Фибергласс То је влакнасти материјал који се састоји од танких флексибилних стаклених влакана. Може представити неколико резова, карактеристика и апликација. Међу главним постојећим стакленим влакнима (и најкомерцијалнијим) је тип Е, који има ниску електричну проводљивост.
Стаклена влакна имају силицијум као главни састојак, иако у свом саставу имају још неколико оксида, који ће утицати на коначну примену влакна. Текстилна влакна се производе од растопљеног стакла и експлоатишу се још од старог Египта. Његова врхунска употреба се, међутим, догодила у 20. веку, са широком употребом у текстилној индустрији и као појачање за полимере.
Прочитајте такође: ПЕТ пластика — један од најчешће коришћених синтетичких полимера на свету
Резиме о фибергласу
- Фиберглас је материјал направљен од танких, флексибилних стаклених филамената.
- Врсте стаклених влакана су именоване према њиховим својствима.
- Најпродаванији фиберглас је тип Е.
- Главни састојак фибергласа је силицијум диоксид, СиО2.
- Фиберглас се може користити у текстилној индустрији, као топлотни изолатор и као ојачање за полимере.
- Овај материјал се користио још од старог Египта, достигавши врхунац у 20. веку.
Шта је фиберглас?
фибергласа То је материјал направљен од танких флексибилних филамената од стакла. Постоји неколико врста фибергласа, који имају различите карактеристике, резове и примену. Главни састојак фибергласа је силицијум диоксид, СиО2, иако и други елементи могу бити веома важни у саставу добијеног фибергласа.
врсте фибергласа
Врсте фибергласа су именоване према њиховим специфичним својствима:
- И (електрични) – ниска електрична проводљивост;
- с (снагу) – велика механичка отпорност;
- В (хемијски) – велика хемијска отпорност;
- М (модул) – висока еластичност;
- А (алкалијски) – висок састав алкалних метала;
- Д (диелектрик) – ниска диелектрична константа;
- АИР (отпоран на алкалије) – висока алкална отпорност.
Већина стаклених влакана која се тренутно производе, око 90% је тип Е. Испод је табела која садржи приближан хемијски састав главних врста стаклених влакана.
Приближан хемијски састав стаклених влакана (по врстама) | |||||||
Конституент |
И |
с |
В |
М |
А |
Д |
АИР |
СиО2 |
52-56 |
60-65 |
65 |
53,5 |
71,8 |
72-75 |
58,3-60,6 |
Б2О3 |
4-6 |
- |
5 |
- |
- |
21-24 |
- |
Ал2О3 |
12-15 |
23-35 |
4 |
- |
1 |
0-1 |
0,2 |
Пас |
21-23 |
0-9 |
14 |
13 |
8,8 |
0-1 |
- |
МгО |
0,4-4 |
6-11 |
3 |
9 |
3,8 |
0,5-0,6 |
- |
ЗнО |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Ујак2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0-2,8 |
ЗрО2 |
0,2-0,5 |
0-1 |
- |
2,0 |
- |
- |
18,1-21,2 |
Ат2О |
0-1 |
0-0,1 |
8,5 |
- |
13,6 |
0,4 |
13,0-14,1 |
К2О |
0-0,2 |
- |
- |
- |
0,6 |
0,4 |
0-2,8 |
читати2О |
- |
- |
- |
3,0 |
- |
- |
- |
Фаитх2О3 |
0,2-0,5 |
0-0,1 |
0,3 |
0,5 |
0,5 |
0,3 |
- |
Ф2 |
0,2-0,7 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Погледајте такође: Силицијум — главни састојак стакла, керамике и силикона
За шта се користи фиберглас?
Што се тиче њихове примене, стаклена влакна може се користити у разним индустријским областима. Једна од његових главних примена је у производњи композитних материјала, у којима се користи фиберглас. за ојачање полимера.
Подаци показују да је у 2017. години произведено више од милион тона пластике ојачане стакленим влакнима у Европи, где се обично намењен за изградњу и транспорт. Стаклена влакна могу да се понашају као отпорни материјали, као што је челик, осим што су лагана (густина у распону од 2,5 г.цм-3) и имају отпорност на корозију.
