластиком заключается в том, что стекловолокно неорганическое, а пластик — органическое.
Ссылки:
1. «Стекловолокно». Как производятся продукты, доступно здесь.
2. Джонсон, Тодд. «Все, что вы хотели знать о стекловолокне.”ThoughtCo, доступно здесь.
3. Гельменстин, д-р экон. Анна Мария. «Что такое пластик? Определение и примеры ». ThoughtCo, доступно здесь.
Изображение предоставлено:
1. «1998-10-tema-canoe» Робертбоди в английской Википедии (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Пластиковый алфавит 02» Мартина Абегглена — (CC BY-SA 2.0) через Commons Wikimedia
Департамент здравоохранения штата Вашингтон
Что такое стекловолокно?
Стекловолокно, которое является искусственным, состоит из множества очень тонких стекловолокон и обычно используется в качестве изоляционного материала.Стекловолокно используется для изоляции домов и зданий, электроизоляции, армирования цементом и пластиком, тепловой и звукоизоляции, а также для обеспечения термостойкости. Он также используется для изготовления легких материалов. В школах стекловолокно обычно используется для отделки стен, потолков, потолочной плитки и для изоляции вентиляционных каналов.
Стекловолокно может попадать в окружающую среду в результате производства, использования и утилизации материалов, содержащих стекловолокно. Поврежденные или поврежденные материалы, такие как изоляция из стекловолокна, могут выделять волокна в воздух.Стекловолокно, переносимое по воздуху, может со временем оседать вместе с другими частицами в воздухе в составе пыли.
Как я могу подвергаться воздействию стекловолокна?
Человек может подвергнуться воздействию стекловолокна при вдыхании, проглатывании или контакте с кожей. Ожидается, что уровень профессионального облучения будет самым высоким среди рабочих, которые устанавливают или снимают изоляцию или регулярно участвуют в обслуживании и ремонте зданий. Люди, работающие со стекловолокном, должны носить защитную одежду, перчатки и защитные очки с боковыми щитками, а также респиратор для твердых частиц.Непрофессиональное облучение, такое как у вас дома, в офисе или школе, вероятно, будет варьироваться в зависимости от состояния и движения материалов, содержащих стекловолокно, и потока воздуха внутри здания или комнаты.
Люди могут подвергаться воздействию стекловолокна при выполнении домашних работ или при перемещении материалов, содержащих стекловолокно. После установки стекловолокна в зданиях воздействие стекловолокна маловероятно, если только материал не будет нарушен во время ремонта или других работ.Лучший способ избежать контакта с частицами стекловолокна — это не трогать изоляционный материал чердаков или стен и не контактировать с ним.
Как стекловолокно может повлиять на мое здоровье?
Когда человек вдыхает стекловолокно, более крупные волокна могут попасть в верхние дыхательные пути. Более мелкие волокна могут вдыхаться глубоко в легкие. Вдыхаемые волокна выводятся из организма частично через чихание или кашель, а также через защитные механизмы организма. Стекловолокно, которое достигает легких, может оставаться в легких или грудном отделе.Проглоченный стекловолокно выводится из организма с фекалиями.
Краткосрочное воздействие
Прямой контакт со стекловолокном или пыль, содержащаяся в вдыхаемом воздухе, может вызвать раздражение кожи, глаз, носа и горла. Симптомы раздражения часто неспецифические, временные и могут включать зуд, кашель или хрипы. Высокий уровень воздействия переносимого по воздуху стекловолокна может усугубить существующую астму или бронхитоподобные состояния.
Долгосрочное воздействие
В 2000 году Национальная академия наук провела обзор исследований рабочих, производящих стекловолокно, и пришла к выводу, что «.… стекловолокно, по-видимому, не увеличивает риск рака дыхательной системы ». В 2001 году Международное агентство по изучению рака заявило, что« стекловата », являющаяся формой стекловолокна, не может быть классифицирована как канцероген для человека. от болезней легких, включая рак легких и мезотелиому, в группах рабочих, занятых в производстве стекловаты, не всегда отличается от того, что наблюдается у населения Соединенных Штатов в целом.
Существуют ли инструкции по ограничению воздействия стекловолокна на рабочем месте?
