1. ما هي الألياف الزجاجية؟
الألياف الزجاجيةتُستخدم المواد الزجاجية على نطاق واسع نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة وخصائصها الجيدة، لا سيما في صناعة المواد المركبة. ففي وقت مبكر من القرن الثامن عشر، أدرك الأوروبيون إمكانية غزل الزجاج إلى ألياف للنسيج. وكان نعش الإمبراطور الفرنسي نابليون مزينًا بالفعل بأقمشة مصنوعة من الزجاج.الألياف الزجاجيةتتكون الألياف الزجاجية من خيوط طويلة وألياف قصيرة أو كتل. تُستخدم خيوط الزجاج بشكل شائع في المواد المركبة، والمنتجات المطاطية، وأحزمة النقل، والأغطية القماشية، وما إلى ذلك. أما الألياف القصيرة فتُستخدم بشكل أساسي في الأقمشة غير المنسوجة، والبلاستيك الهندسي، والمواد المركبة.
تتميز الألياف الزجاجية بخصائصها الفيزيائية والميكانيكية الجذابة، وسهولة تصنيعها، وتكلفتها المنخفضة مقارنةً بـألياف الكربونمما يجعلها المادة المفضلة لتطبيقات المواد المركبة عالية الأداء. تتكون الألياف الزجاجية من أكاسيد السيليكا، وتتميز بخصائص ميكانيكية ممتازة، فهي أقل هشاشة، وذات قوة عالية، وصلابة منخفضة، ووزن خفيف.
تتكون البوليمرات المقواة بالألياف الزجاجية من فئة كبيرة من الأشكال المختلفة للألياف الزجاجية، مثل الألياف الطولية، والألياف المقطعة، والحصائر المنسوجة، وحصائر من الألياف المقطعةوتُستخدم هذه المواد لتحسين الخواص الميكانيكية والاحتكاكية للمركبات البوليمرية. يمكن للألياف الزجاجية أن تحقق نسب أبعاد أولية عالية، ولكن هشاشتها قد تتسبب في تكسرها أثناء التصنيع.
1. خصائص الألياف الزجاجية
تشمل الخصائص الرئيسية للألياف الزجاجية الجوانب التالية:
ليس من السهل امتصاص الماء:الألياف الزجاجية طاردة للماء وغير مناسبة للملابس، لأنها لا تمتص العرق، مما يجعل مرتديها يشعر بالبلل؛ ولأن المادة لا تتأثر بالماء، فإنها لا تنكمش.
عدم المرونة:نظراً لافتقار النسيج إلى المرونة، فإنه لا يتمتع بقدرة كبيرة على التمدد والعودة إلى شكله الأصلي. لذلك، يحتاج إلى معالجة سطحية لمقاومة التجعد.
قوة عالية:الألياف الزجاجية قوية للغاية، تكاد تضاهي قوة الكيفلار. مع ذلك، عندما تحتك الألياف ببعضها، تتكسر وتتسبب في ظهور النسيج بمظهر خشن.
العزل:في شكل ألياف قصيرة، يعتبر الزجاج المقوى عازلاً ممتازاً.
سهولة الانسيابية:تتميز هذه الألياف بانسيابيتها الجيدة، مما يجعلها مثالية للستائر.
مقاومة الحرارة:تتمتع الألياف الزجاجية بمقاومة عالية للحرارة، ويمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 315 درجة مئوية، وهي لا تتأثر بأشعة الشمس أو المبيضات أو البكتيريا أو العفن أو الحشرات أو القلويات.
مُعَرَّض ل:تتأثر الألياف الزجاجية بحمض الهيدروفلوريك وحمض الفوسفوريك الساخن. ولأن الألياف منتج زجاجي، يجب التعامل مع بعض الألياف الزجاجية الخام بحذر، مثل مواد العزل المنزلية، لأن أطراف الألياف هشة وقد تخترق الجلد، لذا يُنصح بارتداء القفازات عند التعامل مع الألياف الزجاجية.
3. عملية تصنيع الألياف الزجاجية
الألياف الزجاجيةالألياف الزجاجية هي ألياف غير معدنية تُستخدم حاليًا على نطاق واسع كمادة صناعية. تتكون المواد الخام الأساسية للألياف الزجاجية عمومًا من معادن طبيعية متنوعة ومواد كيميائية مصنعة، وتتمثل مكوناتها الرئيسية في رمل السيليكا والحجر الجيري وكربونات الصوديوم.
