شرح شامل لمبدأ الإنتاج ومعايير تطبيق حصيرة الألياف الزجاجية المقطعة

شرح شامل لمبدأ الإنتاج ومعايير التطبيق لـ

الألياف الزجاجيةحصيرة من خيوط مقطعة

تتضمن عملية تصنيع حصيرة الألياف الزجاجية المقطعة أخذ خيوط الألياف الزجاجية (يمكن استخدام خيوط غير ملتوية أيضًا) وتقطيعها إلى خيوط بطول 50 مم باستخدام سكين تقطيع. تُنثر هذه الخيوط وتُرتب بشكل عشوائي، لتستقر على سير ناقل شبكي من الفولاذ المقاوم للصدأ لتشكيل حصيرة. تتضمن الخطوات التالية وضع مادة لاصقة، قد تكون على شكل لاصق بخاخ أو لاصق قابل للتشتت في الماء، لربط الخيوط المقطعة معًا. تُعرَّض الحصيرة بعد ذلك للتجفيف بدرجة حرارة عالية، ثم يُعاد تشكيلها لإنتاج حصيرة الألياف المقطعة المستحلبة أو حصيرة الألياف المقطعة المسحوقة.

شركة آسيا للمواد المركبة (تايلاند) المحدودة

رواد صناعة الألياف الزجاجية في تايلاند

بريد إلكتروني:yoli@wbo-acm.comواتساب: +66966518165

أولاً: المواد الخام

الزجاج المستخدم عادةً في منتجات الألياف الزجاجية هو نوع من بوروسيليكات الكالسيوم والألومنيوم، ويحتوي على نسبة قلوية أقل من واحد بالمئة. ويُشار إليه غالبًا باسم "الزجاج الإلكتروني" لأنه طُوّر لأنظمة العزل الكهربائي.

تتضمن عملية إنتاج الألياف الزجاجية نقل الزجاج المنصهر من فرن الصهر عبر جلبة بلاتينية ذات ثقوب صغيرة متعددة، ثم مده إلى خيوط زجاجية. وللأغراض التجارية، يتراوح قطر هذه الخيوط عادةً بين 9 و15 ميكرومترًا. تُغطى هذه الخيوط بمادة لاصقة قبل تجميعها في ألياف. تتميز الألياف الزجاجية بقوة استثنائية، وخاصةً قوة الشد العالية. كما أنها تتمتع بمقاومة جيدة للمواد الكيميائية والرطوبة، وخصائص كهربائية ممتازة، وهي غير قابلة للتأثر بالهجمات البيولوجية، وغير قابلة للاحتراق، حيث تبلغ درجة انصهارها 1500 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة جدًا للاستخدام في المواد المركبة.

يمكن استخدام الألياف الزجاجية بأشكال متنوعة: مقطعة إلى أطوال قصيرة ("خيوط مقطعة")، أو مجمعة في حزم غير محكمة الربط ("حزم")، أو منسوجة في أقمشة مختلفة عن طريق لفّ ودمج خيوط متصلة. في المملكة المتحدة، يُعدّ حصيرة الخيوط المقطعة من أكثر أشكال الألياف الزجاجية استخدامًا، حيث تُصنع بتقطيع حزم الألياف الزجاجية إلى أطوال 50 مم تقريبًا وربطها معًا باستخدام مواد رابطة من أسيتات البولي فينيل أو البوليستر، لتشكيلها على هيئة حصيرة. يتراوح وزن حصيرة الخيوط المقطعة بين 100 و1200 غرام/متر مربع، وهي مفيدة للتقوية العامة.

المرحلة الثانية: تطبيق المادة الرابطة

تُنقل الألياف الزجاجية من قسم الترسيب إلى سير النقل، حيث يُضاف إليها مادة رابطة. يجب الحفاظ على قسم الترسيب نظيفًا وجافًا. تتم عملية إضافة المادة الرابطة باستخدام جهازين لتوزيع مسحوق المادة الرابطة وسلسلة من فوهات رش الماء منزوع المعادن.

