الیاف شیشه (Glass fiber) چیست؟

از سیلیس و سایر اکسیدهای فلزی، ساختمان تشکیل دهنده  کمتری از چندین نوع اکسید مختلف تشکیل می گردند. بی رنگ هستند ولی به علت شکست نور، سفید به نظر می رسند.

مادامی که مواد معدنی حرارت ببینند ، پس از اتمام حرارت دهی و سرد شدن به بلور تبدیل می گردند. اگر این مواد پیش از عمل بلور سازی ، سرد شوند ، الیاف شیشه شکل می گیرند. قطر این الیاف 5 تا 25 می باشد که به صورت تارهای بسیار نازک در کنار یکدیگر قرار گرفته و دارای طول نامحدودی هستند.

الیاف شیشه (Glass fiber) چیست؟

از آن جایی که طول این الیاف نامحدود است ، ساییده شدن این الیاف در حین جابجایی می تواند آن را دچار تخریب نماید به همین علت است که با روش آهارزنی ، ثبات لیف را بالا می برند.

الیاف شیشه از مذاب‌ها تشکیل‌شده و با تغییر مقدار مواد خام مانند ماسه برای سیلیس، خاک رس برای آلومینا، کلسیت برای اکسید کلسیم و کلمانیت برای اکسید بور در ترکیبات مختلف ساخته می‌شوند؛ بنابراین، انواع مختلف الیاف شیشه عملکردهای متفاوتی مانند مقاومت قلیایی یا خواص مکانیکی بالا با استفاده از مقادیر مختلف سیلیس یا منابع دیگر نشان می‌دهند. محصولات Glass fiber بر اساس نوع کامپوزیت مورداستفاده طبقه‌بندی می‌شوند.

الیاف‌ شیشه تارهای بسیار باریک از جنس شیشه با قطر ثابت (حدود ۵ تا ۲۵ میکرون) و طول نامحدود هستند. تفاوت الیاف شیشه با پشم شیشه در این است که قطر تارها در پشم شیشه غیر یکنواخت و طول آن محدود است. همچنین در پروسه تولید پشم شیشه به خاطر تفاوت در نوع سرد شدن، ساختمان شیشه شکننده است. این تفاوت به‌طوری است که از الیاف شیشه در بالا بردن مقاومت کششی و تقویت کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود ولی پشم شیشه را به عنوان عایق حرارتی مورد استفاده قرار می‌دهند. البته استفاده از الیاف شیشه به عنوان عایق حرارتی نیز رواج دارد.

الیاف شیشه (Glass fiber) چیست؟

علاوه بر این، رشته‌های خردشده، رووینگ‌های کشش مستقیم، رووینگ‌های مونتاژ شده و تشک‌ها مهم‌ترین محصولاتی هستند که در فرآیندهای قالب‌گیری تزریقی، سیم‌پیچ فیلامنتی، پالتروژن، قالب‌گیری ورق و چیدمان دستی برای تشکیل کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف شیشه استفاده می‌شوند. حفاظت از رشته‌های الیاف شیشه در برابر شکستگی یا ازهم‌پاشیدگی یک موضوع مهم در طول تولید Glass fiber یا در طول تولید کامپوزیت است.

استفاده از عامل اندازه بر روی الیاف شیشه در حین ساخت الیاف، علاوه بر مهار تجمع الکتریسیته ساکن، چسبندگی رشته‌های الیاف به یکدیگر و چسبندگی بین رشته‌های الیاف و زمینه پلیمری کامپوزیت‌ها، باعث روان کاری رشته‌های الیاف شیشه می‌شود. در طول ساخت کامپوزیت‌ها، یک‌لایه بین فازی که در آن نفوذ متقابل اندازه به ماتریس یا انتشار پلیمر ماتریس به سایزینگ تشکیل می‌شود. لایه بین فازی حاصل می‌تواند عملکرد کامپوزیت را با در نظر گرفتن هماهنگی بین اجزای اندازه و پلیمر ماتریس افزایش یا کاهش دهد.

سازگاری بین اندازه و پلیمر زمینه باعث افزایش خواص مکانیکی بالا می‌شود و در مقابل اندازه ناسازگار باعث خواص مکانیکی ضعیف می‌شود. ازنظر انرژی، کاهش وزن خودروها دلیل اصلی صرفه‌جویی در مصرف انرژی در صنعت حمل‌ونقل است و از این نظر رشد تولید خودروهای سبک‌وزن به حدود 50 درصد نشان‌دهنده اهمیت کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف شیشه است. درنتیجه رشد تولید Glass fiber همان چیزی است که اتفاق افتاده و در آینده نیز ادامه خواهد داشت.

