الألياف الزجاجية: الخصائص، العمليات، الأسواق

تركيب وخصائص الألياف الزجاجية
المكونات الرئيسية هي السيليكا، والألومينا، وأكسيد الكالسيوم، وأكسيد البورون، وأكسيد المغنيسيوم، وأكسيد الصوديوم، وما إلى ذلك. ويمكن تقسيم الزجاج إلى أنواع حسب كمية القلويات الموجودة فيه:
①،الألياف الزجاجية غير القلوية(أكسيد الصوديوم 0% ~ 2%، وهو زجاج بوروسيليكات الألومنيوم)
٢- الألياف الزجاجية متوسطة القلوية (أكسيد الصوديوم ٨٪ ~ ١٢٪، أو زجاج سيليكات الصودا والجير الخالي من البورون) والألياف الزجاجية عالية القلوية(أكسيد الصوديوم بنسبة 13٪ أو أكثر، هو زجاج سيليكات الصودا والجير).
المميزات: الألياف الزجاجية أقوى من الألياف العضوية، تتحمل درجات الحرارة العالية، غير قابلة للاحتراق، مقاومة للتآكل، عازلة للحرارة والصوت، ذات قوة شد عالية، وعزل كهربائي جيد. لكنها هشة وضعيفة المقاومة للتآكل. تُستخدم الألياف الزجاجية في صناعة البلاستيك المقوى أو المطاط المقوى، ولها الخصائص التالية كمادة تقوية:
①، قوة شد عالية، استطالة صغيرة (3%).
2- معامل مرونة عالٍ، صلابة جيدة.
③، استطالة عالية ضمن الحد المرن وقوة شد عالية، لذلك فهو يمتص طاقة الصدمات الكبيرة.
④، ألياف غير عضوية، غير قابلة للاحتراق، مقاومة كيميائية جيدة.
⑤، امتصاص الماء ضئيل.
⑥، استقرار المقياس ومقاومة الحرارة جيدان.
⑦، قابلية جيدة للمعالجة، يمكن تحويلها إلى خيوط، وحزم، ولباد، وأقمشة، وأشكال أخرى مختلفة من المنتجات.
⑧، شفاف وقابل لنقل الضوء.
⑨، التصاق جيد بالراتنج.
⑩، غير مكلف.
⑪، ليس من السهل حرقه، ويمكن صهره إلى خرز زجاجي عند درجة حرارة عالية.

عملية إنتاجالألياف الزجاجية
توجد نوعان من عمليات إنتاج الألياف الزجاجية:
طريقة التشكيل المزدوج: طريقة السحب من البوتقة
التشكيل لمرة واحدة: طريقة السحب في فرن البركة
في عملية سحب الأسلاك بالبوتقة، تُصهر المادة الخام الزجاجية أولاً عند درجة حرارة عالية لتشكيل كرة زجاجية، ثم تُصهر هذه الكرة مرة أخرى، ويتم سحبها بسرعة عالية لإنتاج ألياف زجاجية خام. تتسم هذه العملية باستهلاك عالٍ للطاقة، وعدم استقرار عملية التشكيل، وانخفاض إنتاجية العمالة، وغيرها من العيوب، مما دفع كبرى شركات تصنيع الألياف الزجاجية إلى التخلي عنها.
تعتمد طريقة سحب الأسلاك في فرن الأحواض على صهر الكلوريت ومواد خام أخرى داخل الفرن لتكوين محلول زجاجي، ثم يتم استبعاد فقاعات الهواء ونقلها عبر مسار محدد إلى لوحة تسريب مسامية، ليتم سحب خيوط الألياف الزجاجية بسرعة عالية. يمكن ربط الفرن عبر مسارات متعددة بمئات لوحات التسريب لإنتاج متزامن. تتميز هذه العملية بالبساطة، وتوفير الطاقة، وثبات التشكيل، والكفاءة العالية، والإنتاجية العالية، مما يسهل الإنتاج الآلي الكامل على نطاق واسع، لتصبح بذلك الطريقة السائدة في عمليات الإنتاج العالمية، حيث تمثل عملية إنتاج الألياف الزجاجية أكثر من 90% من الإنتاج العالمي.

سوق الألياف الزجاجية
بحسب المواد الخام المختلفة المختارة للإنتاج، يمكن تقسيم الألياف الزجاجية إلى غير قلوية، ومتوسطة القلوية،ألياف زجاجية عالية القلوية وخاصةبحسب المظهر الخارجي للألياف، يمكن تقسيم الألياف الزجاجية إلى ألياف زجاجية متصلة، وألياف زجاجية ثابتة الطول، وصوف زجاجي. وبحسب قطر الخيوط الأحادية، يمكن تقسيم الألياف الزجاجية إلى ألياف فائقة النعومة (قطرها أقل من 4 ميكرومتر)، وألياف متوسطة (قطرها من 3 إلى 10 ميكرومتر)، وألياف متوسطة (قطرها أكبر من 20 ميكرومتر)، وألياف خشنة (قطرها حوالي 30 ميكرومتر). وبحسب خصائص الألياف، يمكن تقسيم الألياف الزجاجية إلى ألياف زجاجية عادية، وألياف زجاجية مقاومة للأحماض والقلويات القوية، وألياف زجاجية مقاومة للأحماض القوية.الألياف الزجاجية المقاومة لدرجات الحرارة العالية، والألياف الزجاجية عالية القوة وما إلى ذلك.