Как клеить стеклоткань 🚩 изделия из стеклоткани своими руками 🚩 Квартира и дача 🚩 Другое

Главная / Ликбез / Как выбрать стекловолокно

Как выбрать стекловолокно

Самыми востребованными на российском рынке являются 
циновочное и тканевое стекловолокна…

Стеклотканью (или стекловолокном) называется современный высокотехнологичный материал, который, благодаря своим уникальным эксплуатационным свойствам, нашел широкое применение в быту, в промышленной и строительной отрасли. Для получения своих оригинальных свойств этот материал смешивают со специальными полимерными смолами. Работы со стеклотканью требуют определенных начальных навыков, но изучить основные методы не составит труда любому желающему.

Эксплуатационные характеристики стеклоткани

Стеклоткань изготавливается в форме холста, состоящего из переплетающихся между собой стекловолокон (стеклонитей). Сами нити производятся из Е – стекла, которое отличается своими термостойкими и огнестойкими качествами. К тому же стекловолокна являются экологически чистым материалом. В строительной области стеклоткань обычно применяется как тепло- и  гидроизоляционный слой в различных ответственных конструкциях. Также, с помощью стеклоткани можно возводить армирующее основание под кровельное покрытие. В строительстве кровли часто применяют каркасную стеклоткань, в изготовлении которой используется некрученая прядь и ровинг.

Основные виды стеклоткани

Современные технологии производства стеклоткани позволяют создавать несколько видов этого материала. Каждый тип материала предназначен для определенной области использования и значительно отличается от других видов своими характеристиками.


Текстурированная лента стекловолокна
 применяемая как жаростойкий изолятор…


Электроизоляционная стеклоткань. Данный тип материала применяется в качестве тепло- и электроизоляционного слоя. Может использоваться в изготовлении разных видов облегченного стеклопластика.

Конструкционная стеклоткань. В соединении со стеклопластиком образует стройматериалы, имеющие повышенную прочность и большую ударную вязкость.

Ткань на основе базальтового волокна. Имеет отличные теплоизоляционные свойства. Применяется в качестве утеплительного слоя.

Кремнеземная стеклоткань. Этот материал — отменный заменитель асбеста, способный выдержать температуру до 1800 градусов. Такая стеклоткань считается совершенно экологически чистым сырьем, чего нельзя сказать об асбесте.


Рулон стекловолокна (весом примерно 40 кг)…


Области применения стекловолокна


Ровинговая стеклоткань. Благодаря своему широкому температурному диапазону этот материал чаще других применяется в различных отраслях промышленности.

Нужно добавить, что все эти виды стеклоткани имеют несколько главных качеств, которые наблюдаются у каждого вида данного материала. Такими эксплуатационными характеристиками являются экологичность, химическая стойкость, долговечность и большая прочность. Помимо этого почти все виды стеклотканей обладают высокими теплоизоляционными качествами.

Что знали о стекловолокне в прошлом веке? Видео.

Фото: moldmakingninja.com, cnbm2007.en.made-in-china.com, taishanjinyu.com

Структурное остекление фасадов

Фасад – это внешняя сторона любого здания, его «лицо». Оценивая внешний облик здания, мы в первую очередь обращаем внимание на его фасад, поэтому фасадным работам в наше время уделяется самое пристальное внимание. В число наиболее востребованных фасадных работ сегодня входит остекление фасадов. Оно делает облик здания эффектным, современным и привлекательным, позволяя воплотить в жизнь самые…

Возведение фасадов модульным способом

Еще совсем недавно были очень популярны сверкающие фасады, состоящие целиком из стекла. Сегодня архитекторы предпочитают сочетать стекло с дорогими облицовочными материалами – сталью, керамикой, терракотой – для создания долговечных и стильных фасадов. В этом случае используется технология возведения навесных блочных наружных стен. Такой способ позволяет собирать застекленные элементы и большие панели прямо на заводе, и…

