Виды стеклоткани – характеристики, состав, свойства, применение
Сегодня производят различные виды стеклоткани, нашедшие применение в промышленности, машиностроении, радиотехнике, строительстве, прочих отраслях. Производным сырьем является стекловолокно, получаемое из жидкого термически обработанного стекла со специальными добавками. Технология процесса сводится к получению тончайших волокон – путем протягивания расплавленной массы стекла через фильеры с микроотверстиями.
Образцы плетения стеклянных нитейВолокна преобразуют в тончайшие нити (диаметр измеряется в микронах), разные по фактуре в зависимости от назначения. Например, они могут быть как шпагат, крученные, сетчатые, в виде полотна, шнуров, прочего. Благодаря микроскопической толщине исходного сырья, технологиям производства эти стеклянные микронити приобретают новое качество – гибкость. Это дает возможность вырабатывать из них разную по предназначению стеклоткань.
Характеристики стеклоткани, свойства
Примечательно, что некоторые свойства стекломатерии сродни исходнику (стеклу). Но в тоже время она имеет ряд прямо противоположных стеклу характеристик, делающих ее уникальной. Некоторые свойства можно охарактеризовать как редкие, даже эксклюзивные.
Рассмотрим главные из них:
Виды стеклоткани, применение
Нынешний рынок представлен разновидностями материала стеклоткани с определенными характеристиками, составом, структурой, согласно назначению:
- Конструкционная стеклоткань вырабатывается из особого алюмоборосиликатного стекла с многообразной структурой сплетения. Для улучшения сцепления применяется пропитка формальдегидными, полиэфирными, эпоксидными, прочими смолами. Благодаря специфической технологии в итоге стекломатерия приобретает повышенную прочность при сравнительно малой массе.
Конструкционный вид стекломатерииКонструкционная стеклоткань нашла широкое применение в автомобильных, судостроительных, иных сферах, применима при изготовлении стеклопластиков, прочих изделий. Наиболее востребованы марки T-11, T-13, T-14,T-23, T-24, прочие.
- Базальтовая стеклоткань характеризуется способностью работать при значительном разбеге температурного режима. Нижний предел температуры с минусом (- 300°) до плюсовой (+680°) – при этом не меняя свои свойства. Это позволяет считать базальтовую стеклоткань многофункциональной тканью, что и определяет область ее использования. Она применима как гидроизоляционный и теплоизоляционный стройматериал при укладке трубопроводов тепло и водоснабжения, кровельных и спецработах. Виды стеклоткани очень многофункциональны в зависимости от характеристик входящих ингредиентов, поэтому и область применения разнопланова.
- Электроизоляционная стеклоткань формируется определенным характером плетения нитей, что наделяет её значительными прочностными качествами. Кроме этого, ей свойственны диэлектрические, антикоррозийные характеристики, невозгораемость.
Эти качества решают область применения – изолирующие материалы в области электрики, производство диэлектрических пластин, прочего. Также служит для изолирования трубопроводов, деталей, металлических емкостей, изготовления стеклопластиков и другого.
- Кремнеземная стеклоткань, кварцевая незаменимы в сложных условиях, сопряженных с агрессивными средами, высоком температурном режиме (выше 1000°). Более того, она стабильна в отношении радиации, что позволяет прибегать к ее применению в этой сфере. Её с успехом применяют в качестве тепловых барьеров, она может заменить асбест, служить изолирующим материалом при высоком нагревании.
- Фильтрационная стеклоткань имеет особую геометрию – расположение нитей диагональное, что при обычной своей прочности делает ее более эластичной. Применима ткань в газовой сфере, где необходимо фильтрование газа на фракции.
- Радиотехническая стеклоткань имеет в своем составе вшитые металлические нити или тончайшую проволоку. Тем самым, стекломатериал позволяет препятствовать проникновению радиоволн и светового потока. Если необходимо такое требование при изготовлении товара, устройства, то востребован именно этот тип ткани.
- Ровинговая стеклоткань – это скорее определение структуры стекломатериала, так как все вышеперечисленные виды плетутся из стекловолокон, сплетаемых в ткань. Маркировочный знак ее – ТР, представлены в рулонном либо листовом виде. Ей присущи все характерные свойства тканей и область применения распространена в судо — автостроении, прочих областях.
- Стеклоткань для строительных работ применяется согласно проекту. На выбор вида стеклоткани влияет назначение (специфика) объекта строительства, виды общестроительных и спецработ. Её в строительстве используется в основном для изоляции трубопроводов(строительная стеклоткань). Многие мои знакомые часто называют стеклохолст и стеклосетку стеклотканью, что не совсем правильно. Так, усиливая (армируя) гипсовую штукатурку используют стеклосетку, она может использоваться и для армирования гидроизоляции. Так же для отделки стен и потолков во избежание возникновения трещин, поверхность оклеивается стеклохолстом. При устройстве мастичных кровель применяют стеклохолст (в местах примыканий, у воронок). Да, все эти материалы содержат в своем составе, как исходный материал, волокна из стекла, как и стеклообои, например, но это разные материалы.
Конструкционный вид стекломатерии
Ровинговая стеклоткань – это скорее определение структуры стекломатериала, так как все вышеперечисленные виды плетутся из стекловолокон, сплетаемых в ткань. Маркировочный знак ее – ТР, представлены в рулонном либо листовом виде. Ей присущи все характерные свойства тканей и область применения распространена в судо — автостроении, прочих областях.Необходимо сказать о мерах предосторожности при работе и утилизации отходов. При нарезке микро частички стеклянных нитей могут попасть на открытые участки тела либо в дыхательные пути, что отрицательно скажется на самочувствии. Поэтому следует применять индивидуальные средства защиты, а отходы утилизировать в закрытой таре.
Все виды стеклоткани являются исключительной производной стекла с многофункциональным спектром применения. По сделанному шаблону из гипса, глины, прочего возможно из нее, пропитав смолами, выполнить объемные полые элементы. Область применения велика, и здесь можно поставить многоточие, чтобы описать другие сферы использование в дальнейших публикациях.
remont-stroitelstvo77.ru
маты, плиты, ткань, рубленый материал, рулоны, панели
Неорганическое стекловолокно – это популярный многофункциональный материал, применяемый в различных сферах деятельности человека.
Стекловолоконная продукция отлично зарекомендовала себя как утеплитель для стен и пола,ее используют для отделки помещений самого разного назначения.
Из него производится разнообразная строительная, промышленная и другая продукция.
Интересен материал и тем, что может производиться из вторичного сырья.
Технологический процесс получения стекловолокна довольно прост.
Древние жители Египта, которые первыми выплавили стекло из смеси песка, извести и соды, могли получать стеклянные волокна, но промышленную технологию производства стекловолокна изобрел Джон Плаер в далеком 1870 году.
С тех пор производство этого материала совершенствовалось с каждым годом и его стали использовать при изготовлении огромного ассортимента изделий.
В этой статье мы рассмотрим свойства и характеристики стекловолокна из стекольного боя, области его применения и виды продукции, которые изготавливают из этого материала.
Из чего делают стеклянные нити?
Классический технологический процесс получения стекловолокна основан на выдувании стеклянных нитей из расплавленной при высокой в 1400 °C температуре смеси кварцевого песка, соды, извести и других специальных добавок.
Полученное жидкое стекло раздувается паром при выбросе из центрифуги или продавливается через фильеры (специальные платиновые сита с микроотверстиями) и на следующем этапе охлаждается.
При использовании центрифуг конечным продуктом является стекловата, а при применении фильеров — стеклянные нити, которые в дальнейшем идут на изготовление разнообразной продукции.