انواع اشکال موجود الیاف شیشه:

  • به‌صورت نخ (yarn)
  • به‌صورت رشته‌ای (Roving)
  • به‌صورت پارچه‌ای دو جهته
  • به‌صورت سوزنی و نمدی (CSM)

الیاف شیشه به‌ صورت نخ

نخ نساجی از نوع لعاب با پیچاندن رشته‌ای از الیاف حاوی چند صد فیبر شیشه‌ای با همان قطر خاص (معمولاً 13-5 میکرون) ساخته می‌شود. این کار بر روی دستگاه خاصی به نام دستگاه پیچش انجام می‌شود. در پایان این عملیات نخ روی یک لوله پلاستیکی (کلاف) پیچیده می‌شود. شکل پیچشی که نخ به آن شکل می‌گیرد، همراه با روان کاری که در طول کشش روی الیاف اعمال می‌شود، به محافظت از نخ در برابر آسیب در پردازش بیشتر کمک می‌کند.

ویژگی‌های الیاف شیشه نخی:

  • نخ الیاف شیشه دارای مقاومت شیمیایی بسیار بالایی می باشند،
  • همچنین در برابر مواد خارجی و یا جانواران و… بسیار مقاوم می باشند.
  • دارای عایق الکتریکی می باشد و جریان برق را از خود عبور نمی دهد مناسب برای استفاده در کامپیوتر و قطعات الکتریکی
  • مقاوم در برابر باد و رطوبت
  •  دارای مقاومت مکانیکی
  • سازگاری این نخ ها با انواع چسب ها و رزین ها
  • خواص عایق الکتریکی استثنایی، مناسب برای استفاده در کامپیوتر و قطعات الکتریکی
  • استحکام کششی بالا و ثبات ابعادی خوب
  • مقاومت بالا در برابر حرارت، مواد شیمیایی و شعله.
  • نخ نساجی شیشه‌ای برای کاربردهای مختلف صنعتی استفاده می‌شود.

متداول‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

  • پارچه‌های نخ شیشه‌ای باکیفیت الکترونیکی برای تولید بردهای مدار چاپی (pcb، مدارهای برد چاپی)
  • پارچه‌های لنو برای تقویت دستگاه‌های کامپوزیت عایق حرارتی خارجی (عایق خارجی ساختمان‌ها – روکش نما)
  • تقویت کاغذ / نوارچسب
  • سفت کننده منسوجات نبافته
  • پارچه برای تقویت مقوا
  • کاغذدیواری فیبر شیشه‌ای برای طراحی داخلی
  • تقویت‌کننده برای اره‌های مدور
  • مواد عایق حرارتی / الکتریکی و غیره.

تولید الیاف شیشه نخی

تولید الیاف شیشه‌ای پیوسته یک فرآیند مداوم است که در ذوب سنگ‌دانه‌ها (کوره‌های تولید شیشه) اتفاق می‌افتد. ظرف فر بسته‌شده و تا دمایی گرم می‌شود که در آن ساقه شیشه ذوب و همگن می‌شود. ساقه شیشه‌ای مخلوطی از مواد منفرد را در یک نسبت خاص نشان می‌دهد که خواص نهایی شیشه را تعیین می‌کند – مواد معمولی عبارت‌اند از شن کوارتز، کائولینیت، کلمنیت، فلوریت، آهک و سایر مواد در مقادیر کم.

سپس شیشه مذاب و همگن‌شده از وان خارج می‌شود و به کوره پلاتین با نوک جت (که گاهی اوقات از آن سرریز می‌شود) جاری می‌شود. قطرات شیشه مذاب از کوره بیرون کشیده شده و روی سیم‌پیچی که آن‌ها را به الیافی با قطر مشخص و با سرعتی ثابت گسترش می‌دهد، می‌ریزند. در این فرآیند به‌اصطلاح روان کاری به‌طور هم‌زمان روی الیاف اعمال می‌شود. این روان کاری رشته الیاف را به هم متصل می‌کند و عمدتاً ویژگی‌های مهم برای پردازش بیشتر و کاربردهای نهایی الیاف (سازگاری با تغییرات سطحی مختلف، رزین‌ها و غیره) را اعطا می‌کند.

