خط تولید الیاف شیشه چگونه است

برای تولید الیاف شیشه  از شیوه و روش‌های مختلفی مانند ریخته‌گری، قالب‌گیری فشرده، منتقل کردن قالب رزین، سیم‌پیچ، واکنش تزریقی و پالتروژن استفاده می‌کنند. در این مقاله به بررسی روش تولیدی پالتروژن می‌پردازیم.

الیاف شیشه (فایبرگلاس) یک ماده بسیار محبوب است که در طیف وسیعی از صنایع مورداستفاده قرار می‌گیرد. سبک‌وزن است، قوی‌تر از اکثر مواد سنتی است و می‌تواند در محیط‌های شدید بدون خوردگی، کمانش یا تاب خوردگی مقاومت کند.

به همین دلیل، در هر چیزی از ساخت پل و ساخت ماهواره گرفته تا تجهیزات ورزشی و بردهای مدار چاپی (pcbs) استفاده می‌شود.

درواقع، الیاف شیشه حدود یک‌پنجم بازار جهانی کامپوزیت‌ها را تشکیل می‌دهد.

بااین‌حال، باوجود استفاده بسیار گسترده، فرآیند تولید الیاف شیشه نسبتاً ناشناخته است. هدف این مقاله  پرداختن به خط تولید الیاف شیشه است.

مواد خام در خط تولید الیاف شیشه

انواع زیادی از فایبرگلاس در بازار وجود دارد که هرکدام دارای کیفیت‌های متفاوتی هستند و با الیاف شیشه‌ای متفاوتی که در تولید فایبرگلاس استفاده می‌شوند متمایز می‌شوند. برای تولید الیاف شیشه، کانی‌های مختلف (ماسه سیلیس، سنگ‌آهک، خاک رس کائولن، دولومیت و …) را در کوره ذوب می‌کنند تا به نقطه ذوب برسند. پس‌ازآن، شیشه ذوب‌شده از طریق برس های کوچک اکسترود می‌شود.

این سوراخ‌ها به شکل روزنه‌های بسیار کوچک هستند. به این اکستروژن ها فیلامنت می‌گویند.

سپس این رشته‌ها اندازه بندی می‌شوند (روکش شیمیایی می‌شوند) و به‌صورت رووینگ جمع می‌شوند. تعداد رشته‌ها در یک رووینگ و ضخامت رشته‌های منفرد، وزن الیاف شیشه را تعیین می‌کند.

یک‌شکل جایگزین از الیاف شیشه که در تولید فایبرگلاس استفاده می‌شود به شکل یک تشک رشته‌ای پیوسته است. یک تشک رشته پیوسته با توزیع رشته‌های شیشه مذاب مستقیماً روی یک تسمه متحرک ایجاد می‌شود.

با سرد شدن و سفت شدن شیشه، یک عنصر اتصال‌دهنده برای نگه‌داشتن محصول در جای خود اضافه می‌شود. سپس آن را برش داده و به شکل یک تشک طولانی پیوسته می‌پیچانند.

انقباض در خط تولید الیاف شیشه

هنگامی‌که رووینگ‌ها یا تشک‌های رشته‌ای پیوسته تشکیل می‌شوند، آن‌ها را بسته‌بندی می‌کنند و به تولیدکنندگان frp می‌برند، جایی که به محصولات فایبرگلاس تبدیل می‌شوند که ما روزانه می‌شناسیم و استفاده می‌کنیم. به این فرایند pultrusion می‌گویند.
در اصل، پالتروژن فرآیندی است که الیاف تقویت‌شده و رزین‌های مایع را به کامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با الیاف (frp) تبدیل می‌کند.

از آن برای ایجاد طیف وسیعی از frps (فیبر کربن، کولار و غیره) استفاده می‌شود، اما به دلیل نقشش در تولید فایبرگلاس شناخته‌شده است. درحالی‌که راه‌های زیادی برای ایجاد محصولات فایبرگلاس وجود دارد (پالتروژن، سیم‌پیچی رشته، چرخش تفنگ و غیره)، pultrusion بیشتر مورداستفاده قرار می‌گیرد و نتایج بهتری را در کاربردهای خاص به وجود می‌آورد.