Стаклена влакна такође играју важну улогу за филтрацију и изолацију (термичку или акустичну). Топлотне перформансе фибергласа су повезане не само са ниском топлотном проводљивошћу стакла, већ и са ниском густина материјала, што омогућава да маса ваздуха буде заробљена, чиме се обезбеђују изолациона својства, а влакно обезбеђује структура.
За филтрацију, површина влакана као и величина размака између њих су важни фактори. Начин производње влакана са правим пречником може побољшати аспекте филтрирања и изолације овог материјала.
Како се добија фиберглас?
Они постоје два процеса главни извори за производњу фибергласа. Једна од њих је производња вуне од стаклопластике., користи се за топлотну изолацију. У овом процесу, млаз растопљеног стакла се суши у ротационој машини, која се састоји од а кружни метални контејнер са рупама у зиду, који се окреће брзином од 2000-3000 РПМ и температуром од 900-1100 °Ц.
Млазове стакла који излазе из обртаја заустављају брзе ваздушне струје које их претварају у фина влакна (пречника мањег од 10 µм), дужине од неколико центиметара.
Други начин производње фибергласа јекроз континуирани процес. Овде је циљ производња филамената са наменом ојачања, малог пречника (између 9-25 µм). Што се тиче дужине, Влакна се обично производе у сноповима са предивима (колекција од стотина до хиљада влакана) дужине око 10 км.
У овом процесу, растопљено стакло пролази кроз веома фине рупе у платинској (или родијумској) плочи екструзијом. Из рупа излази стакло са температуром у опсегу од 1150-1300 °Ц, у зависности од хемијског састава материјала. Уобичајено је користити водену пару и чист ваздух за хлађење стакла које излази из рупа. Влакна се повлаче брзином од 1000 м/мин или чак и више.
Знате више: Кевлар — синтетичко влакно јаче од челика
Како је настао фиберглас?
Могућност добијања стаклених влакана познато је од давнина, чак и пре него што су биле познате технике дувања стакла. Многе египатске вазе су направљене правилним умотавањем стаклених влакана у глину.
Интерес текстилне индустрије за стаклопластике појавио се много касније. француски физичар Рене-Антоине Ферцхаулт де Реаумур произвео је 1713. тканине украшене финим нитима стакла. Чувена, али ретка употреба фибергласа на почетку његовог односа са текстилном индустријом била је када је коришћен за производња хаљине коју је носила глумица 1893. на Цолумбиан Екпоситион у Чикагу да би привукла пажњу на изложби наочаре.
Процес производње стаклопластике у садашњим калупима почео је у првој половини 20. века. Производња стаклених текстилних влакана методом у којој се пролазе кроз фине рупе почела је тридесетих година прошлог века у Сједињеним Државама, почевши од 1939. године у Немачкој. Већ 1939. године, захваљујући напорима Овенс-Иллиноис Гласс Цо., из Њуарка, Охајо, САД, процес производње стаклопластике је побољшан, што га чини знатно одрживијим у економском смислу.
Упркос експанзији током остатка 20. века, деведесетих година прошлог века индустрија је почела да опада, што захтева начине рационализације од стране сектора, ослобађање од застарелих машина и инсталација, због чега су мали произвођачи скоро потпуно нестали.
Тренутно, индустрија стаклопластике тражи већу механизацију, смањење трошкова рада и коришћење мање енергије. већина мала предузећа су спојена у удео великих произвођача.
кредит за слику
[1] хумпхери/ Схуттерстоцк
Извори
МАРТИНОВА, Е.; ЦЕБУЛЛА, Х. Гласс Фиберс. У: Неорганска и композитна влакна: Производња, својства и примена. Капа. 7. П. 131-163. Уједињено Краљевство: Елсевиер, 2018.
ЏОНС, Ф. Р.; ХУФФ, Н. Т. Структура и својства стаклених влакана. У: Приручник затезна својства текстилних и техничких влакана. Капа. 15. П. 529-573. Кембриџ, УК: Воодхеад Публисхинг Лимитед, 2009.
ЏОНС, Ф. Р. Стаклена влакна. У: Влакна високих перформанси. Капа. 6. П. 191-238. Кембриџ, УК: Воодхеад Публисхинг Лимитед, 2001.
Аутор Стефано Араухо Новаис
наставник хемије
Извор: Бразил школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fibra-de-vidro.htm
