รายงานการวิจัยอุตสาหกรรมใยแก้ว: แบบจำลองวัสดุคอมโพสิต วงจรและการเติบโตอยู่ร่วมกัน

1 แบบจำลองวัสดุคอมโพสิตใยแก้ว นำไปใช้กับเศรษฐกิจของประเทศในด้านต่างๆ

1.1 ใยแก้ว – วัสดุอนินทรีย์อโลหะประสิทธิภาพสูง

วัสดุใยแก้วประสิทธิภาพสูง ใช้งานได้หลากหลายใยแก้วเกิดในช่วงทศวรรษที่ 1930 ได้แก่ ไพโรฟิลไลท์ ทรายควอทซ์ หินปูน โดโลไมต์ โบไรต์ โบโรไมต์ และวัตถุดิบแร่หลักอื่น ๆ และกรดบอริก โซดาแอช และการผลิตวัตถุดิบเคมีอื่น ๆ ของวัสดุอนินทรีย์อโลหะด้วยน้ำหนักเบา ความแข็งแรงสูง ทนต่ออุณหภูมิสูงและต่ำ ทนต่อการกัดกร่อน ฉนวนกันความร้อน สารหน่วงไฟ การดูดซับเสียง ฉนวนไฟฟ้า และคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอื่น ๆ และความสามารถในการออกแบบการทำงานในระดับหนึ่ง จึงเป็นวัสดุที่ใช้งานได้ดีเยี่ยมและวัสดุโครงสร้างในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วัสดุเสริมแรงเทอร์โมพลาสติกใยแก้วได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว และผลิตภัณฑ์ใหม่ เช่น วัสดุก่อสร้างเสริมใยแก้ว วัสดุใยสั้นและวัสดุเสริมแรงโดยตรงใยยาว ได้กลายเป็นจุดเด่นใหม่ของการพัฒนาอุตสาหกรรมใยแก้วการประยุกต์ใช้ใยแก้วได้ขยายจากสาขาอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม เช่น วัสดุก่อสร้าง เครื่องใช้ไฟฟ้า การขนส่งทางรถไฟ ปิโตรเคมี การผลิตรถยนต์ ไปจนถึงสาขาเกิดใหม่ เช่น การบินและอวกาศ การผลิตพลังงานลม การกรองและการกำจัดฝุ่น วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม และวิศวกรรมมหาสมุทร

หลักการจำแนกประเภทจะแตกต่างกัน และชนิดของใยแก้วจะแตกต่างกันตามรูปแบบผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน ผลิตภัณฑ์ใยแก้วของบริษัทสามารถแบ่งออกเป็นการท่องเที่ยว เส้นด้ายปั่น ผลิตภัณฑ์ท่องเที่ยว ผลิตภัณฑ์เส้นด้ายปั่นสี่ประเภทการท่องเที่ยวรวมถึงเส้นด้ายโดยตรง เส้นด้ายชั้น และเส้นด้ายตัดสั้นเส้นด้ายละเอียดสามารถแบ่งออกเป็นเส้นด้ายบิดเริ่มต้น เส้นด้ายบิดสองครั้ง เส้นด้ายจำนวนมาก และเส้นด้ายโดยตรงผลิตภัณฑ์ท่องเที่ยวได้แก่ ผ้าหลายแกน ผ้าลายสก๊อต ผ้าสักหลาด;ผลิตภัณฑ์เส้นด้ายละเอียดได้แก่ ผ้าอิเล็กทรอนิกส์ และผ้าอุตสาหกรรมตามวัสดุเรซินเมทริกซ์ที่แตกต่างกันสามารถแบ่งออกเป็นเส้นใยแก้วเทอร์โมเซตติงและเส้นใยแก้วเทอร์โมพลาสติกได้สองประเภท

เมทริกซ์เรซินที่เข้ากันกับใยแก้วสำหรับเทอร์โมเซตติงเรซิน ได้แก่ เรซินฟีนอล เรซินยูเรีย-ฟอร์มาลดีไฮด์ เรซินอีพอกซี เรซินไม่อิ่มตัว โพลียูรีเทน และอื่นๆเทอร์โมเซตติงเรซินเป็นโพลีเมอร์แบบเส้นตรงหรือแบบสายโซ่กิ่งก่อนการบ่ม และหลังการบ่มด้วยความร้อน พันธะเคมีจะถูกสร้างขึ้นระหว่างสายโซ่โมเลกุลจนกลายเป็นโครงสร้างเครือข่ายสามมิติ ซึ่งก่อตัวเพียงครั้งเดียวและไม่สามารถให้ความร้อนได้อีกส่วนใหญ่จะใช้ในด้านที่ต้องการฉนวนกันความร้อน ความต้านทานการสึกหรอ ฉนวน ไฟฟ้าแรงสูง และผลกระทบอื่นๆ เช่น ใบพัดลมและแผงวงจร