Штукатурные системы с утеплением. Утеплители и технология их крепления

Штукатурные системы с утеплением представляют собой слой утеплителя, закрепленный на фасаде и оштукатуренный с применением специальных технологий. Утепление занимает в этом процессе одну из наиболее важных ролей – именно от утеплителя зависят многие характеристики готового фасада – теплопроводность, влагостойкость, а также место нахождения точки росы и зоны отрицательных температур. Чтобы подготовить стену к монтажу утеплителя,…

Штукатурные системы с утеплением. Технология

Основанием под штукатурную систему может служить все что угодно – железобетонные плиты, полнотелый или пустотелый кирпич, многощелевые бетонные блоки, даже деревянные брусья, но только в том случае, если дом уже дал окончательную усадку. Штукатурную систему под стены из «теплых» ячеистых блоков следует проектировать особенно внимательно. Как правило, им не нужен большой слой утеплителя, но высокая…

Штукатурные системы с утеплением. Общие сведения

Штукатурить фасады можно двумя способами – с утеплением и без утепления. «Теплые» фасады – это одновременно и необходимое по СНиП утепление дома, и красивая отделка. Штукатурные системы намного эффективнее в плане экономии тепла, чем любые другие способы отделки фасадов, так как в них нет жестких связей (крепежных элементов и т. д.), которые теоретически могли бы…

Современный материал отличается многофункциональностью, высокими эксплуатационными характеристиками и доступной ценой. Стеклоткань для изоляции используется как самостоятельная единица при прокладке трубопроводов, электро- и теплосетей. Она входит в состав композиционных материалов, изоляционных стеклопластиков и применяется в качестве гидроизоляции.

Что такое стеклоткань

Рулонный и плитный материал изготавливается из гибких и тонких стекловолоконных нитей, полученных из расплавленного стекла методом экструзии. В результате применения разных технологий формирования стеклоткани полотно выпускается:

  • тканым – нити собираются в пучки;
  • нетканым – нити укладываются хаотично.

Первая группа материалов может иметь одно из переплетений:

  • полотняное – плотное, нерастяжимое, плохо сгибаемое полотнище по структуре напоминает рогожу;
  • саржевое – на поверхности видны диагональные рубчики. Такая стеклоткань имеет меньшую плотность, растягивается и хорошо гнется;
  • сатиновое – наиболее гибкое и наименее плотное полотно. Способно укладываться на поверхности сложной конфигурации.

Следует отметить, что рассматриваемый изоляционный материал изготавливается из стекловолокон разной толщины.

Переплетение и поперечный размер нитей оказывают прямое влияние на плотность стеклоткани. Показатель может варьировать от 30 до 1800г/м2.

Благодаря особой структуре, изоляционный материал обладает уникальными свойствами, не присущими стеклу. Он:

  • гнется, не разрушаясь – может принимать практически любую форму;
  • не разбивается при механических нагрузках;
  • не продавливается и не заламывается;
  • выдерживает высокие и низкие температуры;
  • отличается жаропрочностью;
  • имеет малый вес;
  • служит долго – более 50 лет;
  • характеризуется высокими теплоизоляционными показателями.

Следует отметить, что ряд преимуществ стеклоткань сохраняет от исходного материала. Это:

  • экологичность;
  • негорючесть;
  • устойчивость к агрессивной среде, биоразложению и коррозии;
  • гидроизоляционные качества;
  • диэлектрические свойства.

Специальные сорта материала применяются в качестве радиационной и огнеупорной защиты. Но большинство самостоятельно работающих стеклотканей выполняют функцию электро-, тепло- и гидроизоляторов.

Виды изоляционных стеклотканей

Рассматриваемый материал используется в разных сферах промышленности, а также в быту. Он выпускается по нескольким стандартам, определяющим его назначение, состав, свойства и требуемую маркировку.