يُرشّ سطح الحصيرة المصنوعة من الألياف المقطعة، من الأعلى والأسفل، برذاذ خفيف من الماء منزوع المعادن. هذه الخطوة ضرورية لضمان التصاق أفضل للمادة الرابطة. تضمن أدوات رشّ المسحوق الخاصة توزيعًا متساويًا للمسحوق. وتساعد المذبذبات بين أداتي الرشّ على نقل المسحوق إلى الجانب السفلي من الحصيرة.

ثالثًا: الربط بالمستحلب

يضمن نظام الستائر المستخدم توزيعًا متجانسًا للمادة الرابطة. ويتم استعادة المادة الرابطة الزائدة من خلال نظام شفط خاص.

يسمح هذا النظام للهواء بحمل المادة الرابطة الزائدة من الحصيرة، ويتم توزيع المادة الرابطة بالتساوي، مما يزيل الفائض منها. ومن الواضح أنه يمكن إعادة استخدام الملوثات التي تمت تصفيتها في المادة الرابطة.

يتم تخزين المادة الرابطة في حاويات في غرفة الخلط ونقلها من أحواض صغيرة بالقرب من مصنع الحصائر عبر أنابيب ذات ضغط منخفض.

تُحافظ أجهزة خاصة على مستوى الخزان ثابتًا. كما يُنقل إليه المادة الرابطة المُعاد تدويرها. وتقوم المضخات بنقل المادة اللاصقة من الخزان إلى مرحلة تطبيقها.

رابعاً: الإنتاج

حصيرة الألياف الزجاجية المقطعة هي مادة غير منسوجة تُصنع بتقطيع خيوط طويلة إلى أطوال تتراوح بين 25 و50 ملم، ثم تُفرد عشوائيًا على سطح أفقي، وتُثبت معًا بمادة رابطة مناسبة. يوجد نوعان من المواد الرابطة: مسحوق ومستحلب. تعتمد الخصائص الفيزيائية للمادة المركبة على مزيج من قطر الخيوط، ونوع المادة الرابطة، وكميتها، والتي تتحدد بشكل أساسي بنوع الحصيرة المستخدمة وعملية التشكيل.

المادة الخام لإنتاج حصيرة الألياف المقطعة هي كعكات الألياف الزجاجية المصنعة، ولكن البعض يستخدم أيضًا الألياف المغلفة بشكل متكرر، جزئيًا لتوفير المساحة.

للحصول على جودة عالية للسجادة، من الضروري أن تتمتع بخصائص قطع ألياف جيدة، وشحنة كهربائية ساكنة منخفضة، واستهلاك منخفض للمواد الرابطة.

خامساً: يتكون الإنتاج في المصنع من الأجزاء التالية:

ألياف كريل

عملية التقطيع

قسم التشكيل

نظام تطبيق المجلدات

فرن تجفيف

قسم الضغط البارد

التشذيب واللف

سادساً: منطقة تربية الماشية

تُوضع حوامل الخيوط الدوارة على الإطار مع عدد مناسب من البكرات. ولأن هذه الحوامل تحمل أقراص الألياف، يجب أن تكون منطقة الخيوط في غرفة ذات رطوبة مُتحكَّم بها بنسبة رطوبة نسبية تتراوح بين 82 و90%.

سابعاً: معدات التقطيع

يتم سحب الخيوط من كعكات الخيوط المتجولة، وكل سكين تقطيع يمر من خلالها عدة خيوط.

القسم الثامن: تشكيل المقطع

تتضمن عملية تشكيل حصيرة الألياف المقطعة توزيعًا متساويًا للألياف المقطعة على فترات منتظمة داخل حجرة التشكيل. كل جهاز مزود بمحركات متغيرة السرعة. يتم التحكم في أجهزة القطع بشكل مستقل لضمان توزيع متساوٍ للألياف.

يسحب الهواء الموجود أسفل سير النقل الألياف من أعلى السير. ويمر الهواء الخارج عبر جهاز تنقية.

تاسعاً: سُمك طبقة حصيرة الألياف الزجاجية المقطعة

في معظم المنتجات المقواة بالألياف الزجاجية، تُستخدم طبقة من الألياف الزجاجية المقطعة، وتختلف كمية هذه الطبقة وطريقة استخدامها باختلاف المنتج وعملية التصنيع. كما يعتمد سُمك الطبقة على عملية التصنيع المطلوبة.