เมทริกซ์เรซินที่เข้าคู่กับใยแก้วสำหรับเทอร์โมพลาสติกเรซินส่วนใหญ่เป็นโพลีโอเลฟิน โพลีเอไมด์ โพลีเอสเตอร์ โพลีคาร์บอเนต โพลีฟอร์มาลดีไฮด์และอื่น ๆเทอร์โมพลาสติกเรซินเป็นของแข็งที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงที่อุณหภูมิห้อง เป็นโพลีเมอร์แบบเส้นตรงหรือแบบโซ่กิ่งไม่กี่ ไม่มีการเชื่อมโยงข้ามระหว่างโมเลกุล ใช้แรง van der Waals หรือพันธะไฮโดรเจนเท่านั้นที่จะดึงดูดซึ่งกันและกันในกระบวนการขึ้นรูป เทอร์โมพลาสติกเรซินจะอ่อนตัวและไหลหลังจากการทำความร้อนด้วยแรงดัน โดยไม่มีการเชื่อมขวางทางเคมี และสามารถขึ้นรูปในแม่พิมพ์ได้ และผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างที่ต้องการก็สามารถทำได้โดยการทำความเย็นส่วนใหญ่ใช้เพื่อให้ได้ความเหนียว ทนต่อการกัดกร่อน ต้านทานความเมื่อยล้า และผลกระทบอื่น ๆ ของสนาม เช่นการผลิตรถยนต์ เครื่องใช้ในครัวเรือน เครื่องใช้ไฟฟ้า วัสดุก่อสร้างหลังจากที่คอมโพสิตใยแก้วเทอร์โมพลาสติกได้รับการบ่มและทำให้เย็นลงแล้ว ก็ยังคงสามารถเข้าถึงการไหลได้โดยการให้ความร้อนอีกครั้งและสามารถรีไซเคิลได้ดี

เตาเผาถังผลิตใยแก้วเป็นเตาหลักที่ดึงลวดเบ้าหลอมค่อยๆ ถอนออกจากตลาดมีกระบวนการผลิตใยแก้วหลักสองขั้นตอน ซึ่งแบ่งออกเป็นสองวิธีในการขึ้นรูป - วิธีการวาดลวดเบ้าหลอม และวิธีหนึ่งในการขึ้นรูป - วิธีการวาดลวดด้วยเตาเผาสระว่ายน้ำวิธีการวาดลวดเบ้าหลอม: กระบวนการมีความซับซ้อน วัตถุดิบแก้วถูกละลายเป็นลูกแก้วที่อุณหภูมิสูง จากนั้นลูกแก้วจะละลายสองครั้ง และการวาดลวดความเร็วสูงจะถูกทำเป็นเส้นด้ายใยแก้ววิธีการวาดลวดของเตาเผาสระว่ายน้ำ: วัตถุดิบ เช่น ไพโรฟิลลา จะถูกละลายในเตาเผาเพื่อทำสารละลายแก้ว และฟองอากาศจะถูกเอาออกและขนส่งไปยังแผ่นรั่วที่มีรูพรุนผ่านช่องทาง และดึงใยแก้วด้วยความเร็วสูงเตาเผาสามารถเชื่อมต่อเพลตที่รั่วได้หลายร้อยแผ่นผ่านหลายช่องทางพร้อมกันเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการวาดลวดแบบเบ้าหลอม กระบวนการวาดลวดของเตาเผาสระว่ายน้ำนั้นง่าย ประหยัดพลังงานและลดการใช้ การขึ้นรูปที่มั่นคง ประสิทธิภาพสูงและให้ผลผลิตสูง และสะดวกสำหรับการผลิตอัตโนมัติเต็มรูปแบบขนาดใหญ่ ซึ่งได้กลายเป็นการผลิตกระแสหลักระดับสากล และมิติใยแก้วที่ผลิตโดยกระบวนการนี้คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 90% ของผลผลิตทั่วโลก