Lasikuidun ominaisuudet ja sovellukset

Lasikuitu on melko yleinen materiaali, joka perustuu kvartsihiekkaan. Sitä käytetään laajalti rakennusmateriaalien ja korkean teknologian rakenteiden valmistukseen. Katsotaanpa yksityiskohtaisemmin materiaalin ominaisuuksia, sen etuja ja haittoja sekä käyttöaluetta.

Lasikuitu on lasista muodostettu kuitu. Tässä muodossa lasilla on epätavallisia ominaisuuksia - se ei halkeile tai murtu, mutta se saa helposti kaarevan muodon.

Niitä kutsutaan Pele-hiuksiksi, niiden kemiallinen koostumus on lähellä basalttikiviä. Fyysisten ja teknisten ominaisuuksiensa vuoksi niitä ei kuitenkaan voida pitää lasilankojen täydellisinä analogeina.

Lasikuitu valmistettiin ensin vahingossa - lasiteollisuudessa tapahtui onnettomuus, jossa ilmanpaineessa sula massa turpoutui ja jakautui ohuiksi taipuisiksi langoiksi. Tämä tuli insinööreille suurena yllätyksenä, sillä lasi yleensä kovettuu jähmettymisen jälkeen. Siitä hetkestä on kulunut yli 150 vuotta. Tänä aikana tekniikkaa on paranneltu monta kertaa, mutta sen periaate on säilynyt ennallaan.

Lasikuidun valmistukseen käytetään kvartsihiekkaa, kierrätyksen aikana lasimurskaa - se voi olla lasisäiliötä, lasinsärkyä tai tuotantoolosuhteissa saatuja hylättyjä lasituotteita. Lasituotannon jäte on 100 % kierrätettävää. Tämä johtaa kierrätettävien materiaalien käyttöön tuotannossa - se voi merkittävästi vähentää valmiin materiaalin kustannuksia ja ylläpitää ympäristönsuojelua.

Tekniikka tiivistyy hienoimpien langojen puhallukseen raaka-aineista. Tätä varten raaka-aineet sulatetaan 1400 asteen lämpötilassa. Viskoosi massa tulee muovausyksikköön ja johdetaan sentrifugin läpi. Tuloksena on lasivillaa sekoitetulla kuidulla. Viimeistelyvaiheessa saatu puolivalmis tuote johdetaan mikrorei'itetyn seulan läpi ja puhalletaan ulos korkeassa ilmanpaineessa. Ulostulossa saadaan jopa pitkiä lankoja, jotka myöhemmin toimivat raaka-aineina monimutkaisempien tuotteiden luomiseen.

Tuloksena olevat kuidut voivat olla kahta tyyppiä.

• Pitkät säikeet - venytetty tuhansien kilometrien yli, ne saadaan jatkuvalla menetelmällä. Ohuet purot virtaavat ulos reikien läpi, jäähdytetään ja kierretään rummulle. Ulkoisesti tällainen kuitu muistuttaa silkkilankaa. Vetoprosessissa langat kulkevat mitoitusyksikön läpi, kyllästetään liimoilla ja pehmittimillä. Tämä käsittely tuottaa joustavia kuituja.
• Lyhyet langat - niiden pituus on 35-50 cm, ne näyttävät huovutusvillalta. Tuotanto perustuu niittitekniikkaan - sula lasimassa puhalletaan ulos höyryllä tai kuumalla ilmalla.

Lankojen paksuudesta riippuen niitä on:

• paksu kuitu - yli 25 mikronia;
• paksuuntunut - 12-25 mikronia;
• ohut - 4-12 mikronia;
• superhieno - 1-3 mikronia.

Lasikuidun tuotantoon sovelletaan nykyisiä GOST-standardeja:

• rakennuskankaille - GOST 19170-2001;
• eristysmateriaalille - GOST 19907-83.

Lasikuidolla on useita etuja, jotka määräävät sen laajan kysynnän rakentamisen ja teollisuuden eri aloilla.