Да, в 1999 году Управление по охране труда и здоровья (OSHA) и производители (Национальная ассоциация изоляционных материалов и Американская ассоциация подрядчиков по изоляционным материалам) установили добровольный предел воздействия на рабочем месте для воздухопроницаемых стекловолокон.Соглашение, поддержанное Национальной академией наук, устанавливает соответствующие размеры стекловолокна и гласит, что в течение восьмичасового рабочего дня рабочий не должен подвергаться воздействию более одного пригодного для дыхания стекловолокна на кубический сантиметр воздуха. Дополнительную информацию можно найти в ограничениях воздействия OSHA для синтетических минеральных волокон.
Источник контента: Программа контроля качества воздуха в помещениях
Факты о стекловолокне для детей
Пучок световодов.Стекловолокно (также называемое стекловолокном и стекловолокном ) — это материал, изготовленный из очень тонких волокон стекла.
Используется как армирующий материал для многих полимерных изделий. Композитный материал, получаемый этим методом, в народе называют «стекловолокном». Собственные названия — армированный волокном полимер (FRP) или армированный стекловолокном пластик (GRP).
Стеклодувы на протяжении всей истории экспериментировали со стекловолокном, но массовое производство стекловолокна стало возможным только тогда, когда были произведены более тонкие инструменты для машин.
Формация
Стекловолокно образуется, когда тонкие пряди стекла на основе диоксида кремния или стекла другого состава экструдируются в множество волокон небольшого диаметра, подходящих для обработки текстиля.Стекло отличается от других полимеров, потому что даже в качестве волокна оно имеет небольшую кристаллическую структуру (см. Аморфное твердое тело). Свойства структуры стекла в его мягком состоянии очень похожи на его свойства, когда оно спрядено в волокно.
Приложения
Криостат из стеклопластикаСтекловолокно — чрезвычайно универсальный материал благодаря своему легкому весу, присущей ему прочности, стойкости к атмосферным воздействиям и разнообразию текстур поверхности.
Разработка армированного волокном пластика для коммерческого использования широко изучалась в 1930-х годах.Это представляло особый интерес для авиационной промышленности. Способ массового производства стеклянных нитей был случайно открыт в 1932 году, когда исследователь из Оуэнса-Иллинойса направил струю сжатого воздуха на поток расплавленного стекла и произвел волокна. После слияния Owens с компанией Corning в 1935 году Owens Corning адаптировала этот метод для производства запатентованного «Fiberglas» (one «s»). Подходящая смола для соединения стекловолокна с пластиком была разработана в 1936 году компанией Du Pont. Первым предком современных полиэфирных смол является цианамид 1942 года выпуска.К тому времени использовались системы отверждения перекисью водорода.
Во время Второй мировой войны стекловолокно было разработано в качестве замены формованной фанеры, используемой в обтекателях самолетов (стекловолокно было прозрачным для микроволн). Его первым основным гражданским применением было строительство лодок и кузовов спортивных автомобилей, где он получил признание в 1950-х годах. Его использование распространилось на секторы автомобильного и спортивного оборудования. В производстве некоторых продуктов, например самолетов, теперь используется углеродное волокно вместо стекловолокна, которое является более прочным по объему и весу.
Передовые технологии производства, такие как предварительные заготовки и волокнистые ровницы, расширяют область применения стекловолокна и увеличивают предел прочности на растяжение, достигаемый с помощью армированных волокном пластиков.
Стекловолокнотакже используется в телекоммуникационной отрасли для экранирования антенн из-за его проницаемости для радиочастот и низкого затухания сигнала. Его также можно использовать для скрытия другого оборудования, где не требуется проницаемость сигнала, такого как шкафы для оборудования и стальные опорные конструкции, из-за легкости, с которой его можно формовать и красить, чтобы он гармонировал с существующими конструкциями и поверхностями.Другие области применения включают электрические изоляторы в форме листов и структурные компоненты, обычно используемые в продукции электроэнергетики.
Из-за небольшого веса и прочности стекловолокно часто используется в защитном снаряжении, например, в шлемах. Во многих видах спорта используется защитное снаряжение из стекловолокна, например, маски вратарей и ловцов.
