Cтекловолокно — свойства и применение




Cтекловолокно — свойства и применение

Категория: Стекловолокно

Стекловолокно — это материал, который широко используется во многих отраслях промышленности. Он завоевал популярность благодаря своим свойствам, среди которых стоит отметить высокую прочность при сохранении небольшого веса или устойчивости к огню или химическим веществам. В этой статье вы узнаете, из чего и как делают стеклопластик. Свойства материала будут указаны вместе с его применением.   

Переходим к следующим абзацам:

  • Стекловолокно — что это такое?
  • Стекловолокно — свойства, о которых стоит знать
  • Стекловолокно — применение

Стекловолокно — что это такое?

Стекловолокно — это тонкое волокно диаметром 0,005–0,01 мм, вытянутое из расплавленного стекла и затем пропитанное смолой. Это прочный и устойчивый к коррозии материал. Пластмассы, армированные стекловолокном, являются одними из важнейших строительных материалов.

Они также используются для тепловой и звукоизоляции. В связи с их использованием мы различаем волокна общего и специального назначения. Более 90% производимого стекловолокна — это продукция общего назначения. Их относят к стеклу типа Е, что доказывает их низкую электропроводность. Особые области применения — это те, которые имеют высокую химическую стойкость, высокую жесткость или низкую диэлектрическую проницаемость.

В зависимости от смеси, из которой изготовлено стекловолокно, оно приобретает разные свойства. Мы выделяем следующие виды стекловолокна:

  • Стекло типа Е — волокно общего назначения. Изготавливается из алюмоборосиликатного стекла, хотя сегодня бор из его состава все чаще удаляют. Это приводит к снижению производственных затрат и выбросов загрязняющих веществ. Он отличается высокой прочностью и низкой электропроводностью.
  • Стекло типа S — изготовлено из смеси магнезита, алюминия и кремнезема. Он отличается высокой прочностью, устойчивостью к коррозии и высоким температурам. Его часто используют в текстильной и строительной промышленности.
  • Стекло типа А — изготовлено из силикатно-натриевой смеси. Он отличается немного меньшей прочностью и более низким сопротивлением электропроводности, чем стекловолокно типа E.
  • Стекло типа C — изготовлено из кальциево-боросиликатной смеси. Он отличается высокой стойкостью к химическим веществам и коррозии.
  • Стекло типа М — они содержат оксиды бериллия и циркония. Их наличие увеличивает механическое и термическое сопротивление. Они отличаются высокой эластичностью.
  • Стекло типа D — из боросиликатной смеси. Он отличается низкой диэлектрической проницаемостью.
  • Стекло типа R — изготовлено из смеси алюмосиликата кальция. Он отличается высокой прочностью и устойчивостью к коррозии.

Во время производства большое значение имеет высокая температура, при которой плавится силикатный песок, необходимый для образования стекловолокна. Свойства материала зависят от дополнительных веществ, добавляемых в смесь, таких как известь, магнезия, карбонат натрия, глина, борная кислота или различные типы оксидов металлов. После приготовления смеси ее подвергают воздействию температуры 1400 градусов Цельсия, при которой она плавится. Затем температуру понижают до 1370 градусов по Цельсию.

Следующим этапом производства стекловолокна является так называемый дефибрация. При температуре около 1200 градусов Цельсия материал растягивается. На этом этапе стекловолокно принимает форму тонкой нити от 4 до 35 мкм, что составляет одну десятую человеческого волоса. На следующем этапе производства волокно покрывается специальным химическим покрытием, так называемым клей, облегчающий дальнейшую обработку материала.

На последнем этапе производства тонкие волокна собираются в жгуты. В одном пучке от 51 до 1624 волокон. Затем их наматывают на специальный барабан, а затем сушат от скопившейся воды, понижая ее температуру и нанося химическое покрытие. Подготовленные таким образом упаковки из стекловолокна могут быть выставлены на продажу или переработаны, в зависимости от заказанной формы.

Стекловолокно бывает в виде связанных и раскрученных прядей, покрытых препаратом, или в виде тканей различного переплетения, обрезных прядей, фрезерованных и т. д.

Стекловолокно — свойства, о которых стоит знать

На рынке существует множество видов стекловолокна. Его свойства ценятся во многих отраслях. В зависимости от них стекловолокно используется в чистом виде или как компонент полимерных композитов.

Высокая долговечность

Стекловолокно демонстрирует высокую устойчивость к механическим повреждениям при сохранении небольшого веса. Это особенно ценится в строительстве, но также и при производстве спортивного инвентаря. Кроме того, этот материал устойчив к коррозии и высоким температурам.

Высокая сопротивляемость

Эластичность стекловолокна делает его растяжимым и не ломается под большой нагрузкой. Это позволяет придавать материалу любую форму. Это также облегчает его ремонт. И устойчивость к повреждениям, и эластичность зависят от толщины одного волокна. Чем он больше, тем больше вероятность появления дефектов материала и различного рода дефектов, например микротрещин, которые значительно ослабляют материал.

Диэлектрические, изоляционные, огнестойкие и химические свойства.

В зависимости от смеси, используемой при производстве, стекловолокно демонстрирует различную степень сопротивления электропроводности. Эти свойства особенно ценны для электротехнической и телекоммуникационной промышленности. Изолирующие свойства стекловолокна используются в основном в строительстве.

Высокая устойчивость материала к огню и химическим веществам позволяет использовать его, например, для производства топливных контейнеров, насосов, фильтров или других контейнеров для хранения.

Стекловолокно — это вредно?

Свойства материала, которые имеют большое значение для отрасли, оказывают большое влияние на ее популярность. Однако разве стекловолокно обладает только такими свойствами? Вредность также должна быть важным фактором при выборе материала из стекловолокна. Вредно ли это для здоровья человека и окружающей среды?

Последние исследования показали, что наиболее опасной для здоровья человека и окружающей среды является пыль, источником которой является стекловолокно. Вредоносность в основном поражает кожу и глаза. Пыль углеродного стекла раздражает кожу, что приводит к ее воспалению. В результате дальнейшего раздражения увеличивается повреждение эпителия, что также увеличивает риск бактериальной инфекции. Эта пыль также может попасть в конъюнктиву глаз и повредить их. Также было доказано, что пыль из стекловолокна является канцерогенной.

Как при производстве, так и при переработке стекловолокна необходимо соблюдать особые условия безопасности. Сотрудники должны быть обеспечены защитной одеждой, перчатками, очками и масками, предотвращающими попадание вредных веществ в организм.