• Materiaalilla on alhainen lämmönjohtavuus, joten lämmöneristykseen käytetään lasivillaa. Lasivillalla on alhaisin indikaattori - sen lämmönjohtavuus vastaa 0,05 W / m * K. Tämän ansiosta huone pysyy viileänä kesällä, ja talvella lämpö ei poistu rakennuksesta.
• Lasikuitu on hapon ja alkalinkestävää. Sille on ominaista lisääntynyt kemiallinen inertisyys, koska se koostuu lähes kokonaan kvartsihiekasta. Aggressiivisten liuosten vaikutuksesta kemiallista reaktiota ei tapahdu, joten lasikuitu voidaan yhdistää onnistuneesti mihin tahansa rakennus- ja viimeistelymateriaaliin.
• Langat ovat erittäin lujia, tiheys vastaa 2500 kg / m3. Samanaikaisesti langat ovat pörröisiä, joten valmiilla tuotteella on suuri tilavuus yhdessä alhaisen painon kanssa.
• Lasikuitua käytetään usein palontorjuntavälineiden valmistukseen. Tämä on lämmönkestävä materiaali, jonka sulamispiste on 1200 astetta - tällainen lämmitys voidaan järjestää vain polttimen suoralla toiminnalla. Teoriassa on mahdollista luoda olosuhteet, joissa tulipalo syttyy. Mutta tässä tapauksessa lasikuidussa on oltava palavia sideaineita, mikä on erittäin harvinaista.
• Materiaalilla on epätavallinen rakenne. Siinä kuitujen välinen tila on täytetty mikroskooppisilla ilmakuplilla. Tällä saavutetaan korkea äänieristysvaikutus.
• Lasikuidulla on kyky vastustaa muodonmuutoksia ja kulumista, joten se säilyttää alkuperäisen muotonsa useita vuosia.
• Materiaali on joustavaa, ohutta, mutta joustavaa. Kuljetuksen aikana se voidaan taittaa tai kääriä rulliksi - tämä ei vaikuta kankaan suorituskykyyn. Näin voit säästää tilaa tavaraliikenteessä ja siten vähentää kuljetuskustannuksia.

Samaan aikaan lasikuidulla on haittoja. Joten märkänä se menettää toimintaominaisuudet. Kuitenkin, kun ne kuivuvat, ne palautetaan uudelleen. Tästä syystä materiaalia voidaan käyttää vain yhdessä luotettavan vedeneristyksen kanssa.

Lueteltujen fysikaalisten ja teknisten parametrien numeroarvot riippuvat suoraan kuidun valmistustekniikasta, sen paksuudesta, kemiallisesta koostumuksesta ja tiettyjen ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta.

Esiteltyjen lasikuitutuotteiden joukosta voidaan erottaa kaksi materiaaliryhmää:

• 100 % raaka-aineet;
• komposiitti - koostumukseen lisätään lisäkomponentteja, jotka antavat tietyt suorituskykyominaisuudet.

Tästä riippuen lasikuitua valmistetaan useita tyyppejä.

• Lasivilla matot - tällaisia ​​tuotteita käytetään laajalti teollisuudessa ja rakennusalalla. Sitä tarvitaan asennuksen aikana melun- ja lämmöneristyksen vuoksi. Mattojen rakenteeseen kuuluu suuntautuvien lankojen yhdistäminen, jotka liittyvät toisiinsa luonnollisella tavalla. Nämä tuotteet ovat 100 % lasikuitua.

• Rullattu lasivilla - Koostumukseltaan ja valmistusmenetelmältä tämä tuote on täysin identtinen mattojen kanssa, vain se valmistetaan rullina. Tätä muotoa pidetään käytännöllisempänä tietyntyyppisten lämmöneristystöiden suorittamisessa.

• Lasikuituverkko - tällaista tuotetta käytetään erilaisten pintojen vahvistamiseen korjaus- ja viimeistelytöissä. Rakenne koostuu keskenään kudottuista lasilangoista, jotka on käsitelty erityisillä kyllästeillä. Se voidaan valmistaa levyinä ja rullina.

• Itseliimautuva teippi valmistetaan lasikuituverkon pohjalta, sen valmistusta varten akryyli- tai silikonoitu sideaine levitetään lasipohjalle. Valmiille tuotteelle on ominaista korkea lujuus alhaisella paksuudella, hyvä huollettavuus ja vaatimaton purkavuus. Tätä teippiä käytetään levypaneelien välisten liitosten ja rakojen liimaamiseen.

• Lasikuitu - Toiminnallisesti se on samanlainen kuin verkko, mutta eroaa tiheämmällä lasilankojen yhteenkutoutumisella. Se suoritetaan käyttämällä kudontatekniikkaa. Käytetään valmistuksessa ja sähkötekniikassa.

• Lasikuitu - universaali komposiitti. Koostuu lasilangoista, joihin on lisätty polymeerihartseja. Se on valettu, joten se mahdollistaa monenlaisten osien valmistuksen.

• Vahvistus lasikuitua - hyvä vaihtoehto teräksisille vastineille, voi korvata metallin useimmissa sovelluksissa.