الیاف شیشه به‌صورت رشته‌ای یا Roving

الیاف شیشه رشته‌ای باکیفیت بالا با رزین‌های پلی استر غیر اشباع، رزین‌های وینیل استر و رزین‌های اپوکسی سازگار است. چرخش مستقیم در یک مرحله کاری تولید می‌شود. ازآنجایی‌که با یک بلک واش مخصوص پوشانده شده و به‌صورت یک‌رشته سفت ترکیب می‌شود، می‌توان از آن برای بافتن، کلاف کردن و پاش کردن استفاده کرد. بدون پرز است و خاصیت اشباع عالی دارد.

الیاف شیشه (Glass fiber) چیست؟

رووینگ های شیشه‌ای یک کالا در بسیاری از پلاستیک‌های تقویت‌شده با الیاف هستند. مقرون‌به‌صرفه بودن، استحکام بالا و مقاومت در برابر مواد شیمیایی و سایر اثرات زیست‌محیطی آن را به یک ماده جهانی تبدیل کرده است.

الیاف شیشه به‌صورت پارچه‌ای دوجهته

پارچه شیشه دو جهته، یکپارچه الیاف شیشه‌ای بادوام، سبک همراه با فیبرهای واقع در یک‌جهت و وزن هست. این محصول به‌راحتی با رزین اپوکسی قابل‌استفاده بوده و به اجزا و المان‌های سازه متصل می‌شود. وزن سبک و سهولت اشباع الیاف، خواص مکانیکی استثنایی را ایجاد می‌کند. این محصول جزء بهترین مصالح برای استفاده در بهسازی، تقویت لرزه‌ای ستون‌ها، دیوارهای بنایی و بتنی، تعمیر سازه‌ها، ساخت انواع کامپوزیت FRP و صنایعی مانند ساخت تجهیزات ورزشی، اتومبیل‌سازی و موارد بسیار دیگری هست.

الیاف شیشه (Glass fiber) چیست؟

الیاف پارچه‌ای دوجهته فایبرگلاس از نخ فایبرگلاس شیشه‌ای با استحکام بالا ساخته‌شده است، به بافت ساده، بافت جناغی یا بافت لکه تقسیم می‌شود. دارای عایق خوب، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام کششی خوب است.

این نوع با رزین‌های پلی استر، اپوکسی و وینیل سازگار باشد و به‌طور گسترده در نوار میکا، نوار فایبرگلاس، صنعت هواپیما، صنعت کشتی، صنایع شیمیایی، صنایع نظامی و کالاهای ورزشی و غیره استفاده می‌شود.

از ویژگی آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • شدت بالا و خیس شدن سریع
  • نصب آسان، سریع و بدون نیاز به تجهیزات و ماشین‌آلات پیچیده
  • قابل‌استفاده در سازه‌های بنایی، بتنی، چوبی و فولادی
  • عایق ضد خوردگی و الکتریکی
  • شکل‌پذیر و قابل‌استفاده در مقاطع پیچیده

از کاربردها:

بهبود مقاومت لرزه‌ای در دیوار برشی‌های بنایی یا بتنی، اتصالات تیر و ستون و ستون‌های بتنی

افزایش انعطاف‌پذیری و جبران کمبود ظرفیت باربری تیر، دال، ستون و دیوار بتنی در اثر اشکالات طراحی، تغییر کاربری و افزایش بارگذاری در ساختمان‌، پل و پارکینگ‌ها

مقاوم‌سازی و ترمیم بناهای تاریخی، طاق دار، تونل‌ها و بزرگراه‌ها

افزایش ظرفیت بارگذاری محوری المان‌هایی مانند ستون‌ها، دودکش‌ها، مخازن و خاک.

پارچه فایبرگلاس به‌طور گسترده‌ای در نوار میکا، نوار فایبرگلاس، صنعت هواپیما، صنعت کشتی، صنایع شیمیایی، صنایع نظامی و کالاهای ورزشی و غیره استفاده می‌شود.

انواع الیاف شیشه و قیمت الیاف شیشه

E-Glass: الیاف از نوع عایق الکتریکی که گرفته‌شده از کلمه Electrical هست.

