คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการผลิตและมาตรฐานการใช้งานของ
ไฟเบอร์กลาสเสื่อเส้นใยสับ
การผลิตแผ่นใยแก้วสับละเอียดเริ่มต้นด้วยการนำเส้นใยแก้ว (หรือเส้นด้ายที่ไม่บิดเกลียว) มาตัดเป็นเส้นยาว 50 มิลลิเมตรโดยใช้มีดตัด จากนั้นจึงนำเส้นใยแก้วเหล่านี้มาวางกระจายอย่างไม่เป็นระเบียบลงบนสายพานลำเลียงตาข่ายสแตนเลสเพื่อขึ้นรูปเป็นแผ่น ขั้นตอนต่อไปคือการใช้สารยึดเกาะ ซึ่งอาจอยู่ในรูปของกาวสเปรย์หรือกาวที่ละลายน้ำได้แบบสเปรย์ เพื่อยึดเส้นใยแก้วสับละเอียดเข้าด้วยกัน จากนั้นจึงนำแผ่นใยแก้วไปอบแห้งที่อุณหภูมิสูงและขึ้นรูปใหม่เพื่อสร้างแผ่นใยแก้วสับละเอียดแบบอิมัลชันหรือแบบผง
บริษัท เอเชีย คอมโพสิต แมสเซส (ประเทศไทย) จำกัด
ผู้บุกเบิกอุตสาหกรรมไฟเบอร์กลาสในประเทศไทย
อีเมล:yoli@wbo-acm.comWhatsApp :+66966518165
1. วัตถุดิบ
ใยแก้วที่ใช้กันทั่วไปในผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาสเป็นใยแก้วประเภทแคลเซียม-อะลูมิเนียมโบโรซิลิเคตที่มีปริมาณด่างน้อยกว่าหนึ่งเปอร์เซ็นต์ มักเรียกกันว่า "อี-กลาส" เนื่องจากได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในระบบฉนวนไฟฟ้า
การผลิตเส้นใยแก้วเกี่ยวข้องกับการลำเลียงแก้วหลอมเหลวจากเตาหลอมผ่านท่อแพลทินัมที่มีรูเล็กๆ จำนวนมาก แล้วยืดออกเป็นเส้นใยแก้ว โดยทั่วไปแล้วสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ เส้นใยจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 9 ถึง 15 ไมโครเมตร เส้นใยเหล่านี้จะถูกเคลือบด้วยสารเคลือบผิว ก่อนที่จะนำมารวมกันเป็นเส้นใย เส้นใยแก้วมีความแข็งแรงเป็นพิเศษ มีความแข็งแรงดึงสูงเป็นพิเศษ นอกจากนี้ยังทนต่อสารเคมี ความชื้น มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ทนต่อการโจมตีทางชีวภาพ และไม่ติดไฟ โดยมีจุดหลอมเหลวที่ 1500°C ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในวัสดุคอมโพสิต
เส้นใยแก้วสามารถนำมาใช้ได้หลายรูปแบบ เช่น สับเป็นชิ้นสั้นๆ (“เส้นใยสับ”), มัดรวมกันเป็นเส้นใยหลวมๆ (“เส้นใย”) หรือทอเป็นผ้าชนิดต่างๆ โดยการบิดและพันเส้นใยต่อเนื่องเข้าด้วยกัน ในสหราชอาณาจักร วัสดุเส้นใยแก้วที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือ แผ่นใยแก้วสับ ซึ่งทำโดยการสับเส้นใยแก้วให้มีความยาวประมาณ 50 มิลลิเมตร แล้วเชื่อมต่อกันโดยใช้สารยึดเกาะโพลีไวนิลอะซิเตตหรือโพลีเอสเตอร์ ขึ้นรูปเป็นแผ่น แผ่นใยแก้วสับมีน้ำหนักตั้งแต่ 100 แกรม ถึง 1200 แกรม และเหมาะสำหรับการเสริมแรงทั่วไป
II. ขั้นตอนการติดตั้งสารยึดเกาะ
เส้นใยแก้วจะถูกลำเลียงจากส่วนตกตะกอนไปยังสายพานลำเลียง ซึ่งจะมีการโรยสารยึดเกาะลงไป ส่วนตกตะกอนต้องรักษาให้สะอาดและแห้งอยู่เสมอ การโรยสารยึดเกาะจะดำเนินการโดยใช้เครื่องโรยผงสารยึดเกาะสองเครื่องและหัวฉีดพ่นน้ำปราศจากแร่ธาตุหลายหัว
บนแผ่นใยสังเคราะห์สับละเอียด ทั้งด้านบนและด้านล่าง ให้ฉีดพ่นน้ำปราศจากแร่ธาตุเบาๆ ขั้นตอนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการยึดเกาะของสารยึดเกาะที่ดีขึ้น อุปกรณ์พ่นผงแบบพิเศษช่วยให้ผงกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ตัวสั่นระหว่างอุปกรณ์พ่นทั้งสองช่วยในการถ่ายโอนผงไปยังด้านล่างของแผ่นใยสังเคราะห์