Tuotteiden valmistukseen käytetään useiden merkkien lasikuitua, joka on valmistettu erilaisten tekniikoiden mukaan erilaisten kierteiden paksuuden ja pituuden parametreillä.

Pinnoitetyypin mukaan kaikki lasikuitutyypit jaetaan useisiin luokkiin.

• Folio - yleisin materiaalityyppi, tässä tapauksessa lasikangas peitetään alumiinifoliolla. Kuitujen liimaus kalvoon suoritetaan altistamalla tuotteen pääkomponenteille korkeassa lämpötilassa. Tällainen kalvo ei kerrostele, ei päästä vettä läpi ja suojaa lasikuituja UV-säteiltä.

• Silikoni - Toiselta tai molemmilta puolilta kyllästetty silikonilla. Lisäksi mitä paksumpi pinnoite on, sitä suurempi on materiaalin veden ja kaasun vangitsemiskyky. Tällaiset tuotteet kestävät tärinäaaltoja ja niillä on pitkä käyttöikä.

• polyuretaani - kyllästys moninkertaistaa materiaalin kulutuskestävyyden ja aggressiivisia aineita. Tällaista kangasta käytetään sellaisten tuotteiden valmistukseen, joilla on palontorjuntatarkoitus.

• Fluorielastomeeri - kestävä lasivilla, joka kestää menestyksekkäästi polttoaineiden ja voiteluaineiden vaikutusta ja korkeita lämpötiloja. Se on yleistynyt ilmailu- ja kemian aloilla.

• Grafiittipinnoitettu- tällaiset tuotteet on vahvistettava teräslangalla. Lasikuitulle on ominaista veden- ja höyrynläpäisevyys, eikä se vapauta myrkyllisiä yhdisteitä kuumennettaessa.

• Hydrofobisoitu - kangas, jossa on vettä hylkivä kyllästys ja korkeat dielektriset ominaisuudet. Tällaisen lasikuidun päätarkoitus on suojaus veden ja virran aggressiivisilta vaikutuksilta.

Yksi Venäjän tunnetuimmista lasikuituvalmistajista on yritys "TechnoNicol"... Se valmistaa korkealaatuisia rakennusmateriaaleja, jotka täyttävät kaikki eurooppalaiset standardit. Yritys käyttää kaikkia lasikankaan etuja luodessaan lämpöä eristäviä ja kattorakenteita, pääputkien eristysmateriaaleja ja monia muita tuotteita.

On suuri kysyntä BauTex Ortex tuotteet... Tämä on korkealaatuista lasikuitua, joka on valmistettu saksalaisella tekniikalla. Tämän merkin tuotteella on kysyntää laivanrakennuksessa ja lentokoneiden rakentamisessa, ja sitä käytetään lasikuitumuovien valmistuksessa.

Yhtiön "RATL" lasikangas on käytännöllinen pohja kattotöihin.

Poikkeuksellisten teknisten ja toiminnallisten ominaisuuksiensa ansiosta lasikuidulla on kysyntää monilla alueilla.

Rakennusteollisuudessa lasikuitua käytetään laajalti perustusten, seinien, kattojen ja lattioiden eristemateriaalina. Sitä käytetään parantamaan asuin- ja teollisuusrakennusten sekä putkistojen lämpösuojausta. Tätä varten käytetään lasilevyjä, mattoja ja lasivillarullia.

Lasikuitua käytetään usein pehmeiden kattojen sekä tiheiden kattopäällysteiden järjestämiseen. Tätä varten lasilangat yhdistetään komposiittilisäaineilla.Tuloksena on kaunis materiaali, joka kestää ultraviolettisäteilyä, lämpöä ja kosteutta.

Rakennuskohteiden luomiseen käytetään lasikuitua - lasikuitu- ja polymeerikomponentteihin perustuvaa komposiittia. Siitä valmistetaan suojaavia arkkitehtonisia elementtejä ja lämmöneristyspaneeleja.

Lasikuitutapettia käytetään laajasti viimeistelytöissä, rappaukseen käytetään ristikkoa.

Tulenkestävää ja palamatonta lasikuitua käytetään usein lämpöuunien, lämmitysholvien sekä savupiippujen ja keraamisten kattiloiden vuoraukseen.

Lasikuitua käytetään myös tienrakennuksessa. Kangas, joka on asetettu lasikuituvahvistuksella, saa korkean lujuuden. Se kestää kovaa kuormitusta eikä halkeile käytössä. Tämä materiaali on käytännöllisempi kuin betoni, ja se myös vähentää asfalttikerroksen korkeutta. Lasikuitumateriaalien käyttö ehkäisee kuoppia ja lisää siten maantieajon mukavuutta, pidentää korjausten välistä aikaa ja edistää pinnoitteen kestävyyttä.