C-Glass: الیاف با مقاومت شیمیایی خوب که گرفته‌شده از کلمه Chemical هست.

S-glass: الیاف با مقاومت مکانیکی بالا که گرفته‌شده از کلمه Strength هست.

D-Glass: الیاف با ثابت دی‌الکتریک بالا که گرفته‌شده از کلمه Dielectric هست.

ECR: الیاف با مقاومت خوردگی بالا که گرفته‌شده از عبارت Extra corrosion Resistance هست.

و هم‌چنین الیاف‌های نوع A، AR، R، S-2 که هرکدام را در زیر به مختصر شرح می‌دهیم.

الیاف شیشه نوع A

الیاف شیشه نوع A، الیاف قلیایی-آهک یا سود آهک، الیاف شیشه شکسته است که شکسته و آماده شکستن است. آهک قلیایی الیاف شیشه است. ترکیبات اکسید قلیایی در ترکیب آن‌ها کمتر از 0.8 درصد وجود دارد. در مواردی که شیشه سیلیکات سود آهک با افزودن محتوا تولید می‌شود، دوام مورد انتظار، پایداری ساختاری و استحکام الکتریکی مورد انتظار الیاف شیشه نوع e نیست.

الیاف شیشه‌ای آرگلاس AR

الیاف شیشه‌ای مقاوم به قلیایی (ar: قلیایی مقاوم) به‌طور ویژه برای ساخت‌وساز بتن طراحی‌شده‌اند. آن‌ها حاوی سیلیکات‌های قلیایی زیرکونیوم هستند. همچنین برای جلوگیری از ترک خوردن بتن مؤثر هستند. این باعث افزایش مقاومت و انعطاف‌پذیری بتن می‌شود؛ و نیز برای تغییرات آزبست استفاده می‌شود. قدرت و استحکام قلیایی بالایی دارند. حل شدن در آب برای این نوع بسیار دشوار است. تحت تأثیر تغییرات ph قرار نمی‌گیرد. به‌راحتی به مخلوط فولاد ضدزنگ و بتن اضافه می‌شوند.

در آن‌ها فیبرهای فشرده منیزیم و کلسیم اضافه‌شده است و ایدئال برای کاربردهایی با استحکام اسیدی و استحکام مکانیکی بالا هستند.

الیاف شیشه نوع C

این‌یک نوع الیاف شیشه حاوی بوروسیلیکات کلسیم است که تعادل ساختاری را در محیط‌های خورنده فراهم می‌کند. مقدار ph مواد شیمیایی که در تماس هستند مقاومت بالایی در برابر الیاف شیشه، اعم از قلیایی یا اسیدی ایجاد می‌کند.

الیاف شیشه نوع D

یک نوع از الیاف شیشه، فیبر شیشه‌ای نوع d است که حاوی ترکیب تری اکسید شدید است. تری اکسید بور به‌عنوان ماده اولیه برای سنتز سایر ترکیبات بور مانند کاربید بور در تولید مایعات برای شیشه و لعاب و در تولید شیشه‌های بوروسیلیکات مقاوم در برابر حرارت و شوک حرارتی استفاده می‌شود.

علاوه بر این، یکی از مهم‌ترین کاربردهای تری اکسید بور استفاده از آن به‌عنوان افزودنی فیبر شیشه در تشکیل الیاف برای استفاده در ساخت کابل‌های نوری است. تری اکسید بور ثابت دی‌الکتریک پایینی را برای این نوع الیاف شیشه فراهم می‌کند. این باعث می‌شود فیبر شیشه‌ای فیبر ایدئالی برای استفاده از کابل‌های نوری مانند مقاومت در برابر حرارت و هدایت الکتریکی در کاربردهای الکترومغناطیس باشد.

الیاف شیشه نوع E

الیاف شیشه سیلیکات بور آلومینیوم حاوی اجزای اکسید قلیایی مانند اکسید آلومینیوم، کمتر از 1٪ یا کمتر از 0.8٪؛ بنابراین حاوی مقدار بسیار کمی قلیایی است. این فرمول پرکاربردترین فرمول الیاف شیشه در جهان است. اگرچه برای کاربردهای الکترونیکی توسعه‌یافته‌اند، اما امروزه در بسیاری از زمینه‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرند. در ترکیب با رزین‌های ترموست، منجر به تولید پلاستیک تقویت‌شده با شیشه شده است. پانل‌ها و ورق‌های پلاستیکی تقویت‌شده با شیشه تقریباً در تمام مناطق صنعتی زندگی مدرن به‌طور گسترده مورداستفاده قرار می‌گیرند. به لطف دستاوردهایش در حفاظت از یکپارچگی سازه در برابر ضربه‌های مکانیکی و اثرات مکانیکی، هرروز در بخش‌های بیشتری استفاده می‌شود. آن‌ها در گرما ذوب نمی‌شوند، اما نرم هستند.