Резервуары
Несколько больших резервуаров из стеклопластика в аэропортуРезервуары для хранения могут быть изготовлены из стеклопластика емкостью до 300 тонн.Резервуары меньшего размера могут быть изготовлены из мата из рубленых прядей, залитого поверх внутреннего резервуара из термопласта, который во время строительства действует как преформа. Гораздо более надежные резервуары изготавливаются из тканого мата или волокна, намотанного нитями, с ориентацией волокон под прямым углом к кольцевому напряжению, создаваемому содержимым в боковой стенке. Такие резервуары, как правило, используются для хранения химикатов, потому что пластиковая футеровка (часто полипропиленовая) устойчива к широкому спектру агрессивных химикатов. Стекловолокно также используется для септиков.
Жилой дом
Армированный стекловолокном пластик также используется для производства таких компонентов жилищного строительства, как кровельный ламинат, дверные рамы, наддверные навесы, оконные козырьки и слуховые окна, дымоходы, заглушки и головы с замковыми камнями и подоконниками. Уменьшенный вес материала и более простая обработка по сравнению с деревом или металлом позволяют более быстрый монтаж. Панели из стекловолокна, производимые серийно, с эффектом кирпича могут использоваться при строительстве композитных корпусов и могут включать изоляцию для уменьшения потерь тепла.
Трубопровод
Труба из стеклопластикаи GRE может использоваться в различных надземных и подземных системах, в том числе для:
- Опреснение
- Водоподготовка
- Водораспределительные сети
- Химические заводы
- Пожарная вода
- Горячая и холодная вода
- Питьевая вода
- Сточные воды / канализация, бытовые отходы
- Природный газ, СНГ
Примеры использования стекловолокна
Байдарки из стекловолокна- Банты своими руками / молодежные изогнутые; длинные луки
- Шесты для прыжков с шестом
- Ручки для оборудования (молотки, топоры и т. Д.)
- Светофор
- Корпуса кораблей
- Ракушки и весла гребные
- Водопроводные трубы
- Лопасти винта вертолета
- Доски для серфинга, палки для палаток
- Планеры, кит-кары, микрокары, картинги, кузова, байдарки, плоские крыши, грузовые автомобили
- Подставки, купола и архитектурные элементы, требующие небольшого веса
- Велосипеды высокого класса
- Кузовные детали и целые автомобильные кузова (например, Lotus Elan, Anadol, Reliant, Quantum Quantum Coupé, Chevrolet Corvette и Studebaker Avanti, а также днище DeLorean DMC-12)
- Крышки и конструкции антенн, такие как обтекатели, радиовещательные антенны УВЧ и трубы, используемые в антеннах с шестигранным лучом для любительской радиосвязи
- Резервуары и сосуды из FRP: FRP широко используется для производства химического оборудования, резервуаров и сосудов.BS4994 — британский стандарт, относящийся к этому приложению.
- Самые коммерческие веломобили
- Большинство печатных плат состоит из чередующихся слоев меди и стекловолокна FR-4
- Большие лопасти коммерческих ветряных турбин
- Радиочастотные катушки, используемые в сканерах МРТ
- Ударные установки
- Защитные кожухи для подводной установки
- Армирование асфальтового покрытия в виде прослойки из ткани или сетки между подъемниками
- Шлемы и другое защитное снаряжение, используемое в различных видах спорта
- Гипсы ортопедические
- Решетка из стекловолокна используется для проходов на судах и нефтяных вышках, а также на заводах
- Колонны из композита, армированного волокном
- Водные горки
Безопасность
Стекловолокно без покрытия может вызвать раздражение кожи и порезы при работе без перчаток.Были опасения, что стекловолокно может случайно попасть в легкие, что может вызвать рак и другие проблемы с легкими, подобные асбесту. Стекловолокно было названо «искусственным асбестом». Начали появляться заменители строительной теплоизоляции из стекловолокна, такие как целлюлоза и аэрогель.
Связанные страницы
Детские картинки
Стекловолокно, используемое для стекловолокна, поставляется в различных физических формах, в виде микросфер, рубленых или тканых.
Знаете ли вы это о стекловолокне?
Стекловолокно — это вид изделий из стекла.
волокна. Есть две категории
стекловолокно. У одного короткие волокна, которые используются в таких продуктах, как одеяла.
или доски для фильтрации или утепления.
Другой тип используется в текстиле и пряжи. Для изготовления драпировок можно сделать стекловолокно.
в пряжу и добавляется к ткани так же, как шерсть или хлопок.
