פיברגלס! מי אתה
I. מה זהסִיבֵי זְכוּכִית? פיברגלס הוא -חומר אנאורגני לא-מתכתי בעל ביצועים גבוהים עם זנים רבים. קוטר של חוט יחיד נע בין מיקרומטרים בודדים ליותר מעשרים מיקרומטרים, שווה ערך ל-1/20 עד 1/5 קוטר של שערה אנושית. כל צרור סיבים מורכב ממאות או אפילו אלפי חוטים בודדים. 1. מקור חומר גלם: כדורי זכוכית או פסולת זכוכית וכו'. 2. רכיבים עיקריים: סיליקה, תחמוצת אלומיניום, תחמוצת סידן, תחמוצת בורון, תחמוצת מגנזיום, תחמוצת נתרן וכו' וכו'. 4. יתרונות עיקריים: בידוד טוב, עמידות בחום חזקה, עמידות טובה בפני קורוזיה, חוזק מכני גבוה, עלות נמוכה. 5. צפיפות התייחסות: צפיפות סיבי זכוכית 2.5 גרם/ס"מ³
II. סיווגים עיקריים של סיבי זכוכית סיבי זכוכית נבדלים בדרך כלל על ידי תכולת מתכת אלקלית שונה. תחמוצות מתכת אלקליות הן אחד המרכיבים העיקריים של זכוכית רגילה, בעיקר מורידות את נקודת ההיתוך של הזכוכית. ככל שתכולת המתכת האלקלית גבוהה יותר, כך היציבות הכימית, תכונות הבידוד החשמלי וחוזק סיבי הזכוכית נמוכים יותר.
1. סיבי זכוכית-אלקליים (סיבי זכוכית E): תכולת תחמוצת מתכת אלקלית<0.05%, good chemical stability, electrical insulation, and strength. Mainly used as electrical insulation material and reinforcing material for fiberglass. Alkali-free glass fiber is a major filler type for plastic modification, accounting for over 95% of the industry's production scale.
2. סיבי זכוכית אלקליים- בינוניים (סיבי זכוכית C): תכולת תחמוצת מתכת אלקלית 11.5-12.5%, תכולת אלקלי גבוהה, לא יכולה לשמש כחומר בידוד חשמלי. היציבות והחוזק הכימית שלו טובים יחסית, משמשים בדרך כלל כבד לטקס, מצע בד ארוג, בד מסנן חומצה, מצע למסך חלונות וכו', וניתן להשתמש בו גם כבד מסנן חומצה וכמצע למסך חלונות (עלות נמוכה יותר, יישום רחב יותר).
3. High-alkali glass fiber (A glass fiber): Alkali metal oxide content >15%. לקטגוריה זו שייכים סיבי זכוכית הנמשכים מזכוכית שטוחה כתושה, זכוכית בקבוק כתוש וכו'. יכול לשמש כמפרידים לסוללות אחסון, בד עטיפת צינורות, לבד וכו', לאיטום ועמידות בפני לחות.
4. סיבי זכוכית מיוחדים (S-זכוכית): סיבי זכוכית בעלי חוזק- גבוה (S-זכוכית) המורכבים מחומרים טרינריים של מגנזיום, אלומיניום וסיליקון. הוא כולל בעיקר מגנזיום-אלומיניום-סיליקון חוזק-גבוה,-סיבי זכוכית גמישות גבוהה, סיליקון-אלומיניום-סידן-סיבי זכוכית עמידים כימית למגנזיום, עופרת-סיבים המכילים-סיבים, סיבי סיליקה{13} וסיבי קוורץ{.13} אם מסווג לפי קוטר מונופילמנט, ניתן לחלק אותו לחמש קטגוריות: סיבים עדינים במיוחד (<4µm), high-grade fiber (3-10µm), medium-grade fiber (10-20µm), primary fiber (>20 מיקרומטר), וסיבים גסים (30 מיקרומטר). תעשיית שינוי הפלסטיק משתמשת בדרך כלל בסיבים בדרגה בינונית של 10-14µm.
III. תפקידם של רכיבים שונים בסיבי זכוכית
1. סיליקה (SiO2): בסיס חומרי, מסגרת
2. אלומינה (Al2O3): מפחית גבישיות ומקדם התפשטות, משפר יציבות וחוזק
3. תחמוצת בורון (Be2O3) ותחמוצת ברזל (Fe2O3): שטף, משפר את הנזילות
4. תחמוצת סידן ותחמוצת מגנזיום: מפחית צמיגות בטמפרטורות גבוהות, מקדם התכה, מבהיר ומגביר את מהירות הציור
IV. התפקיד של סיבי זכוכית בשינוי פלסטיק:
הוספת סיבי זכוכית לניסוחים לשינוי פלסטי יכולה לשפר משמעותית את החוזק המכני, עמידות החום, יציבות הממדים ועיכוב בעירה של פלסטיק. לדוגמה, PP-GF/LGF משמש בפגושים קדמיים לרכב, עם יחס חוזק-ל-משקל פי ארבעה מזה של פלדה ופעמיים מאלומיניום, ועמידות מצוינת בפני קורוזיה. ניתן לשלב סיבי זכוכית עם שרפים שונים (כגון PP, ABS, PC), וניתן לייעל את הביצועים שלו בצורה גמישה על ידי התאמת אורך הסיבים (סיבים קצרים או ארוכים) ויחס ההוספה (מ-5% ל-60%+).
V. כיצד למנוע פציעות פיברגלס 1. תהליך מילוי משופר: בפלסטיק שעבר שינוי, פיברגלס קשור בחוזקה לשרף באמצעות פיזור וערבוב, יוצר ציפוי צפוף, וממזער את הסיכון להתנתקות סיבים. כדי למנוע ציפה של סיבים במהלך תהליך המילוי, ניתן לשפר את התאימות בין פיברגלס לשרף. לדוגמה, ניתן להשתמש בחומרי צימוד של סילאן כדי לשפר את הקשר הממשק בין הסיב למטריצה, לדכא את "אפקט פתיל הנרות" תוך הבטחה שהמאפיינים המכניים אינם פוגעים. 2. ניהול סיכונים: מוצרי פיברגלס חשופים במוצרי ריהוט בניין או בית (כגון מסגרות אוהל ומטריות תחתונות) פסולת בעת הזדקנות או פגיעה. יש להפחית סיכונים על ידי ויסות חיי השירות (מומלץ פחות או שווה ל-10 שנים), תרחישי יישום (חוזק מתח) ואופטימיזציה של תהליכים (כגון פסיבציה של קצה). תחת ניהול מדעי, הסיכונים הכרוכים ביישומו כחומר מילוי מחזק בפלסטיק שעבר שינוי יהיו שונים בתכלית מהדימוי ה"דמוני" הנתפס על ידי הציבור.
VI. השביל הירוק לסיבי זכוכית: במגמה של הגנת הסביבה הירוקה, התיישנות ומיחזור של חומרי סיבי זכוכית מיושנים יהיו אתגר חדש שעוסקים בתעשייה צריכים להתמודד איתו.