الیاف شیشه نوع ECR

به آن فیبر شیشه الکترونیکی نیز می‌گویند. دارای نسبت ضد آب خوب، استحکام مکانیکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی الکتریکی اسیدی و قلیایی است. خواص بهتری نسبت به الیاف شیشه‌ای نوع E نشان می‌دهد. بزرگ‌ترین مزیت فیبر شیشه‌ای سازگارتر با محیط‌زیست است.

تولیدکنندگان b2o3 (سه اکسید بور) و فلوئور را به پشته‌های شیشه اضافه می‌کنند تا تولید الیاف شیشه‌ای نوع e را ساده کنند. در طی این فرآیند، b2o3 و ذرات فرار حاوی فلوئور در اتمسفر آزاد می‌شوند. این باعث آلودگی محیط‌زیست می‌شود. الیاف شیشه ecr فاقد بور و فلوئور است. علاوه بر این، الیاف شیشه ecr دارای خواص مکانیکی بهتر، مقاومت حرارتی بالاتر، مقاومت ضد آب، نرخ نشت الکتریکی کمتر و مقاومت سطحی بالاتر نسبت به الیاف e-glass است. در برنامه‌های کاربردی پانل شفاف grp استفاده می‌شود.

الیاف نوع R و S

الیاف r، s یا t-glass نام‌های تجاری الیافی هستند که استحکام کششی و مدول بهتری نسبت به الیاف شیشه‌ای نوع e دارند. استحکام اسیدی و خواص مرطوب‌کنندگی بالاتر با قطر رشته کوچک‌تر حاصل می‌شود.

برای صنایع هوافضا و دفاعی توسعه‌یافته و در برخی از کاربردهای زره ​​بالستیک سفت‌وسخت استفاده می‌شود. این به معنای حجم کم تولید و قیمت نسبتاً بالا است.

الیاف شیشه نوع s-2

نوع s-2 بالاترین سطح از فیبرهای موجود با بالاترین عملکرد است. آن‌ها با سطح سیلیس بالاتر از محصولات Glass fiber استاندارد تولید می‌شوند. به‌طور خلاصه، سیلیس متراکم‌تری در تولید آن‌ها استفاده می‌شود. الیاف شیشه‌ای نوع s-2 برای صنایع نساجی و کامپوزیت، نهایت خواص فیزیکی مانند استحکام و مقاومت فشاری بالا، مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر ضربه را بهبود می‌بخشد.

با توجه به وجود انواع الیاف شیشه فایبرگلاس و قیمت الیاف فایبر گلاس در محصولات شیمی افسون حتما و حتما از همکاران ما جهت کشب مشاوره و راهنمایی استفاده نمایید.

فرایند تولید الیاف شیشه

فرآیند تولید را می‌توان به پنج مرحله اساسی تقسیم کرد:

  • مخلوط کردن
  • ذوب شدن
  • فیبر سازی
  • پوشش
  • خشک‌کردن / بسته‌بندی

مخلوط کردن

در مرحله اول تولید شیشه، این مواد با توجه به مناطق کاربردشان به‌دقت وزن شده و در مقادیر دقیق مخلوط می‌شوند.

در شرکت‌های تولیدی مدرن، اختلاط با استفاده از واحدهای توزین کامپیوتری و دستگاه‌های حمل مواد بسته به‌صورت خودکار انجام می‌شود.

به‌عنوان‌مثال، در یک مرکز تولید مدرن، هر ماده از طریق نوار نقاله‌های پنوماتیکی به یک جعبه ذخیره‌سازی چندطبقه مشخص (سیلوی) منتقل می‌شود که قادر به نگهداری مواد از 1.98 تا 7.36 مترمکعب است. درست در زیر هر محفظه یک سیستم توزین و تغذیه خودکار وجود دارد که مقدار دقیق هر جزء را به یک میکسر پنوماتیک منتقل می‌کند.