يعمل رمل السيليكا كمادة مُكوِّنة للزجاج، بينما يُساعد رماد الصودا والحجر الجيري على خفض درجة حرارة الانصهار. إن معامل التمدد الحراري المنخفض، بالإضافة إلى الموصلية الحرارية المنخفضة مقارنةً بالأسبستوس والألياف العضوية، يجعل الألياف الزجاجية مادةً مستقرة الأبعاد تُبدد الحرارة بسرعة.
الألياف الزجاجيةتُصنع الزجاجات عن طريق الصهر المباشر، الذي يتضمن عمليات مثل الخلط والصهر والتشكيل والطلاء والتجفيف والتعبئة. تُعدّ الدفعة المرحلة الأولى في صناعة الزجاج، حيث تُخلط كميات المواد جيدًا ثم يُرسل الخليط إلى فرن للصهر عند درجة حرارة عالية تبلغ 1400 درجة مئوية. هذه الدرجة كافية لتحويل الرمل والمكونات الأخرى إلى حالة منصهرة؛ ثم يتدفق الزجاج المنصهر إلى جهاز التكرير وتنخفض درجة حرارته إلى 1370 درجة مئوية.
أثناء غزل الألياف الزجاجية، يتدفق الزجاج المنصهر عبر غلاف ذي ثقوب دقيقة للغاية. تُسخّن الصفيحة الداخلية إلكترونيًا، وتُضبط درجة حرارتها للحفاظ على لزوجة ثابتة. استُخدم تيار مائي لتبريد الخيط عند خروجه من الغلاف عند درجة حرارة تقارب 1204 درجة مئوية.
يُسحب تيار الزجاج المنصهر المبثوق ميكانيكيًا إلى خيوط بأقطار تتراوح بين 4 و34 ميكرومترًا. ويتم توفير الشد باستخدام آلة لف عالية السرعة، ثم يُسحب الزجاج المنصهر إلى خيوط. في المرحلة النهائية، تُغطى الخيوط بطبقات كيميائية من مواد التشحيم والمواد الرابطة وعوامل الربط. يساعد التشحيم على حماية الخيوط من التآكل أثناء جمعها ولفها في عبوات. بعد التجهيز، تُجفف الألياف في فرن، فتصبح الخيوط جاهزة لمزيد من المعالجة إلى ألياف مقطعة أو خيوط طويلة أو خيوط غزل.
4.تطبيق الألياف الزجاجية
الألياف الزجاجية هي مادة غير عضوية لا تحترق وتحتفظ بنحو 25% من قوتها الأصلية عند درجة حرارة 540 درجة مئوية. لا تؤثر معظم المواد الكيميائية بشكل كبير على الألياف الزجاجية. لا تتعفن الألياف الزجاجية غير العضوية ولا تتلف. تتأثر الألياف الزجاجية بحمض الهيدروفلوريك وحمض الفوسفوريك الساخن والمواد القلوية القوية.
إنها مادة عازلة كهربائية ممتازة.أقمشة الألياف الزجاجيةتتمتع بخصائص مثل انخفاض امتصاص الرطوبة، والقوة العالية، ومقاومة الحرارة، وانخفاض ثابت العزل الكهربائي، مما يجعلها مواد تقوية مثالية للوحات الدوائر المطبوعة والورنيشات العازلة.
تُعدّ الألياف الزجاجية مادةً ممتازةً للتطبيقات التي تتطلب قوةً عاليةً ووزنًا خفيفًا، وذلك بفضل نسبة قوتها العالية إلى وزنها. وفي شكلها النسيجي، يمكن أن تكون هذه القوة أحادية الاتجاه أو ثنائية الاتجاه، مما يتيح مرونةً في التصميم والتكلفة لمجموعة واسعة من التطبيقات في قطاعات السيارات، والإنشاءات المدنية، والسلع الرياضية، والفضاء، والبحرية، والإلكترونيات، والمنازل، وطاقة الرياح.
تُستخدم الألياف الزجاجية أيضاً في صناعة المواد المركبة الهيكلية، ولوحات الدوائر المطبوعة، والعديد من المنتجات ذات الأغراض الخاصة. ويبلغ الإنتاج العالمي السنوي من الألياف الزجاجية حوالي 4.5 مليون طن، وتُعدّ الصين (بحصة سوقية تبلغ 60%) والولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي من أبرز المنتجين.
شركة تشونغتشينغ دوجيانغ للمركبات المحدودة
اتصل بنا:
Email:marketing@frp-cqdj.com
واتساب: +8615823184699
الهاتف: +86 023-67853804
الموقع الإلكتروني: www.frp-cqdj.com
تاريخ النشر: 29 سبتمبر 2022