Текстиль из стекловолокна помогает ламинированным и формованным пластмассам, выступая в качестве армирования. Стекловолокно также отлично поглощает звук. и теплоизоляция. Стекловолокно, толстый и пушистый — хорошо подходит для этой цели. Автомобильные моторные отсеки, топки, воздух кондиционеры и потолочные панели — вот некоторые из тех мест, где вы можете часто найти текстиль из стекловолокна.
Стекловолокно может быть изготовлено для специальных целей, например, для изолирующей ленты, армирование и текстиль, химическая и теплоизоляция.Стекловолокно начали использовать сравнительно недавно. в истории. Сырье, используемое для производство изделий из стекловолокна включает промышленные химикаты и натуральные минералы. Большинство используемых ингредиентов включают известняк, кальцинированную соду и кварцевый песок. Другие используемые ингредиенты могут включать бура, полевой шпат, кальцинированный глинозем, магнезит, каолиновая глина и нефелиновый сиенит.
Для формирования стекла используется кварцевый песок, а известняк и кальцинированная сода в основном помогают в снижение температуры плавления.Некоторые других ингредиентов используются для повышения качества. Бура используется для химической стойкости. Стеклобой (отходы стекла) — это сырье в процесс. Сырье должно быть точно взвешиваются и комбинируются в процессе дозирования, прежде чем они могут быть растаял в стекле.
После того, как сырье подготовлено, его помещают в печь, которая может быть обогревается ископаемым топливом, электричеством или обоими способами. Чтобы стекло было равномерным и плавным, температура должна быть контролируется с точностью.Быть сформированным в волокно, расплавленное стекло должно иметь более высокую температуру, чем другие виды стекла.
Стеклянный расплав поступает на формовочное оборудование. Есть несколько разных процессов используется для формирования волокон. Используемый тип зависит от типа волокна. Текстиль волокна могут быть сформированы из расплавленного стекла из печи или стекло может подаваться сначала в машину. Покрытия, такие как связующие нужны для изделий из стеклопластика.
Можно ли перерабатывать стекловолокно? — Сохранение энергии в будущем
Когда вы слышите о стекловолокне, первое, что, вероятно, приходит вам в голову, — это механическая прочность, проницаемость и стабильность.Это отличительные характеристики стекловолокна. Стекловолокно, форма пластика, армированного стекловолокном, из-за своих уникальных свойств используется для различных целей.
Стекловолокно — это сочетание смолы и армированного пластика, что делает его очень прочным и чрезвычайно долговечным материалом. Существует более сорока тысяч применений армированного стекловолокна, и ежегодно производится около пяти миллионов метрических тонн стекловолокна. Итак, вы видите, насколько ценным и полезным является стекловолокно.
Производство стекловолокна началось в 1930-х годах и использовалось в качестве изоляционного материала для строительства. С тех пор в процесс производства стекловолокна были внесены улучшения, чтобы создать свойства, подходящие для различных применений.
С ростом спроса на стекловолокно во всем мире увеличились темпы производства стекловолокна. Но влияет ли этот важный пластик на окружающую среду? Вы думаете, как избавиться от стекловолокна? Не волнуйтесь; у нас есть несколько интересных советов, которые вы можете попробовать.
Можно ли переработать стекловолокно?
Стекловолокно производится из того же стекла, которое используется при производстве окон и стаканов для питья. Для производства стекловолокна стекло нагревают до расплавления. Затем его пропускают через сверхтонкие отверстия, чтобы создать тонкие стеклянные нити размером в микрон.
Вы должны знать, как производится стекловолокно; это поможет вам понять, можно ли его переработать или нет. В этом случае переработка стекловолокна невозможна. Большинство предприятий по переработке и перегрузочных станций не принимают стекловолокно, потому что его практически невозможно переработать.Давайте посмотрим, почему стекловолокно не подлежит переработке.
Стекловолокно не перерабатывается, потому что измельчение и измельчение разрушают большую часть стекловолокна. А когда он разрушается, прочность, долговечность, размер и полезность стекловолокна для будущих применений резко снижаются. Хотя стекловолокно является одним из видов пластика, он не так пригоден для вторичной переработки, как другие пластики.
