ข่าว

ไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุอนินทรีย์ที่ไม่ใช่โลหะที่มีคุณสมบัติดีเยี่ยม มีข้อดีหลายประการ เช่น เป็นฉนวนที่ดี ทนความร้อน ทนต่อการกัดกร่อน มีความแข็งแรงเชิงกลสูง แต่มีข้อเสียคือเปราะและทนต่อการสึกหรอต่ำ ไฟเบอร์กลาสเป็นลูกแก้วหรือเศษแก้วที่ผ่านกระบวนการหลอม การดึง การม้วน การทอ และกระบวนการอื่นๆ ด้วยอุณหภูมิสูง เส้นใยโมโนฟิลาเมนต์มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ไม่กี่ไมครอนไปจนถึงมากกว่า 20 ไมครอน เทียบเท่ากับเส้นผมขนาด 1/20-1/5 เส้น แต่ละมัดประกอบด้วยเส้นใยโมโนฟิลาเมนต์หลายร้อยหรือหลายพันเส้น ประกอบขึ้นจากไหมดิบไฟเบอร์กลาสโดยทั่วไปใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในวัสดุคอมโพสิต วัสดุฉนวนไฟฟ้าและวัสดุฉนวนกันความร้อน แผงวงจร และส่วนอื่นๆ ของเศรษฐกิจระดับชาติ
1. คุณสมบัติทางกายภาพของไฟเบอร์กลาส
จุดหลอมเหลว 680 ℃
จุดเดือด 1000 ℃
ความหนาแน่น 2.4-2.7g/cm³

2. องค์ประกอบทางเคมี
ส่วนประกอบหลัก ได้แก่ ซิลิกา อะลูมินา แคลเซียมออกไซด์ โบรอนออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ โซเดียมออกไซด์ ฯลฯ ตามปริมาณด่างในแก้วสามารถแบ่งได้เป็นใยแก้วที่ไม่มีด่าง (โซเดียมออกไซด์ 0% ถึง 2% เป็นแก้วอะลูมิเนียมโบโรซิลิเกต) ไฟเบอร์กลาสด่างปานกลาง (โซเดียมออกไซด์ 8% ถึง 12% เป็นแก้วโซดาไลม์ซิลิเกตที่มีหรือไม่มีโบรอน) และไฟเบอร์กลาสด่างสูง (โซเดียมออกไซด์ 13% ขึ้นไป เป็นแก้วโซดาไลม์ซิลิเกต) )

3. วัตถุดิบและการใช้งาน
ไฟเบอร์กลาสมีคุณสมบัติเหนือกว่าเส้นใยอินทรีย์ ทนความร้อนสูง ไม่ติดไฟ ป้องกันการกัดกร่อน ทนความร้อนและกันเสียง มีความแข็งแรงดึงสูง เป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี แต่เปราะและทนต่อการเสียดสีต่ำ ไฟเบอร์กลาสถูกนำไปใช้ในการผลิตพลาสติกเสริมแรงหรือยางเสริมแรง ไฟเบอร์กลาสมีคุณสมบัติเด่นดังต่อไปนี้ ทำให้ไฟเบอร์กลาสมีการใช้งานที่สูงกว่าเส้นใยชนิดอื่นๆ อย่างมาก จึงมีความเร็วในการพัฒนาที่สูงกว่า คุณสมบัติเด่นมีดังนี้:
(1) ความต้านทานแรงดึงสูง การยืดตัวน้อย (3%)
(2) มีค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นสูง มีความแข็งดี
(3) การยืดตัวภายในขอบเขตความยืดหยุ่นและความแข็งแรงแรงดึงสูง จึงสามารถดูดซับพลังงานจากแรงกระแทกได้
(4) เส้นใยอนินทรีย์ ไม่ติดไฟ ทนทานต่อสารเคมีได้ดี
(5) การดูดซึมน้ำน้อย
(6) มีเสถียรภาพตะกรันและทนความร้อนได้ดี
(7) ความสามารถในการแปรรูปที่ดี สามารถนำไปผลิตเป็นเส้นใย มัด สักหลาด ผ้า และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ในรูปแบบต่างๆ ได้
(8) ผลิตภัณฑ์โปร่งใสสามารถส่งผ่านแสงได้
(9) การพัฒนาตัวแทนการบำบัดพื้นผิวที่มีการยึดเกาะที่ดีกับเรซินเสร็จสมบูรณ์แล้ว
(10) ราคาไม่แพง.
(11) ไม่ง่ายที่จะเผาไหม้และสามารถหลอมรวมเป็นเม็ดแก้วได้ภายใต้อุณหภูมิสูง
ไฟเบอร์กลาสสามารถแบ่งตามรูปร่างและความยาวได้เป็น ไฟเบอร์ต่อเนื่อง ไฟเบอร์ความยาวคงที่ และใยแก้ว ส่วนไฟเบอร์กลาสสามารถแบ่งตามองค์ประกอบของแก้วได้เป็น ไฟเบอร์กลาสที่ไม่เป็นด่าง ทนสารเคมี ไฟเบอร์กลาสที่เป็นด่างสูง ไฟเบอร์กลาสที่เป็นด่าง มีความแข็งแรงสูง โมดูลัสความยืดหยุ่นสูง และไฟเบอร์กลาสที่ทนด่าง (ป้องกันด่าง) และอื่นๆ