ذوب شدن

یک نوار نقاله پنوماتیکی دیگر فیبر را از مجموعه دسته‌ای به یک کوره گاز طبیعی در دمای بالا (ta1400ºc / 2552ºf) می‌فرستد تا مخلوط ذوب شود.

این کوره‌ها به‌طورکلی توسط کانال‌های کمکی به جریان شیشه‌ای به سه بخش تقسیم می‌شوند. قسمت اول اولین دسته شیشه‌ای را دریافت می‌کند، جایی که ذوب صورت می‌گیرد و همگنی حباب‌های هوا افزایش می‌یابد، ازجمله حذف همگنی.

شیشه مذاب سپس به پالایشگاه منتقل می‌شود و در آنجا دما به 1370 درجه سانتی‌گراد (2500 درجه فارنهایت) کاهش می‌یابد. بخش نهایی کوره شامل چهارتا هفت پوسته است که برای اکسترود کردن شیشه مذاب به الیاف استفاده می‌شود.

فیبر سازی

این مرحله شامل ترکیبی از تشکیل الیاف شیشه یا فیبراسیون، اکستروژن و تضعیف است. در اکستروژن، شیشه مذاب از یک بوش ساخته‌شده از آلیاژ پلاتین / رودیوم مقاوم در برابر فرسایش با سوراخ‌های بسیار ظریف 200 تا 8000 در جلو عبور می‌کند. صفحات بوش به‌صورت الکترونیکی گرم می‌شوند و دمای آن‌ها دقیقاً برای حفظ ویسکوزیته شیشه ثابت کنترل می‌شود.

جت‌های آب، رشته‌ها را در هنگام خروج از بوشینگ در حدود 1204 درجه سانتی‌گراد (2200 درجه فارنهایت) خنک می‌کنند.

یک بادگیر با سرعت‌بالا جریان‌های مذاب را گرفته و با چرخش با سرعت محیطی 2 کیلومتر در 3 کیلومتر در دقیقه جمع می‌شود. این سرعت بسیار سریع‌تر از شیشه مذاب است که از بوته‌ها خارج می‌شود.

پوشش

در مرحله آخر، یک پوشش شیمیایی اعمال می‌شود. اگرچه اصطلاحات بایندر و اندازه اغلب به‌جای یکدیگر در صنعت استفاده می‌شوند، اما اندازه واژه صحیح برای پوشش اعمال‌شده و فرآیند اندازه‌گیری فرآیندی است که برای اعمال این فرآیند استفاده می‌شود. پوشش‌ها معمولاً 0.5 تا 2.0 درصد وزنی اضافه می‌شوند. روان کننده‌ها ممکن است شامل چسب‌ها و یا عوامل جفت شونده باشند.

روان کننده‌ها به محافظت از رشته‌ها در برابر سایش و پارگی کمک می‌کنند.

مواد شیمیایی در برخی از اندازه‌ها فقط رزین پلی استر هستند و برخی فقط با اپوکسی سازگار هستند. بقیه را می‌توان با رزین‌های دیگر استفاده کرد.

خشک‌کردن / بسته‌بندی

درنهایت، رشته‌های کشیده شده به‌اندازه در یک بسته جمع‌آوری می‌شوند. این رشته‌های 51 تا 1.624 یک سیم نخ شیشه‌ای را تشکیل می‌دهند.

این سیم بر روی یک درام شکل‌دهنده که شبیه به یک قرقره است پیچیده می‌شود.

پس از سرد شدن با آب و سایزبندی، بسته‌هایی که هنوز خیس هستند در فر خشک می‌شوند.

سپس آن را برای پالت بندی، حمل یا پردازش به الیاف خردشده، رووینگ یا نخ آماده می‌کنند.

*فتیله مجموعه‌ای از رشته‌هایی است که پیچ‌وتاب ندارند.