Возможность получения стеклянных волокон была открыта совершенно случайно. Авария на воздухопроводе привела к попаданию в расплав стекла струи воздуха под давлением, что привело к появлению стеклянных нитей. Этот факт и способствовал изобретению технологии производства стекловолокна.
Описанный выше техпроцесс получения стекловолокна является классическим из исходного природного сырья. Но эту же продукцию можно получать и из отходов стекла.
Рециклинг стеклянных изделий позволяет значительно снизить себестоимость конечного продукта, что дает конкурентные преимущества производителю, выбравшему такой способ производства стекловолокна.
Технология производства в этом случае практически не отличается от вышеприведенной, только вместо смеси природных компонентов плавится отсортированный бой стекла с соответствующими присадками.
Количество стеклянного боя в исходном сырье для производства стекловолокна может составлять до 90% общего объема. Это открывает широкие возможности для организации бизнеса по изготовлению стекловолокна на основе отходов стекла.
Свойства и характеристики
Использование стекловолокна в промышленности и строительстве обусловлено его отличными техническими характеристиками и свойствами. Именно они и привели к высокой популярности этого материала.
Ниже мы рассмотрим основной перечень технических характеристик и потребительских качеств изделий из стеклянных волокон:
Теплопроводность
Стекло само по себе имеет очень низкую теплопроводность, поэтому изделия из него обладают отличными теплоизоляционными свойства.
Самым низким коэффициентом среди всех изделий из стекловолокна обладает стекловата. Для этой продукции он составляет 0,05 Вт/м*К, что и определяет сферы ее использования.
Стекловата применяется для термоизоляции различных строительных конструкций, трубопроводов, промышленных объектов и т. д.
Химический состав
Эта характеристика зависит от состава исходного сырья. В любом неорганическом стекле основным компонентом является кварцевый песок, поэтому содержание SiO2 в стеклянных нитях варьируется от 50% до 99% в зависимости от их назначения.
Кроме этого компонента в стеклянном волокне присутствуют Al2O3, CaO и некоторые другие соединения.
От химического состава зависят физические характеристики стекловолокна и свойства изделий из него. В частности — щелочестойкость, которая определяется содержанием диоксида циркония (ZrO2) в стекле. Чем больше этого компонента, тем более щелочестойким является стекловолокно.
Плотность
Этот параметр непосредственно у стеклянных нитей подобен плотности стекла, из которого они изготовлены и равен 2500 кг/м³.
Плотность изделий из стеклянных волокон может колебаться в широких пределах. У стекловаты она минимальна, а такие продукты из этого материала, как листы, ткань и т. д. имеют максимальную плотность.
Для комбинированных материалов, таких как стеклопластик, плотность рассчитывается на основании плотности исходных материалов.
Температура плавления
Плавится любое стекловолокно при температуре от 1200 до 1400 °C.
Температура плавления зависит от состава стекла, из которого изготовлены волокна.
Чем больше в составе кварцевого песка, тем выше температура плавления. Поэтому для качественной переработки стеклянных отходов в стекловолокно необходимо точно знать его химический состав.
Стойкость к возгоранию
Стекло — полностью негорючий материал, поэтому изделия из него не способны поддерживать горение.
Все это в полной мере относится и к стеклянным волокнам – стекловолоконная продукция является пожаробезопасным материалом. Правда, некоторые композитные материалы, изготовленные на основе стекловолокна, могут возгораться при определенных условиях.
Таким образом, горит стекловолокно или нет, зависит от марки и компонентов, входящих в их состав.
Химические и физические характеристики стекловолокна определили виды продукции, которые можно изготовить из этого материала.
Марки
Перечень марок стекловолокна с соответствующими им характеристиками вы можете увидеть в таблице:
Ниже мы рассмотрим основные типы изделий из стеклянных волокон, наиболее популярные на современном рынке.
Материалы из стекловолокна
Среди всего разнообразия продукции из стеклянных волокон можно выделить две основные категории изделий: продукцию на 100% состоящую из этого материала и композитную, содержащую дополнительные вещества и элементы.
Рассмотрим некоторые изделия обоих видов и их характеристики.
- Маты из стекловаты. Эта продукция предназначена для теплоизоляции и шумопоглощения как в строительстве, так и в промышленной сфере. Структура теплоизоляционных матов состоит из ненаправленных отрезков стеклянных нитей, скрепленных между собой естественными силами. Продукция на 100% изготавливается из стекловолокна.
- Рулонная стекловата. Продукт полностью идентичный матам по своему составу и способу производства, только свернутый в рулоны. Для выполнения некоторых видов работ по теплоизоляции объектов такая форма поставки является более предпочтительной, чем маты.
- Сетка из стекловолокна. Изделие предназначено для армирования различных поверхностей при проведении отделочных работ. Состоит из гибких стеклянных нитей, переплетенных между собой и покрытых специальным раствором. Сетка выпускается как в листах, так и в рулонах различного размера.
- Ткань из стекловолокна. Эта продукция аналогична сетке из стекловолокна, только у нее более плотное плетение тонких стеклянных нитей. Изготавливается это изделие по ткацкой технологии в разнообразных исполнениях. Стеклоткань имеет широкую сферу применения: изготовление обоев, в частности стеклохолстов «паутинка», электротехнические работы и т. д.
- Стеклопластик. Это композитный универсальный материал, состоящий из стеклянных волокон и специальных связующих смол. Области использования стеклопластика самые разнообразные. Из него можно изготовить любые детали способом формовки и другими технологическими приемами.
- Стеклопластиковая арматура — достойная альтернатива металлическому аналогу, способная заменить его во всех сферах применения.
Конечно, это далеко не полный перечень продукции из стеклянного волокна.
Стекловолокно нашло применение в строительстве, электротехнике, радиотехники, медицине и других областях промышленности.
Следует заметить, что для производства тех или иных изделий используется стекловолокно разных марок, изготовленное по разным технологиям, имеющее различную длину и толщину нитей.
Штапельные стеклянные нити (короткие отрезки) применяются для производства стекловаты, рубленые из длинных волокон — для изготовления стеклопластика, а длинные (бесконечные) нити стекловолокна — для получения тканей и сеток.
Сферы применения
Стекловолоконная продукция используется в различных областях деятельности человека. Выше были описаны некоторые из них.
Рассмотрим этот вопрос подробнее, для каждой отрасли отдельно с перечнем основных изделий из стекловолокна, предназначенных для выполнения определенных работ, а также предметов, комплектующих и конструкций, которые могут быть изготовлены на основе стеклянных нитей.
Строительная индустрия
В строительстве стекловолоконные изделия используются в первую очередь для теплоизоляции:
- жилых помещений;
- промышленных зданий;
- трубопроводов и других объектов.
Для этих целей используются:
- маты;
- рулоны из стекловаты;
- листовое стекловолокно.
Для изготовления различных конструкций в строительной индустрии широко используется и стеклопластик — композиционный материал, состоящий из стекловолокна и полимеров.
Из него производятся разнообразные панели, плиты, в том числе теплоизоляционные, и другие защитные архитектурные элементы.
Стеклообои нашли свое применение в отделочных работах. Они изготавливаются из стекловолоконной ткани с различной структурой переплетения нитей.
Для штукатурных работ используется сетка из стеклянных волокон. Огнеупорное керамическое стекловолокно применяется в качестве теплоизоляции котлов, футеровки дымоходов, воздуховодов, стен и сводов нагревательных, термических печей.
Производство товаров
Стеклопластик широко используется в судостроении, производстве автотехники и других отраслях промышленности, где легкость, простота обслуживания, устойчивость к коррозии и низкая цена деталей являются определяющими факторами.
Из него изготавливаются корпуса и покрытия для лодок и яхт, элементы автомобилей, корпуса приборов и т. д.
