حصائر الألياف الزجاجية
1.حصيرة الخيوط المقطعة (CSM)تجوال الألياف الزجاجيةتُقطع ألياف CSM (أحيانًا تُسمى التجوال المستمر) إلى أطوال 50 مم، وتُوضع عشوائيًا وبشكل موحد على سير شبكي ناقل. ثم يُوضع رابط مستحلب، أو يُرش رابط مسحوق، وتُسخن المادة وتُعالج لتشكيل حصيرة الخيوط المقطعة. تُستخدم ألياف CSM بشكل رئيسي في عمليات الرص اليدوي، وصناعة الألواح المستمرة، وقوالب التشكيل المتطابقة، وعمليات مركبات تشكيل الصفائح (SMC). تشمل متطلبات جودة ألياف CSM ما يلي:
- وزن المنطقة موحد عبر العرض.
- توزيع موحد للخيوط المقطعة على سطح الحصيرة بدون فراغات كبيرة، وتوزيع موحد للمادة الرابطة.
- قوة الحصيرة الجافة معتدلة.
- خصائص ممتازة لترطيب الراتنج واختراقه.
2.حصيرة الخيوط المستمرة (CFM)خيوط ألياف زجاجية مستمرة، تُشكّل أثناء عملية السحب أو تُفكّ من حزم التجوال، تُوضع على شكل رقم ثمانية على حزام شبكي متحرك باستمرار، وتُربط بمادة رابطة مسحوقية. ولأن ألياف ألياف CFM مستمرة، فإنها تُوفّر تقوية أفضل للمواد المركبة مقارنةً بألياف CSM. تُستخدم هذه الألياف بشكل رئيسي في عمليات البثق بالسحب، وقولبة نقل الراتنج (RTM)، وقولبة أكياس الضغط، واللدائن الحرارية المقواة بسجادة زجاجية (GMT).
3.حصيرة السطحتتطلب منتجات البلاستيك المقوى بالألياف (FRP) عادةً طبقة سطحية غنية بالراتنج، والتي تُصنع عادةً باستخدام حصيرة سطحية من الزجاج متوسط القلوية (C-glass). ولأن هذه الحصيرة مصنوعة من الزجاج متوسط القلوية، فإنها توفر للبلاستيك المقوى بالألياف مقاومة كيميائية، وخاصة مقاومة للأحماض. بالإضافة إلى ذلك، وبفضل رقتها وقطر أليافها الأدق، يمكنها امتصاص المزيد من الراتنج لتكوين طبقة غنية بالراتنج، تُغطي نسيج مواد تقوية الألياف الزجاجية (مثل المنسوجات) وتُستخدم كطبقة نهائية للسطح.
4.حصيرة إبرةيمكن تصنيفها إلى حصيرة إبرة من الألياف المقطعة وحصيرة إبرة من الخيوط المستمرة.
- حصيرة إبر من الألياف المقطعةيُصنع هذا النوع من الحصائر الإبرية بتقطيع ألياف زجاجية إلى أطوال 50 مم، ووضعها عشوائيًا على طبقة سفلية موضوعة مسبقًا على سير ناقل، ثم تُثقب بإبر مسننة. تدفع الإبر الألياف المقطوعة إلى الطبقة السفلية، كما ترفع الأشواك بعض الألياف لأعلى، لتشكل بنية ثلاثية الأبعاد. يمكن أن تكون الطبقة السفلية المستخدمة نسيجًا منسوجًا بشكل فضفاض من الزجاج أو ألياف أخرى. يتميز هذا النوع من الحصائر الإبرية بملمس يشبه اللباد. تشمل استخداماته الرئيسية مواد العزل الحراري والصوتي، ومواد التبطين، ومواد الترشيح. يمكن استخدامه أيضًا في إنتاج البلاستيك المقوى بألياف الزجاج (FRP)، إلا أن البلاستيك المقوى بألياف الزجاج الناتج يتميز بمتانة أقل ونطاق تطبيق محدود.
- حصيرة إبرة ذات خيط مستمريُصنع هذا المنتج عن طريق رمي خيوط ألياف زجاجية متصلة عشوائيًا على حزام شبكي متصل باستخدام جهاز توزيع الخيوط، ثم يُثقب بلوحة إبرة لتشكيل حصيرة ذات بنية ألياف ثلاثية الأبعاد متشابكة. تُستخدم هذه الحصيرة بشكل أساسي في إنتاج صفائح بلاستيكية حرارية مقواة بألياف زجاجية قابلة للختم.
5.حصيرة مخيطةيمكن خياطة ألياف زجاجية مقطعة، تتراوح أطوالها بين 50 مم و60 سم، باستخدام آلة خياطة لتشكيل حصيرة ألياف مقطعة أو حصيرة ألياف طويلة. يمكن للأولى أن تحل محل مادة CSM التقليدية المرتبطة بمادة رابطة في بعض التطبيقات، بينما يمكن للثانية، إلى حد ما، أن تحل محل مادة CFM. ومن مزاياها الشائعة عدم وجود مواد رابطة، وتجنب التلوث أثناء الإنتاج، وأداء تشريب راتنجي جيد، وانخفاض التكلفة.
أقمشة الألياف الزجاجية
فيما يلي نقدم أنواعًا مختلفة من أقمشة الألياف الزجاجية المنسوجة منخيوط الألياف الزجاجية.
