Изготовления стекловолокна - Материалы - Статьи - Каталог статей - Персональный сайт
New building technologies Воскресенье, 04.12.2016, 12:07

skype - byUnxD, icq 353092938 e-mail: newbuildt@gmail.com

Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта

Категории раздела
Материалы [24]
Строительство [3]
отделочные работы, ремонт, котеджи и т.п.

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Форма входа

Главная » Статьи » Статьи » Материалы

Изготовления стекловолокна

Стекловолокно оригинальной арматуры, современных композитов. Хотя древние финикийцы, египтяне и греки знали, как расплава стекла и растянуть его на тонкие волокна, оно не было до 1930-х годов, что процесс превратился в промышленных масштабах производства непрерывных волокон, которые потом будут использоваться в качестве структурных подкрепления.Патентных заявок, поданных с 1933 по 1937 г. игры Слейтер, Джон Томас и Дейл Клейста, сотрудники Owens-Illinois Стекло Co (Толедо, штат Огайо), запись ключевых событий, которые шаг изменил промышленности от производства разрывные-стеклянного волокна шерсти, чтобы сделать непрерывных волокон стекла диаметром как малые, как 4 мкм (4 миллионных долей метра) и тысячи футов в длину. Последующие успехам процесс коммерчески жизнеспособной и экономически конкурентоспособным. В последних двух патентов в серии, озаглавленной "текстильный материал" и "стеклянная ткань," предвещали будущего стеклянного волокна, как текстильная подкрепление. Патенты были награждены в 1938 году, тогда же, что Owens-Illinois и Corning Glass Works (Corning, NY) объединились в Оуэнс-Корнинг Fiberglas корпорации (OCF). Новая компания выпустила на рынок стекловолокна под торговой маркой из фибергласа, который был генезис общее родовое ссылка на стекловолокно. Это было незадолго до того, ряд других производителей вышли на рынок, а через многочисленных процессов и продуктов инноваций, способствовала миру структурных рынке композитных подкрепления примерно 4 до 5 миллионов тонн в год.

Процесс стекловолокна

Текстиль-класса стеклянные волокна изготавливаются из кремния (SiO 2 ) песок, который плавится при 1720 ° C/3128 ° F. SiO 2 является также основным элементом в кварце, естественный камень. Кварцевые, однако, кристаллических (жесткий, очень упорядоченной атомной структуры) и составляет 99 и более процентов SiO 2 . Если SiO 2 нагревается выше 1200 ° C/2192 ° F затем охлаждают ambiently, она кристаллизуется и становится кварца. Стекло производится путем изменения температуры и восстановления номера. Если чистого SiO 2 нагревается до 1720 ° C/3128 ° F затем охлаждается быстрее, кристаллизации можно предотвратить, и процесс дает аморфного или случайным образом упорядоченный атомной структуры мы знаем, как стекло. Хотя непрерывно доработаны и уточнены, в стеклянных сегодня производители волокна совмещать эту высокую температуру / быстро охлаждаться стратегии с другими шагами в процессе, который в основном та же, что разработанные в 1930-х годов, хотя и в гораздо больших масштабах. Этот процесс можно разбить на пять основных этапов: дозирование, плавление, fiberization, покрытия и сушки и упаковки.

Шаг 1: Дозирование

Хотя жизнеспособных коммерческих стеклянного волокна могут быть сделаны из кремния одиночку, другие ингредиенты добавляются к сокращению рабочей температуры и распространять другие свойства, которые являются полезными в конкретных приложениях. Например, Е-стекла, изначально направленные на электрическую приложений, в том числе состава SiO 2 , AI 2 O 3 (оксид алюминия или глинозем), СаО (окись кальция или известь) и MgO (окись магния или магнезия), была разработана в качестве более щелочестойких альтернативу оригинальным натрий-кальций-стекла. Позже, бор был добавлен через B 2 O 3 (оксид бора) для увеличения разницы между температурами, при которых E-стекольной шихты плавится и на которой он формируется кристаллическая структура, чтобы предотвратить засорение сопла используются в fiberization (Шаг 3, ниже). S-стекловолокна, разработанные для более высокой прочности, на основе SiO 2 -AI 2 O 3 MgO формулировка, но содержат более высокие проценты из SiO 2 для приложений, в которых прочность на растяжение является наиболее важным свойством.

В начальной стадии производства стекла, следовательно, эти материалы должны быть тщательно взвешены в точном количестве и тщательно перемешивают (пакетной).Дозирование стала автоматизированной, с использованием компьютеризированной весом единиц и замкнутые системы транспортировки материала. Например, в растительных Owens Corning в Taloja, Индии, каждого ингредиента транспортируется через пневматические конвейеры для назначенного многоэтажных складское (силос), который способен удерживать от 70 до 260 футов ³ (1,98 до 7.36m ³) материал. Прямо под каждой ячейки является автоматизированной взвешивания и системы кормления, который передает точное количество каждого ингредиента для пневматического блендер в подвале дома партии.