Стеклопластиковые бассейны, емкости под воду, септики, лыжи, и другие товары прочно вошли в быт современного человека.
Ассортимент продукции из стеклопластиков огромен.
Электротехника и электроника
Стеклянное волокно используется для изготовления разнообразных электроизоляционных материалов.
Стекло является отличным диэлектриком, поэтому нити из него применяются при производстве специальных тканых материалов для изоляции токопроводящих конструкций и проводников электрической энергии.
Покрытый медной фольгой стеклотекстолит (смесь стеклянных волокон с эпоксидными смолами) является основой для изготовления многослойных печатных плат электронных устройства.
Оптоволокно, широко используемое в электронике, также является стекловолокном, изготовленным из кварцевого стекла.
Медицина
Стеклопластика применяется при изготовлении протезов различных частей человеческого тела, а также некоторых видов имплантов без вреда для здоровья. В стоматологии стеклянное волокно используется для изготовления зубных протезов. Во многих медицинских инструментах и оборудовании стекловолокно в различном виде присутствует как основной или второстепенный конструкционный материал. Одним из главных элементов хирургических лазерных скальпелей является все то же стекловолокно высокой степени очистки.
Из выше представленной информации можно сделать однозначный вывод, что стекловолокно, как основа для производства разнообразной продукции, является очень востребованным материалом в настоящее время.
Что можно сделать своими руками?
Для самостоятельного творчества стекловолокно является отличным материалом.
В основном поделки своими руками изготавливаются из стекловолоконных тканей и различных связующих смол: эпоксидного клея, полиэфирных смол и других синтетических наполнителей.
Что же можно изготовить из стеклоткани самостоятельно? Да все что угодно, от простой подставки для чайника до корпуса самодельной лодки или автомобиля. Все зависит от вашего желания и фантазии.
Самым простым способом изготовления любых деталей или конструкции из стекловолоконной ткани является технология послойного нанесения тканевой основы на модель с проклейкой каждого слоя эпоксидной смолой.
Этот метод позволяет создать практически любую конструкцию со сложной поверхностью из стеклопластика своими руками.
Это может быть панель прибора, бампер автомобиля или катер.
Главное — правильно подготовить модель, на которую вы будете накладывать и склеивать слои стеклоткани.
Ее можно изготовить из пластилина, глины, дерева или других легкообрабатываемых материалов.
Модель следует обмазать жидким парафином для облегчения снятия готового изделия.
Каждый слой стекловолокна проклеивается эпоксидным клеем и вся конструкция снимается с модели после полного затвердевания.
Заготовка обрезается по контуру, шлифуется и если необходимо в ней прорезаются отверстия, после этого деталь готова.
В этом описании нет привязки к конкретному изделию и коротко рассказано об общем принципе изготовления любых изделий из стекловолокна своими руками.
Видео по теме
В данном видео описан процесс послойного склеивания листов ткани из стекловолокна для изготовления различных изделий.
Заключение
Минеральное стекловолокно – это универсальный материал, который используется для производства огромного количества изделий во многих областях хозяйственной деятельности человечества.
Рынок сбыта этого уникального продукта практически неограничен, при условии конкурентоспособной цены. Рециклинг отходов стекла и переработка стекольного боя в изделия из стекловолокна позволяют создать рентабельный бизнес с низкой себестоимостью продукции.
rcycle.net
технические характеристики, виды материи, дипазаон температур
Время чтения: 6 минут
Существуют чудесные технологии, благодаря которым вещество меняет свои свойства буквально на противоположные. В результате одного такого преображения хрупкое и звонкое стекло превращается в мягкую материю, обладающую новыми, потрясающими качествами. Это и есть так называемая стеклоткань.
Производство
Стеклоткань – это технический материал, который получается из стекловолоконных нитей, пропитанных так называемым замаслеванителем – эмульсией, содержащей парафин. Производство востребованных в народном хозяйстве технических тканей всегда регламентируются государственными стандартами. Стеклоткань не является исключением, она вырабатывается в строгом соответствии с ГОСТ 19907-83.
Рассмотрим подробнее, что же это такое, стекловолокно? Сырьём для материала является силикатное стекло с содержанием алюминия и бора. Его растапливают в специальных печах и продавливают через тончайшие отверстия-фильеры. Полученные волокна отличаются мягкостью, эластичностью и особой тонкостью. Их диаметр зачастую гораздо меньше человеческого волоса и составляет от 3 до 100 микрометров. Они невероятно легкие, например, вес 1м2 стеклоткани Э3/2-100 равен всего 120 г. При этом они обладают невероятной прочностью. Поражает и длина волокон, составляющая 20 километров.
Крепко скрученные нити наматывают на бабины и отправляют в дальнейшую обработку на челночные или бесчелночные ткацкие станки, где различными способами плетения и создаётся стеклоткань.
Волокна тканного материала соединены в несколько нитей. Нетканое стекловолокно таких пучков не имеет: нити ложатся по одной.
Свойства стеклоткани
Материал обладает парадоксальными для тканей качествами.
- Невоспламеняемость и негорючесть. Стеклоткань выдерживает кратковременное воздействие открытого огня.
- Экологическая чистота и абсолютная нетоксичность.
- Химическая и биологическая инертность. Изделия выносят обработку щелочами и кислотами, они не гниют и не являются питательным субстратом для микроорганизмов.
- Невосприимчивость к ультрафиолетовым лучам.
- Беспримерная прочность, превышающая аналогичный показатель стальной проволоки.
- Долговечность, не знающая конкуренции.
- Отсутствие таких явлений, как механический износ и коррозия.
- Электроизоляционные свойства. К тому же, ткань не подвергается магнитным воздействиям.
- Термостойкость. Некоторые виды материи выдерживают температуру до 1200 оС.
- Широкий диапазон рабочих температур. Ткань не теряет свойств при использовании её и в -200, и в +600оС.
- Влагостойкость. Ткань не впитывает влагу, не растягивается и не разрушается под действием жидкостей.
- Неизменность размеров при эксплуатации.
- Приобретение высокой жёсткости при определённой обработке.
Из этой эластичной ткани шьют спецодежду, в которой легко, удобно и надежно работать. По гигроскопичности она схожа с вискозой. В костюме из арселона можно не бояться ни огня, ни органических кислот и растворителей.
С уникальными качествами шерстепона можно ознакомиться
Виды материи и их использование
Марки стеклоткани отличаются различной устойчивостью к воздействиям химических веществ и высоким нагрузкам. На свойства материала во многом влияет способ переплетения нитей. Например, электроизоляционные ткани создаются полотняным плетением, конструкционные – полотняным и сатиновым, а фильтровальные ещё и саржевым методом. Итак, материал бывает следующих видов:
- Конструкционные – самые популярные, они идут на армирование стеклопластика и на производство надёжных конструкций в автомобильном, авиационном и судостроении.
- Ровинговые – лучшие материи для стеклорубероида. (Ровингом называют плоский жгут из стекловолокон, который получают сращиванием нескольких нитей.) Из них также делают корпуса яхт, катеров, автомобилей, детали летательных аппаратов.
- Изоляционные – востребованы при изготовления тепло-или гидроизоляции.
- Электроизоляционные – менее востребованная стеклоткань. Она идёт на производство печатных плат, фальгированных диэлектриков, а также на электроизоляцию теплопроводов.
- Базальтовые – выдерживают температуру до +700оС.
- Кремнезёмные – наиболее термостойкие ткани, выдерживающие до +1200оС. Их применяют в качестве покрывал при сварке, из них шьют средства первой защиты при пожаре.
Другие области применения
Кроме указанных областей, стеклоткань идёт на изготовление кровельных материалов: более дешёвых гладких и не деформирующихся, но более дорогих каркасных.
Используют для утепления и гидроизоляции домов, трубопроводов и автомобилей.