خصوصیات الیاف شیشه:

  • مقاومت شیمیایی: الیاف شیشه در مقابل مواد شیمیایی مقاوم بوده و باکتری، قارچ‌ها و دیگر جانوران بر الیاف تأثیری نمی‌گذارند.
  • مقاومت در برابر رطوبت: این الیاف رطوبت را جذب نمی‌کند.
  • خواص الکتریکی: الیاف شیشه به دلیل عایق بودن در برابر جریان برق، مناسب برای استفاده در ساخت اجزا و قطعات الکتریکی هست.
  • خواص فیزیکی: مدول الاستیسیته و استحکام کششی بالا، انعطاف‌پذیری مناسب
الیاف شیشه (Glass fiber) چیست؟

کاربرد الیاف شیشه:

انواع الیاف شیشه فایبرگلاس:

  • افزایش مقاومت کششی و سطحی مصالح ساختمانی
  • استفاده به‌عنوان مقاوم خوردگی در صنایع شیمیایی
  • افزایش مقاومت بتن و سایر چسباننده‌های سازه‌ای
  • تعمیر سطحی بتن و ترک‌های آن
  • کمک به افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله
  • استفاده به‌عنوان عایق حرارتی، رطوبتی و صوتی
  • به‌کارگیری در صنایعی مانند ساخت تجهیزات لوازم‌خانگی، تجهیزات ورزشی، ساخت اعضاء مصنوعی بدن، وسایل خودرو و …
  • قیمت نسبتاً پایین
  • سازگاری با انواع چسب و رزین‌ها

کاربرد الیاف شیشه در صنعت آشامیدنی

انواع تأسیسات فایبرگلاس برای بهبود کارایی و دسترسی به خطوط بطری در کارخانه‌های نوشیدنی و چاشنی در دسترس است. این محیط‌های صنعتی اغلب به توری محکم نیاز دارند که می‌تواند ترافیک سنگین و روزانه را تحمل کند و درعین‌حال دسترسی ایمن و آسان به خطوط نقاله را ارائه دهد.

کاربرد الیاف شیشه در صنعت شیمیایی

ویژگی‌های ایمنی ضد لغزش در صنایع شیمیایی بسیار مهم است. توری فایبرگلاس اغلب برای تقویت سکوها، دستگاه‌های نرده و راهروها و کمک به محافظت از کارگران در برابر خطرات استفاده می‌شود.

کاربرد الیاف در برج‌های خنک‌کننده

ازآنجایی‌که برج‌های خنک‌کننده همیشه مرطوب هستند، باید در برابر زنگ‌زدگی، خوردگی و سایر مشکلات ایمنی محافظت شوند. به دلیل خواص عالی الیاف شیشه، این ماده در برج‌های خنک‌کننده به‎عنوان غربال استفاده می‌شود تا انسان و حیوانات را از مناطق خطرناک دورنگه دارد.

کاربرد الیاف شیشه در فرآوری مواد غذایی

در کارخانه‌های فرآوری مرغ و گوشت قرمز، از شبکه‌های الیاف شیشه برای مقاومت در برابر لغزش و برای نگه‌داشتن خون که خورنده است استفاده می‌شود.

کاربرد الیاف در چشمه‌ها و آکواریوم­

در چشمه‌ها و آکواریوم­‌ها از فایبرگلاس برای نگه‌داشتن سنگ‌ها استفاده می­‌کنند تا از گردش و فیلترینگ زیر سنگ‌ها اطمینان حاصل شود. در چشمه‌های عمومی بزرگ، شبکه فایبرگلاس برای محافظت از سری افشانه‌ها و چراغ‌ها در برابر آسیب‌دیدگی استفاده می‌شود. این الیاف از افتادن افراد به داخل چشمه‌ها جلوگیری می‌کند.

کاربرد الیاف در فلزات و معادن

شبکه فایبرگلاس در مناطق پالایش الکترونیکی که مستعد خوردگی هستند، کاربرد مهمی دارد.

کاربرد الیاف شیشه در صنعت خمیرکاغذ

امروزه از الیاف شیشه، به دلیل مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی، در کارخانه‌های خمیرکاغذ و سفیدکننده استفاده می‌شود. صنعت سفید کردن خمیرکاغذ شروع به استفاده از پلاستیک تقویت‌شده با الیاف بر پایه رزین پلی‌استر برای جایگزینی مواد گران‌تر یا کمتر مقاوم‌تر ازنظر شیمیایی، مانند آلیاژهای فلزی و چوب می‌کند.

کاربرد الیاف در اسکله‌ها

اسکله‌ها توسط آب‌شور دریا دچار خوردگی، زنگ‌زدگی و آسیب‌دیدگی می‌شوند؛ بنابراین، الیاف شیشه در اینجا برای محافظت کاربرد دارد.