4. วัตถุดิบหลักในการผลิตไฟเบอร์กลาส
ในปัจจุบัน วัตถุดิบหลักในการผลิตไฟเบอร์กลาสในประเทศ ได้แก่ ทรายควอตซ์ อะลูมินาและคลอไรต์ หินปูน โดโลไมต์ กรดบอริก โซดาแอช แมงกานีส ฟลูออไรต์ และอื่นๆ

5. วิธีการผลิต
แบ่งคร่าวๆ ได้เป็น 2 ประเภท คือ ประเภทหนึ่งทำจากแก้วหลอมเหลวเป็นเส้นใยโดยตรง
แก้วหลอมเหลวประเภทหนึ่งจะทำจากแก้วทรงกลมหรือแท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. ก่อน จากนั้นจึงนำไปหลอมซ้ำด้วยวิธีการต่างๆ เพื่อให้ความร้อน และทำให้ได้เส้นใยละเอียดมากที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 ~ 80μm
ผ่านแผ่นโลหะผสมแพลตตินัมไปสู่วิธีการดึงเชิงกลเพื่อดึงเส้นใยที่มีความยาวไม่สิ้นสุด ซึ่งเรียกว่าเส้นใยแก้วต่อเนื่อง หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าเส้นใยยาว
โดยผ่านลูกกลิ้งหรือกระแสลมที่ทำจากเส้นใยไม่ต่อเนื่อง เรียกว่า ไฟเบอร์กลาสความยาวคงที่ หรือเรียกทั่วไปว่า เส้นใยสั้น

6. การจำแนกประเภทไฟเบอร์กลาส
ไฟเบอร์กลาสแบ่งตามองค์ประกอบ ลักษณะ และการใช้งาน แบ่งเป็นระดับต่างๆ
ตามมาตรฐานระดับข้อกำหนด ไฟเบอร์กลาสคลาส E ถือเป็นวัสดุที่นิยมใช้มากที่สุด โดยใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุฉนวนไฟฟ้า
S-class สำหรับเส้นใยพิเศษ
การผลิตไฟเบอร์กลาสด้วยแก้วจะแตกต่างจากผลิตภัณฑ์แก้วชนิดอื่น
ส่วนประกอบไฟเบอร์กลาสที่จำหน่ายเชิงพาณิชย์ในระดับสากลมีดังต่อไปนี้:

(1) กระจกอี
หรือที่รู้จักกันในชื่อแก้วปลอดด่าง คือแก้วโบโรซิลิเกต ปัจจุบันเป็นหนึ่งในแก้วไฟเบอร์กลาสที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าและคุณสมบัติเชิงกลที่ดี นิยมใช้ในการผลิตฉนวนไฟฟ้าด้วยใยแก้ว นอกจากนี้ยังใช้ในปริมาณมากในการผลิตไฟเบอร์กลาสสำหรับพลาสติกเสริมใยแก้ว ข้อเสียคือถูกกัดกร่อนได้ง่ายจากกรดอนินทรีย์ จึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด

(2) กระจกซี
หรือที่รู้จักกันในชื่อแก้วอัลคาไลปานกลาง ซึ่งมีคุณสมบัติทนต่อสารเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งทนกรดได้ดีกว่าแก้วอัลคาไล แต่คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่มีความแข็งแรงเชิงกลต่ำกว่าใยแก้วอัลคาไล 10% ถึง 20% โดยทั่วไปใยแก้วอัลคาไลปานกลางจากต่างประเทศจะมีโบรอนไดออกไซด์อยู่บ้าง และใยแก้วอัลคาไลปานกลางของจีนไม่มีโบรอนเลย ในต่างประเทศ ใยแก้วอัลคาไลปานกลางใช้เฉพาะในการผลิตผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาสที่ทนต่อการกัดกร่อน เช่น การผลิตแผ่นใยแก้ว เป็นต้น นอกจากนี้ยังใช้ปรับปรุงวัสดุมุงหลังคาแอสฟัลต์ด้วย แต่ในประเทศของเรา ใยแก้วอัลคาไลปานกลางครองส่วนแบ่งการผลิตใยแก้วส่วนใหญ่ (60%) และใช้กันอย่างแพร่หลายในพลาสติกเสริมแรงไฟเบอร์กลาส ผ้ากรอง ผ้าห่อ ฯลฯ เนื่องจากมีราคาถูกกว่าใยแก้วที่ไม่เป็นด่างและมีข้อได้เปรียบในการแข่งขันที่แข็งแกร่งกว่า

(3) ไฟเบอร์กลาสที่มีความแข็งแรงสูง
ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่นคือความแข็งแรงสูงและโมดูลัสสูง จึงมีความต้านทานแรงดึงของเส้นใยเดี่ยวสูงถึง 2800 เมกะปาสคาล ซึ่งสูงกว่าความต้านทานแรงดึงของไฟเบอร์กลาสปลอดด่างประมาณ 25% และโมดูลัสความยืดหยุ่นสูงถึง 86,000 เมกะปาสคาล ซึ่งสูงกว่าไฟเบอร์กลาสอี-กลาส ผลิตภัณฑ์ FRP ที่ผลิตด้วยเส้นใยเหล่านี้ส่วนใหญ่นำไปใช้ในทางทหาร อวกาศ เกราะกันกระสุน และอุปกรณ์กีฬา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากราคาที่สูงมาก จึงไม่สามารถส่งเสริมการใช้งานในภาคพลเรือนได้ ทำให้ปัจจุบันการผลิตทั่วโลกอยู่ที่ประมาณไม่กี่พันตัน

(4)ไฟเบอร์กลาส AR
ไฟเบอร์กลาสทนด่าง หรือที่รู้จักกันในชื่อไฟเบอร์กลาสทนด่าง คือวัสดุเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาส (ซีเมนต์) (หรือ GRC) ที่ทำจากเส้นใยอนินทรีย์ 100% ส่วนประกอบซีเมนต์ที่ไม่รับน้ำหนัก เหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ทดแทนเหล็กและแร่ใยหิน ไฟเบอร์กลาสทนด่างมีคุณสมบัติเด่นคือ ทนด่างได้ดี ต้านทานการกัดกร่อนของสารที่มีฤทธิ์เป็นด่างสูงในซีเมนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีแรงยึดเกาะที่แข็งแรง โมดูลัสความยืดหยุ่น ทนต่อแรงกระแทก แรงดึงและแรงดัดที่สูงมาก ไม่ติดไฟ ทนความเย็นจัด ทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้น ทนต่อการแตกร้าว ทนต่อการซึมน้ำดีเยี่ยม ด้วยการออกแบบที่แข็งแรง ขึ้นรูปง่าย ไฟเบอร์กลาสทนด่างจึงเป็นวัสดุเสริมแรงชนิดใหม่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในคอนกรีตเสริมแรง (ซีเมนต์) ประสิทธิภาพสูง เป็นวัสดุเสริมแรงสีเขียว

(5) แก้ว
กระจกที่เรียกอีกอย่างว่ากระจกอัลคาไลสูง เป็นกระจกโซเดียมซิลิเกตทั่วไป เนื่องจากมีความทนทานต่อน้ำต่ำ จึงไม่ค่อยได้ใช้ในการผลิตไฟเบอร์กลาส