Из стеклоткани делают уникальные по прочности и конфигурации детали для аппаратов и станков.
В 1970-е годы цветное стекловолокно шло даже на украшение интерьеров. Тогда были весьма модными шторы, абажуры и торшеры из этой ткани.
Негорючесть материала служит основанием для использования стеклоткани в качестве штор на некоторых огнеопасных производствах и в наши дни.
Особенность утилизации
Стеклоткань – это нетоксичный материал, который можно утилизировать, как прочий строительный мусор. Однако при его измельчении в воздух попадает множество микрочастиц, способных вызвать зуд на коже, попасть в дыхательные пути и нанести вред здоровью. При утилизации стекломатерий следует соблюдать некоторые правила.
- Работу производить в перчатках и масках.
- Включать вытяжную вентиляцию.
- Минимизировать количество разрезов.
- Смачивать ткань при измельчении.
- Утилизированный материал должен находиться в герметичных пакетах, а рабочее место требует своевременной и тщательной очистки.
Этот необычный материал сегодня стал неотъемлемой частью нашей жизни. Путешествуем ли мы на поезде, летим ли на самолёте, передвигаемся на автомобиле или бороздим океанские просторы на круизном лайнере, кругом нам окружают предметы из стеклоткани или стеклопластика. Лёгкие, надёжные, экологичные изделия делают жизнь эстетичнее и комфортнее, а нашу планету – чище.
© 2019 textiletrend.ru
textiletrend.ru
Существует множество видов стеклоткани, но наиболее часто используемые в сочетании с эпоксидной смолой относятся к группе конструкционных. Конструкционные стеклоткани изготавливаются из волокон алюмобромсиликатного стекла, их отличает прочность и лёгкость. Применение стеклотканей данной группы довольно широко, их используют в автомобильной, судостроительной и авиационной промышленности, при изготовлении стеклопластика для окон и бассейнов, при ремонте. Конструкционная стеклоткань будет разумным выбором для ремонта, формовки пластиковых деталей, любительского судостроения.
1. Полотняные стеклоткани состоят из волокон, переплетающихся при каждом пересечении утка и основы. Нити пересекаются под углом 90° и внешне такое переплетение напоминает шахматную доску. Такие стеклоткани являются самыми прочными, плотными и жёстким, поэтому их применяют для армирования силньнагруженных участков. С другой стороны, такие ткани нельзя использовать для армирования участков сложной формы, потому что они плохо сгибаются и не растягиваются. Такой тип плетения характерен для марок Т-23 и Т-13. 2. Стеклоткани саржевого плетения состоят из волокон переплетённых таким образом, что уточная нить пересекает нити основы через одну. Из-за чередования пересечений нитей утка и основы на поверхности ткани можно видеть хорошо узнаваемый рисунок из диагональных линий под углом 45 о. Такие стеклоткани отличаются значительно большей пластичностью, чем стеклоткани полотняного плетения. Их отличает меньшая плотность и большая способность к растяжению. Саржевые стеклоткани также пригодны для армирования и их удобно применять для создания конструкций сложной формы, с углами, выступами и изгибами. 3. Сатиновые стеклоткани получают путём рыхлого переплетения волокон. При этом на одной стороне холста преобладают нити основы, а на другом — нити утка. Приглядевшись на такой ткани можно различить диагональные полосы, но они будут идти под углом, отличающимся от характерного для саржевого плетения угла 45°. Эти ткани обладают высокой гибкостью при небольшой плотности. Эти стеклоткани следует выбирать, когда планируется изготовление изделия сложной формы. Таким типом плетения обладает марка Т-11, однако здесь хотелось бы отметить, что Т-11 имеет высокую плотность, поэтому зачастую её выбирают скорее за её прочность, чем за способность к формовке. В качестве отдельного вида стеклоткани рассматривают стеклорогожу или ровинговую стеклоткань. За этим названием скрывается стеклоткань из алюмобромсиликатного стекла, обладающего высокой плотностью. Такая плотность достигается благодаря особому типу плетения, ровингу, который подразумевает переплетение целых волокон. Ровинговая ткань подходит для конструкций, испытывающих высокие нагрузки, но ей нельзя придать сложную форму. |
Конструкционная стеклоткань может быть выткана несколькими способами, и тип переплетения волокон в холсте определяет свойства материала. Существует три типа плетения стеклоткани:ru-smola.com
Стекловолокно: характеристики, применение | Строительный портал
Стекловолокно представляет собой волокна или нити, изготовленные из стекла или его производных, но благодаря сложному процессу производства приобретшее в конечном итоге уникальные свойства, нехарактерные для обычного стекла. Оно не разбивается при ударе, а легко гнется, при этом не деформируясь и не повреждаясь. Из материалов, производимых на его основе, изготавливаются различные изделия, успешно заменяющие традиционные привычные материалы, а сферой применения становятся области строительства, автомобилестроение, дорожные работы в другие направления. В статье речь пойдет о разновидностях стекловолокна.
Содержание:
- Стекловолокно характеристики
- Материалы на основе стекловолокна
- Стекловолокно применение
Производство искусственного волокна и применение материалов на его основе представляет большой интерес как прогрессивное направление бизнеса. Оно занимает сегодня огромную часть отрасли стекольной промышленности с приличными капиталовложениями. Это говорит о том, что стекловолокно востребованный продукт среди ассортимента производимых товаров в современном мире.
Синтетическое стекловолокно может выпускаться из различного типа сырья, среди которых стекло, шлак, различные горные породы и минералы. Стекловолокно может быть произведено методом непрерывных нитей, или другим способом — в виде штапельного волокна.
Стекловолокно фото
Стекловолокно характеристики
Стекловолокно популярно и востребовано как материал благодаря своим замечательным свойствам, которые в значительной мере отличаются от исходного материала. Особое внимание стоит остановить на следующих характеристиках:
- высокий уровень прочности, который превосходит прочность легированной стали. Диаметр нитей стекловолокна составляет 7-9 мк. Они произведены из магнийалюмосиликатного стекла и стекла, не содержащего щелочь, обладают самыми большими показателями прочности;
- устойчивость к термической обработке. Структура эпоксидного стекловолокна сохраняется даже при сильном нагревании, в условиях, когда природные волокна органического происхождения уже полностью разрушаются;
- придание дополнительной прочности в составе других материалов. В этом случае стекловолокно играет роль армирующей основы;
- толерантность некоторых видов стекловолокон к химически и термически агрессивных средам — кислотам, горячей воде и воздействию пара высокого давления. Лучшими показателями обладают волокна кремнеземного, кварцевого и каолинового происхождения;
- звукопоглощающие свойства. Шумоизолирующий эффект достигается благодаря оригинальному строению материала, в котором пространство, остающееся между волокнами, заполнено микроскопическими пузырьками воздуха;
- теплоизолирующие свойства. Небольшая плотность и содержание воздуха среди волокон обеспечивают удержание тепла зимой и отсутствие нагрева летом;
- негорючесть и экологичность. Стекловолокно не воспламеняется, не горит и не плавится, что делает его пожаробезопасным материалом и позволяет избежать токсичных веществ, которые выделяются при горении многих синтетических материалов;
- способности сохранять первоначальную форму, прекрасно сопротивляться старению и противостоять деформации;
- изменение свойств материала при намокании. В мокром виде теряет исходные свойства, а при высыхании восстанавливает их снова;
- плохое отношение стекловолокна к изгибам и многочисленным истираниям. Обработка смолами и лаками меняет дело в положительную сторону;
- экономичности транспортировки. Стекловолокнистая ткань тонкая, гибкая, но в то же время упругая. При необходимости перевозки ее можно сложить достаточно плотно и структура ткани не будет нарушена. Благодаря этому экономится место в транспорте, а значит, и расходы на транспортировку.