Во-первых, вторичный стекловолокно невелик, поэтому темпы его производства увеличиваются.Еще одна проблема, связанная с переработкой стекловолокна, заключается в том, что оборудование, которое может его переработать, очень дорогое и недоступно для предприятий по переработке. Надеюсь, что в будущем появится способ перерабатывать стекловолокно, не затрагивая стекловолокно.
Помните, мы сказали, что стекловолокно не подлежит вторичной переработке, вы должны знать, что его все же можно переработать. Однако, если стекловолокно будет подвергнуто переработке, количество стекловолокна будет уменьшено, а ценность переработанного стекловолокна уменьшится.Таким образом, стекловолокно не перерабатывается.
Тем не менее, мы рассмотрим три основных процесса переработки стекловолокна.
Шлифовка стекловолокна
Это первый процесс; Стекловолокно измельчается на крошечные кусочки и измельчается на более мелкие кусочки или порошок, используемый для производства других продуктов. Однако этот процесс требует тяжелого труда и повреждает стекловолокно. Таким образом, переработанное стекловолокно нельзя использовать так же, как новое стекловолокно, поскольку его можно использовать только в качестве наполнителя в цементе, искусственной древесине или асфальте.
Сжигание стекловолокна
В этом процессе стекловолокно используется для выработки тепла для других целей. Например, стекловолокно используется для производства пара, приводящего в действие турбины для выработки электроэнергии. Остаток стекловолокна можно использовать для других целей. Но зола, оставшаяся после сжигания, отправляется на свалки.
Зола является органической, потому что стекловолокно содержит от 25 до 30 процентов органических веществ. Весь этот процесс называется термическим окислением, и во время этого процесса стеклянные волокна повреждаются теплом, что делает их бесполезными.
Пиролиз стекловолокна
Во время этого процесса стекловолокно химически разлагается или превращается в одно или несколько извлекаемых веществ. Этот процесс осуществляется путем нагревания стекловолокна до очень высокой температуры в дезоксигенированной среде. Разница между пиролизом и сжиганием заключается в том, что сжигание происходит в насыщенной кислородом среде, а пиролиз — в отсутствии кислорода.
После пиролиза стекловолокна извлекаются три вещества: пиромасло, пирогаз и твердый побочный продукт.Все три могут быть переработаны. Пирогаз чист, имеет такое же энергосодержание, что и природный газ, и даже может использоваться в качестве альтернативы природному газу.
Сколько времени нужно, чтобы разложить стекловолокно?
Для производства стекловолокна, стекла, пластика и смолы необходимо пройти множество химических процессов. Благодаря этим процессам стекловолокно обладает уникальными свойствами и универсальностью. Однако, учитывая все эти химические процессы, используемые для производства стекловолокна, можем ли мы сказать, что стекловолокно можно компостировать? И сколько времени нужно, чтобы разложиться?
Стекловолокно не разлагается; независимо от погоды, химикатов и других факторов окружающей среды стекловолокно не может быть разрушено микроорганизмами.«Волокно» в названии означает пластик, а пластик не разлагается, как и стекло.
Большинство стекловолокон рассчитано на длительный срок службы; Все процессы и добавки делают стекловолокно очень прочным и долговечным. Свойства стекловолокна делают его универсальным, но это основная причина, по которой его нельзя компостировать. Попытка разложить стекловолокно, бросив его в контейнер для компоста, не принесет никаких результатов, потому что стекловолокно не разрушится.
Вредно ли стекловолокно для окружающей среды?
Увеличение количества экологически чистых продуктов вызвано уважительной причиной.В течение долгого времени мы использовали материалы, которые наносят больше вреда, чем пользы окружающей среде. И теперь мы расплачиваемся за свою халатность; таяние полярных ледяных шапок, истощение озонового слоя — один из результатов нашей деятельности.
Имея это в виду, мы теперь осознаем все, что мы делаем и производим, чтобы все оказывало положительное, а не отрицательное воздействие на окружающую среду. Это заставило людей спросить, хорошо ли стекловолокно для окружающей среды.
Глядя на сырье, используемое для производства стекловолокна, вы можете сделать вывод, что оно не было бы экологически безопасным, поскольку в качестве основного сырья в нем используются пластмассовые полимеры. Но все обстоит наоборот. Стекловолокно — один из самых экологически чистых продуктов, созданных человеком.