Шаг 2: Таяние

Из партии дома, другой пневматический конвейер отправляет смеси до высокой температуры (≈ 1400 º F C/2552 º) природном газе печи для плавки. Печи, как правило, состоит из трех разделов, с каналами, которые помогают стекла потока. В первом разделе получает партия, где происходит плавление и единообразие увеличивается, в том числе удаление пузырьков. Расплавленное стекло поступает затем в переработчик, где его температура снижается до 1370 º C/2500 º F. Окончательный раздел питателя, под которой расположен ряд от четырех до семи втулки, что в следующем шаге, используются для выдавливания расплавленного стекла в волокна.Большие печи имеют несколько каналов, каждый со своим собственным питателя.

По словам Скотта Нортрап, глобальный директор по развитию бизнеса для AGY (Айкен, Южная Каролина), работы печи совершенствуется на нескольких фронтах.Использование более крупных печей увеличилась пропускная способность между 30000 и 40000 тонн (66,2 миллионов фунтов до 88,2 миллионов фунтов) в год. Одним из наиболее важных достижений была цифровые технологии управления. "Цифровое управление ... измерения и контроля температуры точного стекла как она движется через печь, а также газа ... и скорость потока кислорода. "Они также утверждают, гладкий, устойчивый поток fiberization оборудования, избегая пузырьков воздуха или других перерывов, которые могут вызвать разрывы в формировании волокна.Контроль расхода кислорода важно, потому что печи, которые используют новейшие технологии сжечь почти чистый кислород вместо воздуха, поскольку она помогает природный газ, чтобы гореть чище и горячее, плавления стекла более эффективно.Это также снижает эксплуатационные расходы, используя меньше энергии и снижает оксидов азота (NOx) выбросы на 75 процентов и двуокиси углерода (CO 2 ) выбросы на 40 процентов.

Поскольку печь является расходным - процесс плавления и перемещения стекла точит огнеупорного кирпича, что линия печи интерьер - усилия, направленные на увеличение срока службы кирпича. Стекловолокно производства представляет собой непрерывный процесс, говорит AGY продажам и маркетингу В. П. Дрю Уокер ", с началом добычи, вы не закрыли его." Производители говорят, что типичные средние печи от 12 до 15 лет между перестраивает, с семи лет наихудший сценарий. Уолкер объясняет, что на скорости до 150 миллионов долларов на строительство нового производственного участка и $ 10 млн до $ 15 млн. на новые печи или восстановление, расширение переводит печи жизни непосредственно в долларах.

Промышленность занимает три основных подхода к варки стекла: (1) косвенные расплава (также называемый мрамор переплавке); (2) прямая расплава использованием крупномасштабных печи (8.000 до 100.000 метрических тонн в год) и (3) прямое расплава с помощью меньших масштаба печи (150 до 200 метрических тонн в год), которые также называют paramelters. Для косвенных переплавке мрамор, расплавленного стекла стриженый и проката в мрамор примерно 0,62 дюйма (15 до 16 мм) в диаметре, которые охлаждаются, упаковываются и затем транспортируются на объект волокна производства, где они переплавляли для fiberization (см. "Шаг 3" ).Мраморы облегчения визуального контроля стекла для примесей, в результате чего более последовательной продукта. Прямая расплава процесс перевода расплавленного стекла в печи непосредственно к волоконно-формовочного оборудования. Поскольку прямого плавления исключает промежуточные этапы и стоимость формирования мрамора, она стала наиболее широко используемый метод.

Шаг 3: Fiberization

Стекловолокно образование, или fiberization, включает в себя комбинацию экструзии и затухания. В экструзии, расплавленное стекло переходит из питателя через втулка из эрозионностойких платина / родий сплава с очень мелкими отверстиями, от 200 до больше, чем 8000. Втулка пластины нагревают в электронном виде, и их температура точно регулируется для поддержания постоянной вязкости стекла. Вода струями прохладной нитей, поскольку они выходят втулки примерно 1204 º C/2200 º F.Затухания процесса механически рисунок экструдированного потоки расплавленного стекла в волокнистых элементов, называемых нитями, с диаметром от 4 мкм до 34 мкм (одну десятую диаметра человеческого волоса). Высокоскоростной намотки ловит потоки расплавленного и, так как она вращается на окружной скоростью ~ 2 миль / ~ 3 км в минуту (гораздо быстрее, чем расплавленного стекла выходы втулки), напряжение применяется, вовлечения их в тонких нитях.

Втулки стоят дорого, и их сопла дизайн имеет решающее значение для fiberization.Диаметр сопла определяет диаметра нити накала, и сопла количество равно числу целей. 4000 сопла втулки могут быть использованы для производства одного продукта или бродячих процесс может быть настроен сделать четыре ровницы с 1000 концы каждого. Втулка также контролирует выход волокна или волокна ярдов за фунт из стекла. (Метрическую единицу, текс, меры волокна линейной плотности, текс 1 = 1 г / км, а выход обратная, YD / фунт.) Волокна с выходом в 1800 ярдов / фунт (275 текс) будет иметь меньший диаметр чем на 56 ярдов / фунт (8890 текс) волокна, и 800-сопла втулка производит меньший урожай, чем втулка 4000 сопла. Это помогает объяснить, почему Мудрость Dzotsi, Америки стекла бизнес-менеджер по OCV подкрепления (Толедо, штат Огайо, сочетание подкрепления и ткани предприятий Owens Corning и Saint-Gobain Vetrotex), просмотров 4000 сопла втулки как сладкое пятно, которое превратилась для оптимизации производственной гибкости. В отличие, AGY использует 800-отверстие втулки, поскольку, как Уолкер объясняет: "Мы меньше компания, стекловолокна и бизнес-специальности волокна основан на тонких нитях и меньшего запуска нишевых продуктов."