Свойства, которыми будет обладать готовое изделие, в конечном итоге зависят от способа изготовления продукта, химического состава сырья, воздействия факторов окружающей среды и толщины стекловолокна.
Материалы на основе стекловолокна
Само стекловолокно является лишь сырьем для производства различных продуктов — стеклонитей, ровингов и рубленого волокна, из которых впоследствии изготавливаются разные материалы строительного, электроизоляционного, производственного и конструкционного назначения.
Из непрерывных стекловолокнистых нитей получают:
- стеклоткани, которые производятся таким же ткацким методом, что и обычное полотно – переплетением продольных и поперечных нитей между собой. В зависимости от вида переплетения – сатинового, полотняного, шашечного или саржевого, плотности и извивистости пряжи ткани отличаются между собой свойствами и назначением. Стеклоткани бывают электроизоляционные, строительные, конструкционные, кремнеземные и ровинговые. В зависимости от марки цена стекловолокна составляет 25-200руб/м2$
- армированное стекловолокно и ленты, отличающиеся размером ячейки, видом и плотностью пропитки и предназначенные для дорожных или строительных наружных и внутренних отделочных работ;
- пластиковое стекловолокно – композиты с разнообразными свойствами, которые задаются изначально в зависимости от условий эксплуатации. Они позволяют производить изделия любой сложности и конфигурации и поэтому именно стекловолокна в сочетании с полимерами получили самое широкое применение и распространение в самых различных сферах нашей жизни.
Из штапельных стекловолокнистых нитей и рубленых волокон можно купить стекловолокно следующего назначения:
- утеплитель — стекловату и стекломаты;
- стеклохолсты различной степени толстости, стеклопластики;
- такое сырье используется и как компонент строительных растворов.
Каждый из этих материалов имеет свои присущие только ему особенности и индивидуальные характеристики, что предоставляет неограниченные возможности для широчайшего использования их во всех областях человеческой жизни.
Стекловолокно применение
Сегодня без изделий из стекловолокна не обходятся строительные, ремонтные и отделочные работы. Этот материал применяется также и при проведении дорожных работ. Широкое использование он получил в авто- и судостроении, в сфере производства товаров бытового, спортивного и медицинского назначения. А из-за превосходных диэлектрических свойств давно применяется в энергетической отрасли в качестве изоляционных материалов.
Применение стекловолокна в строительстве
Очень много продуктов из стекловолокна используется в строительстве. Одним из них является стеклопластиковая арматура, которая разрабатывалась как замена для стальной. Дело в том, что долгое время сталь являлась практически единственным материалом, у которого имелись необходимые для армирующего элемента свойства — исключительная прочность и долговечность. Альтернативы не было, а значит, приходилось мириться и с недостатками стали. Когда развитие технологий сделало возможным получение материалов с ранее недоступными свойствами, изменились и стандарты производства стройматериалов, в том числе и армирующих. На смену стальной пришла композитная стеклопластиковая арматура.
- Она обладает прочностью и надежностью стали, но в то же время в несколько раз легче ее, не подвержена коррозии, устойчива к неблагоприятным воздействиям влаги, имеет низкую теплопроводность, не проводит электричество и полностью химически инертна. Все эти замечательные качества обеспечивают композиту самое широкое использование в самых различных случаях — для армирования фундаментов, бетонных конструкций и дорожного или авиационного полотна, крепления теплоизоляции, в виде армирующих сеток для несущего или облицовочного слоя при строительстве или ремонте зданий, для возведения осветительных опор, ограждений, канализационных и мелиоративных конструкций.
- Еще одним изделием из стекловолокна является стеклофибра, которую добавляют в бетонный раствор в качестве скрепляющего элемента. Как известно, обычная бетонная смесь в процессе застывания подвержена усадке, в результате которой образуются микротрещины. Что является нежелательным, так как негативно влияет на качество бетона и его долговечность. Добавление в раствор фибры меняет дело. Когда свежий бетон начинает застывать, внутри раствора химические и физические процессы могут приводить к образованию дефектов. Волокна стекловолокна способны остановить прорастание микротрещин на ранних стадиях его твердения. В некоторых случаях такой состав позволяет обойтись без дополнительного армирования. Стеклофибру применяют для создания газобетонов, пенобетонов и ячеистых бетонов, в сухих смесях и штукатурках, стяжках и стеновых панелей для зданий и т. д. Полученная продукция выходит лучшего качества и с более высокими характеристиками.
- Стекловолокно — прекрасный утеплитель. Чем хорошо пользуются в строительстве для теплоизоляции различных ненагруженных конструкций, внутри и снаружи зданий. Для наружных работ применяется в системе вентилируемых фасадов как самостоятельный элемент утепления или в составе сэндвич-панелей. Может использоваться как в рулонах, так и в матах. Внутренние работы включают в себя утепление кровли, чердачного помещения, теплоизоляцию стен и потолков, внутренних перегородок обычных и каркасных зданий. Стекловолоконными изделиями утепляют также различные подходящие к зданиям коммуникации – трубопроводы, системы канализации и вентиляции, отопления. Для этих целей в основном используют иглопробивные материалы. Обладающими паро- и теплоотражающими качествами фольгированными матами изолируют холодильные камеры, сауны и подобные помещения.
- Ремонт и отделка помещений также не обходится без изделий из стекловолокна. Их главное назначение — создание армирующего слоя на поверхности при штукатурных работах. Таким образом, реставрация проходит успешно. Множество мелких трещин или одну крупную можно закрыть с помощью шпаклевки стекловолокна.
- Кроме этого ее используют как армирующий элемент перед заливкой наливного пола, укладкой гидроизоляции, для укрепления соединений листов гипсокартона. Для более тонкой отделки поверхностей под покраску, при работе с гипсокартоном, для предупреждения появления мелких изъянов и получения идеальной картины в целом используется более изящный вариант армирующего материала — нетканый стеклохолст. Финишная отделка с применением стеклохолста дает всегда отличные результаты, качественное однородное покрытие без дефектов и изъянов. К тому же это еще и гарантия того, что идеальное состояние поверхности в ближайшее время не будет нарушено.
- Еще одним отделочным материалом из стекловолокна являются стеклообои – прекрасное декоративное покрытие, но требующее большого количества краски из-за высоких впитывающих свойств. В отличие от обычных обоев, они выносливы, выдерживают механические нагрузки и воздействия химических сред.
Применение стекловолокна в дорожном и промышленном строительстве
- Широкое распространение применение стекловолокна получило в промышленном и дорожном строительстве. Здесь оно незаменимо как скрепляющий компонент. Дорожное полотно с уложенной стеклопластиковой арматурой, при условии соблюдения технологии строительства, не растрескивается и не продавливается при нагрузках. Наличие в слоях покрытия дорог стеклосетки гарантирует увеличение производительности и срока их эксплуатации, снижает толщину асфальтного покрытия, предупреждает образование и распространение трещин и выбоин, увеличивает проходимость и долговечность дорог, позволяет увеличить сроки между ремонтами.
- В гидротехническом строительстве без укрепляющих стекловолоконных сеток не обходится возведение плотин, набережных, мостов, подпорных стенок, ливневых коллекторов. Значительная часть канализационных емкостей (отстойников, фильтров, септиков) выполнена все из того же стеклопластика.
- Из него изготавливаются сидения, устанавливаемые на стадионах, в аэропортах, авто- и ж/д вокзалах; оборудование остановок, бассейнов. Везде, где предусматривается большое скопление людей.
