Laminát Jedná se o vláknitý materiál sestávající z tenkých pružných skleněných vláken. Může představovat několik střihů, charakteristik a aplikací. Mezi hlavní existující skleněná vlákna (a nejvíce komercializovaná) patří typ E, který má nízkou elektrickou vodivost.
Skleněná vlákna mají jako hlavní složku oxid křemičitý, ačkoli ve svém složení nesou několik dalších oxidů, které budou mít vliv na konečnou aplikaci vlákna. Textilní vlákna se vyrábějí z roztaveného skla a využívala se již od starověkého Egypta. Jeho vrcholné využití však nastalo ve 20. století, s širokým využitím v textilním průmyslu a jako výztuž do polymerů.
Přečtěte si také: PET plast — jeden z nejpoužívanějších syntetických polymerů na světě
Témata tohoto článku
- 1 - Shrnutí o sklolaminátu
- 2 - Co je sklolaminát?
- 3 - Druhy skelných vláken
- 4 - K čemu se používá sklolaminát?
- 5 - Jak se získává sklolaminát?
- 6 - Jak vznikl sklolaminát?
Shrnutí o sklolaminátu
- Sklolaminát je materiál vyrobený z tenkých pružných skleněných vláken.
- Typy skleněných vláken jsou pojmenovány podle jejich vlastností.
- Nejprodávanější sklolaminát je typ E.
- Hlavní složkou skelného vlákna je oxid křemičitý, SiO2.
- Sklolaminát lze použít v textilním průmyslu jako tepelný izolant a jako výztuž pro polymery.
- Tento materiál se používá již od starověkého Egypta, svého vrcholu dosáhl ve 20. století.
Co je sklolaminát?
sklolaminátu Je to materiál tvořený tenkými pružnými vlákny ze skla. Existuje několik typů skelných vláken, které mají různé vlastnosti, řezy a použití. Hlavní složkou skelného vlákna je oxid křemičitý, SiO2, i když ve složení výsledného sklolaminátu mohou být velmi důležité i další prvky.
Nepřestávej teď... Po publicitě je toho víc ;)
typy skelných vláken
Jsou pojmenovány typy skelných vláken podle jejich specifických vlastností:
- A (elektrický) – nízká elektrická vodivost;
- s (síla) – velká mechanická odolnost;
- W (chemikálie) – velká chemická odolnost;
- M (modul) – vysoká elasticita;
- A (alkálie) – složení s vysokým obsahem alkalických kovů;
- D (dielektrikum) – nízká dielektrická konstanta;
- VZDUCH (odolný vůči alkáliím) – vysoká alkalická odolnost.
Většina v současnosti vyráběných skleněných vláken, asi 90 %, je to typ E. Níže je uvedena tabulka obsahující přibližné chemické složení hlavních typů skleněných vláken.
Přibližné chemické složení skleněných vláken (podle typů) | |||||||
Složka |
A |
s |
W |
M |
A |
D |
VZDUCH |
SiO2 |
52-56 |
60-65 |
65 |
53,5 |
71,8 |
72-75 |
58,3-60,6 |
B2Ó3 |
4-6 |
- |
5 |
- |
- |
21-24 |
- |
Al2Ó3 |
12-15 |
23-35 |
4 |
- |
1 |
0-1 |
0,2 |
Pes |
21-23 |
0-9 |
14 |
13 |
8,8 |
0-1 |
- |
MgO |
0,4-4 |
6-11 |
3 |
9 |
3,8 |
0,5-0,6 |
- |
ZnO |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Strýc2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0-2,8 |
ZrO2 |
0,2-0,5 |
0-1 |
- |
2,0 |
- |
- |
18,1-21,2 |
Na2Ó |
0-1 |
0-0,1 |
8,5 |
- |
13,6 |
0,4 |
13,0-14,1 |
K2Ó |
0-0,2 |
- |
- |
- |
0,6 |
0,4 |
0-2,8 |
číst2Ó |
- |
- |
- |
3,0 |
- |
- |
- |
Víra2Ó3 |
0,2-0,5 |
0-0,1 |
0,3 |
0,5 |
0,5 |
0,3 |
- |
F2 |
0,2-0,7 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Viz také: Křemík — hlavní složka skla, keramiky a silikonu
K čemu se sklolaminát používá?
Pokud jde o jejich aplikace, skleněná vlákna lze použít v různých průmyslových oblastech. Jednou z jeho hlavních aplikací je výroba kompozitních materiálů, ve kterých se používá sklolaminát. k vyztužení polymerů.
Údaje naznačují, že v roce 2017 bylo v Evropě vyrobeno více než 1 milion tun plastů vyztužených skelnými vlákny, kde se obvykle určené pro stavbu a dopravu. Skleněná vlákna se mohou chovat jako odolné materiály, jako je ocel, kromě toho, že jsou lehká (hustota v rozmezí 2,5 g.cm-3) a mít odolnost proti korozi.
Důležitou roli hrají také skleněná vlákna pro filtraci a izolaci (tepelnou nebo akustickou). Tepelný výkon sklolaminátu souvisí nejen s nízkou tepelnou vodivostí skla, ale také s nízkou hustota materiálu, která umožňuje zachycování hmoty vzduchu, čímž poskytuje izolační vlastnosti, přičemž vlákno poskytuje struktura.