على سبيل المثال، في صناعة أبراج التبريد المصنوعة من الألياف الزجاجية، تُغطى طبقة واحدة بالراتنج، تليها طبقة من حصيرة رقيقة أو نسيج O2. وبين هاتين الطبقتين، تُوضع من 6 إلى 8 طبقات من نسيج O4، ثم تُضاف طبقة أخرى من الحصيرة الرقيقة لتغطية فواصل الطبقات الداخلية. في هذه الحالة، لا يُستخدم سوى طبقتين من الحصيرة الرقيقة. وبالمثل، في صناعة أسطح السيارات، تُدمج مواد مختلفة، مثل الأقمشة المنسوجة وغير المنسوجة، وبلاستيك البولي بروبيلين، والحصيرة الرقيقة، والرغوة، في طبقات، حيث تُستخدم الحصيرة الرقيقة عادةً في طبقتين فقط خلال عملية التصنيع. حتى في صناعة أسطح سيارات هوندا، فإن العملية متشابهة إلى حد كبير. لذلك، تختلف كمية حصيرة الألياف الزجاجية المقطعة المستخدمة في صناعة الألياف الزجاجية باختلاف العملية، وقد لا تتطلب بعض العمليات استخدامها بينما تتطلبها عمليات أخرى.

إذا تم إنتاج طن واحد من الألياف الزجاجية باستخدام حصيرة الألياف المقطعة والراتنج، فإن وزن حصيرة الألياف المقطعة يمثل حوالي 30% من الوزن الإجمالي، أي 300 كيلوغرام. بعبارة أخرى، تبلغ نسبة الراتنج 70%.

تُحدد كمية ألياف الخشب المقطعة المستخدمة في نفس العملية أيضاً من خلال تصميم الطبقات. ويستند تصميم الطبقات إلى المتطلبات الميكانيكية، وشكل المنتج، ومتطلبات تشطيب السطح، وعوامل أخرى.

X. معايير التطبيق

يتزايد استخدام حصائر الألياف الزجاجية المقطعة الخالية من القلويات على نطاق واسع، ويشمل ذلك العديد من المجالات التقنية المتقدمة مثل صناعة السيارات، والنقل البحري، والطيران، وتوليد طاقة الرياح، والإنتاج العسكري. مع ذلك، قد لا تكون على دراية بالمعايير ذات الصلة بحصائر الألياف الزجاجية المقطعة الخالية من القلويات. فيما يلي، سنستعرض متطلبات معيار دولي فيما يتعلق بمحتوى أكسيد المعادن القلوية، وانحراف كتلة وحدة المساحة، ومحتوى المواد القابلة للاحتراق، ومحتوى الرطوبة، وقوة الشد عند الكسر.

محتوى المعادن القلوية

يجب ألا يتجاوز محتوى أكسيد المعادن القلوية في حصيرة الألياف الزجاجية المقطعة الخالية من القلويات 0.8%.

كتلة وحدة المساحة

محتوى قابل للاشتعال

ما لم يُنص على خلاف ذلك، يجب أن يكون المحتوى القابل للاحتراق بين 1.8% و 8.5%، مع حد أقصى للانحراف يبلغ 2.0%.

محتوى الرطوبة

يجب ألا يتجاوز محتوى الرطوبة في الحصيرة التي تستخدم مادة لاصقة مسحوقية 2.0%، وبالنسبة للحصيرة التي تستخدم مادة لاصقة مستحلبة، يجب ألا يتجاوز 5.0%.

قوة الشد عند الكسر

عادةً، تستوفي جودة حصائر الألياف الزجاجية المقطعة الخالية من القلويات المتطلبات المذكورة أعلاه لتُعتبر مطابقة للمواصفات. مع ذلك، قد تتطلب عملية الإنتاج متطلبات أعلى فيما يتعلق بقوة الشد وانحراف كتلة وحدة المساحة، وذلك تبعًا للاستخدام المقصود للمنتج. لذا، من الضروري أن يكون موظفو المشتريات لدينا على دراية بعملية تصنيع منتجاتهم والمتطلبات الخاصة بحصائر الألياف المقطعة، لكي يتمكن الموردون من الإنتاج وفقًا لذلك.