Применение стекловолокна в авто- и судостроение
- Стеклоткань и композитный стеклопластик, благодаря малому весу и исключительной прочности, способности хорошо поддаваться механической обработке и окрашиванию, поэтому востребованы в автопромышленности и автоспорте. Из этих материалов производят различные части кузова — двери, крыши, крышки багажников, капоты. А также бампера, спойлеры, обвесы, рейлинги и внутренние детали салона. Стекловолокно применяют для придания дополнительной жесткости шинам, и в глушителях как звукоизоляционный материал.
- В тюнинговых ателье изделия из стекловолокна используются для создания отделочных элементов благодаря способности легко копировать форму заготовки для воспроизведения необходимой детали. Простота в обработке, небольшая толщина, гибкость и пластичность материала позволяют изготавливать из него изделия разной степени сложности и формы.
- Те же замечательные качества стекловолокна обеспечивают его применение в промышленном масштабе и в судостроительной отрасли. Корпуса моторных и весельных лодок, гоночных и крейсерных яхт, рыболовецких судов малой тоннажности, скутеров и катеров сегодня частично или полностью выполнены из этого материала. Стеклопластиковыми могут быть и другие части суден.
Лодка из стекловолокна видео
Другие способы применения стекловолокна
В зависимости от толщины стекловолокна из него производят различные товары народного потребления и другие изделия:
- сантехнические детали — биотуалеты, септики, душевые кабинки, чаши бассейнов;
- товары для спорта и отдыха — весла для гребли, лыжные палки, удочки и т. д.;
- ящики и контейнеры для бытовых отходов твердого типа;
- медицинские изделия, используемые в стоматологии — пломбы и несъемные протезы, ленты для шинирования зубов ;
- медицинские изделия, используемым в ортопедии — протезы, костыли, трости;
- разнообразные виды трубок бытового назначения — антенны, держатели, флагштоки;
- электротехнические изделия — индикаторы, предохранители, заземлители.
Это далеко не полный список перечислений всех мест, где может быть использованы изделия из стекловолокна. С каждым днем область их применения все больше расширяется, охватывая все новые и новые сферы нашей деятельности.
Широкое распространение и применение стекловолокна и изделий на его основе стало возможным благодаря достижениям современного производства, высоким технологиям в области химпромышленности, в частности полимеров и композитных материалов, и высоким требованиям к качеству конечного продукта. Стекловолокно — уникальный продукт, который как нельзя лучше отвечает реалиям времени и требуемым характеристикам и свойствам, присущим современным материалам. Поэтому такое его разностороннее применение совсем неудивительно.
strport.ru
Как клеить стеклоткань 🚩 изделия из стеклоткани своими руками 🚩 Квартира и дача 🚩 Другое
Стекловолокно: способ получения, свойства, применение
Стекловолокно (стеклонить) — волокно или комплексная нить, формуемые из стекла. В такой форме стекло демонстрирует необычные для него свойства: не бьётся, не ломается и легко гнётся без разрушения. Это позволяет ткать из него стеклоткань, изготавливать гибкие световоды и применять во множестве других отраслей техники.
Стекловолокно имеет совершенно уникальное сочетание характеристик: повышенная прочность при сжатии и растяжении, термостойкость, негорючесть, низкая гигроскопичность, стойкость к химическому и биологическому воздействию. Из стекловолокна производят материалы с высокими тепло-, электроизоляционными и звукоизоляционными свойствами, и, конечно, механической прочностью.
Производство стекловолокна
Стекловолокно производят из лома стекла или из сырья, идентичного сырью для производства собственно стекла. Непрерывное стекловолокно формуют вытягиванием из расплавленной стекломассы через фильеры (число отверстий 200-4000) при помощи механических устройств, наматывая волокно на бобину. Диаметр волокна зависит от скорости вытягивания и диаметра фильеры. Технологический процесс может быть осуществлен в одну или в две стадии. В первом случае стекловолокно вытягивают из расплавленной стекломассы (непосредственно из стекловарочных печей), во втором используют предварительно полученные стеклянные шарики, штабики или эрклез (кусочки оплавленного стекла), которые плавят в стеклоплавильных печах или в стеклоплавильных аппаратах (сосудах) [1].
Исходный продукт, как и в других областях производства химических волокон получается в виде бесконечных элементарных волокон (филаментов), из которых далее в процессе переработки формируются или комплексные нити (диаметр филаментов 3—100 мкм (линейная плотность до 0,1 Текс)) и длиной в паковке 20 км и более (непрерывное стекловолокно), линейная плотность до 100 Текс, или в стеклянные ровинги (продукты линейной плотностью более 100 Текс). В этом случае, как правило, продукт перерабатывается в крученые нити (ровинги) на крутильно-размоточных машинах. Данные полуфабрикаты далее могут быть подвергнуты любым формам текстильной переработки в крученые изделия (нити сложного кручения, шнуры, шпагаты, канаты), текстильные полотна (ткани, нетканые материалы), сетки (тканые, специальной структуры).
Стекловолокна также могут выпускаться в дискретном (штапельном) виде. Штапельное стекловолокно формуют путём раздува струи расплавленного стекла паром, воздухом или горячими газами и др. методами.
Также исходный стеклянный ровинг может быть переработан путем резки, рубки или разрывного штапелирования в дискретные (штапельные) волокна со штапельной длиной 0,1 (микроволокно) — 50 см, титр волокна в данном случае как правило ниже, чем филаментных нитей и соответствует диаметру 0,1-20 мкм.
Стекловолокно: что же это такое?
Основная масса штапельных стекловолокон перерабатывается в нетканые материалы (кардные, иглопробивные, нитепрошивные, стеклохолст) по различным технологиям (кардочесание, преобразование прочеса, иглопробивание, нитепрошивание), стекловату, штапельную пряжу. По внешнему виду непрерывное стекловолокно напоминает нити натурального или искусственного шёлка, а штапельное — короткие волокна хлопка или шерсти [1].
Существует два типа технологий производства стекловолокна – одностадийный и двухстадийный.
Двухстадийный (наиболее распространенный) способ получения волокна включает в себя стадию подготовки шихты, варки стекла, выработки эрклеза, стеклошариков или штабиков, и стадию плавления эрклеза и стеклошариков в плавильном сосуде и вытягивания волокна.
Вторая стадия получения волокна состоит из следующих операций:
1) Подготовка и подача стеклянных шариков или эрклеза в стеклоплавильный сосуд.
2) Плавление шариков и эрклеза и подготовка стекломассы к формованию.
3) Заправка грубых волокон (при использовании штабиков).
4) Формование волокон.
5) Охлаждение волокон.
6) Нанесение на волокна замасливателя и соединение их в нить.
7) Раскладка и намотка нити.
При более прогрессивном одностадийном способе, волокна вытягивают из стекломассы, поступающей в выработку сразу из стекловаренной печи, питаемой шихтой, т.е. исключается промежуточная стадия выработки эрклеза и стеклянных шариков, при этом расход энергии сокращается практически в два раза. Вместо нее осуществляется операция распределения потока стекла в распределителе стеклоплавильной печи по отдельным фильерным питателям. Одностадийный метод получения стекловолокна используется на предприятиях ОАО «Сен-Гобен Ветротекс Стекловолокно», ОАО «Стеклонит», ООО «УРСА Серпухов» и ООО «Сен-Гобен Изовер Егорьевск».
Дополнительная обработка поверхности стекловолокна замасливателями приводит к ее гидрофобизации, снижению поверхностной энергии и электризуемости, снижению коэффициента трения от 0,7 до 0,3, увеличению прочности при растяжении на 20-30%.
Поверхностные свойства стекловолокна и капиллярная структура изделия определяют малую (0,2%) гигроскопичность для волокон и повышенную (0,3-4%) для тканей.
При производстве волокна для нетканых материалов операции соединения волокон в нить, раскладки или приема волокна или нити модернизируются в зависимости от вида и назначения материала.