Стеклоткань для изоляции подразделяется на:

  • электроизоляционную – производится из алюмоборосиликатного стекла. В маркировке присутствует буква «Э»;
  • изоляционную – изготавливается из бесщелочного стекла с покрытием из парафинового замасливателя. Маркировка имеет буквы «И» или «ПС»;
  • кремнеземную – выдерживает экстремально высокие температуры, агрессивные среды и повышенный радиационный фон. Способна создать уникальный тепловой барьер. Такими же свойствами обладает кварцевая стеклоткань. В маркировку входят буквы «КТ» или «ТС»;
  • базальтовую – широко используется при создании гидро- и теплоизоляционных слоев. С успехом заменяет вредный асбест.

    Стекловолокно: характеристики, применение

    При изготовлении используется базальтовое сырье. По характеристикам близка к кремнеземным аналогам.

Особенности работы со стеклотканью

Уникальные характеристики материала позволяют применять стеклоткань при утеплении теплосетей, трубопроводов различного назначения, отопительных котлов, а также при тепло- и гидроизоляции строительных объектов, в том числе кровли. При устройстве изоляционных слоев, полотна предварительно выкраивают по требуемым размерам, после чего их крепят к обрешетке.

Стыки между отдельными листами стеклоткани требуется тщательно герметизировать!

Не лишним будет помнить о правилах техники безопасности. Дело в том, что резка материала предполагает образование микроскопических частичек стекла. В связи с этим, при работе со стеклотканью необходимо пользоваться респиратором и резиновыми перчатками. В закрытых помещениях требуется наличие вытяжки и отсутствие сквозняков.

12.09.2016 в 14:09

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. 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.

Стеклоткань: универсальное средство для решения сотен задач

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: 4539;


ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

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:

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.

Что такое стекловолокно?

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. 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: 4538;


ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Немногие задумываются над тем, чем отличаются друг от друга стеклоткань и стеклохолст. Ответ, кажется, лежит на поверхности — стоит только сравнить их с тканью и холстом из текстиля. Иными словами, по мнению людей, слабо знакомых со спецификой стеклоткани и стеклохолста, разница состоит лишь в степени грубости этих материалов. Однако все далеко не так просто. Давайте вместе разберемся в особенностях стеклоткани и стеклохолста.

Стеклоткань

Стеклоткань представляет собой полотно из комплексных нитей, зачастую произведенных из алюмоборосиликатного стекла. Нити, составляющие основу стеклоткани, переплетены между собой и располагаются перпендикулярно друг другу. Такое расположение волокон стеклоткани делает ее очень прочной. Применяется стеклоткань достаточно широко: для производства пластмассовых изделий, печатных плат, для изготовления кровельных материалов.

Стеклохолст

Как и стеклоткань, стеклохолст состоит из стеклянных волокон, соединенных между собой. Различие кроется в расположении этих волокон — нити стеклохолста расположены хаотично и беспорядочно, в их соединении между собой нет никакой системы.

Стекловолокно: способ получения, свойства, применение

Таким образом, от стеклоткани его отличает другое расположение волокон.

Различаются стеклохолст и стеклоткань и в областях применения. Основным назначением стеклохолста является маскировка трещин на потолках и стенах помещений, выравнивания и укрепления поверхности, подготовки ее к покраске. Это совсем не похоже на сферу применения стеклоткани.

Различия между стеклотканью и стеклохолстом

Подводя итог вышесказанному, можно выделить два наиболее значимых различия:

1. Стеклохолст и стеклоткань отличаются своим строением, а именно степенью структурирования стеклянных волокон. Нити стеклоткани имеют классическое полотняное переплетение, а нити стеклохолста расположены хаотично.

2. Стеклоткань и стеклохолст имеют различные сферы применения. Стеклохолст в основном служит для маскировки трещин на стенах и потолках, а стеклоткань — для кровельных работ и изготовления стеклопластиков.

Где купить стеклоткань и стеклохолст?

Широкий ассортимент стеклотканей (Т-11, Т-13, Э2-100, Э3/1-200 и другие) и стеклохолста (NICOglass, ВВ-Т, ВВГ, ХСА-55) по самым низким ценам представлен на сайте компании Оптовые базы. Также рекомендуем заглянуть в разделы Стеклонить, Стеклопластик и Стеклотекстолит, посвященные соответствующей продукции.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *