لماذا أصبحت عملية سحب فرن الخزان هي طريقة الإنتاج السائدة للألياف الزجاجية؟

01. ما هي الألياف الزجاجية؟

 

الألياف الزجاجية، المعروف أيضًا باسم الصوف الزجاجي أو الألياف الزجاجية، هو نوع جديد من مواد التسليح التي تستخدم عادة في المواد المركبة، والعزل الكهربائي، والعزل الحراري، ولوحات الدوائر، وقطاعات أخرى من الاقتصاد الوطني. يتراوح قطر خيوطها الأحادية من بضعة ميكرومترات إلى أكثر من عشرين ميكرومترًا، أي ما يعادل 1/20 إلى 1/5 قطر شعرة الإنسان. تتكون كل حزمة من الألياف من مئات أو حتى آلاف الخيوط الأحادية.

 

وهو مصنوع من ستة معادن-البيروفيليت، ورمل الكوارتز، والحجر الجيري، والدولوميت، والبوروسيليكات، والبوروماغنيسيا-من خلال عمليات الانصهار والسحب واللف والنسيج ذات درجات الحرارة العالية-. وهي عبارة عن مادة-غير عضوية وغير معدنية عالية الأداء-تحتوي على العديد من الأصناف. وتشمل مزاياها العزل الجيد، ومقاومة الحرارة القوية، ومقاومة التآكل الجيدة، والقوة الميكانيكية العالية. ومع ذلك، فإن عيوبه تشمل الهشاشة وضعف مقاومة التآكل.

 

02. تكوين الألياف الزجاجية

 

المكونات الرئيسية هي ثاني أكسيد السيليكون، وأكسيد الألومنيوم، وأكسيد الكالسيوم، وأكسيد البورون، وأكسيد المغنيسيوم، وأكسيد الصوديوم. بناءً على محتواها القلوي يمكن تقسيمها إلى:

 

① الألياف الزجاجية-القلوية الحرة (0%~2% أكسيد الصوديوم، زجاج ألومينوبورو سيليكات)

 

② الألياف الزجاجية القلوية المتوسطة- (8%~12% أكسيد الصوديوم، البورون-المحتوي على أو البورون-الصوديوم الحر-زجاج سيليكات الكالسيوم) والألياف الزجاجية القلوية العالية-(أكسيد الصوديوم 13% أو أكثر، الصوديوم-زجاج سيليكات الكالسيوم).

03. خصائص الألياف الزجاجية

 

الخصائص: تتمتع الألياف الزجاجية بمقاومة درجات الحرارة أعلى من الألياف العضوية، وهي غير -قابلة للاشتعال ومقاومة للتآكل-، ولها عزل جيد للحرارة والصوت، وقوة شد عالية، وعزل كهربائي جيد. ومع ذلك، فهي هشة ولها مقاومة تآكل ضعيفة. تستخدم في صناعة البلاستيك المقوى أو المطاط المقوى، كمادة تقوية، وتتميز الألياف الزجاجية بالخصائص التالية:

 

① قوة شد عالية واستطالة منخفضة (3%).

② معامل مرونة عالية وصلابة جيدة.

③ استطالة كبيرة ضمن الحد المرن وقوة شد عالية، وبالتالي امتصاص كمية كبيرة من طاقة التأثير. ④ إنها ألياف غير عضوية، وغير -قابلة للاشتعال، ولها مقاومة كيميائية ممتازة.

⑤ يتميز بامتصاص منخفض للماء.

⑥ يتميز بثبات ممتاز للأبعاد ومقاومة للحرارة.

⑦ لديها قابلية معالجة جيدة ويمكن تصنيعها في أشكال مختلفة مثل الخيوط والحزم والحصير والأقمشة المنسوجة.

⑧ إنه شفاف ويسمح بمرور الضوء من خلاله.

⑨ يتمتع بالتصاق جيد بالراتنج.

⑩ أنها غير مكلفة.

⑪ ليس من السهل الاشتعال ويمكن صهره في الزجاج-مثل الخرز عند درجات حرارة عالية.

 

04. عملية إنتاج الألياف الزجاجية

 

هناك عمليتان لإنتاج الألياف الزجاجية: -مرحلتان لرسم البوتقة - بمرحلة القولبة وطريقة واحدة-لرسم فرن الخزان - لمرحلة القولبة.

تتضمن طريقة رسم البوتقة عدة خطوات. أولاً، يتم صهر المادة الخام الزجاجية عند درجة حرارة عالية لتكوين كرات زجاجية. بعد ذلك، يتم صهر الكرات الزجاجية مرة ثانية وسحبها بسرعة عالية لتكوين خيوط من الألياف الزجاجية. تحتوي هذه العملية على العديد من العيوب، بما في ذلك الاستهلاك العالي للطاقة، وعملية التشكيل غير المستقرة، وانخفاض إنتاجية العمالة، وقد تم التخلص منها تدريجيًا إلى حد كبير بواسطة -مصنعي الألياف الزجاجية على نطاق واسع.

 

تتضمن عملية سحب فرن الخزان صهر المواد الخام مثل البيروفيلايت في محلول زجاجي منصهر في الفرن. بعد إزالة فقاعات الهواء، يتم نقل المحلول عبر قناة إلى استنسل مسامي، حيث يتم سحبه بسرعة عالية إلى خيوط الألياف الزجاجية. يمكن للفرن توصيل مئات الاستنسل عبر قنوات متعددة للإنتاج المتزامن. تتميز هذه العملية بالبساطة، وتوفير الطاقة-، وتوفير التشكيل المستقر، كما أنها تتميز بالكفاءة والإنتاجية العالية، مما يسهل الإنتاج -الكبير والمؤتمت بالكامل. لقد أصبحت عملية الإنتاج الدولية السائدة، حيث تنتج أكثر من 90% من الألياف الزجاجية العالمية.