Изделия из стекловолокна хуже работают при многократном истирании и изгибе, однако, стойкость к такому обращению повышается путем пропитки стекловолокна лаками и смолами. На 20-25% повышает прочность склеивание волокон в нити, а пропитка стекловолокнистых материалов лаками увеличивает прочность на 80-100%. При погружении стекловолокна в воду прочность снижается, но после высушивания восстанавливается полностью. При длительном действии деформирующего усилия у стекловолокон развивается упругое последствие. Влага также снижает сопротивление стекловолокна трению и изгибу. В сухом воздухе прочность стекловолокна резко повышается. Аналогично действию сухого воздуха смачивание стекловолокон неполярной углеводородной жидкостью – оно дает наибольшее значение прочности. При нагревании стекловолокна до 250-300°С его прочность сохраняется, в то время как органические волокна в условиях таких температур полностью разрушаются.
Значительное влияние на прочность стекловолокон, подвергнутых термической обработке, оказывает состав стекла. Волокна из натрийкальцийсиликатного и боратного стекол теряют свою прочность при термической обработке, начиная уже с 100-200°С. Волокна из кварцевого, кремнеземного и каолинового стекла теряют прочность на 50% при нагреве до 1000°С и последующем охлаждении.
Прочность стекловолокон в различных агрессивных средах (водяной пар высокого давления, горячая вода, щелочи, кислоты) также зависит от химического состава стекла. Самой высокой прочностью и стойкостью к горячей воде и пару обладают стекловолокна из бесщелочного алюмоборосиликатного и магнийалюмосиликатного стекла.
Физико-механические свойства стекловолокна
Механические свойства волокон представлены в таблицах 1.1, 1.2.
Таблица 1.1 — Механические свойства волокон [2]
| Марка стекла | Плотность ρ, 10−3 кг/м3 | Модуль упругости Е, ГПа | Средняя прочность на базе 10 мм, ГПа | Предельная деформация ε, % |
| Высокомодульное | 2,58 | 4,20 | 4,8 | |
| ВМ-1 | 2,58 | 4,20 | 4,8 | |
| ВМП | 2,46 | 4,20 | 4,8 | |
| УП-68 | 2,40 | 4,20 | 4,8 | |
| УП-73 | 2,56 | 2,00 | 3.6 |
Таблица Г.1.2 — Механические свойства стекловолокон [2]
| Волокно | Плотность, 103·кг·м−3 | Модуль растяжения, ГПа | Предел прочности при растяжении, ГПа |
| E-стекло | 2,5 | 2,5 | |
| S-стекло | 2,5 | 4,6 | |
| Кремнезем | 2,5 | 5,9 |
Свойства высокомодульных волокон и однонаправленных эпоксидных композиционных материалов из них представлены в таблице 1.3.
Таблица1.3 — Свойства высокомодульных волокон и однонаправленных эпоксидных композиционных материалов [2]
| Тип волокон | Марка волокна | Свойства волокон длиной 10 мм | Свойства композиционных материалов* | ||
| σв | E | σв | E | σв / (pg), км | |
| ГПа | ГПа | ГПа | ГПа | ||
| Стеклянные | ВМ-1 | 3,82 | 102,9 | 2,01 | 69,1 |
| ВМП | 4,61 | 93,3 | 2,35 | 64,7 | |
| М-11 | 4,61 | 107,9 | 2,15 | 72,6 | |
| Борные | БН (сорт 2) | 2,75 | 392,2 | 1,37 | 225,5 |
| БН (сорт 1) | 3,14 | 382,4 | 1,72 | 274,6 | |
| Борофил (США) | 2,75 | 382,4 | 1,57 | 225,5 | |
| Органические | СВМ | 2,75 | 117,7 | 1,47 | 58,5 |
| Кевлар-49 (США) | 2,75 | 130,4 | 1,37 | 80,4 |
*Объемная доля наполнителя 60 %.
На предел прочности на растяжение стекол влияют микроскопические дефекты и царапины на поверхности, для конструктивных целей в основном применяют стекло с прочностью на растяжение 50 МПа.
Стекла имеют Модуль Юнга около 70 ГПа.
Применение стекловолокна
Основная область применения стекловолокна и стеклотекстильных материалов — использование в качестве армирующих элементов стеклопластиков и композитов. Также стеклоткани могут самостоятельно использоваться в качестве конструкционных и отделочных материалов. В этом случае они зачастую подвергаются той или иной форме отделки, главным образом — пропитке связующим (латекс, полиуретан, крахмалы, смолы и прочие полимеры) [2].
Стекловолокно выпускается в рулонах и в виде плит. Плиты из стекловолокна отличаются повышенной жесткостью и выдерживают высокие нагрузки. Для повышения показателей по ветрозащите плиты повышенной жесткости отделывают стекловойлоком.
В большинстве случаев стекловолокнистые плиты применяют для изоляции стен под штукатурные работы в вентиляционных фасадах зданий. На сегодняшний день несколько российский производителей плит повышенной жесткости получили сертификаты пожарной безопасности, которые позволяют использовать плиты из стекловолокна для проведения работ по увеличению огнестойкости металлических конструкций.
Из-за небольшой плотности и значительного количества, содержащегося в нем воздуха, изделия из стекловолокна хорошо сберегают тепло, сохраняя эту способность в течение длительного периода. Легкость, мягкость и эластичность стекловолокна позволяют использовать его для отделки неровных поверхностей, облицовывая конструкции любой формы, не зависимо от конфигурации. Стекловолокно также имеет способность сохранять форму, выдерживать старение и деформации.
Высокие звукоизоляционные свойства стекловолокна, химическая стойкость, отсутствие коррозионных агентов, не гигроскопичность и негорючесть расширяют сферу применения стекловолокнистых изделий.
Изделия из стекловолокна используются в системах наружного утепления, в вентилируемых фасадах зданий для теплоизоляции, для повышения огнестойкости несущих металлических конструкций гражданских и промышленных сооружений.
Стекловолокно входит в структуру гибкой черепицы в качестве несущей арматуры, обеспечивающей изделиям высокую механическую прочность, превосходящую требования международных стандартов качества. В процессе производства стекловолокно пропитывается битумом, чтобы не допустить присутствия влаги в готовом изделии.
Стекловолокно используется так же в стоматологии в составе керамической системы, особенностью которой является возможность химической связи волокон материала с композитами и пластмассами. В качестве арматуры используется стекловолокно, в качестве основы – неорганическая матрица.
Предыдущая12345678910111213141516Следующая
Дата добавления: 2017-01-13; просмотров: 4540;
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
stroyvolga.ru
Стекловолокно. Виды и применение. Производство и особенности
Стекловолокно – это распространенный материал на основе кварцевого песка. Он используется для изготовления стройматериалов, а также различных высокотехнологичных и прочных легких конструкций.
Из чего делают стекловолокно
Впервые стекольное волокно получились случайно. На производстве стекла произошла авария, при которой расплавленная масса была раздута подаваемым под давлением воздухом. В результате получились нити, отличающиеся некой долей гибкости. Это стало неожиданностью, поскольку толстое стекло после застывания является очень твердым. С тех пор прошло уже более 150 лет. Технология немного изменилась, но принцип остался прежним.
Для производства стекловолокна применяется кварцевый песок или битое стекло. Применяемая технология не подразумевает использования сложного оборудования, она является довольно простой. При этом получаемый материал обладает рядом свойств, зависящих от способа подготовки волокна.