Pro filtraci je důležitým faktorem povrch vláken a také velikost mezer mezi nimi. Způsob výroby vlákna se správným průměrem může zlepšit filtrační a izolační aspekty tohoto materiálu.
Jak se získává sklolaminát?
Existují dva procesy hlavní zdroje pro výrobu sklolaminátu. Jedním z nich je výroba skelné vlny., používá se pro tepelnou izolaci. V tomto procesu se proud roztaveného skla suší v rotačním stroji, který se skládá z a kruhová kovová nádoba s otvory ve stěně, rotující rychlostí 2000-3000 ot./min a teplotou 900-1100 °C.
Proudy skla, které vycházejí z obrtlíku, jsou zastaveny vysokorychlostními proudy vzduchu, které je přeměňují na jemná vlákna (o průměru menším než 10 µm) o délce několika centimetrů.
Dalším způsobem výroby sklolaminátu jeprostřednictvím nepřetržitého procesu. Zde je cílem vyrábět vlákna za účelem vyztužení, s malým průměrem (mezi 9-25 µm). S ohledem na délku, Vlákna se obvykle vyrábějí ve svazcích s přízí (soubor stovek až tisíců vláken) dlouhý asi 10 km.
Při tomto procesu prochází roztavené sklo velmi jemnými otvory v platinové (nebo rhodiové) desce prostřednictvím extruze. Z otvorů vychází sklo o teplotě v rozmezí 1150-1300 °Cv závislosti na chemickém složení materiálu. Je běžné používat vodní páru a čistý vzduch k chlazení skla, které vychází z otvorů. Vlákna jsou odtahována rychlostí 1000 m/min nebo i vyšší.
Vědět více: Kevlar – syntetické vlákno pevnější než ocel
Jak vzniklo sklolaminát?
Možnost získání skleněných vláken je znám již od starověkuještě předtím, než byly známy techniky foukání skla. Mnoho egyptských váz bylo vyrobeno správným zabalením skleněných vláken do hlíny.
Zájem textilního průmyslu o sklolaminát se objevil mnohem později. francouzský fyzik René-Antoine Ferchault de Réaumur vyrobil v roce 1713 látky zdobené jemnými skleněnými nitěmi. Slavné, ale vzácné použití sklolaminátu na počátku jeho vztahu s textilním průmyslem bylo, když bylo použito pro výroba šatů, které měla herečka na sobě v roce 1893 na Kolumbijské výstavě v Chicagu, aby přitáhla pozornost na výstavě brýle.
Proces výroby sklolaminátu v současných formách začal v první polovině 20. století. Výroba skleněných textilních vláken metodou, při které jsou protahována jemnými otvory, začala ve 30. letech 20. století ve Spojených státech, počínaje rokem 1939 v Německu. Již v roce 1939, díky úsilí společnosti Owens-Illinois Glass Co., z Newarku, Ohio, USA, proces výroby skelných vláken byl vylepšen, díky čemuž je z ekonomického hlediska výrazně životaschopnější.
Navzdory expanzi během zbytku 20. v 90. letech začal průmysl upadat, vyžadující způsoby racionalizace ze strany odvětví, zbavení se zastaralých strojů a zařízení, kvůli nimž malí výrobci téměř úplně zmizeli.
V současné době průmysl sklolaminátu hledá větší mechanizaci, snížení nákladů na pracovní sílu a spotřebu energie. většina z malé společnosti byly sloučeny do podílu velkých výrobců.
obrazový kredit
[1] humphery/ Shutterstock
Prameny
MARTYNOVÁ, E.; CEBULLA, H. Skleněná vlákna. In: Anorganická a kompozitní vlákna: Výroba, vlastnosti a aplikace. Víčko. 7. P. 131-163. Spojené království: Elsevier, 2018.
JONES, F. R.; HUFF, N. T. Struktura a vlastnosti skleněných vláken. In: Příručka tahových vlastností textilních a technických vláken. Víčko. 15. P. 529-573. Cambridge, Spojené království: Woodhead Publishing Limited, 2009.
JONES, F. R. Skleněná vlákna. In: Vysoce výkonná vlákna. Víčko. 6. P. 191-238. Cambridge, Velká Británie: Woodhead Publishing Limited, 2001.
Autor: Stefano Araujo Novais
Učitel chemie
Klikněte a dozvíte se vše o materiálu, který je až sedmkrát odolnější než ocel, Kevlar!
Pochopit, co je sklo, tedy jeho chemické složení a stav agregace.
Přečtěte si tento text, abyste kromě pochopení definice amorfní pevné látky a teploty skelného přechodu zjistili, zda je sklo pevné nebo kapalné.
Klikněte sem, dozvíte se o hlavních vlastnostech PET plastu, dozvíte se o jeho použití a zjistěte, jak se vyrábí a jak se recykluje.
Seznamte se se zeleným plastem, biopolymerem, který slibuje, že pomůže snížit problém hromadění odpadu plasty.
Naučte se vše o polymerech, od získávání až po rozmanitost použití.
Vliv teploty na plastové materiály.
Slyšeli jste někdy o chemickém prvku křemík? Klikněte sem a dozvíte se o jeho vlastnostech, vlastnostech, způsobech jeho získávání, aplikacích a historii.
Klasifikace skla podle povahy a složení.