Большинство людей не знают, что основным сырьем, используемым при производстве стекловолокна, является песок (кремнезем), а не пластик. Кремнезем является естественным продуктом, который не приводит к истощению запасов.Добыча кремнезема является экологически безопасной и может осуществляться в таких районах, как бесплодные земли и пустыни, с низким уровнем биоразнообразия.
По сравнению с добычей и переработкой других строительных материалов, таких как бетон и металлы, стекловолокно является наименее энергоемким, сокращая выбросы парниковых газов и потребление ископаемого топлива.
Стекловолокно безвреднее многих материалов. Например, теплопроводность алюминия в пятьсот раз больше, чем у стекловолокна. Стекловолокно имеет чрезвычайно низкое тепловое расширение, поэтому оно потребляет меньше энергии в помещении, чем другие материалы.
Стекловолокнопредназначено для вечной эксплуатации. Давайте посмотрим на состав отдельных материалов, используемых для производства стекловолокна; стекло очень хрупкое, но его прочность на разрыв увеличивается, когда оно превращается в волокна. При армировании полиэфирной смолой он становится очень прочным и долговечным.
Итак, когда вы используете стекловолокно в качестве строительного материала, вам не нужно беспокоиться о его ржавчине или деформации со временем. Стекловолокно не требует периодического обслуживания, ремонта и замены, как другие материалы.
Экологически ли стекловолокно?
Пластмассовые изделия являются одним из основных предметов вредного воздействия на окружающую среду. Многие страны принимают законы, направленные на сокращение использования пластика и поощрение использования других экологически чистых альтернатив. Стекловолокно является побочным продуктом пластика, но является ли оно экологически чистым или опасным для окружающей среды, как и другие пластиковые изделия?
Углекислый газ, выделяемый в процессе производства стекловолокна, составляет менее половины от количества бетона и одной трети от количества стали.Таким образом, стекловолокно имеет меньший углеродный след, чем большинство материалов, что делает его экологически чистым. При производстве стекловолокна практически не образуются вредные побочные продукты.
Производство металлов, таких как алюминий и сталь, оказывает более негативное воздействие на окружающую среду, чем производство стекловолокна. Смола, используемая для производства стекловолокна, производится из очищенной сырой нефти, что делает ее полностью органической и экологически чистой.
Чтобы сделать стекловолокно более прочным и долговечным, ни один из задействованных процессов не представляет угрозы для окружающей среды, как окраска стали или горячее цинкование других материалов.Все необходимое для того, чтобы стекловолокно было долговечным, было сделано в процессе производства, поэтому никаких отделочных операций не требуется.
Как утилизировать стекловолокно?
Теперь вы знаете, что стекловолокно очень прочное и долговечное. Его нельзя ни переработать, ни компостировать. Как же тогда утилизировать стекловолокно, не нанося вреда окружающей среде? Мы рассмотрим некоторые способы утилизации стекловолокна.
Если у вас есть изоляция из стекловолокна, от которой вы хотите избавиться, вот что с ней делать.Во-первых, убедитесь, что они все еще в хорошем состоянии. Если они в хорошем состоянии, вы можете использовать их повторно, поместив в другое место, где это необходимо. Обязательно обратитесь к специалисту, так как вы рискуете столкнуться с опасными осколками стекловолокна.
Однако, если у вас есть лодка из стеклопластика и вы хотите ее выбросить, вот несколько творческих способов ее решения.
1. Пожертвуйте на благотворительность
Помощь и помощь другим — это настоящее человечество. Если у вас есть старая или ненужная лодка из стекловолокна, вы можете пожертвовать ее на благотворительность.Многие благотворительные организации специализируются на переработке старых лодок, и они будут признательны, если вы подарите им лодку. Ваша пожертвованная лодка будет отремонтирована, и это поможет малообеспеченным людям впервые получить опыт катания на лодке.
Различные программы сдачи судов (VTIP) организуют место высадки вашего судна, и участники заберут его. В вашем штате вы найдете несколько программ VTIP.
2. Продать мусорщику
Некоторые люди готовы покупать ваши старые лодки из стеклопластика.Когда вы его найдете, он придет и узнает о спасательной стоимости лодки, и, если она будет экономически ценной и прибыльной, он предложит вам хорошую цену. В противном случае можно рассчитывать на более низкую цену. Но вы стремитесь утилизировать его, поэтому цена не должна иметь для вас большого значения.