III. การจับตัวกันด้วยอิมัลชัน
ระบบม่านที่ใช้ช่วยให้สารยึดเกาะกระจายตัวอย่างทั่วถึง สารยึดเกาะส่วนเกินจะถูกดูดกลับคืนด้วยระบบดูดแบบพิเศษ
ระบบนี้ช่วยให้ลมพัดพาเอาสารยึดเกาะส่วนเกินออกจากแผ่นรอง และสารยึดเกาะจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ช่วยลดปริมาณสารยึดเกาะส่วนเกินได้อย่างชัดเจน และสารปนเปื้อนที่ถูกกรองออกจากสารยึดเกาะก็สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
สารยึดเกาะจะถูกเก็บไว้ในภาชนะในห้องผสม และลำเลียงจากรางขนาดเล็กใกล้โรงงานผลิตเสื่อผ่านท่อแรงดันต่ำ
อุปกรณ์พิเศษช่วยรักษาระดับของกาวในถังให้คงที่ นอกจากนี้ยังมีการลำเลียงสารยึดเกาะที่ผ่านการรีไซเคิลเข้าไปในถังด้วย ปั๊มจะลำเลียงกาวจากถังไปยังบริเวณที่ใช้งานกาว
IV. การผลิต
แผ่นใยแก้วสับเป็นวัสดุไม่ทอที่ทำโดยการตัดเส้นใยยาวให้มีความยาว 25-50 มิลลิเมตร วางเรียงกันแบบสุ่มบนระนาบแนวนอน และยึดเข้าด้วยกันด้วยสารยึดเกาะที่เหมาะสม สารยึดเกาะมีสองประเภท ได้แก่ ผงและอิมัลชัน คุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุผสมขึ้นอยู่กับการผสมผสานระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใย การเลือกสารยึดเกาะ และปริมาณ ซึ่งส่วนใหญ่จะกำหนดโดยชนิดของแผ่นที่ใช้และกระบวนการขึ้นรูป
วัตถุดิบหลักในการผลิตแผ่นใยแก้วสับคือ เส้นใยแก้วอัดเป็นก้อนจากผู้ผลิต แต่บางบริษัทก็มักใช้เส้นใยแก้วอัดเป็นแถวด้วยเช่นกัน ส่วนหนึ่งเพื่อประหยัดพื้นที่
เพื่อให้ได้เสื่อที่มีคุณภาพดี คุณสมบัติในการตัดเส้นใยที่ดี ประจุไฟฟ้าสถิตต่ำ และการใช้สารยึดเกาะต่ำ ถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง
การผลิตในโรงงานประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้:
ตะกร้าใส่เส้นใย
กระบวนการสับ
ส่วนการขึ้นรูป
ระบบการใช้งานแฟ้มเอกสาร
เตาอบแห้ง
ส่วนสกัดเย็น
การตัดแต่งและการม้วน
VI. พื้นที่ตกปลา
แท่นวางด้ายหมุนได้จะถูกวางบนโครงโดยมีจำนวนแกนด้ายที่เหมาะสม เนื่องจากแท่นวางด้ายเหล่านี้ใช้สำหรับเก็บก้อนเส้นใย ดังนั้นบริเวณที่วางแท่นวางด้ายควรอยู่ในห้องควบคุมความชื้นที่มีความชื้นสัมพัทธ์ 82-90%
VII. อุปกรณ์สับ
เส้นด้ายถูกดึงออกมาจากก้อนเส้นใย และมีดสับแต่ละเล่มจะมีเส้นด้ายหลายเส้นลอดผ่าน
ส่วนที่ 8. การจัดตั้งส่วนต่างๆ
การผลิตแผ่นใยแก้วสับละเอียดเกี่ยวข้องกับการกระจายเส้นใยสับละเอียดอย่างสม่ำเสมอในระยะห่างเท่าๆ กันในห้องขึ้นรูป อุปกรณ์แต่ละชิ้นติดตั้งมอเตอร์ปรับความเร็วได้ อุปกรณ์ตัดเส้นใยได้รับการควบคุมอย่างอิสระเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นใยกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ
อากาศใต้สายพานลำเลียงจะดูดเอาเส้นใยจากด้านบนของสายพานเข้ามาด้วย อากาศที่ถูกปล่อยออกมาจะผ่านเครื่องฟอกอากาศ
IX. ความหนาของชั้นแผ่นใยแก้วสับละเอียด
ในผลิตภัณฑ์เสริมใยแก้วส่วนใหญ่ จะใช้ใยแก้วแบบเส้นใยสับละเอียด (chopped strand mat) โดยปริมาณและวิธีการใช้ใยแก้วแบบเส้นใยสับละเอียดจะแตกต่างกันไปตามผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิต ความหนาของชั้นขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตที่ต้องการ!