Процесс изготовления стекловолокна заключается в выдувании из него тонких ниток. Для этого осуществляется разогрев битого стекла или кварцевого песка до температуры 1400°С. Расплавленная тягучая масса подается на формирующее оборудование. Если ее пропустить через центрифугу, то получится стекловата с переплетенными, замешанными между собой волокнами. Если же применять специальное сито с микроотверстиями, через которые масса выдувается под давлением пара, то получаются ровные длинные волокна. В дальнейшем они могут использоваться как сырье для изготовления сложных изделий.
Технические особенности
Стекловолокно имеет целый ряд положительных качеств, делающих его отличным сырьем для изготовления строительных материалов. К его неоспоримым достоинствам можно отнести:
- Теплопроводность.
- Устойчивый химический состав.
- Высокую плотность.
- Повышенную температуру плавления.
- Устойчивость к горению.
Одним из самых важных достоинств стекловолокна является низкая теплопроводность. Это позволяет делать из данного сырья теплоизоляционные материалы. Из всей группы изделий, которые можно получить из данного сырья, самым лучшим теплоизолятором является стекловата.
Стекловолокно имеет высокую химическую устойчивость, поскольку практически полностью состоит из кварцевого песка. При воздействии на него щелочами отсутствует любая химическая реакция, что делает волокно практически универсальным для сочетания с любыми стройматериалами.
Нити имеют высокую плотность, которая составляет 2500 кг/м³. Однако благодаря тому, что они являются распушенными, готовые из них изделия имеют большой объем, при этом малый вес. Чтобы расплавить даже тонкие волокна, их необходимо разогреть до температуры как минимум 1200°С. Такое возможно только при целенаправленном воздействии горелки. Это негорючий материал, что позволяет его использовать для создания различных пожаробезопасных конструкций. Теоретически возможно воссоздание определенных условий, при которых отдельные сорта стекловолокна могут гореть. При этом они должны содержать связующие полимерные компоненты, что встречается редко.
Сфера применения стекловолокна
Стекловолокно очень распространенный материал, из которого изготовляют самые разнообразные изделия. Его используют практически во всех сферах:
- Строительство.
- Производство бытовых предметов.
- Электроизоляция проводников.
- Медицина.
Использование в производстве стройматериалов
Стекловолокно является сырьем для изготовления различных материалов. Из него делают:
- Утеплительные маты.
- Рулонную мягкую стекловату.
- Штукатурную сетку.
- Стекломаты.
- Ткань.
- Стеклопластик.
- Стеклопластиковую арматуру.
Жесткие маты делают из стекловаты. Это достаточно плотный материал, применяемый для выполнения утепления фасадов. Кроме этого он при определенной длине нитей может выступать качественным звукоизолятором. Материал отличается стабильностью, но при его раскрое лучше пользоваться респиратором. Во время реза матов поднимается мелкая стекольная пыль. При попадании на кожу она вызывает ее раздражение, также такие частицы могут скапливаться в легких.
Рулонная стекловата является более гибким и менее плотным аналогом жестких матов. Она изготовлена аналогичным способом, однако сворачивается в рулон, что облегчает транспортировку. Ее используют в качестве теплоизоляционного материала, в частности совместно с металлическим профилем. Стекловата закладывается между направляющими, после чего закрывается отделочным материалом. Она в отличие от матов не может штукатуриться сверху, поэтому всегда должна применяться только с дальнейшим накрытием. Ее укладывают под кровлю, дощатый настил пола. В помещении на стенах ее закрывают гипсокартоном, на фасадах – металлическими панелями или вагонкой.
Особым спросом пользуется сетка из стекловолокна. Она применяется как армирующее изделие при выполнении штукатурных работ. Материал обладает высокой устойчивостью к растягиванию, что предотвращает появление трещин на стенах. Ее используют при выполнении внутренних и наружных штукатурных работ. Для отделки внутри помещения применяется сетка с небольшой плотностью от 80 г/м². Она выпускается в рулонах шириной 1 м. Сетка отличается достаточной гибкостью, но при сильном заломе ее волокна разламываются. Достоинство стеклосетки над обычной стальной штукатурной сеткой в том, что она не ржавеет. Со временем от нее на стенах не проявляются рыжие пятна.
Также из стекловолокна делают стекломаты. Их получают путем сложения между собой кусочков стеклянных волокон смешанных в произвольном направлении. Они скрепляются без использования клеящих составов. В результате смешанные иголочки поддерживаются между собой, обеспечивается надежная фиксация. Это армирующий материал, который ламинируется смолой. Из него можно создавать различные крепкие формы, к примеру, корпуса лодки. Для этого стекломаты и смола применяются как папье-маше.
Более легким и тонким аналогом стекловаты является стеклоткань. Она делается по аналогичной технологии с сеткой, но более сложным ткацким способом. В частности из нее состоят стеклообои и стеклохолст. Последний приклеивается на качественно оштукатуренную и шпаклеванную стену, после чего осуществляется ее покраска. Наличие стеклохолста препятствует образованию трещин, позволяет скрыть мелкие дефекты основания. Такая поверхность является ремонтопригодной.
Особым спросом пользуется стеклопластик, который помимо стеклянных волокон содержит в себе связующие смолы. Это очень прочный износоустойчивый материал, из которого делают самые разнообразные изделия. Примером такого использования является стеклопластиковая арматура. Она является аналогом стальной арматуры, используемой для армирования бетонных конструкций. Неоспоримым достоинством стеклопластикового изделия является низкая стоимость, небольшой вес, а также возможность транспортировки в виде скрученной бухты. Материал обладает аналогичной устойчивостью к разрыву, что и стальная арматура, при этом быстро разрезается даже ручной ножовкой по металлу.
Стекловолокно имеет очень широкое использование в строительстве, однако в последнее время уступает свои позиции базальтовой вате по направлению теплоизоляции. Это аналогичный материал, сделанный не из кварцевого песка, а базальта. Последний является более безопасным для человека, поскольку его волокна меньше осыпаются и раздражают слизистые оболочки и кожу. Однако при соблюдении определенных строительных норм возможно использование стекловолокна не только в промышленных зданиях, но и в жилых объектах.
Материал по-прежнему очень широко применяется для утепления трубопроводов. Что касается стеклообоев и штукатурной сетки, то ее применение абсолютно безопасно, поскольку в этом случае для ее производства используются длинные нити, а не короткие высыпающиеся волокна. Поэтому данные материалы являются неоспоримыми лидерами рынка.
Из стекловолокна с полимерными добавками получают стеклопластик, из которого делают корпуса судов и лодок, облегченные кузова гоночных машин. Это отличный материал для изготовления лыж, и даже емкостей для питьевой воды. Стеклопластик гораздо крепче обычной пластмассы, кроме этого он намного долговечнее. Он обладает лучшей устойчивостью к высоким температурам.
Использование в качестве изолятора
Из стекловолокна делают изоляцию для проводов. Она выступает непроницаемым диэлектриком. Изоляционная оболочка представляет собой сплетенную ткань, обмотанную вокруг проводника. Также огромным спросом пользуется оптоволокно, представляющее собой длинные цельные нитки с внешней ПВХ оболочкой.
Применение в медицине
Из стекловолокна изготавливают протезы и безопасные для здоровья импланты, которые могут контактировать с живыми тканями. В частности хорошо зарекомендовали себя зубные протезы. Стекловолокно при стабильной структуре, без осыпающихся частей, является абсолютно нейтральным для человека. Именно поэтому значительная часть медицинского оборудования и инструмента содержит стекловолоконные части. Материал применяется для изготовления хирургического лазерного скальпеля.
Применение в медицине подтверждает безопасность волокна для здоровья человека. Единственным исключением являются пыль и мелкие частицы волокон, которые втягивается в легкие человека из воздуха. Они окружают стекловату, а также образуются при распиле стеклопластика. Во всех остальных случаях материал абсолютно безопасен.
Похожие темы:
tehpribory.ru