Huolimatta laajasta käytöstä rakennusteollisuudessa, lasikuitu on viime vuosina huonompi kuin basalttivilla. Jälkimmäinen voittaa merkittävästi lämmöneristyksen suhteen, sen kuidut eivät murene eivätkä ärsytä ihoa, silmien limakalvoja ja hengityselimiä. Siksi lasikuitua käytetään nykyään pääasiassa putkien eristämiseen.

Lasikuidun osalta ne on valmistettu pitkästä langasta, joten ne eivät murene. Niiden käyttö on täysin turvallista ihmisille ja lemmikkieläimille. Lisäksi ne näyttävät vaikuttavilta ja niistä voi tulla sisätilojen todellinen kohokohta.

Vakaan rakenteen ja murenevien osien poissulkemisen ansiosta lasikuitu on täysin turvallista ihmisille. Siksi sitä käytetään usein proteesien ja implanttien, myös hammaslääketieteellisten, luomiseen. Materiaalilla on kysyntää joidenkin kirurgisten laitteiden tuotannossa.

Käyttö tällä alueella vahvistaa materiaalin turvallisuuden terveydelle. Vain pienimmät lasivillaa ympäröivät kuituhiukkaset ja lasipöly, joita muodostuu myös lasikuitua sahattaessa, voivat aiheuttaa vahinkoa. Kaikilla muilla käyttötavoilla materiaali on vaaratonta.

Lasikuidulla on kysyntää vesikulkuneuvojen luomisessa, lentokoneiden rakentamisessa ja muilla aloilla, joissa huollon helppous, korroosionkestävyys ja edullinen hinta ovat tärkeitä tekijöitä.

Lasikuitua käytetään instrumenttikoteloiden, veneiden ja veneiden peittämiseen sekä koneenelementtien valmistukseen.

Lasikuitulankojen parametreista riippuen valmistetaan myös muita tuotteita:

• saniteettilaitteet - suihkut, septit sekä altaiden kulhot;
• urheiluvälineet - suksisauvat, airot, kehruuvavat ja onkivavat;
• pakkauskontit - kontit, roskalaatikot;
• kaikenlaiset putket kotitalouskäyttöön - pidikkeet, antennit, lipputangot.

Tämä ei ole koko luettelo alueista, joilla lasikuitua käytetään. Joka vuosi materiaalin käyttöalue laajenee yhä enemmän ja tarttuu uusiin toiminta-alueisiin.

Jokapäiväisessä elämässä lasilankoja käytetään lamppujen johtojen eristämiseen, koska tämä materiaali on dielektristä. Lasikuitukangas on valmistettu lasifilamenteista ja kääritty johtimen ympärille.

Teollisuudessa lasilankoja käytetään seuraavissa tilanteissa:

• lanka käämitys;
• muuntajan käämityksen eristys;
• elektronisten levyjen tuotanto;
• kalvopäällysteisten eristeiden tuotanto.

Kuituoptiikalla on suuri kysyntä - pitkät lasikuitufilamentit, jotka on päällystetty PVC-vaipalla.

Haluttaessa joitain lasikuitutuotteita voidaan valmistaa käsin kotona. Se voi olla mitä tahansa lämmönkestävästä vedenkeittimestä malliautoon tai jopa kotitekoiseen veneeseen - mikään ei rajoita mielikuvitustasi.

Helpoin tapa on käyttää lasikuidun kerros-kerroksen levitystekniikkaa tuotteen valmiissa mallissa, jokainen kerros liimataan epoksihartsilla. Tällä menetelmällä voidaan valmistaa auton puskuri, kojelauta tai jopa vesikulkuneuvo.

Jäätyneen tuotteen poistamisen helpottamiseksi malli on käsitelty vahalla tai parafiinilla.

Täydellisen kovettumisen jälkeen työkappale poistetaan, leikataan vaadittua ääriviivaa pitkin ja hiotaan. Tarvittaessa valmiiseen tuotteeseen leikataan reikiä.

Lasikuidun ja siitä valmistettujen tuotteiden laaja käyttö on tullut saataville modernin teollisuuden saavutusten ansiosta komposiittien ja polymeerimateriaalien valmistuksessa. Tämä on universaali tuote, joka täyttää kaikki ajan todellisuudet. Sillä on korkealaatuisimpien materiaalien suorituskykyominaisuudet.

Mihin lasikuitua käytetään, katso seuraava video.