(6) กระจก E-CR
กระจก E-CR เป็นกระจกชนิดปรับปรุงใหม่ ปราศจากโบรอน ปราศจากด่าง ใช้สำหรับผลิตไฟเบอร์กลาสที่ทนกรดและน้ำได้ดี ทนน้ำได้ดีกว่าไฟเบอร์กลาสที่ทนด่าง 7-8 เท่า และทนกรดได้ดีกว่าไฟเบอร์กลาสที่ทนด่างปานกลางมาก เป็นกระจกชนิดใหม่ที่พัฒนาขึ้นสำหรับท่อใต้ดินและถังเก็บน้ำ

(7) ดี กลาส
กระจกชนิดนี้เรียกอีกอย่างว่ากระจกไดอิเล็กทริกต่ำ นำมาใช้ผลิตไฟเบอร์กลาสไดอิเล็กทริกต่ำที่มีความแข็งแรงทางไดอิเล็กทริกที่ดี
นอกจากส่วนประกอบไฟเบอร์กลาสที่กล่าวข้างต้นแล้ว ตอนนี้ยังมีส่วนประกอบใหม่ไฟเบอร์กลาสปลอดด่างปราศจากโบรอนโดยสิ้นเชิง จึงช่วยลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม แต่คุณสมบัติในการเป็นฉนวนไฟฟ้าและคุณสมบัติเชิงกลก็คล้ายคลึงกับกระจก E แบบดั้งเดิม
นอกจากนี้ยังมีไฟเบอร์กลาสผสมแก้วสองชั้น ซึ่งถูกนำมาใช้ในการผลิตใยแก้ว ไฟเบอร์กลาสเสริมแรงพลาสติกก็มีศักยภาพเช่นกัน นอกจากนี้ยังมีใยแก้วที่ปราศจากฟลูออรีน ซึ่งได้รับการพัฒนาให้สอดคล้องกับข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม และปรับปรุงไฟเบอร์กลาสที่ปราศจากด่าง

7. การระบุไฟเบอร์กลาสที่มีความเป็นด่างสูง
วิธีทดสอบคือนำเส้นใยไปใส่ในน้ำเดือดแล้วต้มประมาณ 6-7 ชั่วโมง ถ้าเป็นไฟเบอร์กลาสที่มีความเป็นด่างสูง หลังจากต้มน้ำแล้ว เส้นใยทั้งเส้นยืนและเส้นพุ่งจะหลวมลง

8. กระบวนการผลิตไฟเบอร์กลาสมี 2 ประเภท
ก) การขึ้นรูปสองครั้ง – วิธีการดึงเบ้าหลอม
ข) การขึ้นรูปครั้งเดียว – วิธีการดึงเตาเผาสระว่ายน้ำ
กระบวนการดึงเบ้าหลอม ขั้นแรกจะหลอมวัตถุดิบแก้วที่ทำจากลูกแก้วด้วยอุณหภูมิสูง จากนั้นจึงหลอมลูกแก้วครั้งที่สอง โดยใช้ความเร็วสูงในการดึงเส้นใยไฟเบอร์กลาส กระบวนการนี้ใช้พลังงานสูง กระบวนการขึ้นรูปไม่เสถียร ผลผลิตแรงงานต่ำ และข้อเสียอื่นๆ ซึ่งผู้ผลิตใยแก้วรายใหญ่ส่วนใหญ่มักจะหลีกเลี่ยง

9. ทั่วไปไฟเบอร์กลาสกระบวนการ
วิธีการดึงคลอไรต์และวัตถุดิบอื่นๆ ในเตาเผาแบบพูลที่หลอมละลายเป็นสารละลายแก้ว โดยตัดฟองอากาศที่ผ่านเส้นทางลำเลียงไปยังแผ่นรั่วที่มีรูพรุน ดึงเส้นใยไฟเบอร์กลาสด้วยความเร็วสูง เตาเผาสามารถเชื่อมต่อกับแผงหลายร้อยแผงผ่านหลายเส้นทางเพื่อการผลิตพร้อมกัน กระบวนการนี้ง่าย ประหยัดพลังงาน มีเสถียรภาพ มีประสิทธิภาพสูง และให้ผลผลิตสูง เอื้อต่อการผลิตแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบในปริมาณมาก และได้กลายเป็นกระแสหลักของกระบวนการผลิตระดับนานาชาติ โดยกระบวนการผลิตไฟเบอร์กลาสคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 90% ของการผลิตทั่วโลก