3. Бассейн с лодкой из стекловолокна
Еще один творческий способ переработки старых лодок из стекловолокна — это сделать бассейн для лодок своими руками. Это не будет стоить вам много ресурсов или денег. Во-первых, очистите лодку от травы и грязи, устраните все утечки и тщательно очистите ее.
Вы можете покрасить его водостойкой краской, чтобы придать ему желаемый и красивый вид. Когда вы закончите чистку и покраску, вы можете наполнить ее водой, и у вас будет бассейн с лодкой, чтобы расслабиться и охладиться.
Заключение
Чтобы уменьшить наше воздействие на окружающую среду, мы должны обеспечить надлежащую утилизацию всех нежелательных материалов и отходов. Благодаря универсальности стекловолокна, некоторые изделия из стекловолокна могут лежать в вашем доме.
Если вы ищете, как утилизировать стекловолокно, не нанося вреда окружающей среде, это сообщение в блоге поможет вам в этом.У нас есть несколько идей по переработке, которые вы можете попробовать.
Артикул:
https://www.fibreglassdirect.co.uk/blog/post/what-is-fibreglass-or-fiberglass
https://www.phelpsgaskets.com/blog/fiberglass–types-properties-and-applications-across-industries
How is fibreglass recycling done?
Углеродное волокно VS. Стеклопластиковые трубки: что лучше?
Клиенты обычно звонят в Rock West, чтобы узнать о материалах для труб.Мы говорим им, что у нас есть трубки из углеродного и стекловолокна, а затем спрашиваем, какой материал они предпочитают. Многие уже знают, чего хотят, когда звонят, но как насчет вас? Вы знаете разницу между углеродным волокном и стекловолокном? А знаете ли вы, лучше ли одно другого?
Стекловолокно определенно является более старым из двух материалов. Он создается путем плавления стекла и его экструзии под высоким давлением, а затем объединения полученных прядей материала с эпоксидной смолой для создания так называемого армированного волокном пластика (FRP).
Углеродное волокно состоит из атомов углерода, связанных длинными цепями. Затем тысячи волокон объединяются в жгут (он же пряди связанных волокон). Эти жгуты можно сплести вместе, чтобы создать ткань, или расправить, чтобы создать «однонаправленный» материал. На этом этапе он комбинируется с эпоксидной смолой для производства всего, от трубок и плоских пластин до гоночных автомобилей и сателлитов.
Интересно отметить, что необработанное стекловолокно и углеродное волокно демонстрируют схожие характеристики управляемости и могут выглядеть одинаково, если у вас есть окрашенное в черный цвет стекловолокно.Только после изготовления вы начинаете видеть, что разделяет эти два материала: а именно прочность, жесткость и, в некоторой степени, вес (углеродное волокно немного легче стекловолокна). Что касается того, что один лучше другого, ответ — «нет». У обоих материалов есть свои плюсы и минусы в зависимости от области применения.
ЖЕСТКОСТЬ
Стекловолокно, как правило, более гибкое, чем углеродное волокно, и примерно в 15 раз дешевле. Для приложений, не требующих максимальной жесткости, таких как резервуары для хранения, изоляция зданий, защитные каски и панели кузова, предпочтительным материалом является стекловолокно.Стекловолокно также часто используется в больших объемах, где низкая стоимость единицы продукции является приоритетом.
ПРОЧНОСТЬ
Углеродное волокно действительно отличается прочностью на разрыв. Необработанное волокно лишь немного прочнее стекловолокна, но становится невероятно прочным в сочетании с подходящими эпоксидными смолами. Фактически, углеродное волокно прочнее, чем многие металлы, при правильном изготовлении. Вот почему производители всего, от самолетов до лодок, предпочитают углеродное волокно металлу и альтернативам стекловолокну.Углеродное волокно обеспечивает большую прочность на разрыв при меньшем весе.
ДОЛГОВЕЧНОСТЬ
Там, где долговечность определяется как «прочность», явным победителем является стекловолокно. Хотя все термопластические материалы сравнительно жесткие, способность стекловолокна выдерживать большие нагрузки напрямую связана с его гибкостью. Углеродное волокно, безусловно, более жесткое, чем стекловолокно, но эта жесткость также означает, что оно не так прочно.