Poročilo o raziskavi industrije steklenih vlaken: Model kompozitnega materiala, cikel in rast soobstajajo

1 Model kompozitnega materiala iz steklenih vlaken, ki se uporablja na različnih področjih nacionalnega gospodarstva

1.1 Steklena vlakna – visoko zmogljiv anorganski nekovinski material

Visokozmogljivi materiali iz steklenih vlaken, širok spekter uporabe.Steklena vlakna so bila rojena v tridesetih letih prejšnjega stoletja, so pirofilit, kremenčev pesek, apnenec, dolomit, borit, boromit in druge glavne mineralne surovine ter borova kislina, soda in druge kemične surovine za proizvodnjo anorganskih nekovinskih materialov.Z majhno težo, visoko trdnostjo, odpornostjo na visoke in nizke temperature, odpornostjo proti koroziji, toplotno izolacijo, zaviralcem gorenja, absorpcijo zvoka, električno izolacijo in drugimi odličnimi lastnostmi ter določeno stopnjo funkcionalne zasnove je odličen funkcionalni material in strukturni material.V zadnjih letih so se materiali, ojačani s termoplastičnimi vlakni, hitro razvili in novi izdelki, kot so gradbeni materiali, ojačani s steklenimi vlakni, neposredno ojačani materiali s kratkimi vlakni in dolgimi vlakni, so postali novi vrhunci razvoja industrije steklenih vlaken.Uporaba steklenih vlaken se je razširila s tradicionalnih industrijskih področij, kot so gradbeni materiali, elektronske naprave, železniški promet, petrokemična industrija, avtomobilska proizvodnja, na nastajajoča področja, kot so vesoljska industrija, proizvodnja vetrne energije, filtracija in odstranjevanje prahu, okoljski inženiring in oceanski inženiring.

Načelo razvrščanja je drugačno in vrste steklenih vlaken so različne.Glede na različno obliko izdelka in proizvodni proces lahko izdelke iz steklenih vlaken podjetja razdelimo v štiri kategorije: roving, predena preja, roving izdelki, izdelki iz predene preje.Roving vključuje neposredno prejo, vložno prejo in kratko rezano prejo;Fino prejo lahko razdelimo na začetno sukano prejo, dvojno sukano prejo, masivno prejo in direktno prejo.Roving izdelki vključujejo večosno blago, karirasto blago, klobučevino;Izdelki iz fine preje vključujejo elektronsko in industrijsko blago.Glede na različne ujemajoče se materiale matrične smole ga lahko razdelimo na termoreaktivna steklena vlakna in dve kategoriji termoplastičnih steklenih vlaken.

Matriksne smole, ki ustrezajo steklenim vlaknom za termoreaktivne smole, so fenolne smole, sečninsko-formaldehidne smole, epoksi smole, nenasičene smole, poliuretan itd.Termoreaktivna smola je polimer z linearno ali razvejeno verigo pred strjevanjem, po toplotnem strjevanju pa se med molekularnimi verigami tvorijo kemične vezi, ki postanejo tridimenzionalna mrežna struktura, ki se oblikuje enkrat in je ni mogoče ponovno segreti.Uporablja se predvsem na področjih, kjer je treba doseči toplotno izolacijo, odpornost proti obrabi, izolacijo, visoko napetost in druge učinke, kot so vetrne lopatice in vezja.

Matriksne smole, ki ustrezajo steklenim vlaknom za termoplastično smolo, so predvsem poliolefin, poliamid, poliester, polikarbonat, poliformaldehid itd.Termoplastična smola je trdna snov z visoko molekulsko maso pri sobni temperaturi, je polimer z linearno ali malo razvejano verigo, brez navzkrižnega povezovanja med molekulami, samo z van der Waalsovo silo ali vodikovo vezjo, ki se privlačijo.V procesu oblikovanja se termoplastična smola po tlačnem segrevanju zmehča in steče, brez kemičnega zamreženja in se lahko oblikuje v kalupu, izdelki z zahtevano obliko pa se lahko izdelajo s hlajenjem.Uporablja se predvsem za doseganje žilavosti, odpornosti proti koroziji, odpornosti proti utrujenosti in drugih vplivov na tem področju, kot so proizvodnja avtomobilov, gospodinjski aparati, elektronske naprave, gradbeni materiali.Ko je kompozit iz termoplastičnih steklenih vlaken utrjen in ohlajen, lahko še vedno doseže tekočnost s ponovnim segrevanjem in ga je mogoče dobro reciklirati.

Peč za proizvodnjo steklenih vlaken je glavna, vlečenje žice iz lončka se postopoma umika s trga.Obstajata dva glavna postopka proizvodnje steklenih vlaken, ki sta razdeljena na dva načina oblikovanja – metoda vlečenja žice v lončku in ena metoda oblikovanja – metoda vlečenja žice v bazenski peči.Metoda vlečenja žice v lončku: postopek je zapleten, steklena surovina se stopi v stekleno kroglo pri visoki temperaturi, nato se steklena krogla dvakrat stopi in visokohitrostno vlečenje žice se naredi v prejo iz steklenih vlaken.Metoda vlečenja žice v bazenski peči: surovine, kot je pirofil, se stopijo v peči, da se pripravi steklena raztopina, mehurčki pa se odstranijo in prepeljejo do porozne plošče za puščanje skozi kanal, steklena vlakna pa se vlečejo pri visoki hitrosti.Peč lahko poveže na stotine netesnih plošč skozi več kanalov hkrati.V primerjavi z metodo vlečenja žice v lončku je postopek vlečenja žice v bazenski peči preprost, varčuje z energijo in zmanjšuje porabo, stabilno oblikovanje, visoko učinkovitost in visok izkoristek ter je primeren za obsežno popolnoma avtomatizirano proizvodnjo, ki je postala mednarodna glavna proizvodnja in dimenzija steklenih vlaken, proizvedena s tem postopkom, predstavlja več kot 90 % svetovne proizvodnje.