Втулка дизайн развивается. Кевин Ричардсон, директор по развитию рынка для PPG Industries (Питсбург, штат Пенсильвания) отмечает: "Есть новые события в изолятор дизайн, что дальнейшего повышения производительности через учетом диаметра нити, а также вклад в общую пропускную печи, снижение стоимости". AGY согласен, заявив, что диапазон диаметр волокна, или micronage, стала более разнообразной, как составной подкрепления стали более специализированными. Хотя OCV видит 17 мкм и 24 мкм в качестве наиболее популярных диаметров, ее продукции подкрепление варьироваться от 4 мкм до 32 мкм, в то время как продукты AGY's обычно попадают в 4 мкм до 9 мкм.

Уокер отмечает, что все производители стекловолокна хотите производить столько стекловолокна в час, как это возможно. Достижения в обмотке позволили производителям в три раза эффективность. Уолкер объясняет: "Мы обрабатываем несколько пакетов сразу сейчас, 20 лет назад мы могли использовать два пакета, где в настоящее время он является общим для использования шесть лет." (См. "Шаг 5.")

Шаг 4: Покрытие

В заключительном этапе, химическое покрытие, или размер, применяется. (Хотя условия связующего, размер и размеров часто используются как взаимозаменяемые в промышленности, размер правильный термин для покрытия применяются, и калибровка процесс, используемый, чтобы применить его. См. "Подробнее", на правой.)

Размер обычно добавляют в 0,5 до 2,0 процента по весу и может включать в себя смазывающие вещества, связующие и / или связующие вещества. Смазочные материалы помогают защитить нитей из абразивной и на разрыв, как они собираются и раны в формировании пакетов и, позже, когда они обрабатываются ткачей или других преобразователей в ткани или другие формы подкрепления. Связующие вещества причиной волокна имеют сродство к химии частности смолы, смолы wetout улучшения и укрепления адгезионной связи на волоконно-матрица. Некоторые размер химии совместимы только с полиэфирной смолы и некоторые только с эпоксидной смолой, а другие могут быть использованы с различными смолами. AGY, ПХВ и PPG соглашаются, что размер химии имеет решающее значение для производительности стекла волокна, и каждая компания считает его размер химии быть частной собственностью. PPG считает, что во многих составных приложений, производительность может быть достигнута за счет размера химии так же эффективно, как, если не больше, чем, стекло химии партии. Например, его размер химии 2026 используется с HYBON продуктов для ветра лопасти сообщениям достигает порядка улучшение лезвие усталости жизни путем улучшения волокна мокрой, и волокна адгезией ко всем типам смолы.

Шаг 5: сушка / упаковки

Наконец, обращается, размера нитей собраны в пучок, образуя стеклянные нити состоят из 51 до 1624 нитей. Нить наматывается на барабан в формировании пакета, который напоминает катушку ниток. Формирование пакетов, еще мокрые от воды охлаждения и размеров, которые затем сушат в духовке, а потом они будут готовы к поддонах и отправлены или дальнейшей обработки в рубленого волокна, ровинг или пряжи. Передвижные представляет собой набор нитей с мало или вообще не крутить.Собрал особым поручениям, к примеру, из 10 до 15 нитей раны вместе в нескольких конце особым поручениям пакет, требует дополнительной обработки и обработки шаги.Пряжа производится из одной или нескольких нитей, которые могут быть скручены для защиты целостности пряжи в ходе последующих операций обработки, такие как ткачество.

Один процесс, многие продукты

Хотя основной процесс стекловолокна мало изменилась с момента ее коммерциализации 80 лет назад, она претерпела множество усовершенствований. Два непрерывных темы проходят через историю производства стекловолокна в: диск для увеличения производства пропускной способности и довести стоимость и желание улучшить эксплуатационные свойства готового продукта. Производители продолжают продвигать на обоих фронтах (см. "Стекловолокно": рынок "боковые панели, ниже) в их стремлении все новые приложения для усиленного стекловолокном композитных


Категория: Материалы | Добавил: UnxD (12.02.2011)
Просмотров: 2644 | Теги: стекловолокно | Рейтинг: 2.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск

Друзья сайта
  • Исскуственный камень
  • Онлайн магазин Makita
  • Полиэстер
  • Карбон
  • Carbon studio
  • Электронная почта
  • Radikal - добаление фото
  • Dump.ru - добавление файлов
  • Строительство и ремонт - белый каталог строительных сайтов
  • Youtube - добавление видео

  • Copyright MyCorp © 2016Создать бесплатный сайт с uCoz