1.قطعة قماش زجاجيةيُصنّف قماش الزجاج المُنتَج في الصين إلى نوعين: خالٍ من القلويات (E-glass) ومتوسط القلوية (C-glass)؛ وتستخدم معظم الصناعات الأجنبية قماش زجاج E-GLASS الخالي من القلويات. يُستخدم قماش الزجاج بشكل أساسي في إنتاج مختلف أنواع الصفائح العازلة للكهرباء، ولوحات الدوائر المطبوعة، وهياكل المركبات، وخزانات التخزين، والقوارب، والقوالب، وغيرها. يُستخدم قماش الزجاج متوسط القلوية بشكل رئيسي في إنتاج أقمشة التغليف المغلفة بالبلاستيك، وفي التطبيقات المقاومة للتآكل. تُحدَّد خصائص القماش من خلال خصائص الألياف، وكثافة السدى واللحمة، وبنية الخيط، ونمط النسيج. تُحدَّد كثافة السدى واللحمة من خلال بنية الخيط ونمط النسيج. يُحدِّد مزيج كثافة السدى واللحمة وبنية الخيط الخصائص الفيزيائية للقماش، مثل الوزن، والسمك، وقوة الكسر. هناك خمسة أنماط نسج أساسية: عادي (يشبه التجوال المنسوج)، مائل (عادةً ± 45 درجة)، ساتان (يشبه القماش أحادي الاتجاه)، لينو (النسيج الرئيسي لشبكة الألياف الزجاجية)، ومات (يشبه قماش أكسفورد).
2.شريط الألياف الزجاجيةيُقسّم إلى شريط ذي حواف منسوجة (حافة سيلفاج) وشريط ذي حواف غير منسوجة (حافة مهترئة). نمط النسيج الرئيسي سادة. يُستخدم شريط الألياف الزجاجية الخالي من القلويات غالبًا في تصنيع مكونات المعدات الكهربائية التي تتطلب قوة عالية وخصائص عازلة جيدة.
3.نسيج أحادي الاتجاه من الألياف الزجاجية
- نسيج الالتواء أحادي الاتجاهقماش ساتان ممزق أو ساتان طويل ذو أربعة أحزمة، منسوج بخيوط سدى خشنة وخيوط لحمة دقيقة. يتميز بمتانة عالية، خاصةً في اتجاه السدى (0 درجة).
- هناك أيضانسيج الألياف الزجاجية أحادي الاتجاهمتوفر بنوعين: محبوك ومُنسَّج. يتميز بخيوط اللحمة الخشنة والدقيقة، مع خيوط ألياف زجاجية موجهة بشكل رئيسي نحو اللحمة، مما يوفر قوة عالية في اتجاه اللحمة (90 درجة).
4.نسيج الألياف الزجاجية ثلاثي الأبعاد (نسيج مجسم)الأقمشة ثلاثية الأبعاد أقرب إلى الأقمشة المستوية. تطورت خصائصها الهيكلية من أحادية البعد وثنائية الأبعاد إلى ثلاثية الأبعاد، مما يمنح المواد المركبة المقواة بها سلامةً وتوافقًا جيدين، مما يحسن بشكل كبير من قوة القص بين الصفائح وتحملها للتلف. طُوّرت لتلبية الاحتياجات الخاصة لقطاعات الفضاء والطيران والأسلحة والبحرية، وتوسعت تطبيقاتها الآن لتشمل السيارات والسلع الرياضية والمعدات الطبية. هناك خمس فئات رئيسية: الأقمشة ثلاثية الأبعاد المنسوجة، والأقمشة ثلاثية الأبعاد المحبوكة، والأقمشة ثلاثية الأبعاد المتعامدة وغير المتعامدة غير المجعدة، والأقمشة المضفرة ثلاثية الأبعاد، وأشكال أخرى من الأقمشة ثلاثية الأبعاد. تشمل أشكال الأقمشة ثلاثية الأبعاد الكتل، والأعمدة، والأنابيب، والمخروط المقطوع المجوف، والمقاطع العرضية غير المنتظمة متغيرة السُمك.
5. نسيج الألياف الزجاجية المسبق التشكيل (نسيج مُشكَّل)شكل أقمشة التشكيل المسبق يشبه إلى حد كبير شكل المنتج المُصمم لتقويته، ويجب نسجها على أنوال مخصصة. تشمل الأقمشة ذات الأشكال المتماثلة: الأغطية الكروية، والمخاريط، والقبعات، والأقمشة ذات شكل الدمبل، وغيرها. كما يمكن إنتاج أشكال غير متماثلة، مثل الصناديق وهياكل القوارب.
6.نسيج ألياف زجاجية (نسيج خياطة سميك بالكامل)يتكون النسيج الأساسي من طبقتين متوازيتين من القماش، متصلتين بشرائط طولية عمودية. يمكن أن يكون شكل المقطع العرضي مثلثًا أو مستطيلًا أو قرص العسل.
7.نسيج مُلصق بخيوط من الألياف الزجاجية (حصيرة محبوكة أو حصيرة منسوجة)يختلف هذا النسيج عن الأقمشة العادية وعن مفهوم "الحصيرة" المعتاد. يُصنع النسيج المُخاط بالغرزة عادةً بتراكب طبقة من خيوط السدى وطبقة من خيوط اللحمة، ثم خياطتهما معًا لتكوين قماش. من مزايا الأقمشة المُخاطة بالغرزة:
- يمكنه زيادة قوة الشد القصوى، وقوة مقاومة التقشر تحت الشد، وقوة الانحناء لصفائح FRP.
- يقلل من وزنمنتجات FRP.
- السطح المسطح يجعل سطح FRP أكثر سلاسة.
- يُسهّل هذا المنتج عملية التركيب اليدوي ويُحسّن إنتاجية العمل. يُمكن استخدام هذه المادة المُقوّاة بدلاً من CFM في إنتاج أنابيب FRP المُسحوبة والمُصنّعة بتقنية RTM، كما يُمكن استخدامها بدلاً من التجوال المنسوج في إنتاج أنابيب FRP المصبوبة بالطرد المركزي.
وقت النشر: ٢٢ أكتوبر ٢٠٢٥