ตัวอย่างเช่น ในการผลิตหอระบายความร้อนไฟเบอร์กลาส จะมีการเคลือบเรซินชั้นหนึ่ง ตามด้วยแผ่นใยแก้วบางๆ หรือผ้า O2 อีกชั้นหนึ่ง จากนั้นจึงวางผ้า O4 6-8 ชั้นคั่นกลาง และใช้แผ่นใยแก้วบางๆ อีกชั้นหนึ่งปิดทับรอยต่อของชั้นภายใน ในกรณีนี้จะใช้แผ่นใยแก้วบางๆ เพียง 2 ชั้นเท่านั้น ในทำนองเดียวกัน ในการผลิตหลังคารถยนต์ จะมีการผสมวัสดุต่างๆ เช่น ผ้าทอ ผ้าไม่ทอ พลาสติก PP แผ่นใยแก้วบางๆ และโฟมเป็นชั้นๆ โดยทั่วไปจะใช้แผ่นใยแก้วบางๆ เพียง 2 ชั้นในกระบวนการผลิต แม้แต่การผลิตหลังคารถยนต์ฮอนด้าก็มีกระบวนการที่คล้ายคลึงกัน ดังนั้นปริมาณของแผ่นใยแก้วสับที่ใช้ในไฟเบอร์กลาสจึงแตกต่างกันไปตามกระบวนการ และบางกระบวนการอาจไม่จำเป็นต้องใช้ ในขณะที่บางกระบวนการจำเป็นต้องใช้
หากผลิตใยแก้วหนึ่งตันโดยใช้แผ่นใยแก้วสับและเรซิน น้ำหนักของแผ่นใยแก้วสับจะคิดเป็นประมาณ 30% ของน้ำหนักรวม ซึ่งเท่ากับ 300 กิโลกรัม กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ปริมาณเรซินคิดเป็น 70%
ปริมาณของแผ่นใยแก้วสับที่ใช้ในกระบวนการเดียวกันนั้นก็ถูกกำหนดโดยการออกแบบชั้นเช่นกัน การออกแบบชั้นนั้นขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางกล รูปทรงของผลิตภัณฑ์ ข้อกำหนดด้านความเรียบของพื้นผิว และปัจจัยอื่นๆ
X. มาตรฐานการใช้งาน
การใช้งานแผ่นใยแก้วสับแบบปราศจากด่างกำลังแพร่หลายมากขึ้น และครอบคลุมสาขาเทคโนโลยีขั้นสูงต่างๆ เช่น ยานยนต์ การเดินเรือ การบิน การผลิตพลังงานลม และการผลิตทางทหาร อย่างไรก็ตาม คุณอาจไม่ทราบมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับแผ่นใยแก้วสับแบบปราศจากด่าง ด้านล่างนี้ เราจะแนะนำข้อกำหนดของมาตรฐานสากลในแง่ของปริมาณออกไซด์ของโลหะอัลคาไล ความเบี่ยงเบนของมวลต่อพื้นที่ ปริมาณสารที่ติดไฟได้ ปริมาณความชื้น และความแข็งแรงในการดึงขาด:
ปริมาณโลหะอัลคาไล
ปริมาณออกไซด์ของโลหะอัลคาไลในแผ่นใยแก้วสับละเอียดปราศจากด่างไม่ควรเกิน 0.8%
พื้นที่หน่วย มวล
เนื้อหาที่ติดไฟได้
หากไม่ได้ระบุไว้เป็นอย่างอื่น ปริมาณวัสดุที่ติดไฟได้ควรอยู่ระหว่าง 1.8% ถึง 8.5% โดยมีค่าเบี่ยงเบนสูงสุดไม่เกิน 2.0%
ปริมาณความชื้น
แผ่นรองที่ใช้กาวผงควรมีปริมาณความชื้นไม่เกิน 2.0% และแผ่นรองที่ใช้กาวอิมัลชันควรมีปริมาณความชื้นไม่เกิน 5.0%
ความแข็งแรงในการแตกหักจากแรงดึง
โดยทั่วไป คุณภาพของแผ่นใยแก้วสับละเอียดปราศจากด่างจะตรงตามข้อกำหนดข้างต้นและถือว่าได้มาตรฐาน อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ตั้งใจไว้ กระบวนการผลิตอาจมีข้อกำหนดที่สูงกว่าสำหรับความแข็งแรงดึงและค่าเบี่ยงเบนมวลต่อพื้นที่ ดังนั้น เจ้าหน้าที่จัดซื้อของเราจึงจำเป็นต้องคุ้นเคยกับกระบวนการผลิตของผลิตภัณฑ์และข้อกำหนดเฉพาะสำหรับแผ่นใยแก้วสับละเอียด เพื่อให้ซัพพลายเออร์สามารถผลิตได้ตามนั้น”
วันที่โพสต์: 23 ตุลาคม 2566