مزایا الیاف شیشه:

  • وزن کم
  • قیمت مناسب
  • بدون خوردگی
  • مقاومت شیمیایی
  • عایق الکتریکی
  • کارایی آسان
  • عایق حرارتی
  • دوام بی‌نظیر و عمر طولانی
  • پایدار بودن

معایب الیاف شیشه:

  • شکنندگی
  • مقاومت خستگی نسبتاً پایین
  • حساسیت به سایش و سختی بالا
  • وزن مخصوص الیاف شیشه در مقایسه با انواع الیاف کربن و کولار نسبتاً بالا هست.

بتن با الیاف شیشه

وقتی کسی می‌گوید الیاف شیشه، ما به یک عایق فکر می‌کنیم، اما شاید باید به بتن فکر کنیم. ازنظر فنی، فایبرگلاس به‌سادگی الیاف شیشه‌ای بسیار ظریف است. ماده‌ای که برای ساخت قایق‌ها یا سایر محصولات استفاده می‌شود، اگرچه فایبرگلاس نامیده می‌شود، اما درواقع الیاف شیشه-پلاستیک تقویت‌شده با الیاف شیشه در یک ماتریس پلیمری است. اگر به‌جای پلیمر، از سیمان و شن و ماسه استفاده کنیم، ماده به‌دست‌آمده بتن تقویت‌شده با الیاف شیشه است.

نحوه استفاده الیاف شیشه در بتن

در ترکیب بتن با الیاف شیشه‌ای، از الیاف شیشه با مقاومت بالا و سیمان استفاده می‌گردد. در این حالت، هم محیط سیمانی و هم الیاف شیشه‌ای به‌کاررفته، خصوصیات شیمیایی طبیعی که منحصر به خودشان است را حفظ می‌کنند.

در هنگام تهیه مخلوط بتن، الیاف شیشه را می‌توان هم با طول‌های مشخص و ثابت و هم با طول‌های متفاوت وارد دستگاه میکسر کرد. این مسئله تأثیری در مقاوم نهایی نخواهد داشت.

مزیت بتن با الیاف شیشه

  • مقاومت در برابر تورق و سایش
  • مقاومت در برابر تنش‌های خستگی
  • مقاومت عالی در مقابل ضربه
  • قابلیت کششی و ظرفیت زیاد تغییر شکل نسبی
  • قابلیت برابری بعد از ترک‌خوردگی
  • افزایش در میزان جذب انرژی

معایب بتن با الیاف شیشه

اما مشکل استفاده از الیاف شیشه به‌عنوان تقویت‌کننده برای بتن این است که شیشه در یک محیط قلیایی شکسته می‌شود – و تقریباً هیچ‌چیز قلیایی‌تر از بتن نیست. ممکن است شنیده باشید که بتن در اثر واکنش قلیایی – سیلیس (asr) هنگامی‌که سیلیس واکنش‌پذیر در سنگ‌دانه وجود دارد آسیب می‌بیند. شیشه در درجه اول سیلیس است.

ما برای فائق آمدن بر این معضل راه‌های زیر را پیشنهاد می‌کنیم:

  • استفاده از مخلوط ریزدانه‌تر
  • استفاده از فوق روان کننده‌ها

تفاوت الیاف شیشه‌ای با پشم‌شیشه

قطر تارها در الیاف پشم‌شیشه غیریکنواخت و طول آن محدود است. الیاف‌های شیشه با قطر ثابت حدود ۵ تا ۲۵ میکرون و طول نامحدود تولید می‌شوند. مصرف الیاف‌های شیشه در بالا بردن مقاومت کششی و تقویت کامپوزیت‌های مقاوم‌سازی ساختمانی است و نیز به‌عنوان عایق حرارتی رواج دارد. مصرف پشم‌شیشه تنها درزمینهٔ ی عایق حرارتی است.

چگونگی اندازه‌گیری خواص الیاف شیشه

خواص الیاف شیشه ازجمله مقاومت کششی، مدول یانگ و ماندگاری شیمیایی مستقیماً از روی الیاف اندازه‌گیری می‌شود؛ اما ثابت دی‌الکتریک، ضریب اتلاف مقاومت دی‌الکتریک، مقاومت حجم، مقاومت سطح و انبساط حرارتی از توده‌های انباشته‌ی نمونه‌ی آنیل شده به دست می‌آید. خواصی مانند چگالی و ضریب شکست در هر دو حالت اندازه‌گیری می‌شود.